X CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERIA DE PROYECTOS VALENCIA, 13-15 Septiembre, 2006

RECICLADO DE COMPOSITES TERMOESTABLES F.Martí Ferrer, I.Roig Asensi, E.Verdejo Andres, P. Martínez Sebastiá (p), R.Vidal Nadal

Abstract Waste management is now a high priority, particularly in the European Union, where directives are restricting traditional disposal routes, such as landfill, and requiring recycling of other waste streams. Thermoset composite materials are used in an increasingly wide range of applications and about one million tonnes are manufactured each year in Europe. Despite this success, recycling is a more difficult issue and the perception that composites are not recyclable is seen as a key barrier. Mechanical and thermal recycling is possible. Mechanical recycling involves the use of grinding techniques to reduce the size of scrap material into power or fibrous recyclates that can be used as raw materials, as partial substitutes for the filler. Tests done in the compounding and moulding pilot plant of AIMPLAS, confirms the availability for incorporating a fine powder of recyclate in a thermoplastic matrix using the appropriate coupling agent. Keywords: Thermoset composite, mechanical recycling, filler replacement, coupling

Resumen La gestión de los residuos es prioritaria actualmente, especialmente en la Unión Europea, en cuyo ámbito existen algunas directivas que restringen los destinos tradicionales de los residuos, como han sido los vertederos, y exigiéndose el reciclado y otros destinos para los residuos. Los composites termoestables están siendo utilizados cada vez más, en un amplio rango de aplicaciones, y un millón de toneladas fabricadas anualmente en Europa. A pesar de los buenos resultados, el reciclado es un aspecto clave, ya que la percepción de que estos materiales no se pueden reciclar podría ocasionar barreras para su uso. Es posible reciclarlos mecánica y térmicamente. El reciclado mecánico implica el uso de técnicas de trituración, para reducir el tamaño de partícula hasta conseguir un reciclado pulverulento o fibroso, que pueda ser utilizado como materia prima, en sustitución de las cargas. Las pruebas de compounding y moldeo, realizadas en la planta piloto de AIMPLAS, confirman la posibilidad de incorporar el reciclado triturado, en una matriz termoplástico usando agentes compatibilizantes adecuados. Palabras clave: Composite termoestable, reciclado mecánico, sustitución de cargas, compatibilización

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1. Introducción Alrededor de un millón de toneladas de composites termoestables son fabricados cada año en Europa, los cuales cada vez más utilizados por la industria y en un más amplio rango de aplicaciones, incluidas aeroespacial, automoción, construcción y ocio. Los composites están formados de dos o más materiales: polímeros, fibras de refuerzo y muy a menudo, también cargas. El material de refuerzo como por ejemplo fibra de vidrio, de carbón o de grafito, es impregnado con una resina. Los tipos de resina más comunes son las de tipo epoxi y los poliésteres, aunque también pueden utilizarse otros tipos de resinas. Resinas

Aplicaciones Semirrígidas: barcos, estratificados industriales, placas onduladas. Rígidas: barnices, prepregs. Gel coats. Industrias alimentos (contenedores). Ingeniería química. Prepregs Low Profile Ingeniería química. Estratificados de comportamiento químico mejorado. Barnices. Industria alimentaria (contenedores).

Ortoftálicas

Isoftálicas

Tereftálicas Tetrahidroftálicas Bisfenólicas Resinas del ATCP Resinas del ácido HET Resinas de metacrilato de metilo

Resinas anticorrosión. Resinas con comportamiento al fuego mejorado. Resinas con comportamiento al fuego mejorado. Ingeniería química (anticorrosión). Estratificados transparentes. Aplicaciones exteriores (placas, cúpulas)

Tabla 1: Tipos de resinas de poliéster más utilizadas, componentes de base y aplicaciones.

Una vez se produce la reacción química que ocasiona el entrecruzamiento de las largas cadenas poliméricas, la resina se cura y se solidifica. Esta reacción de entrecruzamiento no es reversible, y por lo tanto, los residuos de composites plantean un serio problema medioambiental. Densidad (g/cm3)

1,17-1,26

Alargamiento a rotura (%)