La estabilidad térmica de la madera y los materiales celulósicos es un factor importante para las aplicaciones de estos materiales naturales renovables como cargas para reforzar matrices poliméricas. Sin embargo, estos materiales tienen una baja estabilidad térmica causada principalmente por especies que se inflaman a bajas temperaturas. Estas características contribuyen significativamente a limitar su uso en situaciones en las que se requieren temperaturas más elevadas. En este trabajo, se evaluó la degradación térmica de dos tipos de madera (Pinus y Garapeira) mediante mediciones termogravimétricas en atmósfera de nitrógeno. Los parámetros de la cinética de descomposición térmica fueron estimados utilizando el método de Flynn-Wall-Ozawa (FWO). La madera de Garapeira mostró menor energía de activación a grados de reacción inferiores a 0,5, probablemente debido a la presencia de compuestos volátiles, como aceite y cera. La madera de Pinus presentó características diferentes en el grado de reacción inicial (hasta 0,4). Después de este punto, sin embargo, Garapeira se vuelve más estable que Pinus debido a la formación de especies térmicamente más estables y a la mayor cantidad de lignina. Además, se encontró que los procesos de degradación térmica de ambas maderas están controlados principalmente por la difusión (Dn) de especies volátiles en grados de reacción de hasta 0,8, alcanzando después un mecanismo de tercer orden (F3).INTRODUCCIÓNEl uso de materiales de origen natural como cargas de refuerzo en polímeros ha ido aumentando gradualmente. Aunque el uso de compuestos de polímero/madera, comúnmente denominados Wood-Plastic Composites (WPCs), ha aumentado significativamente en los últimos años, esta tecnología aún tiene algunas limitaciones, como la baja resistencia a la degradación de los materiales celulósicos y la alta absorción de humedad. Estos factores pueden convertirse en limitantes durante la producción de WPCs.La estabilidad térmica de la madera es un parámetro muy importante en la producción de WPCs. Tradicionalmente, estos materiales se preparan mezclándolos con polímeros en estado fundido, que en muchos casos se encuentra por encima de los 200 °C, una temperatura a la que ya han comenzado los procesos de degradación térmica. La degradación de la madera, sin embargo, puede dar lugar a propiedades indeseables como olor, decoloración y pérdida de resistencia mecánica.

El CETEA ha realizado un estudio de Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de las bolsas de plástico de PE (polietileno) con énfasis en el Inventario del Ciclo de Vida (ICV), recogiendo datos para el año de referencia 2003. El objetivo de este trabajo es presentar parte de este estudio completo, centrándose en la influencia de la tasa de reciclaje de polietileno en el ICV de las bolsas de plástico de PE en Brasil. Para generar los datos medios brasileños de etileno, HDPE-HMW, HDPE/LLDPE y LDPE, se recopilaron los datos teniendo en cuenta, respectivamente, el 61, 100, 78 y 63% de las empresas implicadas en cada fase del proceso de producción. Una vez que las empresas aceptaron colaborar con el Proyecto, se prepararon y enviaron los cuestionarios adecuados para la recogida de datos. Las empresas fueron responsables tanto de la recogida de los datos como de la cumplimentación de las fichas. El cálculo del promedio brasileño de reciclaje de polietileno se realizó considerando los datos suministrados por siete empresas. El cálculo de la media brasileña de producción de bolsas plásticas de PE se realizó a partir de los datos suministrados por cuatro empresas. Teniendo en cuenta las categorías de impacto adoptadas en este estudio, se ha demostrado que el reciclaje ayuda a mejorar el perfil ambiental de las bolsas de plástico de PE medido como datos del ICV.INTRODUCCIÓNEl CETEA llevó a cabo un estudio de Inventario del Ciclo de Vida (ICV) de las bolsas de plástico de polietileno (PE), recogiendo datos para el año de referencia 2003 en Brasil. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una técnica para evaluar el comportamiento medioambiental de un producto, que incluye la identificación y cuantificación de la energía y las materias primas utilizadas en su ciclo de fabricación, así como las emisiones al agua, suelo y aire inherentes a la producción, uso y eliminación final. Evalúa el impacto medioambiental asociado al uso de recursos naturales (energía y materiales) y las emisiones contaminantes, e identifica oportunidades de mejora para optimizar el comportamiento medioambiental del producto.El sector de producción de plásticos ya utiliza la técnica del ACV para construir ICV de sus productos y materias primas desde hace más de 10 años. CETEA ha publicado varios estudios en los últimos 10 años, siendo esta la primera publicación con datos brasileños. Ya se han realizado estudios de ACV de bolsas en Estados Unidos y Europa.

