Uso de almidón de papa modificado como agente acoplante en compuestos polímero-fibras de madera/The effect of potato starch modified as a coupling agent in polymer-wood fiber composites
DOI:
https://doi.org/10.15665/rp.v16i1.1236Palabras clave:
Agente acoplante, Almidón de papa, Polímeros reforzados, Reciclaje de polímerosResumen
En los materiales compuestos es importante lograr una buena unión entre la matriz y el refuerzo, para lo cual se utiliza un agente de acoplamiento. Se estudió el efecto del almidón de papa modificado como agente acoplante, en la resistencia mecánica y en la morfología de la interfase, de un compuesto polímero-aserrín de madera. Se utilizó polietileno de baja densidad (PEBD) reciclado de 70 a 80 % p/p, fibras de madera (aserrín) 15 a 25 %, que fueron secadas y clasificadas a tamaño de malla 60 y almidón de papa modificado (5 a 15 %), como agente acoplante. Las materias primas fueron mezcladas, conformadas por extrusión en caliente, a 110 °C (entrada) y 210 °C (salida). El material obtenido fue moldeado y prensado. Se fabricaron 4 mezclas y se obtuvieron láminas para fabricar probetas para ensayos de tracción y de flexión, se seleccionaron 32 por cada mezcla. Los resultados mostraron que el almidón de papa modificado incrementó la resistencia a la tracción y a la flexión del compuesto, con respecto a las muestras sin agente acoplante. Se observó la impregnación de las fibras con la matriz al usar almidón de papa modificado como agente acoplante, a lo que se atribuye el aumento en la resistencia.
Citas
F. M. AL-Oqla, S.M. Sapuan, T. Anwer, M. Jawaid, M.E. Hoque, “Natural fiber reinforced conductive polymer composites as functional materials: A review”. Synthetic Metals 206, 42-54, 2015
A. K. Bledzki, P. Franciszczak, Z.Osman, M. Elbadawi, “Polypropylene biocomposites reinforced with softwood, abaca, jute, and kenaf fibers”. Industrial Crops and Products 70, 91-99, (2015).
A. W. Van Vuure, J. Baets, K. Wouters, Hendrickx, K. “Compressive properties of natural fibre composites”, Materials Letters 149, 138-140, 2015.
T. H. Yang, C. Chao, S. Y. Leu. “Characterization of the property changes of extruded wood–plastic composites during year round subtropical weathering”. Construction and Building Materials 88: 159-168, 2015.
M. Pouzet, D. Gautier, K. Charlet, M. Dubois, A. Béakou. “How to decrease the hydrophilicity of wood flour to process efficient composite materials”. Applied Surface Science 353: 1234-1241, 2015
P. Kuo, S.Y. Wang, J. H. Chen, H.C. Hsueh, M. J. Tsai. “Effects of material compositions on the mechanical properties of wood–plastic composites manufactured by injection molding”. Materials and Design 30: 3489-3496, 2009
K. Jayaraman, D. Bhattacharya, “Mechanical performance of wood fibre–waste plastic composite materials”. Resources, Conservation and Recycling vol. 41, 307–319, 2004.
S. Kazemi, “Use of recycled plastics in wood plastic composites – A review”. Waste Management (33), 1898–1905, 2013.
V. Srivastava, R. Srivastava. “A review on manufacturing, properties and application of expanded polypropylene”. MIT International Journal of Mechanical Engineering, 4: 1, 22–28, 2014
K. Xu, K. Li, H. Yun, T. Zhong, X. Cao. “A
comparative study on the inhibitory ability of various wood-based composites against harmful biological species”. BioResources 8(4): 5749-5760, 2013
F. Stupenengo. “Materiales y materias primas – Materiales Compuestos” Guía didáctica Capítulo 10 Instituto Nacional de Educación Tecnológica, Argentina, 7-12, 2011.
