Efecto del Agregado de Nanoarcillas sobre la Absorción de Agua y las Propiedades Mecánicas de Materiales Compuestos Utilizados para la Fabricación de Palas Eólicas

ROMINA OLLIER; EMANUEL FAGUAGA; NAHUEL RULL; GASTÓN FRANCUCCI; EXEQUIEL RODRIGUEZ; VERA ALVAREZ

Puerto Iguazú

Congreso; 13º Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales (SAM-CONAMET 2013); 2013

El uso de turbinas de viento para la generación de energía ha crecido notablemente en los últimos años debido a que producen energía limpia utilizando un recurso libre y renovable. Las palas de molinos eólicos son fabricadas generalmente con materiales compuestos de resina poliéster insaturado reforzada con fibra de vidrio. El presente trabajo presenta un estudio sobre el efecto de la humedad sobre las propiedades de estos materiales, ya que las palas están expuestas a condiciones ambientales severas y sus propiedades podrían ser afectadas en gran medida por la absorción de agua. Como era esperado, se encontró que la absorción de humedad deteriora las propiedades de los materiales compuestos ya que debilita la interface fibra-matriz. Como estrategia para disminuir el detrimento de las propiedades mecánicas debido a la absorción de agua, se agregó bentonita (5% en peso) como nanorefuerzo a la matriz polimérica y se estudió su efecto sobre las propiedades mecánicas y la absorción de agua de los materiales. A través de microscopia de transmisión electrónica se observó que la arcilla se encontraba aglomerada en el material final, por lo que no se obtuvieron beneficios desde el punto de vista mecánico ni de barrera al agua. Por ello, para mejorar la compatibilidad con la matriz y por ende, las propiedades finales del material se modificó químicamente la bentonita original con sales cuaternarias de amonio y fosfonio a fin de intercambiar los cationes sodio interlaminares y transformarlas en arcillas organofílicas. Este procedimiento permitió obtener buena dispersión de las arcillas modificadas en la matriz y por lo tanto, el agregado de bentonita modificada produjo un incremento notable en el módulo y en la resistencia en flexión del material.