Las espumas poliméricas son materiales bifásicos preparados con una matriz polimérica y una fase gaseosa procedente de un agente espumante. Los productos basados en este tipo de material ocupan actualmente una buena posición en el mercado debido a sus buenas propiedades mecánicas, baja densidad y coste competitivo. La mezcla de EVA con elastómeros es una alternativa viable para mejorar las propiedades de los compuestos expandibles. Entre los elastómeros utilizados como componente de mezcla con EVA, el EPDM tiene un gran potencial, ya que presenta una buena compatibilidad con las poliolefinas. Teniendo en cuenta que durante el procesado de la espuma se producen simultáneamente reacciones de reticulación y formación de gases, el equilibrio entre estos dos efectos tiene una gran influencia sobre las características físicas del producto final. En este estudio se investigó el efecto de un agente reticulante sobre las espumas EVA/EPDM. Se analizaron las propiedades físicas, mecánicas y reométricas, así como la morfología de la espuma, en función del peróxido de dicumilo, utilizado como agente reticulante. Los resultados mostraron que este aditivo tiene una fuerte influencia en el entrecruzamiento y la expansión de los compuestos, afectando a sus propiedades.INTRODUCCIÓNLas espumas poliméricas, también conocidas como plásticos celulares o plásticos expandidos, son materiales compuestos por una fase sólida de una matriz polimérica y una fase gaseosa derivada de un agente expansor. Aunque existen espumas rígidas, la mayoría de los productos comerciales son flexibles y se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren propiedades de absorción de impactos y ruidos, ligereza y suavidad. Estas características han llevado a su uso extensivo en sectores como la aeronáutica, la automoción, el equipamiento deportivo, el calzado, los juguetes, y el embalaje, destacándose por su importancia y ventajas comerciales en el mercado.El copolímero de etilvinilacetato (EVA) se usa como matriz polimérica en espumas debido a su combinación de buenas propiedades mecánicas, baja densidad y bajo costo. Este tipo de material celular ha ganado una creciente cuota de mercado en las últimas dos décadas y es comúnmente conocido como "cartón expandido" debido a su presentación frecuente. Las espumas EVA comerciales suelen presentar una estructura de celdas cerradas formadas por inclusiones de aire separadas por una membrana continua de fase sólida, que puede ser rígida o flexible.

Se prepararon nanocompuestos de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y una montmorillonita modificada orgánicamente (O-MMT) utilizando distintos métodos de producción para evaluar los posibles efectos sobre el grado de intercalación/exfoliación de la arcilla. La morfología de los nanocompuestos se estudió mediante difractometría de rayos X y microscopía electrónica de transmisión. También se evaluaron las propiedades de tracción y la estabilidad térmica estática. Se obtuvieron nanocompuestos híbridos intercalados/parcialmente exfoliados, independientemente de que el compuesto de PVC se procesara a partir de muestras en polvo (mezcla seca) o granuladas (extrusión), o de la metodología utilizada para la incorporación de O-MMT al compuesto de PVC (directamente en el mezclador intensivo o preexfoliado en una mezcla caliente de DIDP/ESO). Los plastificantes, presentes en el compuesto de PVC flexible, ejercieron un papel importante en el proceso de intercalación y exfoliación de la arcilla, ayudando a la formación de los nanocompuestos.INTRODUCCIÓNEl PVC (policloruro de vinilo) es el segundo termoplástico más consumido globalmente. En 2008, la demanda mundial de resina de PVC superó los 36 millones de toneladas, mientras que la capacidad de producción estimada era de unos 43 millones de toneladas anuales. En Brasil, el consumo alcanzó aproximadamente 970 mil toneladas, representando el 2,7% de la demanda global. A pesar de esta cifra, el consumo per cápita en Brasil, de alrededor de 5 kg/año, es bajo en comparación con otros países.El PVC es conocido por su versatilidad. A través de la incorporación de aditivos, sus propiedades pueden variar ampliamente, desde rígido hasta extremadamente flexible. Esto permite que el PVC se utilice en diversas aplicaciones, como tuberías rígidas, perfiles de construcción, juguetes y laminados flexibles para envasar sangre y plasma. La versatilidad del PVC también se debe a su adaptabilidad a varios procesos de moldeo, incluyendo inyección, extrusión, calandrado y aplanado.Los nanocompuestos poliméricos son una clase emergente de compuestos que contienen pequeñas cantidades de nanopartículas de refuerzo (generalmente menos del 5% en masa), con al menos una dimensión en el rango nanométrico, típicamente entre 1 y 100 nm.

