El reciclaje de elastómeros vulcanizados representa un problema para las empresas generadoras de residuos elastoméricos y se ha convertido en un amplio campo de estudio para los investigadores en esta área. Este estudio aborda el posible uso de estos residuos e investiga una alternativa para su valorización a través de la incorporación de polvo de banda de rodadura de neumáticos de automóviles (STR-r) como relleno en una formulación típica para banda de rodadura de neumáticos de motocicleta (formulación base - BF). El estudio comenzó con la caracterización del STR-r, basada en análisis granulométricos, termogravimétricos (TGA) y de calorimetría diferencial de barrido (DSC). La incorporación de STR-r en BF se llevó a cabo en un mezclador abierto, en proporciones de 5 a 20 phr. Se determinaron los parámetros reométricos de la vulcanización y las propiedades mecánicas de los compuestos preparados, como el alargamiento a la rotura, la dureza (Shore A), la resistencia a la abrasión, a la tracción y al desgarro. Los resultados se compararon con los del BF utilizado en el proceso de producción de una empresa de neumáticos para motocicletas. Tras el análisis de los resultados de los diferentes compuestos, se seleccionó la formulación con 10 phr de STR-r para su producción a escala industrial, es decir, en una mezcladora cerrada de tipo Banbury. Se realizó el cálculo del coste de producción para evaluar la viabilidad económica de esta opción de reciclado.INTRODUCCIÓNEn función de propiedades como la elasticidad, flexibilidad, impermeabilidad, resistencia a la abrasión y a la corrosión, los materiales elastoméricos se utilizan ampliamente en una gran variedad de aplicaciones. Sin embargo, durante el proceso de producción de artefactos elastoméricos en general, se calcula que se genera un 10% de residuos, cantidad que se vuelve significativa cuando el consumo en 2006 en Brasil fue de 400.000 toneladas de caucho sintético y 314.000 toneladas de caucho natural. Para la industria del neumático, se calcula que los residuos generados en el proceso de producción se sitúan entre el 1% y el 2%. En Rio Grande do Sul, la industria del caucho genera anualmente cerca de 11.800 toneladas de residuos, de los cuales el 87% son residuos industriales clasificados según la NBR 10004-04 como Clase II - no peligrosos, y por eso deben ser eliminados adecuadamente.Además de los residuos generados en el proceso de producción, también hay residuos relacionados a artefactos post-consumo. En este contexto, la mayor fuente de residuos son los neumáticos inservibles, que contienen principalmente copolímero de butadieno y estireno (SBR) y caucho natural (NR).

Este trabajo describe un estudio sobre el efecto del envejecimiento UV en el transporte de agua a través de láminas de PET recicladas a partir de botellas de bebidas. Utilizando un formalismo termodinámico basado en la relación de Eyring y los resultados del coeficiente de permeabilidad al agua, es posible determinar la entropía y la entalpía de activación para el proceso de transporte de agua. Estas funciones se correlacionaron mediante el diagrama termodinámico de compensación y se establecieron correlaciones entre la degradación de las muestras de PET, medida por FTIR, y las propiedades de transporte. También se analizaron los posibles efectos de la presencia de estabilizantes, pigmentos e historial de procesado.INTRODUCCIÓNEn las últimas décadas, la aplicación de termoplásticos ha crecido rápidamente debido a sus propiedades, tales como buena moldeabilidad en caliente y resistencia mecánica, baja densidad, transparencia, capacidad de coloración y/o impresión, buena resistencia mecánica y, sobre todo, bajo coste. El problema de eliminación de residuos poliméricos, que ocupan una gran parte de los residuos urbanos del mundo y son difíciles de descomponer, ha surgido paralelamente a la aceleración del consumo.El reciclaje de estos residuos contribuiría a resolver el problema medioambiental y permitiría desarrollar nuevos materiales a partir de mezclas y compuestos que aporten mayor valor añadido al material postconsumo. Debido a la baja reciclabilidad de los polímeros, el coste de recuperación puede ser superior al de obtención de la materia prima, y la calidad del material reciclado suele ser inferior a la de la resina virgen. Sin embargo, tomando materiales básicos, el coste de recuperación del tereftalato de polietileno (PET) y del polietileno de alta densidad (HDPE) es inferior al valor de la materia prima, especialmente cuando el precio del barril de petróleo está entre 20 y 35 dólares. En 2005, el valor del barril de petróleo se situaba en torno a los 50,00 dólares, por lo que el reciclaje de estos materiales era económicamente viable.Existen tres tipos de procesos de reciclaje de polímeros: mecánico, químico y energético. El reciclaje mecánico utiliza polímero postindustrial (primario) o postconsumo (secundario); el proceso químico implica la despolimerización o degradación a productos de bajo peso molecular; y en el proceso energético, se recupera energía de los residuos poliméricos mediante incineración controlada.

