Síntesis y caracterización de la mezcla polipropileno-poliestireno expandido (icopor) reciclado como alternativa para el proceso de producción de autopartes

Abstract

En el proceso de fabricación de autopartes se incluye el polipropileno (PP) como materia prima principal y la fibra de vidrio como insumo para la producción de ventiladores utilizados en los sistemas de refrigeración de los automotores. Los estándares de fabricación deben garantizar la resistencia de los productos en condiciones a las que estarán sometidos dentro del motor. Para lograrlo, el polipropileno es mezclado con fibra de vidrio en el proceso de inyección para aumentar la resistencia y la dureza del producto final, debido a que está expuesto a cambios de temperatura, choques con otras piezas, desgaste e impactos inesperados en el vehículo. Este estudio sintetizó y caracterizó un material obtenido a partir de la mezcla polipropileno puro-poliestireno expandido (EPS) (icopor) reciclado como una alternativa de aprovechamiento para el icopor dentro del proceso de fabricación de autopartes a modo de sustituto de la fibra de vidrio en el proceso de producción, siguiendo pasos como el tamizaje de los tamaños de material, la mezcla de los mismos, la obtención de probetas y la realización de ensayos mecánicos y térmicos. El objetivo fue comparar las propiedades mecánicas y térmicas del material obtenido (PP-EPS) con el material actualmente utilizado (PP-fibra de vidrio) para el que no se tenían estudios previos y de esta forma determinar la viabilidad de incorporación de un residuo a un proceso productivo y evitar su disposición directa favoreciendo el reciclaje del mismo. Las mezclas se caracterizaron mediante ensayos de tensión-deformación, dureza Shore A y análisis termogravimétrico (TGA) de los cuales se obtuvo favorecimiento en las propiedades térmicas y reducción de la resistencia mecánica en el uso de icopor, resaltando por supuesto el ahorro significativo en el cambio de insumos del proceso productivo.

Polypropylene (PP) as main raw material and fiberglass as input for the production of fans used in the cooling systems of motor is included in the process of manufacturing parts. Manufacturing standards must guarantee the resistance of the product in conditions that will be subject within the engine. To achieve this, the polypropylene is mixed with fiberglass in the injection process to increase the strength and hardness of the final product, as it is exposed to temperature changes, impacts with other parts, wear and unexpected impacts on the vehicle. This study synthesized and characterized a material obtained from the pure-polypropylene blend expanded polystyrene (EPS) (polystyrene) recycling as an alternative use for polystyrene in the auto parts manufacturing process as a substitute for fiberglass production process, following steps as screening media sizes, the mixture thereof, and obtaining specimens performing mechanical and thermal tests. The aim was to compare the mechanical and thermal properties of the material obtained (PP-EPS) with the material currently used (PP-fiberglass) for which they had no previous studies and thus determine the feasibility of incorporating a waste to a production in order to avoid direct disposal and thus promote the recycling process itself. The blends were characterized by stress-strain tests, Shore A hardness and thermogravimetric analysis (TGA) of which was obtained favoring the thermal properties and mechanical strength reduction in the use of polystyrene, of course emphasizing the significant savings in change of inputs in the production process.