Propiedades mecánicas de nuevos materiales compuestos de polipropileno con cenizas volátiles como relleno

S. G. PARDO, C. BERNAL, M. J. ABAD, J. CANO

Santiago, Chile

Jornada; CONAMET-SAM 2006; 2006

Sociedad Argentina de Materiales

Día a día crece el interés industrial por la reutilización de subproductos o desechos industriales como rellenos de materiales compuestos. Sin embargo, en muchos casos es necesario utilizar agentes de acoplamiento con el fin de mejorar la interacción entre la matriz y el relleno. En este trabajo se han evaluado 3 agentes de acoplamiento de tipo silano, para su uso como compatibilizante y/o dispersante en materiales compuestos de PP con cenizas volátiles, las cuáles provienen de la combustión de biomasa. Como matriz se empleó un polipropileno isotáctico (PP 044 W3F) distribuido por Repsol-YPF, de índice de fluidez (MFI) 3 g/10min (ISO 1133 a 230ºC y 2.16kg). Los compuestos se prepararon con 60 partes de ceniza y 40 de polipropileno (en peso). Sobre el relleno (cenizas), se adicionó un 0.5% en peso del agente de acoplamiento correspondiente: Monoclorhidrato de N-2-(4-vinilbencilamino) etil 3-aminopropil-trimetoxisilano (Z6032) distribuido por Dow Corning Corp., (3-Aminopropil) trimetoxisilano (GF96) y  Viniltrimetoxisilano (XL10); ambos distribuidos por Wacker-Chemie Italia S.r.L. Los resultados de ensayos de tracción y la morfología obtenida por microscopía electrónica de barrido (SEM) muestran el grado de interacción entre el agente de acoplamiento y las cenizas y su influencia en la adhesión matriz-relleno. En la morfología de los composites con 60 % de ceniza sin agente de acoplamiento, las partículas de la fase dispersa tienen tamaño micrométrico y  se encuentran  aglomeradas. Las muestras con silano presentan mayor dispersión de las partículas de ceniza y mejor adhesión en la interfase relleno-matriz. A partir de los datos se observó que las formulaciones con silano tipo amino (GF96) y vinilo (XL10), presentan un aumento sustancial en el módulo de Young, así como en la tensión de rotura, si bien la deformación en el punto de rotura disminuye con respecto a las formulaciones sin silano. En el caso del tercer silano empleado (Z-6032), los composites muestran un comportamiento más dúctil con respecto a los silanos anteriores. Sin embargo, no se aprecian cambios significativos en el módulo de Young.