Estudio de la degradación térmica y fotoxidativa de poliuretano rígidos compuestos reforzados con fibra de raquis de banano

Abstract

Las nuevas tendencias en política ambiental han incrementado el interés en sustratos de carácter natural y aspectos tales como reciclaje y seguridad ambiental han sido de suma importancia en el desarrollo de nuevos biomateriales. Dichos aspectos en combinación con su bajo costo han otorgado valor agregado a fibras de origen vegetal tales como las obtenidas del raquis de banano y utilizadas como refuerzo en matrices poliméricas para la obtención de materiales compuestos. En el presente trabajo se realizó un estudio de la degradación térmica y fotoxidativa de poliuretanos rígidos compuestos reforzados con fibra de raquis de banano. Los poliuretanos rígidos fueron sintetizados por reacciones de policondensación entre dos monómeros base: 4,4”- metilen-bis-fenilisocianato (MDI) grado comercial y una mezcla de polioles constituida por polietifenglicol (PEG- 200) y melazas obtenidas del jugo de cáscara de piña en una relación 2:1. Los poliuretanos rígidos se obtuvieron manteniendo una relación NCO/OH de 1,2 y reforzados en un rango entre 30 — 60 % con material fibroso. Estos nuevos materiales, poseen una estructura potencialmente biodegradable debido al carácter lignocelulósico de algunos de sus componentes de origen natural: el raquis de banano y la melaza de piña, en este caso. Ambos sustratos, provienen de fuentes de origen renovable. La melaza de piña es utilizada como sustituto parcial del PEG 200 de origen sintético. Por esta razón, se estima que estos materiales tienen un gran potencial como materiales ecológicamente amigables y biocompatibles.

New trends in environmental policy have increased interest in natural substrates and aspects such as recycling and environmental safety have been of paramount importance in the development of new biomaterials. These aspects, combined with their low cost, have given added value to fibers of vegetable origin, such as those obtained from banana rachis and used as reinforcement in polymeric matrices to obtain composite materials. In the present work, a study of the thermal and photooxidative degradation of composite rigid polyurethanes reinforced with banana rachis fiber was carried out. Rigid polyurethanes were synthesized by polycondensation reactions between two base monomers: 4.4”- methylene-bis-phenylisocyanate (MDI) commercial grade and a mixture of polyols consisting of polyethylene glycol (PEG-200) and molasses obtained from the peel juice of pineapple in a 2:1 ratio. Rigid polyurethanes were obtained maintaining an NCO/OH ratio of 1.2 and reinforced in a range between 30 — 60% with fibrous material. These new materials have a potentially biodegradable structure due to the lignocellulosic nature of some of their naturally occurring components: banana stems and pineapple molasses, in this case. Both substrates come from renewable sources. Pineapple molasses is used as a partial substitute for PEG 200 of synthetic origin. For this reason, it is estimated that these materials have great potential as ecologically friendly and biocompatible materials.