Estudio del comportamiento físico y mecánico de una nueva membrana de caucho reforzada con fibras

Abstract

En este estudio, se ha utilizado polvo de caucho reciclado proveniente de neumáticos fuera de uso (NFUs) para el desarrollo de una nueva membrana elastomérica con fines de auto-reparación, a través del calentamiento por microondas. No obstante, debido a la exposición medioambiental de estos materiales, las condiciones climáticas pueden contribuir al deterioro prematuro de las membranas reduciendo su resistencia mecánica y durabilidad a lo largo del tiempo. Para mejorar esto, se pueden incorporar fibras de lana de acero en la matriz de caucho. Las fibras metálicas en materiales compuestos son conocidas por aumentar las características de resistencia y fatiga, así como su ductilidad. Estas fibras también pueden ser usadas con propósitos de auto-reparación a través de procesos de calentamiento. Por ello, la adición de fibras puede influenciar las propiedades de la nueva membrana, aunque no está claro de qué forma. Por esta razón, se han estudiado la distribución de fibras y el comportamiento mecánico de la membrana de caucho reforzada con fibras bajo la influencia de diversas condiciones climáticas. Con este fin, se han considerado cuatro membranas diferentes, empleando el mismo tamaño de polvo de caucho y cuatro porcentajes de fibras. Además, a través de ensayos de resistencia a la tracción se ha estudiado la influencia de las fibras en muestras pre-acondicionadas en tres diferentes condiciones ambientales: saturación con agua, frío y envejecimiento. Finalmente, los resultados muestran que las fibras de lana de acero presentan una correcta distribución dentro de la membrana de caucho. Sin embargo, debido al proceso de mezclado las fibras largas utilizadas pueden producir clusters en el área central de las membranas, mientras que las fibras cortas se dispersan muy bien en el contorno de las membranas. Adicionalmente, se ha encontrado que las fibras de lana de acero no contribuyen significativamente a mejorar las propiedades mecánicas de tracción de las membranas evaluadas bajo diferentes condiciones medioambientales.