Los nuevos cauchos preplastificados con aceite vegetal (Nitrigreen) con un 33% de acrilonitrilo han sido especialmente desarrollados por Nitriflex para satisfacer las necesidades del mercado del caucho. Nitrigreen cumple con la normativa europea 2005/84/CE ya que utiliza un plastificante de origen renovable. Este caucho tiene un efecto superior en la reducción de la viscosidad Mooney en comparación con los plastificantes habituales como los ftalatos. Además de la facilidad de procesamiento, Nitigreen es compatible con aditivos de vulcanización y puede utilizarse en productos de baja dureza, como juguetes, cilindros y piezas técnicas. Este nuevo caucho de nitrilo preplastificado con 50 phr de plastificante tiene una excelente procesabilidad, un bajo consumo de energía y facilita la incorporación de aditivos, especialmente cargas de refuerzo como el negro de humo. Las propiedades mecánicas de este caucho son ligeramente superiores a las de un caucho que contiene DOP.INTRODUCCIÓNEl uso de aditivos en la industria de polímeros es recurrente debido a la necesidad de mejorar las propiedades/características finales de los artefactos/piezas tales como dureza, brillo, textura, resistencia mecánica, etc. Sin embargo, la mayoría de los aditivos son sintéticos y no biodegradables, lo que convierte al artefacto en un vehículo de contaminación del suelo, los ríos y el aire. En algunos casos, como el de los plastificantes, el aditivo puede exudar al aire. La exudación del aditivo sobre la superficie de la pieza, exponiéndola a la acción de la temperatura, la oxidación, la radiación UV, etc., aumenta la contaminación por agentes químicos procedentes de los vertederos de las grandes ciudades. Procesar el caucho sin la presencia de plastificantes sería una alternativa radical para eliminar este problema. Sin embargo, esto implicaría un alto consumo de energía y tiempo de procesamiento. Pensando en una alternativa que pudiera conciliar la facilidad de procesado y al mismo tiempo reducir el impacto ambiental, Nitriflex S/A Ind. Com. desarrolló una nueva línea de caucho preplastificado (ampliada en plastificantes) en aceite vegetal. Como plastificante de fuente renovable, no contaminante y biodegradable, el aceite vegetal cumplía los requisitos básicos para iniciar el desarrollo. Nitrigreen tiene la misma facilidad de procesamiento de un caucho preplastificado con otros plastificantes sintéticos convencionales como los ftalatos. Nitrigreen es un producto que cumple la directiva europea 2005/84/CE que restringe el uso de DOP (ftalato de dioctilo) para artefactos infantiles, debido a su exudación de DOP. Existe un amplio debate científico sobre las causas de la contaminación por DOP, especialmente en niños. Este estudio presentará una comparación entre Nitrigreen y un caucho preplastificado con DOP.

