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Características y aplicación de resina termoendurecible para composites

En los materiales compuestos, la función principal de la resina es transferir la tensión entre las fibras de refuerzo y actuar como un papel para unir las fibras, protegiéndolas de daños mecánicos y ambientales. La matriz de resina generalmente utilizada para reforzar los compuestos poliméricos es termoplástica o termoendurecible. Este artículo presenta brevemente las características de varias matrices de resina termoendurecible comunes.

La mayoría de los materiales compuestos utilizan resinas termoendurecibles en el proceso de fabricación y se convierten de líquido a sólido mediante un proceso llamado polimerización o reticulación. Cuando se utilizan en la producción de productos terminados, las resinas termoendurecibles se "curan" mediante el uso de catalizadores, calor o una combinación de ambos. La resina termoendurecible curada no se puede convertir de nuevo a su forma líquida original. Los plásticos termoendurecibles comunes son poliéster, éster de vinilo, epoxi y poliuretano.

estaca de fibra de vidrio

Resina de poliéster insaturado

La resina de poliéster insaturado (UPR) es la fuerza principal en la industria de materiales compuestos y representa aproximadamente el 75% del total de resina utilizada. Existe una variedad de materias primas y técnicas de procesamiento que se pueden utilizar para formular o procesar las propiedades requeridas de las resinas de poliéster. Los poliésteres son versátiles porque se pueden modificar o personalizar en el proceso de construcción de cadenas de polímeros. Son útiles en casi todas las áreas de la industria de materiales compuestos.

La principal ventaja de estas resinas es lograr un equilibrio entre el rendimiento (incluidos los mecánicos, químicos y eléctricos), la estabilidad dimensional, el costo y la facilidad de manipulación o procesamiento. Los fabricantes de poliéster pueden proporcionar resinas con las propiedades necesarias para satisfacer las necesidades de usuarios finales específicos.

Resina epoxica

La resina epoxi se puede utilizar en varias piezas compuestas, estructuras y reparaciones de hormigón. Al mejorar la estructura de la resina, se pueden producir muchos productos con diferentes niveles de rendimiento. En comparación con la resina de poliéster insaturado, la principal ventaja de la resina epoxi es su menor contracción.

Las resinas epoxi también pueden formularse con diferentes materiales o mezclarse con otras resinas epoxi para obtener características de rendimiento específicas. Las resinas epoxi se utilizan principalmente para fabricar materiales compuestos de alto rendimiento que tienen excelentes propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión, excelentes propiedades eléctricas, buen rendimiento a altas temperaturas, buena adherencia a sustratos o una combinación de estas ventajas. Sin embargo, la resina epoxi no tiene una resistencia a los rayos ultravioleta particularmente buena.

tablero de fibra de vidrio

Éster de vinilo

El desarrollo de ésteres vinílicos combina las ventajas de las resinas epoxi con un mejor manejo / curado más rápido, que es una característica típica de las resinas de poliéster insaturado. Estas resinas se preparan haciendo reaccionar resina epoxi con ácido acrílico o metacrílico. Esto proporciona sitios de insaturación, muy similares a los creados en las resinas de poliéster cuando se usa anhídrido maleico. El material resultante se disolvió en estireno para producir un líquido similar a la resina de poliéster.

Los ésteres de vinilo también se pueden curar con peróxidos orgánicos convencionales usados ​​con resinas de poliéster. El éster de vinilo tiene tenacidad mecánica y una excelente resistencia a la corrosión, y estas propiedades mejoradas se pueden obtener sin un procesamiento complicado, manipulación o operaciones especiales de procesamiento en el taller (generalmente resina epoxi).

Resinas fenólicas

Las resinas fenólicas son un tipo de resina que generalmente se basa en fenol (ácido carbónico). La resina fenólica se solidifica a través de la reacción de condensación para producir agua, por lo que debe eliminarse durante el procesamiento. La aplicación de colorantes se limita a rojo, marrón o negro.

Los compuestos fenólicos tienen muchas propiedades deseables, que incluyen resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fluencia, excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico, resistencia a la corrosión y excelentes características de toxicidad por fuego / humo / humo. La resina fenólica se utiliza como adhesivo o adhesivo de matriz para madera de ingeniería (madera contrachapada), forros de freno, discos de embrague, placas de circuito, etc.

poliuretanos

Los poliuretanos son una familia de polímeros con una amplia gama de propiedades y usos, todos ellos basados ​​en la reacción exotérmica de poliisocianatos orgánicos y polioles (alcoholes que contienen más de un grupo hidroxilo). Se pueden utilizar varios componentes básicos con diferentes pesos moleculares y funciones para producir todo el material de poliuretano.

El poliuretano se presenta sorprendentemente en muchas formas. Estos materiales son ubicuos y juegan un papel importante en todos los aspectos de nuestra vida diaria en comparación con cualquier otro polímero. Se utilizan como recubrimientos, elastómeros, espumas o adhesivos. Cuando se utiliza como revestimiento para acabados exteriores o interiores, el poliuretano es duro, flexible, resistente a los productos químicos y se puede curar rápidamente. El poliuretano se utiliza como elastómero en neumáticos sólidos, ruedas, conjuntos de parachoques o aislamientos.

Existen muchas formulaciones de espuma de poliuretano para optimizar la densidad de los materiales aislantes, los paneles sándwich estructurales y los componentes de construcción. El poliuretano se usa comúnmente para unir estructuras compuestas. Las ventajas de los adhesivos de poliuretano son que tienen una buena resistencia al impacto, la resina se puede curar rápidamente y se puede adherir bien a una variedad de superficies diferentes (como el hormigón).

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