Em materiais compósitos, a principal função da resina é transferir tensões entre as fibras de reforço e atuar como uma função de fixação das fibras entre si, protegendo as fibras de danos mecânicos e ambientais. A matriz de resina geralmente usada para reforçar os compósitos poliméricos é termoplástica ou termofixa. Este artigo apresenta brevemente as características de várias matrizes de resina termofixa comuns.
A maioria dos materiais compósitos usa resinas termofixas no processo de fabricação e são convertidos de líquido em sólido por meio de um processo denominado polimerização ou reticulação. Quando utilizadas na produção de produtos acabados, as resinas termofixas são “curadas” por meio do uso de catalisadores, calor ou uma combinação de ambos. A resina termoendurecível curada não pode ser convertida de volta à sua forma líquida original. Plásticos termoendurecíveis comuns são poliéster, vinil éster, epóxi e poliuretano.
Resina de poliéster não saturada
A resina de poliéster insaturado (UPR) é a principal força na indústria de materiais compósitos, respondendo por cerca de 75% do total de resina utilizada. Há uma variedade de matérias-primas e técnicas de processamento que podem ser usadas para formular ou processar as propriedades necessárias das resinas de poliéster. Os poliésteres são versáteis porque podem ser modificados ou personalizados no processo de construção de cadeias de polímeros. Eles são úteis em quase todas as áreas da indústria de materiais compostos.
A principal vantagem dessas resinas é atingir um equilíbrio entre desempenho (incluindo mecânico, químico e elétrico), estabilidade dimensional, custo e facilidade de manuseio ou processamento. Os fabricantes de poliéster podem fornecer resinas com as propriedades necessárias para atender às necessidades de usuários finais específicos.
Resina epóxi
A resina epóxi pode ser usada em várias peças compostas, estruturas e reparos de concreto. Ao melhorar a estrutura da resina, muitos produtos com diferentes níveis de desempenho podem ser produzidos. Em comparação com a resina de poliéster insaturado, a principal vantagem da resina epóxi é seu menor encolhimento.
As resinas epóxi também podem ser formuladas com diferentes materiais ou misturadas com outras resinas epóxi para obter características de desempenho específicas. As resinas epóxi são usadas principalmente para fabricar materiais compostos de alto desempenho que têm excelentes propriedades mecânicas, resistência à corrosão, excelentes propriedades elétricas, bom desempenho em altas temperaturas, boa adesão a substratos ou uma combinação dessas vantagens. No entanto, a resina epóxi não tem resistência aos raios UV particularmente boa.
Éster de vinil
O desenvolvimento de ésteres de vinil combina as vantagens das resinas epóxi com melhor manuseio / cura mais rápida, característica típica das resinas de poliéster insaturado. Essas resinas são preparadas pela reação de resina epóxi com ácido acrílico ou metacrílico. Isso fornece locais de insaturação, muito semelhantes aos criados em resinas de poliéster quando o anidrido maleico é usado. O material resultante foi dissolvido em estireno para produzir um líquido semelhante à resina de poliéster.
Os ésteres de vinil também podem ser curados com peróxidos orgânicos convencionais usados com resinas de poliéster. O éster de vinil tem dureza mecânica e excelente resistência à corrosão, e essas propriedades aprimoradas podem ser obtidas sem processamento complicado, manuseio ou operações de processamento de oficina especiais (geralmente resina epóxi).
Resinas fenólicas
As resinas fenólicas são um tipo de resina geralmente à base de fenol (ácido carbônico). A resina fenólica se solidifica por meio da reação de condensação para produzir água, por isso deve ser removida durante o processamento. A aplicação da coloração é limitada ao vermelho, marrom ou preto.
Os compostos fenólicos têm muitas propriedades desejáveis, incluindo resistência a altas temperaturas, resistência à fluência, excelentes propriedades de isolamento acústico e térmico, resistência à corrosão e excelentes características de toxicidade fogo / fumaça / fumaça. A resina fenólica é usada como um adesivo ou adesivo de matriz para madeira projetada (compensado), lonas de freio, placas de embreagem, placas de circuito, etc.
poliuretanos
Os poliuretanos são uma família de polímeros com uma ampla gama de propriedades e utilizações, todas baseadas na reação exotérmica de poliisocianatos e polióis orgânicos (álcoois contendo mais de um grupo hidroxila). Vários componentes básicos com diferentes pesos moleculares e funções podem ser usados para produzir todo o material de poliuretano.
O poliuretano vem em muitas formas surpreendentemente. Esses materiais são onipresentes e desempenham um papel importante em todos os aspectos de nossas vidas diárias, em comparação com qualquer outro polímero individual. Eles são usados como revestimentos, elastômeros, espumas ou adesivos. Quando usado como revestimento para acabamentos externos ou internos, o poliuretano é duro, flexível, resistente a produtos químicos e pode curar rapidamente. O poliuretano é usado como elastômero em pneus sólidos, rodas, conjuntos de pára-choques ou isolamento.
Existem muitas formulações de espuma de poliuretano para otimizar a densidade de materiais de isolamento, painéis sanduíche estruturais e componentes de construção. O poliuretano é comumente usado para unir estruturas compostas. As vantagens dos adesivos de poliuretano são que eles têm boa resistência ao impacto, a resina pode curar rapidamente e pode aderir bem a uma variedade de superfícies diferentes (como concreto).