Se ensayó la despolimerización de residuos de tereftalato de polietileno (PET) en soluciones acuosas 7,5 M de hidróxido sódico a 100 °C y 1 atm, para obtener los monómeros de ácido tereftálico (TPA). El efecto de los tensioactivos y de la concentración de hidróxido sódico (NaOH) sobre el grado de reacción de la despolimerización se estudió cuantitativamente mediante mediciones gravimétricas y térmicas. El exceso de solución alcalina catalizó la reacción y duplicó la velocidad de reacción con partículas de PET de mayor tamaño. Los tensioactivos DDS y Tween son eficaces para catalizar el PET de mayor tamaño de partícula en condiciones equimolares, pero no afectan a las reacciones en condiciones de exceso de solución alcalina.INTRODUCCIÓNLos residuos sólidos generados por los centros urbanos se componen básicamente de papel, cartón, plástico, vidrio, residuos orgánicos, metal y residuos químicos. La cantidad de estos componentes varía de una ciudad a otra, y el porcentaje de material plástico ha aumentado significativamente en relación con los demás, debido principalmente a la sustitución de envases por plástico.Las características básicas del tereftalato de polietileno (PET) son su ligereza, resistencia y transparencia, propiedades ideales para satisfacer la demanda de envases domésticos para bebidas gaseosas (refrescos) y productos que requieren envases transparentes y resistentes. La demanda de estos plásticos ha crecido considerablemente en los últimos años. Su tasa de reciclado es también muy superior a la tasa de reciclado de EE.UU. y Europa.La introducción del PET en el sector de los envases de plástico ha dado lugar a un nuevo problema medioambiental: los grandes volúmenes de este plástico que se desechan cada día. Además de la contaminación visual que provoca este desecho a lo largo de las calles, estas botellas son arrastradas por las lluvias en las precipitaciones, provocando su obstrucción y graves problemas de inundaciones.El problema de la contaminación ha despertado una gran preocupación y, junto con factores económicos (el precio del petróleo), estimulan el desarrollo del reciclaje de plásticos. Se están haciendo esfuerzos no solo para reciclar las piezas defectuosas (reciclado primario), sino también para reciclar las desechadas después de su uso (reciclado secundario, terciario o cuaternario). Estos esfuerzos están creciendo rápidamente, estimulando la industria del reciclaje y la investigación científica en el área.

