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Fabricación de materiales compuestos de alto rendimiento medioambiental con resina epoxi de origen renovable y núcleos ligeros permeables para infusión asistida por vacío
Fecha
2020-01Autor
Lascano, Diego
Valcárcel, Jorge
Balart, Rafael
Quiles-Carrillo, Luís
Boronat, Teodomiro
Institución
Resumen
Este trabajo se centra en la fabricación y caracterización
de nuevos materiales tipo sándwich híbridos
de bajo peso, con diferentes configuraciones de apilamiento
de refuerzo de basalto y lino tratadas previamente
con silanos. Para aligerar el peso y facilitar
la fabricación, se empleó un núcleo de poliéster no
tejido que, además de aligerar el peso del compuesto
también actuó como medio de difusión de la resina.
Se empleó una resina epoxi de origen parcialmente renovable
con un diluyente reactivo derivado de aceites
vegetales epoxidados que contribuye a un 31 % de origen
renovable. Los compuestos híbridos se fabricaron
mediante moldeado por infusión de resina asistida por
vacío (VARIM), donde el núcleo se utilizó como medio
de infusión de la resina. Las propiedades mecánicas
se evaluaron en condiciones de impacto y de flexión.La interacción en la intercara fibra-matriz se evaluó
por medio de microscopía electrónica de barrido de
emisión de campo (FESEM). Los datos revelaron que
el tratamiento de silanos funciona mejor en las fibras
de basalto que en las fibras de lino, resultando en
propiedades a flexión superiores en las estructuras
donde estas fibras están presentes. Cabe mencionar
que la distribución de apilamiento influye directamente
en las propiedades a flexión, pero no afecta en
la absorción de energía en condiciones de impacto.//This work focuses on the manufacturing and characterization
of novel and lightweight hybrid sandwichtype
structures, using different stacking sequences of
flax and basalt fabrics as reinforcement fibers, both
of them previously silanized. To reduce the overall
weight and facilitate the manufacturing process, a
polyester non-woven core, was used which, besides
reducing the weight of the composite it also acts as
a media to spread the resin. These composites were
manufactured with a partially bio-based epoxy resin
with a reactive diluent derived from epoxidized vegetable
oils that contributes to a 31 % of biobased
content. The hybrid composites were obtained by
vacuum-assisted resin infusion moulding (VARIM),
where the core was used as a media to spread the
resin. The mechanical properties were evaluated in
flexural and impact conditions. The interactions in the fiber-matrix interface were
studied through field emission scanning electron microscopy
(FESEM). The obtained data revealed that
the silane (coupling agent) treatment works better
on basalt fibers than on flax fibers, resulting in superior
flexural properties on structures where these
fibers are present. It is noteworthy to mention that
the stacking sequence of plies directly influences the
flexural properties, but it does not significantly affect
the energy absorbed when these composites work on
impact conditions.