[en] Aerogels are highly porous materials that contain a large amount of air inside and have a very low density (approximately 0,1 g/cm3 ). Due to their properties of low density, large specific area and low thermal conductivity, they are used in many applications such as heat insulators, particle filters, packing and catalyst supports. Inorganic aerogels tend to be brittle which has led to the generation of polymer-based aerogels with properties similar to polymeric foams. However, most of the raw materials of polymer-based aerogels are petrol-based which has stimulated a great research effort to find natural alternatives for these polymers. Polysaccharides and proteins are two families of biopolymers that have met with great success in research as natural precursors of aerogels for making viable alternatives to replace more pollutant petroleum-based materials such as expanded polystyrene or polyurethane foams, among others. Polysaccharides,such as cellulose, have been used in many applications requiring porous, nontoxic and biodegradable structures. Proteins can be either of animal origin, such as gelatine, or plant origin, such as egg white protein, soy protein or corn zein. The use of proteins as aerogel precursors is motivated by their biodegradability and biocompatibility characteristics. The use of polymers as aerogel precursors produces an increase in the flammability of the material and this is a limitation for applications requiring fire resistance. To increase the fire resistance of polymer aerogels, it is necessary to add fillers and/or flame retardants. In this project taking gelatine as bio-based polymer, different compositions will be made by mixing it with montmorillonite and tannic acid as crosslink agent with the final aim of finding a balance in properties that make them suitable for industrial applications. Therefore, the final composition must offer good mechanical, thermal and fire resistance properties at the same time. The characterisation of the material is done with various instruments: Ubbelhode viscometer, FTIR, thermal conductivity, compressive strength, moisture absorption, thermogravimetric analysis and cone calorimetry. The thermal conductivity of the aerogel containing tannic acid, clay and gelatine at the same time increased as compared to the pure gelatine aerogel, from 0.037 W/m∙K to 0.046 W/m∙K. Mechanical properties also increased, both in terms of Young's modulus and yield strength, as compared to basic gelatine aerogel when tannic acid is present. The presence of tannic acid and clay improved the thermal stability of the material and decreased the rate of thermal degradation of the aereogel. Finally, due to the intumescent characteristic of these two materials, it was also possible to decrease the peak heat released, the flammability of the material and the ignition time. In conclusion, the addition of tannic acid as a crosslinker and clay as a filler made it possible to increase both thermal and mechanical properties and fire resistance simultaneously.

[es] Los aerogeles son materiales muy porosos que contienen una gran cantidad de aire en su interior y tienen una densidad muy baja (aproximadamente de 0,1 g/cm3 ). Debido a sus propiedades de baja densidad, gran área específica y baja conductividad térmica, se utilizan en muchas aplicaciones como aislantes térmicos, filtros de partículas, envases y soportes para catalizadores. Los aerogeles inorgánicos tienden a ser frágiles, lo que ha llevado a la generación de aerogeles basados en polímeros con propiedades similares a las espumas poliméricas. Sin embargo, la mayoría de las materias primas de los aerogeles poliméricos están basadas en el petróleo, lo que ha estimulado un gran esfuerzo de investigación para encontrar alternativas naturales a estos polímeros. Los polisacáridos y las proteínas son dos familias de biopolímeros que han tenido un gran éxito en la investigación como precursores naturales de aerogeles para crear alternativas viables que sustituyan a materiales más contaminantes basados en el petróleo, como el poliestireno expandido o las espumas de poliuretano. Los polisacáridos, como la celulosa, se han utilizado en muchas aplicaciones que requieren estructuras porosas, no tóxicas y biodegradables. Las proteínas pueden ser de origen animal, como la gelatina, o vegetal, como la proteína de la clara de huevo, la proteína de soja y la zeína de maíz. El uso de proteínas como precursores de aerogeles está motivado por sus características de biodegradabilidad y biocompatibilidad. El uso de polímeros como precursores del aerogel produce un aumento de la inflamabilidad del material y esto es una limitación para las aplicaciones que requieren resistencia al fuego. Para aumentar la resistencia al fuego de los aerogeles poliméricos, hay que añadir cargas y/o retardantes de llama. En este proyecto, tomando la gelatina como polímero de base biológica, se realizarán diferentes composiciones mezclándola con montmorillonita y ácido tánico como agente reticulante, con el objetivo final de encontrar un equilibrio en las propiedades que las haga aptas para aplicaciones industriales. Por lo tanto, la composición final debe ofrecer buenas propiedades mecánicas, térmicas y de resistencia al fuego al mismo tiempo. La caracterización de los aerogeles se realiza con diferentes instrumentos: viscosímetro Ubbelhode, FTIR, conductividad térmica, resistencia a la compresión, absorción de humedad, análisis termogravimétrico y calorimetría de cono. La conductividad térmica del aerogel que contiene ácido tánico, arcilla y gelatina al mismo tiempo aumentó en comparación con el aerogel de gelatina pura, de 0,037 W/m∙K a 0,046 W/m∙K. Las propiedades mecánicas también aumentaron, tanto en términos de módulo de Young como de límite elástico, en comparación con el aerogel de gelatina básica en presencia de ácido tánico. La presencia de ácido tánico y arcilla mejora la estabilidad térmica del material y disminuye la tasa de degradación térmica. Por último, debido a la característica intumescente de estos dos materiales, fue posible disminuir el pico de liberación de calor, la inflamabilidad del material y el tiempo de ignición. En conclusión, la adición de ácido tánico como reticulante y de arcilla como refuerzo permitió aumentar simultáneamente las propiedades térmicas y mecánicas y la resistencia al fuego.