Se prepararon nanocompuestos de poliamida 6/arcilla orgánica mediante la técnica de intercalación en fusión. La arcilla se trató con una sal de amonio cuaternario (Genamin) para obtener la organoarcilla (OMMT), caracterizándose por fluorescencia de rayos X (XRF) y difracción de rayos X (XRD). Los resultados confirmaron la incorporación de la sal en la estructura de la arcilla, es decir, la organofilización. Los nanocompuestos se obtuvieron con un extrusor de doble tornillo contrarrotatorio con un 3 % en peso de arcilla y se caracterizaron mediante DRX, microscopía electrónica de transmisión (MET), ensayos de tracción, análisis térmico dinámico-mecánico (ATDM) y temperatura de deflexión térmica (TDC). Los resultados de XRD y TEM mostraron estructuras exfoliadas y/o parcialmente exfoliadas. Las propiedades a la tracción eran superiores a las de la poliamida 6 pura.Los análisis con DMTA y HDT también mostraron que la incorporación de la organoarcilla a la matriz polimérica aumentaba la rigidez (módulo de almacenamiento) del sistema, confirmando el efecto de refuerzo de la arcilla sobre el polímero.INTRODUCCIÓNEl desarrollo de los primeros nanocompuestos de polímero/arcilla comenzó a notificarse en la década de 1960, cuando Blumstein, citado por Leite, demostró la intercalación de moléculas de polímero entre las láminas de montmorillonita mediante la técnica de polimerización de monómeros de vinilo. Desde entonces, se han desarrollado otros métodos para preparar nanocompuestos polímero/arcilla. En la actualidad se presta mucha atención a los nanocompuestos poliméricos, especialmente a los desarrollados con silicatos estratificados, debido a la gran necesidad de materiales de ingeniería modernos y al hecho de que los polímeros puros no tienen las propiedades requeridas para determinadas aplicaciones.Los nanocompuestos polímero/silicato son materiales en los que partículas de tamaño nanométrico se dispersan en una matriz polimérica. Al igual que los llamados compuestos poliméricos, los nanocompuestos utilizan cargas para reforzar las propiedades de los polímeros. Sin embargo, las propiedades obtenidas para los nanocomposites son únicas, ya que utilizan bajos contenidos de silicato (1-5% en peso) y tienen teóricamente buenas propiedades en comparación con los materiales compuestos, tales como: mejores propiedades mecánicas, térmicas, de inflamabilidad y químicas, menor permeabilidad a los gases y mayor estabilidad dimensional.

Se calculó el número de escisiones de cadena durante la termo-degradación del poliestireno bajo extrusiones múltiples. La degradación produce cambios en las curvas MWD de distribución del peso molecular. Siguiendo el significado físico de los pesos moleculares medios de una curva MWD se demostró que el peso molecular medio en número Mn es el único promedio que puede relacionarse directamente con el número de moléculas del sistema. A partir de ahí se calculó el número de cadenas seccionadas (ns) como relación entre el número de cadenas en los polímeros degradados y originales. La función de distribución de escisión de cadenas (CSDF) muestra que el proceso de degradación termomecánica del poliestireno sometido a extrusiones múltiples a 240 °C es de tipo aleatorio, independiente del peso molecular inicial.INTRODUCCIÓNDurante el proceso de propagación de la cadena radical en la polimerización en cadena, los centros activos del frente de crecimiento se vuelven inestables y mueren aleatoriamente, lo que resulta en la formación de cadenas de polímero con diferentes tamaños, generando una distribución de tamaños en torno a un valor medio. Esta distribución se representa mediante una curva de distribución de masa molar (MWD). Desde 1964, la cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) ha sido ampliamente utilizada para caracterizar polímeros mediante la obtención de estas curvas MWD. El análisis de las curvas MWD proporciona información valiosa sobre las propiedades físicas y químicas de los polímeros, incluyendo la elucidación de procesos de degradación termomecánica.Sin embargo, el análisis de estas curvas puede ser complicado, y la mayoría de las publicaciones se centran en los cambios en las masas molares medias sin explorar adecuadamente toda la información contenida en una curva MWD. Para comprender mejor los procesos de degradación durante el procesamiento termomecánico de un polímero, se ha propuesto una metodología de cálculo que permite cuantificar el desplazamiento total de la curva MWD de una muestra degradada en comparación con la muestra virgen, en lugar de limitarse a calcular únicamente la variación de sus valores medios. Esta metodología, conocida como función de distribución de división de cadena (CSDF), ha sido utilizada para monitorizar la degradación termomecánica del polipropileno y del polietileno de alta densidad durante la extrusión.En la literatura de la década de 1970, se puede encontrar una ecuación que utiliza la masa molar numérica media (Mn) de la muestra antes y después de su degradación para calcular el número de roturas de cadena.

