Resina Epóxi

1、Introdução

A resina epóxi geralmente é usada em conjunto com aditivos. Os aditivos podem ser selecionados de acordo com diferentes aplicações. Os aditivos comuns incluem agente de cura, modificador, carga, diluente, etc.

O agente de cura é um aditivo indispensável. Seja qual for a aplicação da resina epóxi — adesivo, revestimento ou material moldável —, a adição de um agente de cura é imprescindível para que a cura ocorra. Devido às diferentes exigências de aplicação e desempenho, existem também diferentes requisitos para a resina epóxi, o agente de cura, o modificador, a carga, o diluente e outros aditivos.

2.Seleção de resina epóxi

(1) Escolha de acordo com a aplicação

① Quando usado como adesivo, é melhor escolher a resina com valor epóxi médio (0,25-0,45);

② Quando usado como material moldável, é melhor escolher resina com alto valor de epóxi (0,40);

③ Quando utilizada como revestimento, geralmente é selecionada a resina com baixo valor de epóxi (< 0,25).

(2) Escolha de acordo com a resistência mecânica

A resistência está relacionada ao grau de reticulação. Quanto maior o valor do epóxi, maior será o grau de reticulação após a cura. Por outro lado, quanto menor o valor do epóxi, menor será o grau de reticulação após a cura. Valores diferentes de epóxi também resultarão em resistências diferentes.

① A resina com alto valor epóxi possui maior resistência, mas é quebradiça;

② A resina com valor epóxi médio apresenta boa resistência em altas e baixas temperaturas;

③ A resina com baixo valor epóxi apresenta baixa resistência em altas temperaturas.

(3) Escolha de acordo com os Requisitos Operacionais

① Para quem não precisa de alta resistência à temperatura e resistência mecânica, pode optar por uma resina com menor valor de epóxi, que seca rapidamente e não se desprende com facilidade.

② Para quem necessita de boa permeabilidade e resistência, pode optar pela resina com maior valor de epóxi.

3.Seleção do agente de cura

(1) Tipo de agente de cura:

Os agentes de cura comuns para resina epóxi incluem aminas alifáticas, aminas alicíclicas, aminas aromáticas, poliamidas, anidridos, resinas e aminas terciárias. Além disso, sob a ação de um fotoiniciador, a cura da resina epóxi pode ser acelerada por luz UV ou luz solar. Os agentes de cura à base de amina são geralmente utilizados para cura em temperatura ambiente ou baixa temperatura, enquanto os agentes de cura à base de anidrido e aromáticos são comumente utilizados para cura por aquecimento.

(2) Dosagem do agente de cura

① Quando a amina é usada como agente de reticulação, o cálculo é feito da seguinte forma:

Dosagem de amina = MG / HN

M = massa molecular da amina;

HN = número de hidrogênios ativos;

G = valor epóxi (equivalente epóxi por 100 g de resina epóxi)

A variação não deve ultrapassar 10-20%. Se a cura for feita com excesso de amina, a resina ficará quebradiça. Se a dosagem for muito pequena, a cura não será perfeita.

② Quando o anidrido é usado como agente de reticulação, o cálculo é feito da seguinte forma:

Dosagem de anidrido = MG (0,6 ~ 1) / 100

M = massa molecular do anidrido;

G = valor epóxi (0,6 ~ 1) é o coeficiente experimental.

(3) O princípio da escolha do agente de cura

① Requisitos de desempenho.

Algumas aplicações exigem alta resistência à temperatura, outras flexibilidade e outras ainda boa resistência à corrosão. O agente de cura apropriado é selecionado de acordo com as diferentes necessidades.

② Método de cura.

Alguns produtos não podem ser aquecidos, portanto, o agente de cura térmica não pode ser selecionado.

③ Período de inscrição.

O chamado período de aplicação refere-se ao intervalo entre o momento em que a resina epóxi é adicionada com o agente de cura e o momento em que ela deixa de ser utilizável. Para aplicações de longa duração, geralmente são utilizados anidridos ou agentes de cura latentes.

④ Segurança.

Em geral, o agente de cura menos tóxico é melhor e mais seguro para a produção.

⑤ Custo.

4、A seleção do modificador

O efeito do modificador é melhorar o curtimento, a resistência ao cisalhamento, a resistência à flexão, a resistência ao impacto e o desempenho de isolamento da resina epóxi.