Se obtuvieron dos series de polioles a partir de aceite de ricino modificado por transesterificación con diversas cantidades de pentaeritritol y glicerol. Las propiedades de los polioles resultantes se caracterizaron en función de la funcionalidad del hidroxilo. Se sintetizaron elastómeros de poliuretano (PU) a partir de las dos series de polioles obtenidos. La densidad de reticulación de dichos poliuretanos se determinó mediante datos de ensayos de hinchamiento ajustados a la ecuación de Flory-Rehner y según la teoría de la elasticidad. La variación de la densidad de reticulación de los poliuretanos se estudió siguiendo el valor de hidroxilo del poliol modificado utilizado en la síntesis y basándose en la estructura media de cada unidad repetitiva de poliuretano, determinada por el método de espectroscopia de masas de tiempo de vuelo de desorción/ionización láser asistida por matriz (MALDI TOF MS). Los resultados muestran que los PU obtenidos a partir de aceite de ricino modificado con pentaeritritol tenían una mayor densidad de reticulación que los PU obtenidos a partir de aceite de ricino no modificado y de PU preparados por reacción de transesterificación de aceite de ricino con glicerol. Los PU basados en polioles con mayor funcionalidad hidroxil presentaron la mayor densidad de reticulación.INTRODUCCIÓNNumerosos estudios se han realizado empleando el aceite de ricino como materia prima para la obtención de poliuretanos elastoméricos. Debido a su estructura química y funcionalidad, resultan polímeros entrecruzados cuyas propiedades están controladas por la densidad de entrecruzamiento. Los poliuretanos obtenidos a partir del aceite presentan propiedades como bajo módulo de elasticidad, baja resistencia a la rasgada y baja resistencia a tratamientos con altas temperaturas. Estas propiedades son atribuidas principalmente a la menor velocidad de curado del aceite, como resultado de la baja funcionalidad y reactividad de los grupos funcionales (hidroxilos secundarios), lo que provoca la formación de un poliuretano con estructura irregular y baja densidad de entrecruzamiento. Estas características han sido respaldadas por ensayos de resistencia al ataque químico que indican que estos materiales poseen una baja densidad de entrecruzamiento. Los resultados del análisis térmico dinamo-mecánico (DMTA) sugieren una estructura de red con bajo grado de entrecruzamiento.Para modificar estas propiedades, el aceite se ha modificado por transesterificación con polialcoholes con el fin de obtener un producto de mayor funcionalidad.

La industria de la pintura es una gran consumidora de látex procedente de la polimerización en emulsión. Los tensioactivos, esenciales para la estabilidad del látex, desempeñan un papel crucial en la producción y aplicación de polímeros de emulsión. Sin embargo, también pueden tener efectos adversos en las propiedades del producto debido a su adsorción física en las partículas del polímero. Los tensioactivos no unidos pueden migrar a través de la película hacia las interfaces formando agregados que aumentan la sensibilidad al agua de la película, afectando así a sus propiedades de barrera. Una forma prometedora de reducir los efectos negativos de los surfactantes convencionales es utilizar surfactantes polimerizables o reactivos (surfmers) que estén unidos covalentemente al polímero, lo que evita su desorción y migración durante la formación de la película. En este trabajo se prepararon látex de acetato de vinilo - neodecanoato de vinilo (VeoVa 10®), estabilizados con tensioactivos no iónicos convencionales y reactivos, y se evaluó el comportamiento de estas películas. Se observó que los látex estabilizados con tensioactivos no iónicos polimerizables pueden aportar, en determinadas condiciones, mejores propiedades de barrera.INTRODUCCIÓNLos tensioactivos, o agentes tensioactivos, son sustancias que alteran fundamentalmente las propiedades superficiales y de interfase de las soluciones acuosas. Todos los tensioactivos tienen una característica común: poseen una parte polar e hidrófila y una parte apolar o hidrófoba. Los tensioactivos actúan reduciendo la tensión superficial, orientando la parte hidrófila hacia la fase acuosa y la parte hidrófoba en la fase opuesta. En función de sus cabezas hidrófilas, pueden clasificarse como aniónicos, catiónicos, no iónicos o anfóteros. Su función principal es promover la estabilidad coloidal del sistema durante el proceso de polimerización, así como durante el almacenamiento y transporte del producto final. El tensioactivo también tiene la función fundamental de formar micelas, donde se producirá preferentemente la polimerización mediante el mecanismo de nucleación.Sin embargo, una característica importante de los revestimientos, que determina su uso, es su resistencia al agua en forma líquida o de vapor. Dado que el agua está presente en la mayoría de las aplicaciones, la tarea del formulador consiste en utilizar componentes con un carácter más hidrófobo que cumplan las condiciones de coste y proceso. En este caso, un inconveniente de la polimerización en emulsión es la necesidad de estabilizar las partículas dispersas, lo que contribuye a reducir la energía libre procedente de las distintas interfaces del sistema, mediante el uso de tensioactivos.