Se produjeron biocompuestos utilizando almidón/gluten/glicerol como matriz y fibras de sisal mediante mezcla fundida en un mezclador intensivo por lotes conectado a un reómetro dinamométrico a 130 °C. Las muestras se moldearon por compresión y se caracterizaron por absorción de agua y ensayo mecánico. En el ensayo de tracción, el módulo de Young y la resistencia a la tracción final aumentaron aproximadamente un 560% y un 162%, respectivamente, en relación con la matriz, mientras que el alargamiento a la rotura disminuyó. El módulo de almacenamiento aumentó al aumentar el contenido de fibras, mientras que las curvas tan δ disminuyeron, lo que confirma el efecto de refuerzo de las fibras. La adición de fibras de sisal en la matriz disminuyó la absorción de agua en equilibrio. El coeficiente de difusión disminuyó bruscamente con la adición del 5% de fibra y las adiciones adicionales de fibra de sisal sólo provocaron pequeñas variaciones. Las observaciones de microscopía óptica revelaron una buena dispersión de las fibras de sisal en la matriz.INTRODUCCIÓNDebido a la búsqueda de materiales respetuosos con el medio ambiente, el desarrollo de compuestos poliméricos que implican el uso de fibras vegetales y polímeros naturales ha ido creciendo cada vez más[1,2]. Las fibras naturales se añaden a la matriz polimérica para mejorar sus propiedades y reducir los costes de la composición polimérica y/o la generación de efluentes[3]. El uso de fibras vegetales como el yute, el algodón, el sisal y el coco como refuerzos en comparación con las cargas inorgánicas presenta muchas ventajas, como: obtención de materiales de baja densidad, menor abrasión durante el procesado, altos niveles de relleno que dan como resultado una mayor rigidez, alto módulo específico, y mayor durabilidad[4]. Además, las fibras naturales son biodegradables, proceden de fuentes renovables fácilmente disponibles y son de bajo coste[5]. Los polímeros naturales como el almidón y el gluten son materias primas interesantes para su uso como matriz en biocomposites debido a su biodegradabilidad y bajo coste[6]. Ambos pueden procesarse en presencia de plastificantes, de forma similar a los polímeros sintéticos convencionales. Además, el almidón y el gluten tienen grupos polares que pueden formar enlaces con los grupos hidroxilos de las fibras lignocelulósicas y, por tanto, dan lugar a un material con buenas propiedades mecánicas.

En el presente trabajo, se modificó la flexibilidad de un adhesivo epoxi que contiene diglicidiléter de bisfenol-A (DGEBA) y dietilentriamina (DETA) como agente de curado mediante la adición de un segundo componente que contiene grupos mercaptano (CAPCURE). También se evaluó la adición de amianto como relleno en el adhesivo que contenía CAPCURE. Se estudiaron las reacciones epoxi-amina y epoxi-mercaptano en las regiones espectrales NIR y MIR. La adición de relleno no influyó en las reacciones de curado y los cambios espectrométricos de las reacciones de curado pudieron observarse mejor mediante análisis FT-NIR que FT-MIR. El tiempo de reacción de curado se controló mediante experimentos de DSC y se observó que la introducción de CAPCURE aceleraba la reacción de curado. Las energías de activación (Ea) de las reacciones de curado se obtuvieron mediante los métodos de Barrett y Borchardt-Daniels. Los adhesivos que contenían CAPCURE mostraron Ea en torno a 30 kJ.mol-1, mientras que el adhesivo DGEBA/DETA presentó Ea de 46 kJ.mol-1 calculada por el método de Barrett.INTRODUCCIÓNLos lanzadores de satélites y sondas que se están desarrollando actualmente en el Instituto de Aeronáutica y del Espacio (IAE) utilizan propelente sólido, que provoca un calentamiento excesivo de las paredes metálicas del motor cohete. Para minimizar este efecto, las partes más críticas del motor cohete se protegen del intenso calor del ambiente mediante protecciones térmicas rígidas, que son compuestos a base de resina fenólica y tejidos de carbono o amianto. Estas protecciones varían en tamaño, grosor y configuración en función de su ubicación, y algunas de ellas están unidas a la estructura metálica con adhesivos a base de resina epoxi. Los adhesivos epoxídicos se utilizan en interfaces como metal/metal, carbono/carbono/aluminio y grafito/aluminio. Como la interfaz adhesiva está expuesta a elevadas tensiones mecánicas durante los lanzamientos, es necesario acomodar las tensiones generadas, evitando la aparición de grietas frágiles y catastróficas en la región de unión. Los compuestos más conocidos que promueven las reacciones de curado de la resina epoxi son las aminas, las amidas y los anhídridos; sin embargo, también se han utilizado mercaptanos como el polisulfuro en este proceso[1-3]. En las últimas décadas, se ha añadido polisulfuro a los adhesivos epoxi para aumentar su flexibilidad. Cuando el polisulfuro líquido se añade a la resina epoxi, sus grupos mercaptano terminales reaccionan con los grupos oxirano de la resina epoxi y se incorporan a la matriz, dando flexibilidad al adhesivo[1,4].

