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    Tesis

    Materiales compuestos auto-reforzados basados en telas comerciales de polipropileno

    2014



    Tesista José Luis MIJARES
    Ingeniero Industrial Universidad Nacional de General Sarmiento - Argentina
    Magíster en Ciencia y Tecnología de Materiales Instituto Sabato UNSAM/CNEA - Argentina
    Directora Dra. Mariana MOLLO, INTI Plásticos, UNSAM - Argentina
    CodirectoraDra. Celina Raquel BERNAL INTECIN, UBA, CONICET - Argentina
    Lugar de realizaciónUnidad Técnica Tecnología de Materiales - INTI Plásticos - Argentina
    Fecha Defensa 03/07/2014
    Jurado Dr. BOTANA Adrián Francisco Braskem UNSAM - Argentina
    Dra. ERDMANN Eleonora ITBA - Argentina
    Dr. GÓMEZ Martín Pedro CNEA UTN/UNSAM - Argentina
    Código IS/T 148/14

    Título completo

    Materiales compuestos auto-reforzados basados en telas comerciales de polipropileno

    Resumen

    Los polímeros auto-reforzados compiten con los compuestos tradicionales en función de su relación performance/costo. La facilidad de reciclado y la posibilidad de obtener estructuras livianas son sus principales ventajas, por lo que pueden considerarse materiales amigables con el medio ambiente. Se plantea como objetivo principal del presente trabajo de tesis desarrollar compuestos auto-reforzados trabajando con un sistema polimérico basado en polipropileno (PP), utilizando como refuerzos telas comerciales tejidas y no tejidas.
    Se obtuvieron y estudiaron compuestos auto-reforzados con las siguientes composiciones y procesamientos: (i) matriz de PP copolímero al azar y refuerzo de PP no tejido por la técnica de apilamiento de láminas; (ii) matriz de PP copolímero al azar y refuerzo combinado de PP no tejido y rafia de PP por la técnica de apilamiento de láminas; (iii) combinación de PP no tejido y rafia de PP por la técnica de compactación en caliente.
    La utilización de PP no tejido como refuerzo aumenta la rigidez del material. Sin embargo, no se observó una mejora apreciable en otros parámetros de tracción e impacto. En los materiales compuestos obtenidos por apilamiento de láminas con refuerzo combinado de telas de PP tejidas y no tejidas, se observaron las mejores propiedades de tracción e impacto para el material procesado a 155 °C. El agregado de la rafia mejora en forma apreciable la resistencia al impacto. El compuesto auto-reforzado obtenido por compactación en caliente de láminas de PP no tejido y rafia de PP, procesado a 165 °C, es el que presentó mejores propiedades de tracción e impacto, siendo el más promisorio para aplicaciones estructurales.
    Se estudió el comportamiento a la fractura y la falla a los compuestos reforzados con PP no tejido y rafia de PP, adoptándose el parámetro J en la inestabilidad para caracterizar el comportamiento a fractura. El compuesto obtenido por compactación en caliente exhibió una resistencia mucho mayor que el compuesto obtenido por apilamiento de láminas. Ambos compuestos fallaron por delaminación y arranque de los refuerzos.
    Como conclusión general puede afirmarse que el PP no tejido por sí solo no es un refuerzo efectivo para la obtención de materiales compuestos auto-reforzados basados en PP. Sin embargo, su combinación con una tela tejida de PP, como la rafia, brinda resultados alentadores respecto a sus propiedades mecánicas, particularmente en lo que respecta a su resistencia a la tracción, tenacidad al impacto y comportamiento a la fractura.

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