Evaluación de materiales compuestos por inyección a partir de fibras procedentes de la biomasa de maíz (zea mays l.) y polipropileno

Resumen

El presente trabajo de tesis se ha realizado en el marco de las líneas de trabajo del Laboratorio de Ingeniería Papelera y Materiales Polímeros (LEPAMAP) de la Universidad de Girona. A partir de fibras de biomasa de maíz se han formulado materiales compuestos hasta un 50% en peso con y sin agente compatibilizante y un polilpropileno homopolímero como matriz polimérica. El principal interés ha sido conocer las propiedades mecánicas de los materiales compuestos, la micromecánica de las fibras y de los compuestos y la aplicación de los materiales para el diseño industrial de productos. En el apartado fundamentos teóricos y estado del arte se hace un repaso de los conocimientos sobre los que se basa la presente tesis, tanto en lo referido a los materiales compuestos como al diseño y desarrollo de nuevos productos. A continuación se detallan las últimas publicaciones existentes sobre materiales compuestos reforzados con fibras naturales y su uso para el diseño y desarrollo de productos. El capítulo dedicado a los materiales y métodos sirve para establecer toda la metodología usada para fabricar los materiales compuestos, los materiales, los tratamientos a los que se han sometido las fibras, y las instalaciones y aparatos usados para realizar la fase experimental de la tesis. También se discuten los principales modelos teóricos usados para calcular algunas propiedades de los materiales. En la presentación de los resultados y su discusión se muestran, discuten y modelan las propiedades macro y micromecánicas de los materiales compuestos de polipropileno reforzado con fibras semiquímicas procedentes de biomasa de maíz, tanto a tracción, flexión, como a impacto. Se optimiza el contenido en agentes de acoplamiento, respecto a la resistencia a la tracción. Se calculan las propiedades intrínsecas de las fibras, y se comparan con las de las fibras de vidrio. Finalmente se usan las propiedades obtenidas para la conceptualización, diseño y desarrollo de productos industriales.