En este trabajo se evaluaron las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción y al impacto), el peso específico y la morfología de fase de los compuestos de PVC y fibras de platanero. Las fibras se extrajeron del pseudotallo del platanero y se mezclaron con un compuesto rígido de PVC en las proporciones de 5, 10 y 20% en volumen mediante el proceso de extrusión. Las probetas se obtuvieron por moldeo por inyección. Los compuestos mostraron mejora de las propiedades de impacto y tracción, reducción del peso específico, posibilitando la fabricación de productos finales.INTRODUCCIÓNActualmente, la búsqueda constante del uso de fibras para reforzar materiales poliméricos ha encontrado varias tendencias, entre ellas las fibras naturales, que, además de reforzar el polímero, son biodegradables, de bajo coste, ligeras (debido a la baja densidad de estas fibras) y no tienen características abrasivas (causan menos desgaste a la pieza y facilitan el proceso de moldeo). Las fibras naturales proceden de fuentes renovables y tienen propiedades mecánicas que pueden aumentar las propiedades de los polímeros a los que se añaden[1-3]. Entre las fibras se encuentran el sisal, el coco, curauá, bambú, pino y fibras de plátano, entre otras. Las fibras de plátano destacan por su facilidad de cultivo en los países tropicales. El pseudotallo, después de proporcionar el fruto, puede proliferar hongos difíciles de controlar debido a los altos niveles de humedad que se encuentran en las plantaciones. Por ello, la extracción del pseudotallo de los plataneros puede ser una interesante alternativa de ingresos para la mano de obra rural, además de ser una alternativa viable para la fabricación de artesanías y refuerzo de resinas termoplásticas[4-6].El uso de fibras naturales como refuerzo en matrices poliméricas, tanto termoestables como termoplásticas, ha mostrado beneficios en relación con las propiedades mecánicas de tracción y el peso específico[7-9]. Entre las resinas termoplásticas viables para el uso de fibras de plátano, la resina de cloruro de polivinilo (PVC) destaca por su versatilidad en cuanto a formulación, ya que es necesario incorporar aditivos durante su procesado, haciéndola adaptable a múltiples aplicaciones[10]. El objetivo de este estudio fue obtener y evaluar composites rígidos de PVC con fibra de plátano en proporciones de 5, 10 y 20% en volumen de fibra, analizando sus efectos sobre las propiedades mecánicas de tracción e impacto, así como el peso y las características morfológicas.

