The Effect of Degassing Agents on the Characteristics of Epoxy/Glass Fiber Composites

Efecto de los agentes desgasificantes en las características de los compuestos epoxi/fibra de vidrio

La presencia de huecos es un factor importante que afecta a las propiedades de los compuestos poliméricos. Hay varias causas para la formación de huecos, como el atrapamiento de gas (la mayoría de las veces aire húmedo) durante la impregnación del refuerzo fibroso con resina y los volátiles procedentes del propio sistema de resina. En ocasiones, la cantidad de burbujas de aire atrapadas puede reducirse si el sistema de resina se somete a un proceso de desgasificación (por ejemplo, ayudado por vacío) o mediante el uso de aditivos químicos especiales. En esta investigación se pretende investigar el efecto de un agente desgasificador sobre las propiedades finales de los compuestos epoxídicos moldeados por RTM utilizando esteras de fibra de vidrio o telas de tejido liso. 

Los compuestos producidos se evaluaron mediante ensayos de tracción, flexión, dureza y viga corta, junto con análisis mecánico dinámico (AMD). En general, el uso del aditivo no garantizó una mejora significativa de las propiedades mecánicas determinadas principalmente por el tipo y el contenido del refuerzo fibroso, como la resistencia a la tracción y la flexión y el módulo. Sin embargo, los resultados de la resistencia a la viga corta y la dureza mostraron un efecto positivo con la inclusión del aditivo, dando lugar a compuestos de mejor calidad.

INTRODUCCIÓN

La presencia de defectos en los materiales compuestos estructurales es uno de los puntos críticos para la aplicación de estos materiales. Entre los defectos que pueden surgir se encuentran regiones ricas en resina o en fibras, fibras deformadas o dobladas, la presencia de contaminantes y huecos. Estos últimos son muy preocupantes, ya que son difíciles de evitar y comprometen considerablemente el rendimiento. De hecho, estudios han demostrado que propiedades mecánicas, como la resistencia al cizallamiento, la resistencia a la flexión y el rendimiento a la fatiga, se ven muy comprometidas por la presencia de huecos.

La formación de huecos en los materiales compuestos se debe generalmente a la presencia de burbujas de aire atrapadas entre los haces de refuerzo fibroso, la humedad absorbida por el refuerzo durante el almacenamiento, parámetros inadecuados del proceso, como el tiempo, la presión y la temperatura, y/o de la resina cuando se formula. Cuando se trata de la presencia de huecos, el primer reto es comprender el mecanismo de formación durante la producción del composite. En el proceso de moldeo por transferencia de resina (RTM), por ejemplo, la influencia del moldeo en la calidad del composite final ha sido investigada. Algunos estudios muestran que el uso de vacío durante la inyección de resina minimiza la presencia de grandes huecos y parámetros operativos como la presión y la velocidad de inyección de la resina pueden conducir a la formación de micro o mesoporos.