Eggshell Waste Derived Hydroxyapatite-SBS Composites Toward a Sustainable Future in Polymer Recycling

Authors

  • Beatriz Adriana Salazar‑Cruz Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
  • Cynthia Graciela Flores‑Hernández Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Querétaro https://orcid.org/0000-0002-7863-8720
  • Alexia Guadalupe Dávila-Quiroz Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
  • José Luis Rivera‑Armenta Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero https://orcid.org/0000-0002-9076-2353
  • Edgar Onofre-Bustamante IPN https://orcid.org/0000-0002-5706-887X
  • Juventino López Barroso Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico de Querétaro https://orcid.org/0000-0001-7954-135X

DOI:

https://doi.org/10.29356/jmcs.v70i1.2459

Keywords:

Hydroxyapatite, SBS/hydroxyapatite composite, mechanical properties

Abstract

Abstract. This research evaluated styrene-butadiene-styrene (SBS) composites modified with varying concentrations of hydroxyapatite (HAP) synthesized from eggshells. Hydroxyapatite is a versatile material with diverse applications, including its use as an adsorbent. The study investigated the incorporation of HAP particles into an SBS matrix a melt blending method in a mixing chamber. The composites were analyzed by X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, infrared spectroscopy, and mechanical tests. The results indicate that incorporating hydroxyapatite significantly enhances several characteristics of the SBS composites, as evidenced by structural changes observed in XRD, morphological features revealed by optical microscopy, and improvements in mechanical strength and chemical properties according to the infrared analysis performed. The SBS/HAP composites containing synthetic hydroxyapatite derived from eggshells a 120 % improvement in mechanical properties compared to the reference sample, with compatibility between the components observed in the microscopy images.

 

Resumen. Esta investigación evaluó compuestos de estireno-butadieno-estireno (SBS) modificados con concentraciones variables de hidroxiapatita (HAP) sintetizada a partir de cáscaras de huevo. La hidroxiapatita es un material versátil con diversas aplicaciones, incluyendo su uso como adsorbente. El estudio investigó la incorporación de partículas de HAP en una matriz de SBS mediante un método de mezcla en fundido en una cámara de mezcla. Los compuestos se analizaron mediante difracción de rayos X (DRX), microscopía óptica, espectroscopia infrarroja y ensayos mecánicos. Los resultados indican que la incorporación de hidroxiapatita mejora significativamente varias características de los compuestos de SBS, como lo evidencian los cambios estructurales observados en la DRX, las características morfológicas reveladas por microscopía óptica y las mejoras en la resistencia mecánica y las propiedades químicas según el análisis infrarrojo realizado. Los compuestos de SBS/HAP que contienen hidroxiapatita sintética derivada de cáscaras de huevo mostraron una mejora del 120 % en las propiedades mecánicas en comparación con la muestra de referencia, con compatibilidad entre los componentes observada en las imágenes de microscopía.

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Author Biographies

Beatriz Adriana Salazar‑Cruz, Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero

Centro de Investigación en Petroquímica

Cynthia Graciela Flores‑Hernández, Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Querétaro

División de Estudios de Posgrado e Investigación

Alexia Guadalupe Dávila-Quiroz, Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero

Centro de Investigación en Petroquímica

José Luis Rivera‑Armenta, Tecnológico Nacional de México/ Instituto Tecnológico de Ciudad Madero

Centro de Investigación en Petroquímica

Edgar Onofre-Bustamante, IPN

CICATA Unidad Altamira

Juventino López Barroso, Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico de Querétaro

División de Estudios de Posgrado e Investigación

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