Caracterización mecánica de polímeros inyectables PLA, PHB, HDPE y PP.

Abstract

Los plásticos son utilizados a nivel industrial por su versatilidad y durabilidad. En contraste se ha demostrado que tienen largo periodos de degradación, a tal punto que el proceso puede tardar siglos. Por lo tanto, Departamento de Química de la Universidad del Valle de Guatemala (UVG) ha empezado a reprocesar material plástico en sus instalaciones o bien producir nuevos a base de materiales naturales para estudiar su degradación bajo procesos controlados. No obstante, el conocimiento de las propiedades de estos polímeros para darles usos prácticos en diseño de ingeniería es un complemento faltante. A pesar de que el material sea conocido (en el caso de reprocesado) puede haber cambios en las propiedades durante el proceso de inyección. En el caso de los materiales creados en las instalaciones de UVG, las propiedades mecánicas son completamente desconocidas. Por consiguiente, se estableció el proceso de caracterización mecánica dentro de las instalaciones de UVG con el objetivo de conocer sus propiedades mecánicas. Para esto se diseñó una probeta con características geométricas definidas para su inyección en la máquina APSX-PIM y a la vez realizar ensayos a tensión en la máquina universal Soiltest Versa Tester. Dichos ensayos fueron grabados utilizando una cámara con lente telescópico y fueron procesados utilizando el programa Tracker para medir el desplazamiento de las probetas. Los materiales estudiados son HDPE y PP como resinas industriales conocidas, PLA y PHB como materiales producidos por el Departamento de Química. Un obstáculo y oportunidad para futuros estudios es que no se obtuvo suficiente PLA como para realizar las inyecciones. En cuanto al PHB, las propiedades no son aptas para ser medidas con el equipo disponible. Las propiedades determinadas fueron el módulo de elasticidad, esfuerzo a fluencia y a ruptura, y deformación a fluencia y ruptura. Además, se presentan las velocidades de deformación para todas las probetas ensayadas con el fin de determinar si el equipo es adecuado según valores recomendados y el posible efecto que esto tuvo en los resultados. El HDPE presentó un módulo de elasticidad mayor al PP (423.03 y 358.34 MPa respectivamente) mas una deformación significativamente menor (8.14 y 233.4% respectivamente). La velocidad de deformación fue de 20 mm/min para HDPE y 30 mm/min para PP, lo cual no coincide con valores recomendados para ensayos. Por último, las fichas técnicas presentan las propiedades mecánicas descritas junto a los parámetros de inyección para cada material. (A)