Trabajo de grado - Pregrado
Influencia del tratamiento químico de la fibra de fique en las propiedades mecánicas de un material compuesto
Autor
Burbano Narváez, Luis Emilio
Nuñez Nuñez, Diego Alejandro
Institución
Resumen
En este proyecto se estudió la influencia del tratamiento químico superficial de la fibra
de fique para mejorar la adherencia a la matriz de resina poliéster y de esta forma ser
utilizada como refuerzo en materiales compuestos, la fibra se sometió a un tratamiento
previo con NaOH al 2% en peso para eliminar lignina y hemicelulosa quedando como
constituyente la celulosa, lo cual se evidenció utilizando la técnica FTIR (Espectrometría
infrarroja por transformada de Fourier).
La fibra fue sometida a tratamientos posteriores con propóxido de titanio, Amino propil silano y anhídrido maléico, la matriz también se modificó químicamente con anhídrido
maléico; el material compuesto se caracterizó en cuanto a sus propiedades mecánicas
de tensión y micro estructuralmente utilizando la técnica de SEM (Microscopía
electrónica de barrido) para verificar físicamente la adherencia entre matriz y fibra.
Los resultados indicaron que la mayor resistencia a la tensión la presentó el material
compuesto reforzado con la fibra tratada con propóxido de titanio; debido a los enlaces
presentes en este compuesto, los cuales interactuaron con el grupo éster de la resina
poliéster. Este resultado se evidenció en la adherencia mostrada en el material al
caracterizarlo por la técnica SEM.
La fibra tratada con amino propil silano, no obtuvo el resultado deseado, causando esto
un bajo rendimiento del material, lo que pudo deberse a que el grupo amino no
interactuó de la mejor manera con el grupo éster de la resina, causando baja
adherencia y baja resistencia a la tensión.
La fibra tratada con anhídrido maléico, evidenció una mejora en las propiedades
mecánicas a la tensión, sin embargo, durante el proceso se pudo evidenciar las
complicaciones en cuanto a solubilidad del anhídrido en la matriz, lo cual generó un
impedimento a la hora de generar la interfase entre los dos materiales, esto se pudo
observar por medio de la técnica SEM en la cual están presentes los gránulos de
anhídrido. CONTENIDO
RESUMEN
ABSTRACT
1 INTRODUCCIÓN
2 MARCO TEORICO
21 Generalidades de un material compuesto
22 Métodos de conformado de materiales compuestos
221 Conformado manual
222 Conformado por inyección
223 Conformado por centrifugado
224 Conformado por pultrusión
23 Generalidades y tipos de fibras
231 Fibras naturales
232 Fibras Animales
233 Seda
234 Fibras Vegetales
235 Fique
236 Lino
237 Fibras minerales
238 Fibras Sintéticas
239 Fibra de carbono
24 Tipos de resinas
241Resina fenólica
242 Resina Aminas
243 Resina Poliéster
244 Resinas Poliéster Saturadas
2441 Resina Alquídica
2442 Resina viniléster
245 Resinas Poliéster Insaturadas
2451Resina de poliéster ortoftálica
2452 Resina de poliéster tereftálicas
2453Resina de poliéster isoftálicas
25 Caracterización sustancias características en la fibra de fique
251 Lignina
252 Hemicelulosa
253 Celulosa
3 ANTECEDENTES
4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
41 Materiales y Métodos
5 RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS Pregrado Ingeniero en Mecánica Ingeniería Mecánica