El interés por el uso de fibras vegetales como refuerzo de polímeros ha aumentado recientemente debido a sus singulares ventajas medioambientales y tecnológicas. En este trabajo se evaluó el uso de fibras de Curauá en compuestos de poliamida-6, con el objetivo de sustituir a la fibra de vidrio. Se analizaron contenidos de fibra de 0, 20, 30 y 40 % en peso y longitudes de fibra de 0,1 o 10 mm. Parte de las fibras cortas fueron tratadas con plasma de N2, o lavadas con solución de NaOH, para mejorar su adhesión a la matriz de PA-6. Las muestras con un 20% en peso de fibra corta o larga, con o sin pretratamiento, se mezclaron en un mezclador interno y en dos extrusoras corrotantes de doble husillo. Las probetas moldeadas a partir de estas muestras se sometieron a ensayos mecánicos (tracción, flexión e impacto) y térmicos (HDT). En resumen, para las muestras con fibra no tratada compuesta en la extrusora, las materias primas húmedas mejoraron la adhesión interfacial fibra/matriz. Las propiedades de tracción y flexión de este compuesto son mejores que las de la PA-6 sin relleno, pero inferiores a las de la PA-6 reforzada con fibra de vidrio. Sin embargo, su resistencia al impacto y su temperatura de deformación por calor, similares a las de la PA-6 reforzada con fibra de vidrio, así como su menor densidad, le permiten sustituir a esta última en aplicaciones específicas no críticas.INTRODUCCIÓNEl uso de materias primas procedentes de fuentes renovables ha sido objeto de numerosos estudios e investigaciones recientes debido a su potencial para sustituir a los derivados petroquímicos. Dado que estos materiales se consideran "materiales verdes", los compuestos de fibras vegetales han demostrado ser una alternativa viable en muchas aplicaciones para sustituir polímeros reforzados y otros materiales de relleno. Un factor importante que favorece el uso de fibras vegetales como insumos renovables es la creciente importancia de la perspectiva de ahorrar energía mediante la reducción del peso de los componentes, así como la recuperación de materias primas y la reutilización de materiales al final del ciclo de vida del producto. Además, en prácticamente todos los países, las fibras vegetales añaden un carácter social a su cultivo. En Brasil, en concreto, la producción de fibras de coco, sisal y fibras de curauá es realizada por comunidades de los estados del norte y nordeste. Como país con recursos naturales disponibles, grandes áreas de plantación y especies vegetales variadas, Brasil puede tomar la iniciativa en el desarrollo de estos materiales. Hay varios proyectos en marcha en la región amazónica que cultivan estas plantas, teniendo en cuenta la sostenibilidad medioambiental y económica.

