Caracterización de nanocompuestos de resina de poliéster con fibras de curauá y óxido de grafeno

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Arthur Monteiro-de Lima

Resumen

Las fibras naturales hoy en día juegan un papel importante como refuerzo en materiales compuestos. El objetivo de este trabajo fue obtener los parámetros adecuados para la fabricación de compuestos híbridos con fibras de curauá y partículas manométricas de óxido de grafeno en matriz de poliéster buscando la variante óptima de mayor resistencia a tracción e flexión. Las fibras de curauá se trataron con diferentes disoluciones de NaOH y diferentes tiempos de inmersión, fueron utilizados diferentes contenidos de fibra y diferentes contenidos de óxido de grafeno. En el trabajo fue utilizado el método Taguchi para determinar los experimentos necesarios y para evaluar los resultados. Se realizaron micrografías utilizando el microscopio electrónico de barredura y difractometria de rayos X para determinar la efectividad de los tratamientos realizados. Fueron realizados ensayos mecánicos de tracción y flexión y los resultados mostraron un incremento de la resistencia a tracción media de 156% en relación al Poliéster puro y un 186% de la resistencia a flexión.

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Cómo citar
Monteiro-de Lima, A. (2019). Caracterización de nanocompuestos de resina de poliéster con fibras de curauá y óxido de grafeno. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 28(2). Recuperado a partir de https://revistas.unah.edu.cu/index.php/rcta/article/view/1117
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ABOT, J.L.; SONG, Y.; SCHULZ, J.M.; SHANOV, V.N.: “Novel carbon nanotube array-reinforced laminated composite materials with higher interlaminar elastic properties”, Composites Science and Technology, 68(13): 2755-2760, 2008, ISSN: 0266-3538.

ABOT, J.L.; SONG, Y.; SCHULZ, M.J.; SHANOV, V.: “Novel carbon nanotube array-reinforced laminated composite material”, En: Proceeedings of the SAMPE Fall Technical Conference, 2007.

ASTM. ASTM D638: Standard test method for tensile properties of plastics, Ed. ASTM Standard International, 1-15 p., 2004.

BISWAS, S.; SATAPATHY, A.: “A coMParative study on erosion characteristics of red mud filled bamboo–epoxy and glass–epoxy composites”, Materials & Design, 31(4): 1752-1767, 2010, ISSN: 0261-3069.

CHEGDANI, F.; EL MANSORI, M.; MEZGHANI, S.; MONTAGNE, A.: “Scale effect on tribo-mechanical behavior of vegetal fibers in reinforced bio-composite materials”, Composites Science and Technology, 150: 87-94, 2017, ISSN: 0266-3538.

HUSSAIN, S.A.; PANDURANGADU, V.; PALANIKUAMR, K.: “Mechanical properties of green coconut fiber reinforced HDPE polymer composite”, International Journal of Engineering Science and Technology, 3(11): 7942-7952, 2011, ISSN: 0975-5462.

JAJAM, K.C.; TIPPUR, H.V.: “Quasi-static and dynamic fracture behavior of particulate polymer composites: a study of nano-vs. micro-size filler and loading-rate effects”, Composites Part B: Engineering, 43(8): 3467-3481, 2012, ISSN: 1359-8368.

KUMAR, R.; KUMAR, K.; BHOWMIK, S.: “Optimization of mechanical properties of epoxy based wood dust reinforced green composite using Taguchi method”, Procedia Materials Science, 5: 688-696, 2014, ISSN: 2211-8128.

KUMARI, S.; SHEKHAR, A.; PATHAK, D.D.: “Synthesis and characterization of a Cu (II) Schiff base complex immobilized on graphene oxide and its catalytic application in the green synthesis of propargylamines”, RSC Advances, 6(19): 15340-15344, 2016, ISSN: 2046-2069.

LENGOWSKI, E.C.; MUNIZ, G.B.; NISGOSK, S.D.; MAGALHÃES, W.L.E.: “Avaliação de métodos de obtenção de celulose com diferentes graus de cristalinidade.”, Forest Sciences/Scientia Forestalis, 41(98): 185–194, 2013, ISSN: 0015-749X.

MARINELLI, L.A.; MONTEIRO, R.M.; AMBRÓSIO, D.J.; BRANCIFORTI, C.M.; KOBAYASHI, M.; NOBRE, D.A.: “Desenvolvimento de compósitos poliméricos com fibras vegetais naturais da biodiversidade: uma contribuição para a sustentabilidade amazônica”, Polímeros: Ciência e Tecnologia, 18(2): 92-99, 2008, ISSN: 0104-1428, DOI: 10.1590/S0104-14282008000200005.

