Desarrollo de un Material Compuesto de Matriz de Poliuretano Rígido Reforzado con Fibra de Raquis De Palma Africana

Resumen

Resumen: En el presente artículo se expone el desarrollo de un material compuesto de matriz de poliuretano rígido con fibra de raquis de palma africana. Como materia prima del poliuretano se utilizó: difenilmetano diisocianato y poliol polioxipropilénico, fabricados por la empresa Huntsman. La fibra de raquis de palma africana fue recolectada de una planta extractora de aceite. La fibra fue molida, tamizada y secada. Para mejorar la afinidad matriz-fibra, las fibras fueron sometidas a un proceso de acetilación con anhídrido acético. Se elaboraron materiales compuestos con concentraciones de carga en peso de fibra de: 0 %, 5 %, 10 % y 15 %. A los materiales compuestos desarrollados se realizaron ensayos mecánicos de flexión y tracción. Los materiales compuestos con 15 % en peso de fibra mostraron propiedades mecánicas iguales o superiores a las del material de poliuretano. Respecto al material compuesto formulado con fibra acetilada, éste presentó resultados ligeramente mayores en los ensayos mecánicos en comparación con el material formulado con fibra sin tratamiento químico. Para los materiales compuestos con 15 % en peso de fibra, se determinó el costo de producción y se comparó con el costo de producción del material de poliuretano.

 

Abstract: This article explains the development of a composite made from rigid polyurethane and oil empty fruit bunch fibre with the objective of reducing production cost. As rigid polyurethane raw material, it was used: diphenylmethane diisocyanate and polyoxypropylene polyol, manufactured by Huntsman. The oil palm empty fruit bunch fiber was collected from an oil extract plant. The fiber was milled, sieved and dried. In order to improve the compatibility between the matrix and the fiber, the fibers were subjected to a process of acetylation using acetic anhydride. Composites were prepared with different fiber ratios: 0-wt%, 5-wt%, 10-wt% and 15-wt%. The mechanical properties of the composites were tested, by tensile and flexural tests. The composites with 15-wt% of fiber showed equal or superior mechanical properties than the rigid polyurethane material. The composite formulated with acetylated fiber showed slightly higher results in the mechanical tests than the material formulated with untreated fiber.  The cost of production of the composites with 15-wt% of fiber were determined, this cost was compared with the cost of production of the polyurethane material.