Materials compostos en base a matrius de HDPE i fibres vegetals de pasta termomecànica de blat de moro

Els polímers reforçats amb fibres (FRP) s’han estat utilitzant des dels anys 30 i fins a dia d’avui degut a a les bones propietats de resistència i rigidesa proporcionades per l’estructura formada entre la matriu que envolta les fibres que permet una bona transferència de forces i tenacitat al producte. Les fibres inorgàniques com la fibra de vidre o la de carboni, àmpliament esteses en el món dels compòsits van essent substituïdes per fibres orgàniques procedents del món vegetal que confereixen una sèrie de propietats i beneficis enfront les fibres d’altes prestacions utilitzades fins el moment. Entre elles cal destacar que són renovables, tenen poca densitat, no pateixen tant l’abrasió, tenen un baix cost degut a què s’obtenen a partir de residus agrícoles o forestals i són fàcils de processar. A més la conscienciació en temes mediambientals afavoreix la transició cap aquest tipus de tecnologia dels NFRP (Polímers Reforçats amb Fibres Naturals). Aquest treball es centra en els materials compostos en base a HDPE i fibres de blat de moro d’alt rendiment obtingudes a partir de residus agrícoles sotmesos a un tractament termomecànic. D’aquesta manera les fibres obtingudes (pasta termomecànica de blat de moro o CSF/TMP) mantenen gairebé tots els seus components i només perden una petita quantitat d’extractius. Per a utilitzar aquestes fibres com a reforç d’una matriu termoplàstica, es fa necessari l’addició d’un agent d’acoblament (MAPE) per a millorar les propietats mecàniques. L’optimització del % de MAPE es fa preparant compòsits al 40% de reforç i diferents continguts de MAPE (0, 2, 4, 6 i 8%) i mesurant la resistència a tracció s’estableix en un 6%. Amb aquest percentatge de MAPE es preparen materials compostos amb diferents continguts de reforç (20, 30, 40 i 50% w/w) i es fa una caracterització mecànica amb assajos a tracció, flexió i impacte i una caracterització tèrmica amb DSC i TGA per a comprovar la cristal·linitat i la degradació tèrmica dels materials. Per últim, i degut a la dificultat d’injecció de peça tècnica que es donen en els NFRP degut als elevats continguts de fibra (> 60%) i baixa fluïdesa, es prepara un material híbrid en base a CSF/TMP i una fibra d’altes prestacions com és la fibra de carboni. Aquest material permet continguts de reforç menors amb propietats mecàniques similars a les que s’aconseguirien amb continguts més elevats de només reforç vegetal