J. González, A. Barba. “Desarrollo de un Material Compuesto Plástico (PP) - Madera (Aserrín) Usando Materias Primas de Reuso”, Memorias del 14 congreso internacional anual de la Somim. Centro de Ingeniería de Superficies y Acabados. 2008
G. Rivzi, G. Guo, C. Park, Y. Kim. “Critical issues in extrusion foaming of plastic/wood fiber composites (Review)” Cellular Polymers 24(6), 347-362, 2005
V. K. Thakura, M.K. Thakurb. “Processing and characterization of natural cellulose fibers/thermoset polymer composites”. Carbohydrate Polymers 109: 102–117, 2014
G. Bollini, (2013, noviembre). “Influencia de polipropileno maleado no comportamento de fractura (EWF) de compósitos de polipropileno /fibra de vidrio”. Tesis Mestre em Ciencia e engenharia de materiais. Universidade Federal de Sao Carlos.
C. Caicedo, A. Vásquez,L. Crespo, H. de la Cruz, O. Ossa. “Cedar fiber / polypropylene (PP) matriz composites: influence of the compatibilizer PP-g-MA” Informador Técnico” 79(2): 118-126, 2015.
L. Soccalingame, A. Bourmaud, D. Perrin
J.-C. Benezet, A. Bergeret. “Reprocessing of wood flour reinforced polypropylene composites: Impact of particle size and coupling agent on composite and particle Properties”. Polymer Degradation and Stability 113: 72-85, 2015
A. Bledzki, O. Faruk. “Microcellular injection molded wood fiber-PP composites: Part I-effect of chemical foaming agent content on cell morphology and physic-mechanical properties”. Journal of Cellular Plastic 42(1), 63-76, 2006.
R. Bouza, “Diseño y caracterización de nuevos materiales compuestos polipropileno y madera: estudio del viniltrimetoxisilano como agente de acoplamiento”, Tesis doctoral. Universidad de la Coruña. 2008
A. Karmarkar, S.S. Chauhan, J. M. Modak, M. Chanda. “Mechanical properties of wood–fiber reinforced polypropylene composites: Effect of a novel compatibilizer with isocyanate functional group”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 38: 2, 227-233, 2007
R. Gu, B. V. Kokta. “Effect of Independent Variables on Mechanical Properties and Maximization of Aspen—Polypropylene Composites”, Journal of Thermoplastic Composite Materials, (21) Issue 1, 27-50, 2008.
H. Bouafif, A. Koubaa, P. Perré, A. Cloutier. “ Effects of fiber characteristics on the physical and mechanical properties of wood plastic composites”. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 40: 12, 1975-1981, 2009
J. Zárate, O. Gutiérrez, “Caracterización de maderas usadas en Boyacá de acuerdo con el Reglamento Construcción Sismo Resistente”. Revista Facultad de Ingeniería – UPTC (21) 32, 73-91, 2012.
ASTM D4703-16. Standard Practice for Compression Molding Thermoplastic Materials into Test Specimens, Plaques, or Sheets
ASTM D638-14 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics
ASTM D790-10 Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials
Y. González, “Propiedades mecánicas de un compuesto polimérico hecho de polietileno de baja densidad reciclado y reforzado con fibras de madera natural” Revista Ingenio Magno (6), 76-85, 2015. Disponible desde:
http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/1095/1063 [Acceso 18 de enero 2017]
J. Meré, “Estudio del procesado de un polímero termoplástico basado en almidón de patata amigable con el medio ambiente” Trabajo de grado, Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química. Universidad Carlos III de Madrid, 2009
Y. Du, T. Wu, N. Yan, M. Kortschot, T. Farnood, R. “Pulp fiber-reinforced thermoset polymer composites: effects of the pulp fibers and polymer”. Composites Part B: Engineering, 48: 10-17, 2013
Descargas
Archivos adicionales
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as ceden los derechos de autor y dan a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado (vea The Effect of Open Access).
Instrucciones para el llenado de la Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- Haga click aquí y baje el formulario de Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- En cada uno de los campos para rellenar haga click y complete lo correspondiente.
- Una vez llenos los campos, copie al final su firma escaneada o firma digital. Favor ajustar el tamaño de la firma en el formulario.
- Finalmente, lo puede guardar como pdf y enviarlo a través de la palataforma OJS, como archivo complementario.
Si tiene dudas contáctenos, por favor.
