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Desarrollo de biocompositos basados en poliuretano, fibras naturales y líquidos iónicos como materiales sostenibles para aplicaciones industriales

Resumen

El desarrollo de nuevos materiales utilizando materia prima proveniente de fuentes renovables y más amigables con el medio ambiente, es de gran importancia para el desarrollo sostenible preservando el medio ambiente. En el presente trabajo de investigación se estudiaron dos tipos de biocompositos basados en poliuretano, el cual fue sintetizado a partir de aceite de ricino, una fuente renovable. Por una parte, se obtuvieron biocompositos de poliuretano reforzados con fibras naturales de fique y yute modificadas por medio de tratamientos químicos, lo cual mejoró la adhesión fibra-polímero y las propiedades mecánicas del poliuretano. Por otro lado, se soportaron líquidos iónicos en espumas macroporosas de poliuretano y se evaluó tanto la capacidad de captura de CO2 como la selectividad por el CO2 cuando se usa una mezcla CO2/CH4, se encontró que a mayor cantidad de líquido iónico menor capacidad de captura, pero mayor selectividad. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por: espectroscopia infrarroja (FT-IR), resonancia magnética nuclear (RMN), difracción de rayos X (DRX), espectrometría de masas (MS), microscopia electrónica de barrido (SEM), microscopia de fuerza atómica (AFM), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Para los biocompositos a base de PU y fibras naturales, además se realizaron ensayos de tracción, análisis dinámico-mecánico (DMA), ángulo de contacto, absorción de humedad y degradación ambiental. En el caso de los biocompositos a base de PU y líquidos iónicos, se utilizó un sistema de sorción de doble celda para los ensayos de captura de CO2 y de selectividad en mezclas CO2/CH4, en los cuales la composición de la mezcla se determinó por cromatografía de gases.