En los últimos años, el interés por el uso de fibras naturales en materiales compuestos poliméricos ha aumentado significativamente. En este trabajo se investigaron las propiedades estructurales, térmicas, químicas y físicas de la fibra de sisal brasileña de la variedad Agave sisalana. Nuestro objetivo fue evaluar la calidad y el rendimiento de esta fibra para aplicaciones industriales. Se han investigado las propiedades mecánicas, la composición química, la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido (SEM) de las fibras a lo largo de su longitud. Las fibras de sisal brasileño estudiadas han mostrado propiedades mecánicas y térmicas dentro del rango reportado en la literatura y eran adecuadas para su uso en compuestos poliméricos.INTRODUCCIÓNEl sisal es la principal fibra dura producida en el mundo, correspondiendo aproximadamente al 70% de la producción comercial de todas las fibras de este tipo. En Brasil, el cultivo de sisal se concentra en la región Nordeste, siendo los estados de Bahia, Paraíba y Rio Grande do Norte los principales productores, con 93,5%, 3,5% y 3,0%, respectivamente, de la producción nacional. El cultivo del agave se realiza en pequeñas áreas productoras, predominando la mano de obra familiar. Además de ser una fuente de ingresos y empleo para un gran contingente de jornaleros, el sisal es un importante cultivo en la región semiárida del nordeste, y en algunas de estas regiones es la única alternativa de cultivo con resultados económicos satisfactorios. La fibra procesada o industrializada representa alrededor de 80 millones de euros en divisas para Brasil, además de generar más de medio millón de empleos directos e indirectos a través de su cadena de servicios, que comienza con el mantenimiento de las plantaciones, la cosecha, la trituración y el procesamiento de la fibra, y termina con la industrialización y los productos artesanales.La planta del sisal es originaria de la península de Yucatán, en México, y recibió su nombre de una hierba nativa llamada zizal-xiu. En 1834, las primeras plántulas se llevaron al sur de Florida (EE.UU.) y a partir de 1892 empezaron a cultivarse en África. En Brasil, las primeras plántulas de Agave sisalana Perrine fueron introducidas en Bahia en 1903, y es la única especie del género Agave cultivada comercialmente en el país. Las fibras se extraen de las hojas, que tienen de 8 a 10 cm de ancho y de 150 a 200 cm de largo. De las hojas se obtiene del 3 al 5% de su peso en fibra. El 95% a 97% restante se conoce como residuos de transformación, que se utilizan como abono orgánico, pienso para animales y en la industria farmacéutica. Las fibras están formadas por fibrillas o fibras elementales de 1,5 a 4 mm de longitud, con un diámetro de 10 a 30 µm, y el grosor de la pared celular varía de 6 a 9 µm. La pared celular está formada por varias capas, que difieren entre sí por su estructura y composición química.

Este trabajo tiene como objetivo evaluar la utilización de residuos sólidos en la preparación de paneles para la construcción civil. Se prepararon paneles a partir de residuos a base de embalajes multicapas y plásticos, reforzados con residuos lignocelulósicos (cáscara de maní y cáscara de arroz). Se prepararon varias mezclas con diferentes proporciones de componentes, dando lugar a doce tratamientos. Se evaluaron las siguientes propiedades físicas y mecánicas: módulo de elasticidad, módulo de ruptura, tensión perpendicular al plano del panel, hinchamiento y absorción de agua. Todas las pruebas se realizaron de acuerdo con las normas ASTM D1037 y EN 317 relativas a los tableros de partículas. Los resultados se analizaron teniendo en cuenta la norma ANSI A208.1, que especifica las propiedades requeridas para los tableros de partículas. Los tratamientos que utilizaron cáscaras de arroz como carga de refuerzo y envases de plástico como matriz presentaron mejores prestaciones que el tratamiento que utilizó cáscaras de cacahuete. Los tableros ensayados se clasificaron según las normas ANSI como tableros de baja densidad. El presente estudio demuestra que esta tecnología es viable y los resultados presentados conducen a un uso prometedor como elemento arquitectónico.INTRODUCCIÓNLa tecnología de producción de paneles o chapas aglomeradas se desarrolló principalmente después de la Segunda Guerra Mundial, debido a la escasez de materias primas y también para reducir las pérdidas que se producían tanto en la industria maderera como en la silvicultura. En Brasil, la producción de tableros aglomerados comenzó en 1966. Los paneles estructurales se utilizan ampliamente en la construcción, especialmente en EE. UU. En Brasil, los paneles más producidos son de partículas de madera, según Juvenal y Mattos. Estos paneles están generalmente hechos de partículas de madera aglutinadas con adhesivos sintéticos u otros aglutinantes, y el conjunto se prensa en caliente durante el tiempo suficiente para que la resina se cure. En principio, estos tableros también pueden fabricarse a partir de cualquier otro material lignocelulósico que les confiera una gran resistencia mecánica y peso específico, ya que la composición química de los materiales lignocelulósicos es similar a la de la madera, más concretamente la de las maderas duras que contienen un menor contenido de lignina y un mayor contenido de hemicelulosas de tipo pentosano.En cuanto a las propiedades y la calidad de los tableros, son muchos los factores que contribuyen a las características del producto final en el proceso de producción de paneles.