PROCESAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE COMPOSITOS POLIMÉRICOS OLEFÍNICOS Y BIODEGRADABLES FORMULADOS CON FIBRA DE AGAVE

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló el estudio del procesamiento y la caracterización de materiales compuestos poliméricos a partir de poliolefinas y polímeros biodegradables formulados con fibra de agave. Las poliolefinas utilizadas en este trabajo comprenden mezcla de polímeros de post consumo como polietileno de alta densidad y polipropileno; y en el caso de los polímeros biodegradables, se usaron poli(ácido láctico) (PLA) y poli(tereftalato-co-adipato de butileno) (PBAT). La fibra de agave, proveniente de una planta de producción de tequila, fue acondicionada y se utilizó en concentraciones de 10, 20 y 30 % en peso para la matriz de poliolefinas y para la matriz de polímeros biodegradables se utilizó el 20 y 30 % en peso de fibra. A los materiales compuestos, con la matriz de poliolefinas, se agregó en su composición un agente espumante químico, azodicarbonamida (ACA) y anhídrido maleico injertado a polietileno (MAPE) (Polybond 3009) como agente de acoplamiento para mejorar la interacción fibra-matriz. En el caso de los materiales con la matriz de polímeros biodegradables se empleó una resina natural maleinizada (Amberyl M-15A (A15) y MP-30 (A30)) como agentes compatibilizantes/acoplantes. Se realizaron mezclas de matrices poliméricas en una proporción de 80/20 y 60/40 % en peso de PLA/PBAT. Las mezclas y materiales compuestos formulados, se mezclaron mediante extrusión de doble husillo y los especímenes para medir propiedades se elaboraron mediante moldeo por inyección. Se evaluaron propiedades mecánicas, dinámicas y térmicas. La interacción fibra-matriz se evaluó mediante espectroscopía de infrarrojos de transformadas de Fourier y la morfología de los diferentes materiales se observó mediante microscopía electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica. Los resultados mostraron que las propiedades de los materiales compuestos con la matriz de poliolefinas mejoraron al emplear el 10 % en peso de MAPE. Las mezclas PLA/PBAT, fueron óptimamente compatibilizadas usando el 3 % en peso de A15 y A30, obteniendo una mejoría en su propiedades mecánicas y dinámicas. La incorporación de A15 como agente de acoplamiento en el composito 80/20 PLA/PBAT, mostró aumentos en las propiedades dinámicas. Se realizó una prueba de biodegradación mediante una técnica de compostaje para probar la biodegradabilidad de los materiales poliméricos, la cual fue positiva en las mezclas y compositos con diversos porcentajes de pérdida de peso.