Evaluación del comportamiento mecánico y de curado de la resina epoxi en compuestos reforzados con aramida/vidrio

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.22393

Palabras clave:

Ciclo de curado; Resina epóxi; Tracción; Impacto; Espectroscopía FTIR.

Resumen

La resina epoxi DGEBA es muy utilizada en la fabricación de composites poliméricos, para obtener diversos elementos de ingeniería estructural. Las propiedades mecánicas se pueden predecir mediante el conocimiento fisicoquímico de las condiciones de procesamiento de los componentes de resina, además de sus condiciones de embalaje y manipulación. Este estudio tuvo como objetivo caracterizar los grupos funcionales, así como el comportamiento de curado de un lote de resina con diferentes tiempos de acondicionamiento y control de almacenamiento, mediante espectroscopia FTIR. La resina se utilizó en la matriz de composites con refuerzo textil, para lo cual se analizó el comportamiento mecánico mediante pruebas de impacto y tracción. Se observó que el efecto de la degradación sobre la estructura del polímero conduce a una reducción de la resistencia a la tracción y la energía de impacto del material compuesto.

Citas

Baig, Z., Akram, N., Zia, K. M., Saeed, M., Khosa, M. K., Ali, L., Saleem, S. (2020), Influence of amine-terminated additives on thermal and mechanical properties of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) cured epoxy. J. Appl. Polym. Sci., 137, 48404. doi: https://doi.org/10.1002/app.48404

Banerjee, S., & Sankar, B. V. (2014). Mechanical properties of hybrid composites using finite element method based micromechanics. Composites Part B: Engineering, 58, 318-327.

Block, C., Van Mele, B., Van Puyvelde, P., & Van Assche, G. (2013). Time–temperature-transformation (TTT) and temperature–conversion-transformation (TxT) cure diagrams by RheoDSC: Combined rheometry and calorimetry on an epoxy-amine thermoset. Reactive and Functional Polymers, 73(2), 332-339.

Cakić, S. M., Ristić, I. S., Jašo, V. M., Radičević, R. Ž., Ilić, O. Z., & Simendić, J. K. (2012). Investigation of the curing kinetics of alkyd–melamine–epoxy resin system. Progress in organic coatings, 73(4), 415-424.

Coates, J. (2000). Interpretation of infrared spectra, a practical approach, In: Meyer, R. A. Encyclopedia of analytical chemistry, New York: John Wiley.

Cozza, R. C., & Verma, V. (2020). Evaluation of fracture toughness of epoxy polymer composite incorporating micro/nano silica, rubber and CNTs. Polímeros, 30.

Ghaemi, M., & Hasanpour, S. A. (2008). Study of the cure reaction of DGEBA/ABS blend in the presence of aromatic diamine.

González, M. G., Cabanelas, J. C., & Baselga, J. (2012). Applications of FTIR on epoxy resins-identification, monitoring the curing process, phase separation and water uptake. Infrared Spectroscopy-Materials Science, Engineering and Technology, 2, 261-284.

Hardis, R., Jessop, J. L., Peters, F. E., & Kessler, M. R. (2013). Cure kinetics characterization and monitoring of an epoxy resin using DSC, Raman spectroscopy, and DEA. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 49, 100-108.

Kondyurin, A., Komar, L. A., & Svistkov, A. L. (2012). Combinatory model of curing process in epoxy composite. Composites Part B: Engineering, 43(2), 616-620.

Li, C., Fan, H., Hu, J., & Li, B. (2012). Novel silicone aliphatic amine curing agent for epoxy resin: 1, 3-Bis (2-aminoethylaminomethyl) tetramethyldisiloxane. 2. Isothermal cure, and dynamic mechanical property. Thermochimica acta, 549, 132-139.

Li, Q., Li, X., & Meng, Y. (2012). Curing of DGEBA epoxy using a phenol-terminated hyperbranched curing agent: Cure kinetics, gelation, and the TTT cure diagram. Thermochimica acta, 549, 69-80.

Lorwanishpaisarn, N., Kasemsiri, P., Srikhao, N., Son, C., Kim, S., Theerakulpisut, S., & Chindaprasirt, P. (2021). Carbon fiber/epoxy vitrimer composite patch cured with bio‐based curing agents for one‐step repair metallic sheet and its recyclability. Journal of Applied Polymer Science, 138(47), 51406.

Meenakshi, K. S., Sudhan, E. P. J., Kumar, S. A., & Umapathy, M. J. (2012). Development of dimethylsiloxane based tetraglycidyl epoxy nanocomposites for high performance, aerospace and advanced engineering applications. Progress in Organic Coatings, 74(1), 19-24.

Menezes, G. W., Monteiro, S. N., D Almeida, J. R. M., & Nogueira Neto, H. D. S. (2013). Análise térmica da resina epóxi DGEBA/TETA para formulações diferentes da razão estequiométrica. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 1(1), 12-16.

Merad, L., Cochez, M., Margueron, S., Jauchem, F., Ferriol, M., Benyoucef, B., & Bourson, P. (2007). In-situ monitoring of the curing of epoxy resins by Raman spectroscopy. In New Achievements in Materials and Environmental Sciences Names (pp. 155-158). EDP Sciences.

Neto, F. L., & Pardini, L. C. (2016). Compósitos estruturais: ciência e tecnologia. Editora Blucher.

Oliveira, M. S., da Luz, F. S., Pereira, A. C., Demosthenes, L. C. D. C., Nascimento, L. F. C., & Monteiro, S. N. (2020). Tensile Properties of Epoxy Matrix Reinforced with Fique Fabric. In Materials Science Forum (Vol. 1012, pp. 14-19). Trans Tech Publications Ltd.

Okoro, C., Mohammed, Z., Jeelani, S., & Rangari, V. (2021). Plasticizing effect of biodegradable dipropylene glycol bibenzoate and epoxidized linseed oil on diglycidyl ether of bisphenol A based epoxy resin. Journal of Applied Polymer Science, 138(28), 50661.

Pereira A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free e-book]. Santa Maria/RS. Ed. UAB/NTE/UFSM.

Ramesh, M., Palanikumar, K., & Reddy, K. H. (2013). Mechanical property evaluation of sisal–jute–glass fiber reinforced polyester composites. Composites Part B: Engineering, 48, 1-9.

Rezende, M. C., Costa, M. L., & Botelho, E. C. (2011). Compósitos estruturais: tecnologia e prática. São Paulo: Artliber, 34-37.

Tudorachi, N., & Mustata, F. (2020). Curing and thermal degradation of diglycidyl ether of bisphenol A epoxy resin crosslinked with natural hydroxy acids as environmentally friendly hardeners. Arabian Journal of Chemistry, 13(1), 671-682.

Descargas

Publicado

11/11/2021

Cómo citar

VALENÇA, S. L.; SUSSUCHI, E. M. .; GRIZA, S. .; VALENÇA, G. O. .; SANTOS, C. P. dos . Evaluación del comportamiento mecánico y de curado de la resina epoxi en compuestos reforzados con aramida/vidrio. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 14, p. e488101422393, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i14.22393. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/22393. Acesso em: 17 jul. 2024.

Número

Sección

Ingenierías