Reciclado de Materiales Compuestos Nueva Generación de Materiales Compuestos Sostenibles, Soldables, Reprocesables y Reciclables
Área Tecnológica: Arquitectura e Ingeniería
Subárea Tecnológica: Ingeniería industrial
Palabras clave: Materiales Compuestos, Resinas con enlaces reversibles, Vitrímeros, Reciclado, Soldadura, Reprocesado, Autorreparación, Efecto Joule, Nanocomposites
Sustitución de resina termoestable tradicional por una novedosa resina termofusible, con similares prestaciones térmicas y mecánicas, y con capacidad de fundir y de disolución. Esta nueva generación de materiales compuestos posee similares prestaciones y adicionalmente son sostenibles y reciclables mediante procesos químicos, mecánicos o térmicos. Estos materiales además son reconformables y soldables térmicamente. Además, presentan capacidad de autorreparación in situ. Para aumentar la aplicabilidad de estos materiales, se les puede incorporar nanorrefuerzos grafíticos, de forma que la fuente de activación sea eléctrica (calentamiento por efecto Joule) o nanorrefuerzos de magnetita (calentamiento electromagnético). Los materiales compuestos multiescalares con nanorrefuerzos grafíticos son soldables, conformables y autorreparables mediante la sencilla aplicación de un voltaje eléctrico mediante la ubicación de electrodos en su superficie.
1. Sustitución de resina termoestable tradicional por distintas formulaciones con enlaces reversibles, de forma que se pueden diseñar en función de los requerimientos mecánicos y térmicos, aportando capacidad de fusión térmica y disolución 2. Conformado térmico, mediante la aplicación de un voltaje eléctrico. 3. Soldadura por fusión, térmica, eléctrica o magnética. 4. Reciclado químico mediante disolventes orgánicos comunes, no dañinos para el medio ambiente y permitiendo recuperar la fibra virgen intacta. 5. Reciclado mecánico por trituración y posterior extrusión, para obtener un material compuesto con cargas de menor tamaño. 6. Autorreparación mediante calentamiento eléctrico, electromagnético o por convección
La principal ventaja de esta propuesta es desarrollar una nueva generación de materiales compuestos de fácil conformado, mayor sostenibilidad y reciclabilidad. La incorporación de nanorrefuerzos grafíticos, apenas aumenta el coste ni la complejidad del procesado, y favorece significativamente la implementación industrial de esta innovación, mediante calentamiento termoeléctrico. Estos nuevos materiales, una vez fabricados, pueden ser conformados en caliente, mediante la aplicación de un voltaje eléctrico superficial en la zona que se desea modelar. Estos nuevos materiales pueden ser soldables, mediante fuente térmica o eléctrica, evitando las uniones adhesivas. La matriz de estos nuevos materiales compuestos es autorreparable, mediante el calentamiento termoeléctrico selectivo de la región dañada. Para ello, los nanorrefuerzos aportan una funcionalidad adicional, la capacidad de autodetección de grietas (SHM).
Equipamiento para la fabricación de estos nuevos materiales compuestos y multiescalares Equipamiento para su caracterización morfológica, térmica, mecánica, eléctrica, química y resistencia a diferentes ambientes (humedad, UV, temperatura, niebla salina…). Equipamiento para optimizar su reciclado térmico, mecánico y químico Equipamiento para optimizar su conformado selectivo mediante aplicación de voltaje eléctrico Equipamiento para soldadura térmica y eléctrica Equipamiento para evaluar el posible apantallamiento electromagnético Equipamiento para optimizar el reconformado, reprocesado y reciclado térmico mediante fuentes eléctricas o electromagnéticas.
Materiales Compuestos, Resinas con enlaces reversibles, Vitrímeros, Reciclado, Soldadura, Reprocesado, Autorreparación, Efecto Joule, Nanocomposites