Resumen de Study of the mechanical properties of a composite material from polypropylene matrix with guadua fibers and ceramic powder

Jefferson David Salamanca Cárdenas, Yeisy L Pineda Daza

• español

  El uso de fibras de origen natural como refuerzo en Materiales Compuestos (MC), ha venido tomando fuerza en los últimos años. En este caso se tiene un MC con matriz de polipropileno (PP) reciclado, proveniente de tapas de diferentes envases de productos de consumo diario. Para el refuerzo se eligió usar fibra natural de Guadua angustifolia y polvo de cerámica tenaz. La fibra de Guadua se obtuvo en condiciones de secado e inmunizado con el fin de reducir su humedad y evitar la aparición de hongos y líquenes. El polvo de cerámica tenaz también es un material reciclado, obtenido de pisos de cerámica que se trituraron y pulverizaron previo a la inserción al MC. Las proporciones usadas para fabricar las probetas del MC fueron: una con 100% de PP y otras con diferente composición del MC, donde la matriz de PP se mantuvo con el 60%, y se combinaron los materiales de refuerzo, para obtener los siguientes grupos de especímenes, uno con 30% fibra y 10% cerámica, otro con 33% fibra y 7% cerámica y un último con 35% fibra y 5% cerámica. Una vez obtenidas las probetas del MC, se realizaron los ensayos mecánicos, de tensión según la norma ASTM 638D para polímeros, y de flexión con la norma ASTM 970D para plásticos reforzados. Se analizaron los resultados obtenidos, mediante análisis de varianza (ANOVA), usando un nivel de significancia de α = 0.05 y un enfoque de valor P para la verificación de la hipótesis nula. El análisis estadístico se realizó mediante el software Minitab 18, encontrando como resultado más importante, que el módulo de elasticidad a tensión del PP aumentó en un 53,49%, al adicionarle Guadua en un 35% y cerámica en un 5%.

• English

  The use of natural fibers as a reinforcement in Compound Materials (CM) has been grew up in recent years. In this case, it is a CM with matrix of recycled polypropylene (PP), coming from lids of different packaging using in products of daily consume, for the reinforcement, natural Guadua Angustifolia fibers and tenacious ceramic powder was chosen. The Guadua fiber was obtained under drying and immunized conditions, according to the process of "Guadua Factoria Company". The drying is made to reduce the moisture on the Guadua and for prevent formation of fungi and lichens, the process allows a correct adhesion with the matrix too. The powder of tenacious ceramic is also a recycled material; it was obtained from ceramic floors that were pulverized before insertion into the CM. The proportions used to manufacture the MC specimens were; a group of 100% PP and other groups with different proportions of materials, in that groups, PP matrix was remained in 60%, and the reinforcement materials were combined in the following proportions, one with 30% Guadua fiber and 10% ceramic powder, other with 33% Guadua fiber and 7% ceramic powder and the last one with 35% Guadua fiber and 5% ceramic powder. Once the CM specimens were obtained, mechanical tensile tests, according to the norm ASTM 638D for polymers, were performed, flexion tests, according to the norm ASTM 790D for reinforced plastics, were carried out too. Results obtained were analyzed using Analysis of Variance ANOVA, finding as more important result, that the PP tensile elastic modulus increased by 53.49% when 35% of Guadua and 5% of ceramic were added.