Modificación de Polímeros Termoestables por Separación de Fase Inducida por Reacción Química. Éter diglicidílico de bisfenol-A y trietilentetramina con copolímeros acrílicos

Modification of Thermosetting Polymers by Induced Phase Separation by Chemical Reaction. Diglycidyl Ether of Bisphenol-A and Triethylenetetramine with Acrylic Copolymers

Se estudiaron el punto de turbidez y el comportamiento del tiempo de gel de un sistema epoxídico basado en éter diglicidílico de bisfenol-A con trietilentetramina modificado con diferentes copolímeros acrílicos. Los pesos moleculares y la concentración de grupos carboxilo en los copolímeros afectaron a la morfología y al punto de turbidez, pero no afectaron significativamente a los tiempos de gel ni a las velocidades de reacción. El sistema modificado con los copolímeros acrílicos mostró efectos de retardo cinético. La morfología se relacionó con la adherencia al cizallamiento de solapamiento en uniones acero-acero, mediante ensayos de resistencia mecánica utilizando una unión de solapamiento simple, que se produjo con el sistema modificado con los copolímeros acrílicos según ASTM D 1002. El mejor comportamiento en adherencia a la cizalla single lap para los pesos moleculares estudiados se obtuvo con una morfología basada en partículas con diámetros medios inferiores a 0,10 μm. Sin embargo, el mejor comportamiento mecánico para la concentración de grupos carboxílicos se alcanzó cuando la morfología se basó en un tamaño de partículas en el rango de 0,20 a 0,52 μm.

INTRODUCCIÓN

Las resinas epoxídicas son una de las clases más importantes de polímeros termoestables utilizados en adhesivos, matrices para compuestos reforzados y revestimientos. Estos materiales presentan dureza, excelente adherencia, resistencia química y baja contracción, como resultado de la naturaleza estructural de los monómeros que formaron la red tridimensional. Sin embargo, cuando estos materiales se usan para aplicaciones que requieren una elevada resistencia mecánica, es habitual incorporar modificadores que dan lugar a una segunda fase y favorecen el endurecimiento. La dispersión de la segunda fase en el polímero termoestable por el método de separación de fases inducida químicamente tiene la ventaja de la estabilidad de las partículas dispersas y la posibilidad de obtener partículas con diferentes características morfológicas. Esto puede lograrse controlando los factores cinéticos y termodinámicos que intervienen en la reacción química.

Para modificar polímeros termoestables mediante el método de separación de fases inducida por reacción química, es posible utilizar tanto elastómeros como termoplásticos, con la única condición de que sean solubles en el monómero inicial y durante la reacción química el modificador precipite, es decir, que el modificador separe fases durante la polimerización. El uso de termoplásticos como modificadores de polímeros es bien conocido.