MISHRA, S.; MOHANTY, A.K.; DRZAL, L.T.; MISRA, M.; PARIJA, S.; NAYAK, S.K.; TRIPATHY, S.S.: “Studies on mechanical performance of biofibre/glass reinforced polyester hybrid composites”, Composites Science and Technology, 63(10): 1377-1385, 2003, ISSN: 0266-3538.

MOHANTY, A.K.; KHAN, M.A.; HINRICHSEN, G.: “Surface modification of jute and its influence on performance of biodegradable jute-fabric/Biopol composites”, Composites Science and Technology, 60(7): 1115-1124, 2000, ISSN: 0266-3538.

PATHAK, A.K.; ACAROĞLU, M.; GUPTA, A.; YOKOZEKI, T.; DHAKATE, S.R.: “Improved mechanical properties of carbon fiber/graphene oxide-epoxy hybrid composites”, Composites Science and Technology, 135: 28-38, 2016, ISSN: 0266-3538.

PATNAIK, A.; SATAPATHY, A.; DWIVEDY, M.; BISWAS, S.: “Wear behavior of plant fiber (pine-bark) and cement kiln dust-reinforced polyester composites using Taguchi experimental model”, Journal of composite materials, 44(5): 559-574, 2010, ISSN: 0021-9983.

PORRAS, A.; MARANON, A.; ASHCROFT, I.A.: “Optimal tensile properties of a Manicaria-based biocomposite by the Taguchi method”, Composite Structures, 140: 692-701, 2016, ISSN: 0263-8223.

RAGHAVENDRA, G.; ACHARYA, K.S.; DEO, R.C.; MISHRA, P.: “Fabrication-modelling and analysis on tribological performance of natural composites using taguchi approach”, Procedia engineering, 38: 2635-2644, 2012, ISSN: 1877-7058.

SANCHEZ, E.; CAVANI, C.S.; LEAL, C.V.; SANCHEZ, C.G.: “Unsaturated polyester resin composite with sugar cane bagasse: influence of treatment on the fibers properties”, Polímeros, 20(3): 194-200, 2010, ISSN: 0104-1428.

SATYANARAYANA, K.G.; GUIMARÃES, J.L.; WYPYCH, F.: “Studies on lignocellulosic fibers of Brazil. Part I: Source, production, morphology, properties and applications”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 38(7): 1694-1709, 2007, ISSN: 1359-835X.

YU, T.; REN, J.; LI, S.; YUAN, H.; LI, Y.: “Effect of fiber surface-treatments on the properties of poly (lactic acid)/ramie composites”, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 41(4): 499-505, 2010, ISSN: 1359-835X.

ZUBER, M.; KHALID, Z.M.; IJAZ B. A.; ZOBIA, A..; UMAIR, A.M.; JAWWAD, S.M.: “Modification of cellulosic fibers by UV-irradiation. Part II: After treatments effects”, International journal of biological macromolecules, 51(5): 743-748, 2012, ISSN: 0141-8130.

Arthur Monteiro de Lima, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería de Materiales, Universidade Estatal de Amazonas, Manaos-AM / Brasil, e-mail: arthurlima.mec@gmail.com

Gilberto García del Pino, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade Estatal de Amazonas, Manaos-AM / Brasil, e-mail: ggdelpin@usp.br

Jose Luis Valin Rivera, Prof.. Inv., Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Escuela de Ingeniería Mecánica, Chile. Avenida Los Carrera 01567, Quilpué, Valparaíso, Chile,e-mail: jose.valin@pucv.cl

Kon Bin Chong, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería de Materiales y Metalurgia, Universidad de São Paulo São Paulo, Brasil, e-mail: konbin22@gmail.com

Abderrezak Bezazi, Prof.. Inv., Laboratoire de Mécanique Appliquée des Nouveaux Matériaux (LMANM), B.P. 431, Université 08 Mai 1945 Guelma, Algeria, e-mail: ar_bezazi@yahoo.com

José Costa de Macêdo Neto, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería de Materiales, Universidad Estatal de Amazonas, Manaos-AM / Brasil, e-mail: jotacostaneto@gmail.com

Maria de las Graças da Silva Valenzuela, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería de Materiales y Metalurgia, Universidad de São Paulo São Paulo, Brasil, e-mail: racavalenzuela@usp.br

Jamile Dehaini, Prof.. Inv., Departamento de Meteorología, Universidad Estatal de Amazonas, Manaos-AM / Brasil, e-mail: jdehaini@uea.edu.br

Francisco Valenzuela Díaz, Prof.. Inv., Departamento de Ingeniería de Materiales y Metalurgia, Universidad de São Paulo São Paulo, Brasil, e-mail: frrvdiaz@usp.br