Dissemination and TTNational Projects

El proyecto titulado "Investigación y desarrollo de materiales avanzados y sostenibles para aplicaciones de pultrusión termoplástica. THERMOPULL", Nº de Exp: MAT2017-85101-C2-2-R, ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España a través del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e innovación orientado a los Retos de la Sociedad en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de innovación 2013-2016. El proyecto se lleva a cabo entre la Universidad de Valladolid (coordinador del proyecto) y la Fundación para la Investigación y Desarrollo en Transporte y Energía, (FUNDACION CIDAUT), y el proyecto concluirá el 31 de diciembre de 2020.

La pultrusión es un proceso de moldeo utilizado para obtener perfiles de materiales compuestos. Estos perfiles son usados, principalmente, en la industria aeroespacial, automotriz y de la construcción; debido a que estos perfiles son piezas estructurales que soportan grandes solicitaciones mecánicas.

Esta técnica contempla la impregnación de las fibras (fibra de vidrio, carbono, aramida, etc.), en continuo, con resinas de tipo termoestables (material polimérico que no es capaz de fluir, una vez que se ha sometido a un proceso de curado o entrecruzamiento). El uso de estos materiales, si bien cumplen los requerimientos necesarios para la fabricación del perfil compuesto y para su aplicación final, hoy en día están siendo cuestionados debido a su complejidad de almacenamiento y manipulación (bajas temperaturas), su alta toxicidad, los altos tiempos de ciclos requeridos (necesidad de un proceso de curado posterior a la impregnación de la fibra) y su baja reparabilidad y reciclabilidad (no fluye una vez curada la resina). Queda explícito que el reto científico-tecnológico debe centrarse en mejorar la eficiencia de la utilización de recursos y materias primas, a través de la sustitución de la base polimérica del perfil compuesto pultruido, mejorando los problemas existentes y manteniendo sus prestaciones finales. Más aún cuando la demanda de perfiles pultruidos va en aumento, generando grandes volúmenes de residuos no recuperables.

Hasta la fecha, los esfuerzos que se han realizado para mejorar la problemática, han contemplado el cambio de los materiales termoestables por las resinas termoplásticas convencionales (materiales que pueden ser moldeados a altas temperaturas, aun después de solidificarse); sin conseguir resultados que aporten un verdadero cambio en la problemática. Los materiales termoplásticos tienen una dificultad reológica intrínseca (alta viscosidad en fundido) que dificulta una buena interacción física, entre los componentes, durante el moldeo; comprometiendo las prestaciones finales del perfil pultruido. Los trabajos que se han desarrollado para solventar esta problemática, están basados en el desarrollo de etapas previas de pre-impregnación forzada que añade una dificultad en el proceso y lo convierte en un moldeo en pasos (no continuo) y de alto gasto energético.

En consecuencia, se ha concluido que para introducir materiales termoplásticos, exitosamente, en la línea de pultrusión, se debe hacer un estudio de investigación, exhaustivo, enfocado en la modificación de las propiedades reológicas de las matrices termoplásticas elegidas.