(1) Modificadores e características comuns

① Borracha de polissulfeto: melhora a resistência ao impacto e a resistência ao descascamento;

② Resina de poliamida: melhora a fragilidade e a adesão;

③ Álcool polivinílico TERT butiraldeído: melhora a resistência ao bronzeamento por impacto;

④ NBR: melhora a resistência ao curtimento por impacto;

⑤ Resina fenólica: melhora a resistência à temperatura e à corrosão;

⑥ Resina de poliéster: melhora a resistência ao curtimento por impacto;

⑦ Resina de ureia-formaldeído-melamina: aumenta a resistência química e a resistência mecânica;

⑧ Resina de furfural: melhora o desempenho de flexão estática e a resistência a ácidos;

⑨ Resina vinílica: melhora a resistência ao descascamento e a resistência ao impacto;

⑩ Isocianato: reduz a permeabilidade à umidade e aumenta a resistência à água;

11. Silicone: melhora a resistência ao calor.

(2) Dosagem

① Borracha de polissulfeto: 50-300% (com agente de cura);

② Resina poliamida e resina fenólica: 50-100%;

③ Resina de poliéster: 20-30% (sem agente de cura, ou com uma pequena quantidade de agente de cura para acelerar a reação).

De modo geral, quanto mais modificador for utilizado, maior será a flexibilidade, mas a temperatura de deformação térmica dos produtos de resina diminuirá correspondentemente. Para melhorar a flexibilidade da resina, agentes tenacificantes como o ftalato de dibutilo ou o ftalato de dioctilo são frequentemente utilizados.

5、Seleção de enchimentos

A função dos materiais de enchimento é melhorar algumas propriedades dos produtos e as condições de dissipação de calor durante a cura da resina. Também podem reduzir a quantidade de resina epóxi necessária, diminuindo os custos. Diferentes materiais de enchimento podem ser usados ​​para diferentes finalidades. Devem ter granulometria inferior a 100 mesh e a dosagem depende da aplicação. Os materiais de enchimento mais comuns são os seguintes:

(1) Fibra de amianto e fibra de vidro: aumentam a tenacidade e a resistência ao impacto;

(2) Pó de quartzo, pó de porcelana, pó de ferro, cimento, esmeril: aumentam a dureza;

(3) Pó de alumina e porcelana: aumentam a força adesiva e a resistência mecânica;

(4) Pó de amianto, pó de gel de sílica e cimento de alta temperatura: melhoram a resistência ao calor;

(5) Pó de amianto, pó de quartzo e pó de pedra: reduzem a taxa de retração;

(6) Pó de alumínio, pó de cobre, pó de ferro e outros pós metálicos: aumentam a condutividade térmica e a condutividade;

(7) Pó de grafite, pó de talco e pó de quartzo: melhoram o desempenho antidesgaste e o desempenho de lubrificação;

(8) Esmeril e outros abrasivos: melhoram o desempenho antidesgaste;

(9) Pó de mica, pó de porcelana e pó de quartzo: aumentam o desempenho de isolamento;

(10) Todos os tipos de pigmentos e grafite: com cor;

Além disso, de acordo com os dados, a quantidade adequada (27-35%) de óxidos de P, As, Sb, Bi, Ge, Sn e Pb adicionada à resina pode manter a adesão sob alta temperatura e pressão.

6、Seleção do diluente

A função do diluente é reduzir a viscosidade e melhorar a permeabilidade da resina. Ele pode ser dividido em duas categorias: inerte e ativo, e sua quantidade geralmente não ultrapassa 30%. Diluentes comuns incluem éter diglicidílico, éter poliglicidílico, éter butílico de óxido de propileno, éter fenil de óxido de propileno, éter etílico de diciclopropano, éter propílico de trietoxipropano, diluente inerte, xileno, tolueno, acetona, etc.

7、Requisitos de materiais

Antes de adicionar o agente de cura, todos os materiais utilizados, como resina, agente de cura, carga, modificador, diluente, etc., devem ser inspecionados e devem atender aos seguintes requisitos:

(1) Sem água: os materiais que contêm água devem ser secos primeiro e os solventes que contêm uma pequena quantidade de água devem ser usados ​​o mínimo possível.

(2) Pureza: o teor de impurezas que não sejam água deve ser inferior a 1%. Embora também possa ser usado com 5% a 25% de impurezas, a porcentagem dos outros materiais na fórmula deve ser aumentada. É melhor usar reagentes de grau analítico em pequenas quantidades.

(3) Prazo de Validade: É necessário saber se os materiais são inválidos.