Resumen:
El aumento en la demanda de plásticos, junto con las bajas tasas de reciclaje y una gestión inadecuada de los residuos, ha provocado una acumulación severa de plásticos, mientras que el crecimiento de los residuos agrícolas impulsa la valorización de ambas corrientes de desecho. Este estudio analiza polietileno de alta densidad reciclado (rHDPE) reforzado con 20 % en peso de polvo de vaina de fríjol terciopelo (VBP), con y sin la adición de 1 phr de anhídrido maleico (MA) como compatibilizante, tras uno, tres y cinco ciclos sucesivos de moldeo por inyección. Se evaluaron propiedades mecánicas, térmicas, morfológicas, reológicas, espectroscópicas (FTIR) y de inflamabilidad. En ausencia de MA, el reciclaje repetido provocó escisión de cadenas y formación de vacíos, reduciendo la tenacidad y la densidad, aunque con un ligero aumento de la rigidez debido a la fractura del refuerzo. En los compuestos modificados con MA, los espectros FTIR evidenciaron la formación de enlaces éster entre el MA y los grupos hidroxilo del VBP, lo que mejoró la adhesión interfacial y la integridad mecánica. La incorporación de MA estabilizó el índice de fluidez, conservó la resistencia a la tracción, incrementó el módulo y la resistencia al impacto, redujo la absorción de agua, mantuvo una alta cristalinidad y mejoró la estabilidad térmica y el comportamiento frente a la llama. El compuesto rHDPE5/VBP/MA presentó el mejor balance rigidez–tenacidad, demostrando que los residuos agrícolas pueden ser suprareciclados junto con plásticos reciclados para obtener materiales compuestos reprocesables y dimensionalmente estables, contribuyendo a la economía circular y con potencial de aplicación en los sectores automotriz, paisajismo y construcción.
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Conclusiones:
La adición de 1 phr de anhídrido maleico (MA) en compuestos de polietileno de alta densidad reciclado (rHDPE) reforzados con 20 % de residuo agrícola de vaina de fríjol terciopelo mejora significativamente la estabilidad mecánica, térmica y de procesamiento tras múltiples ciclos de reciclaje, al favorecer la compatibilización química entre la matriz y el refuerzo. El MA reduce vacíos interfaciales, mantiene la resistencia a la tracción, incrementa la rigidez y la tenacidad al impacto, disminuye la absorción de agua y conserva una alta cristalinidad, además de sostener un buen comportamiento frente a la llama. El sistema rHDPE/VBP/MA mostró el mejor balance rigidez–tenacidad, evidenciando que el suprareciclaje de residuos agrícolas junto con plásticos reciclados es una estrategia viable para obtener materiales compuestos reprocesables, dimensionalmente estables y con potencial de aplicación industrial, contribuyendo a la economía circular y a los Objetivos de Desarrollo Sostenible 12 y 13.
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Información tomada y traducida del artículo científico publicado en ACS OMEGA.
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