Evaluación del efecto de un agente acoplante en las propiedades térmicas, mecánicas y de las características morfológicas de un material compuesto obtenido con polipropileno virgen y fibra de raquis de banano al 10%

Abstract

Actualmente el incremento de la actividad comercial ha creado una conciencia a nivel mundial en relación a su impacto ambiental, desarrollando nuevos productos que utilicen los desechos generados en estas actividades. Los materiales compuestos son una buena alternativa para estos productos. En este trabajo se elaboraran, por medio del proceso de extrusión, materiales compuestos a base de fibra de raquis de banano al 10% y polipropileno virgen, adicionando un agente acoplante (Fusabond) a diferentes porcentajes para estudiar el efecto de éste en sus propiedades mecánicas, térmicas y sus características morfológicas. En relación a las propiedades mecánicas, el módulo de flexión de los materiales compuestos obtenidos presentan un punto máximo, observado en el material con un 1% de agente acoplante, seguido de un decrecimiento en esta propiedad. Igualmente, dicha tendencia se presenta en los análisis de resistencia a la deformación, resistencia a la ruptura y la elongación a la ruptura, no así, en el módulo de tensión donde no se presenta diferencias significativas entre cada porcentaje adicionado. La estabilidad térmica de los materiales compuestos fue menor que la del polipropileno virgen, debido a la proporción de fibra de raquis de banano incluido en los mismos, pero se observa un aumento en dicha propiedad al adicionar el agente acoplante. El estudio de la cristalinidad de los materiales en cuestión presenta una tendencia de aumento y decrecimiento, comparable con los resultados de las propiedades mecánicas. Los análisis de microscopia electrónica (SEM) muestran la interacción fibra-matriz de los materiales compuestos, notándose esta relación especialmente en los materiales con el 1 y 7% de Fusabond, quienes son los materiales con las mejores y menores propiedades respectivamente.

Currently, the increase in commercial activity has created worldwide awareness in relation to its environmental impact, developing new products that use the waste generated in these activities. Composite materials are a good alternative for these products. In this work, composite materials based on 10% banana rachis fiber and virgin polypropylene will be elaborated through the extrusion process, adding a coupling agent (Fusabond) at different percentages to study its effect on its mechanical properties. , thermal and its morphological characteristics. In relation to the mechanical properties, the flexural modulus of the obtained composite materials presents a maximum point, observed in the material with 1% coupling agent, followed by a decrease in this property. Similarly, this trend is presented in the analyzes of resistance to deformation, resistance to rupture and elongation at rupture, but not in the tensile modulus where there are no significant differences between each added percentage. The thermal stability of the composite materials was lower than that of virgin polypropylene, due to the proportion of banana rachis fiber included in them, but an increase in said property is observed when adding the coupling agent. The study of the crystallinity of the materials in question presents a tendency of increase and decrease, comparable with the results of the mechanical properties. Electron microscopy (SEM) analyzes show the fiber-matrix interaction of composite materials, noting this relationship especially in materials with 1 and 7% Fusabond, which are the materials with the best and least properties, respectively.