Polimeros Reforzados

INTRODUCCIÓNConceptosLos polímeros; esto es, compuestos de monómeros, son agregados moleculares, que suelen reconocerse como plásticos, precisamente por su capacidad de deformarse. Los arreglos pueden ser lineales, ramificados o entrelazados, lo cual les da una gran versatilidad en su forma. También tienen capacidad de aceptar aditivos que le incorporan diferentes posibilidades, comopigmentación, resistencia a degradaciones y a la intemperie, mayor flexibilidad. En algunos casos, como el teflón, puede soportar una temperatura de 300° C.
El uso de los plásticos es amplio. En el caso de la construcción el más conocido es en tuberías y depósitos de líquidos (debido a su alta densidad que impide el pase de los gases). Sin embargo, un empleo relativamente reciente es en láminas de polímerosreforzadas con fibras, de vidrio, de carbón y aún de acero. Incluso, las fibras pueden ser pre-esforzadas. También se dispone de barras o cables de estos polímeros, los cuales pueden utilizarse para reforzar elementos de concreto en reemplazo de las varillas de acero.
Introducción
Los plásticos, tal como se fabrican en su mayoría, enfrentan dos problemas para su crecimiento a largo plazo:dependencia de un recurso natural agotable (petróleo/gas) y subsistencia en el ambiente.
En los últimos años, varias grandes empresas del sector petroquímico han comenzado a atender los problemas de sustentabilidad y contaminación, intentando mantener o incrementar las valiosas características que ofrecen los polímeros. Utilizando las últimas herramientas brindadas por la biotecnología, se está dandonueva vida a un modelo productivo antiguo, en el que la industria química obtiene sus materias primas del sector agrícola.
Existen múltiples opciones para reducir el impacto medioambiental relacionado con la producción y el uso de polímeros, muchos de las cuales son también relevantes para otros importantes materiales. Las estrategias principales son:
Incrementar la eficiencia energética ymaterial en todos los procesos de la cadena de producción de los polímeros.
Incrementar la eficiencia del uso del material en el producto final (por ejemplo asegurando las mismas condiciones de servicio con menor cantidad de material polimérico).
Incrementar el manejo de desperdicios reciclando materiales, reutilizando componentes, recuperando la energía de deshechos (incineración) y, encaso de polímeros biodegradables, digestión (con recuperación de energía) y deposición.
Reemplazar materias primas petroquímicas con materias biooriginadas.
En este trabajo se hará foco en esta última alternativa, de interés específico para el presente y futuro de la industria petroquímica.
Se distinguen a partir de lo anterior tres conceptos fundamentales asociados a los nuevosdesarrollos:
Un material es biogenerado (también biooriginado o biobasado) cuando se produce, en todo o en gran parte, a partir de un compuesto biológico vivo o renovable, ya sea animal o vegetal.
Un bioplástico es un plástico de origen natural producido por un organismo vivo y sintetizado a partir de fuentes de energía renovables. Se fabrican a partir de almidón, celulosa y aceites vegetales, entreotros compuestos.
Un material biodegradable, en cambio, es aquel en el que sus estructuras químicas se pueden degradar con hongos, bacterias y otros microorganismos que existen en la naturaleza en un período de tiempo determinado.
En principio, los polímeros biodegradables pueden ser fabricados enteramente a partir de materias primas petroquímicas. Sin embargo, los biogenerados han tenido un rolmás importante en el campo de los biodegradables y esto ha impulsado asimismo la investigación y el desarrollo de polímeros biobasados no biodegradables.
CaracterísticasDesde los años 90, los polímeros reforzados con fibra (FRP por sus siglas en inglés: fiber reinforced polymers) se utilizan para fortalecer o reparar estructuras (adecuándolas a nuevas cargas o rehabilitándolas ante algún daño)....