En el
presente trabajo se estudió la incorporación de fibras de agave de henequén o
lechuguilla en terpolímeros de acrilatos basados en metilmetacrilato (MMA),
n-butilacrilato (nBA) y metilacrilato
(MA) mediante la terpolimerización in-situ,
a composiciones molares de (MMA-nBA-MA)
de 50:25:25, en presencia de 5 % en peso de las fibras de agave. También se
sintetizó un terpolímero sin fibras, bajo condiciones similares para comparar
el efecto de la incorporación de las mismas en el material. Las
terpolimerizaciones se llevaron a cabo en solución de tolueno a una concentración
de monómeros:disolvente (50:50) ó 50 % de sólidos, mediante la técnica de
polimerización radicálica clásica utilizando AIBN como iniciador, a una
temperatura de 70 °C, por un tiempo de 4 horas. Las fibras de agave crudas fueron
lavadas con agua a 110°C, secadas y molidas a tamaños aproximados de 20 µm,
previo a su incorporación en la reacción de terpolimerización in-situ.
Los bio-compuestos obtenidos en solución, se
precipitaron con metanol, se separaron de los restos de tolueno, y se lavaron
dos veces más con 200 ml de metanol mostrando conversiones arriba del 85 %. Los
materiales obtenidos mostraron color y transparencia similar al PMMA, pero de
consistencia flexible, y el bio-compuesto presentó dispersiones homogéneas de
las fibras en la matriz polimérica. El bio-compuesto y el material de
referencia se caracterizaron por diferentes técnicas de RMN, GPC, DSC, TGA y
DMA. Las composiciones de cada
comonómero en los terpolímeros (determinadas por RMN de 1H) mostraron,
como era de esperarse, leves diferencias en relación a las composiciones
teóricas iniciales, así como una incorporación del 4.2 % en peso de las fibras
de agave. El peso molecular del bio-compuesto presentó un incremento del 14 %
con respecto del terpolímero sin fibra. De acuerdo a los análisis de TGA, la
estabilidad térmica del terpolímero con 4.2 % en peso de fibra no fue afectada,
comparada con la estabilidad térmica mostrada por el termpolímero sin fibras,
aunque la temperatura de degradación del bio-compuesto disminuyó 4 °C. El módulo
de almacenamiento, obtenido por DMA, nos indica que la rigidez del terpolímero
se mantiene con la incorporación de 4.2 % fibras en el bio-compuesto. Los resultados
de DSC mostraron que la temperatura de transición vítrea (Tg)
aumentó 11°C en el bio-compuesto (terpolímero con 4.2% fibra) en comparación
con el terpolímero sin fibra. El aumento en las propiedades térmicas (Tg)
del biomaterial obtenido sugiere una incorporación homogénea y buena
compatibilidad de las fibras de agave con la matriz polimérica.