Compuestos ignífugos sostenibles

Nuovi materiali FST per il settore navale

La tendencia hacia una mayor sostenibilidad pronto podría convertirse en requisitos legislativos en la Unión Europea, por ejemplo, dentro del sector automotriz, el 'Reglamento sobre vehículos al final de su vida útil', que exige que los fabricantes declaren el contenido reciclado del vehículo; el 25 % del plástico utilizado para vehículos nuevos debe provenir de materias primas recicladas, junto con otros requisitos que incentivan a los fabricantes a reciclar de manera más efectiva y recuperar materias primas de mejor calidad (referencia: https://environment.ec.europa.eu/topics/waste-and-recycling/end-life-vehicles/end-life-vehicles-regulation_en ).

El cambio climático obliga al sector de la aviación a desarrollar e implementar innovaciones de materiales más sostenibles para las aeronaves. Por ejemplo, la innovación en este sector en los próximos años buscará materiales compuestos más sostenibles para los interiores de las aeronaves, con énfasis en materiales compuestos de origen biológico y materiales que sean reciclables después de su vida útil. Esto es particularmente pertinente en la gestión de los materiales compuestos de desecho generados en el mercado de interiores de aeronaves, que se reemplazan con frecuencia cada 4 a 7 años [Zarnowka, 2023, Sustainability Assessment of a Sustainable Innovation for the Aviation Industry: Case Study of Bio Composites for Aircraft Interiors]. En aplicaciones como los interiores de aeronaves, existen propiedades críticas para la seguridad, a saber, la resistencia al fuego, donde es esencial que los esfuerzos de investigación busquen desarrollar matrices poliméricas de tipo fenólico de origen biológico o reciclables que logren las calificaciones necesarias para la resistencia al fuego (de todo el compuesto) al tiempo que reducen su impacto ambiental. Estos, a su vez, se pueden combinar con refuerzos de fibra reciclada, como fibra de carbono reciclada y fenólica.

Figura 2: Soporte mecanizado a partir de una placa compuesta de matriz fenólica reforzada con carbono reciclado de 30 mm de espesor

Los compuestos avanzados reforzados con fibra de alta resistencia y módulo son materiales importantes cuyas características se pueden adaptar para ofrecer, por ejemplo, rendimiento a altas temperaturas, buena amortiguación de vibraciones, bajo coeficiente de expansión térmica (CTE), resistencia al fuego y son esenciales en aplicaciones que priorizan el aligeramiento, lo que los convierte en la opción obvia para aplicaciones de transporte. El rendimiento final del material compuesto se puede diseñar en función de:

1. El tipo de materiales constituyentes utilizados como refuerzo de fibra (por ejemplo, carbono, vidrio, basalto de lino) y matriz polimérica (por ejemplo, epoxi, fenólico, poliéster).

2. La disposición direccional (por ejemplo, cuasi isotrópica) de la forma de refuerzo textil (por ejemplo, tejidos no ondulados, etc.)

3. La estrategia de fabricación utilizada para unir las partes constituyentes individuales para formar un nuevo material compuesto, por ejemplo, moldeo líquido, método preimpregnado, laminado húmedo, etc.

En Juno Composites estamos investigando nuevas formulaciones de resinas fenólicas que sean adecuadas para las técnicas de fabricación de compuestos de última generación actuales. Estos tipos de polímeros, aunque generalmente poseen propiedades mecánicas y resistencia química inferiores en comparación con el epoxi, son esenciales para aplicaciones en las que la resistencia al fuego es de importancia primordial, por ejemplo, paneles interiores de aeronaves, petróleo y gas en alta mar, transporte público y electrónica.

Juno Composites está desarrollando actualmente una gama de compuestos reforzados con fibra de matriz fenólica con bajo contenido de formaldehído libre que utilizan fibras de carbono recicladas, textiles de fibra de carbono y vidrio continuos, textiles de fibra natural que estarán disponibles en varias formas de material, incluyendo láminas delgadas, paneles de núcleo sándwich, láminas, placas y tochos/bloques (para mecanizar piezas complejas como soportes compuestos). Como parte de la etapa de diseño del material, además del rendimiento mecánico y de toxicidad y humo de incendio (FST), nos aseguramos de que las partes constituyentes (refuerzo de fibra y matriz de polímero) y la pieza compuesta moldeada sean más sostenibles y cumplan con REACH.

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