Este trabajo sobre polímeros biodegradables consistió en un análisis de patentes para identificar indicadores que permitan evaluar las perspectivas y oportunidades de actuación en el campo de los polímeros. Se utilizó la base de datos Spacenet y el programa informático Vantage Point. El estudio abarcó los siguientes polímeros: polihidroxibutirato - PHB, polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato - PHBV, ácido poliláctico - PLA, poli (E-caprolactona) - PCL y los polihidroxialcanoatos (PHA), tratados con mayor detalle porque representan la clase general de los poliésteres microbianos. Comprobamos que, aunque el campo de los polímeros biodegradables es nuevo y aún está en fase de desarrollo, encierra un gran potencial en vista del uso generalizado actual de los materiales poliméricos. En general, encontramos una gran diversidad de temas y oportunidades de estudio sobre compuestos, mezclas, biodegradación y aplicaciones.INTRODUCCIÓNHoy en día, los polímeros biodegradables son cada vez más populares. Se busca un material con durabilidad de uso y degradabilidad tras su eliminación. Estos materiales están formados por compuestos que, debido a la acción de microorganismos (hongos y bacterias) y macroorganismos, se degradarán a compuestos de baja masa molar[1]. Otra característica importante es que proceden de fuentes renovables. Estos materiales han encontrado aplicaciones en el campo de la medicina (hilos de sutura, implantes, sistemas de liberación controlada de fármacos, injertos vasculares, etc.) debido a su biocompatibilidad, capacidad de disolverse en el interior de los organismos y propiedades mecánicas adecuadas para tales aplicaciones. Con el tiempo, también pueden encontrar aplicaciones en el sector farmacéutico[2]. Esto es de gran interés, ya que el sector de los envases es responsable de más de un tercio de todas las resinas procesadas en Brasil[3]. En 2003, la producción anual de plásticos en Brasil fue de 2,3 millones de toneladas, de las cuales el 40% se destinó a la industria de embalajes[4-6].Actualmente, la situación muestra un aumento en el consumo de plásticos que en el futuro serán desechados en el medio ambiente, causando problemas ecológicos. Por otro lado, los polímeros biodegradables aún no pueden competir con los polímeros tradicionales, especialmente debido a su alto coste y rendimiento inferior. Estos polímeros cuestan cuatro veces más que los polímeros tradicionales. En consecuencia, el interés por estos materiales, combinado con una mayor preocupación por el medio ambiente, ha llevado a un aumento en la investigación sobre su uso. Los principales polímeros biodegradables son los poliésteres basados en ácidos hidroxicarbonados.

En este trabajo se evaluaron las propiedades mecánicas de compuestos de poliuretano/fibra de yute en función del contenido de fibra y de la adición de cargas minerales. Se utilizó un poliuretano (PU) derivado del aceite de ricino como matriz y tela de arpillera como refuerzo. También se investigó el efecto de la incorporación de pequeñas cantidades de arcilla local (bentonita), en sus formas cálcica y sódica, sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de poliuretano y yute. Los resultados indican que las propiedades de tracción de los compuestos aumentaron sustancialmente con la adición de fibra de yute y que, aunque las propiedades mecánicas de la matriz se vieron afectadas por la adición de arcilla nanoparticulada, la mejora no fue la esperada. Esto se atribuyó a una mezcla y dispersión deficientes del relleno, lo que se confirmó mediante SEM. Se observó un efecto sinérgico en los compuestos híbridos de arcilla y fibra de yute, con una mejora considerable de las prestaciones mecánicas de los compuestos híbridos.INTRODUCCIÓNDesde la Conferencia de las Naciones Unidas celebrada en Estocolmo en 1972, algunos sectores de la sociedad, preocupados por los desequilibrios económicos, sociales y medioambientales, desarrollaron la idea del desarrollo sostenible. Este tipo de desarrollo tiene como objetivo conciliar el desarrollo generado a partir de la explotación de los recursos productivos con los intereses de la preservación del medio ambiente, así como dar una oportunidad al enorme contingente humano que está completamente excluido de los logros tecnológicos que sólo son accesibles a una fracción de la humanidad[1]. La concienciación de la sociedad sobre el concepto de desarrollo sostenible requiere la producción de materiales de bajo coste y reducido consumo energético. Se buscan productos capaces de satisfacer requisitos fundamentales como la conservación de los recursos naturales no renovables y el mantenimiento de un medio ambiente sano[2]. En este concepto destacan los materiales compuestos fabricados con fibras naturales. Los materiales compuestos de matriz polimérica con diversos tipos de rellenos, en particular los reforzados con fibras, han recibido mucha atención desde la Segunda Guerra Mundial. La importancia de estos composites es muy grande, especialmente en la aplicación y desarrollo de piezas de automoción y en la industria aeroespacial.