Mejora en el comportamiento a la fatiga de compuestos nanoestructurados bidireccionales de fibra de vidrio y poliuretano bajo cargas uniaxiales y altas deformaciones

Abstract

Se fabricaron placas de material compuesto con refuerzo en fibra de vidrio bidireccional [+/-45]4S y matriz poliuretano nanoestructurado usando la técnica de infusión asistida por vacío. Se utilizó nanosílice (NS) hidrofóbica con porcentajes del 1 y 2 % en peso. A pesar de la NS, la permeabilidad de la preforma no aumentó significativamente, obteniéndose valores elevados de Vf (52%) y una buena impregnación del refuerzo, comprobada mediante microscopía SEM. Los ensayos de tracción uniaxial cuasiestáticos presentaron una elevada deformación a rotura (emax>10%) y valores de resistencia última (RUTS) y módulo elástico (E) que disminuyeron en función del agregado de NS. Por el contrario, los ensayos de fatiga controlados por tensión indicaron que el agregado de NS hasta el 2% permitió mejorar la performance en fatiga. En concreto, los parámetros a y b del modelo empírico lineal aumentaron su valor absoluto en un 77 % y 92,7 %, respectivamente. Esta mejora se corroboró a través de la evaluación del módulo elástico residual. Finalmente, los laminados presentaron una acumulación inelástica de deformación (“ratchetting”), aspecto que fue evaluado para dos frecuencias, 0.2Hz y 2 Hz.

Palabras-clave: poliuretano, fatiga, fibra de vidrio, nanocompuestos