Adhesivos epoxídicos de dos componentes

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Carlos MarangeFacultad de Química | Universidad de La Habana

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Adhesivo:

Sustancia que puede mantener unidos a dos o más cuerpos por contacto superficial.

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Características de un adhesivo

Mojar la superficie

Fortalecerse luego de aplicado

Permanecer estable en el tiempo

Otras

Teorías de la adhesión

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Adhesión

Atracción electrostática

Adsorción

Difusión

Interacciones químicas

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Difusión

+ + + + + + + ++

- - - - - - - --+ + + + + + + ++- - - - - - - --

Atracción electrostática

COHN

CO NH

Formación de enlacesAdsorción

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Resinas epoxi como adhesivos

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ResinaSustancia orgánica de consistencia pastosa, pegajosa, transparente o translúcida, que se solidifica en contacto con el aire; es de origen vegetal o se obtiene artificialmente mediante reacciones de polimerización.

Resina epoxiSon materiales termofraguables que se tornan duros y no fusibles bajo la acción de agentes acelerantes. Las mas comunes se obtienen a partir de bisfenol A y epiclorhidrina y contienen el grupo epoxi en los extremos de la molécula

Estructura general de una resina epoxi

C C

Anillo epoxi

OC C

O

()n

Monómero

Anillo epoxi

Cantidad de unidades monoméricasBiswajit Maity CIPET-AHMEDABAD (INDIA) ©

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Tipos de resina epoxi• Bisfenol A

• Epoxi Cresol Novolac (ECN)

• Tetraglicidilmetilendianilina(TGMDA)

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CCCO

CCCO

NC C CO

C C CO

N C

CO CO

CC

COCCCO

OHCOCCC

O

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Algunas propiedades de las resinas epoxi

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Propiedades de las resinas epoxi

Poca porosidad

Alta Resistencia a los impactos

Excellente adhesión en diferentes sustratos

Alta resistencia química, a disolventes y a altas temperaturas

Fácil aplicación

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Aplicaciones de las resinas epoxi

Preparación y aplicación del adhesivo

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Síntesis de la resina

CHO

CH3

CH3

OH

O

Cl

Bisfenol A Epiclorhidrina

NaOH

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Grupo epoxi

CH CH2O C

CH3

CH3

O CH2CH

OH

CH2O C

CH3

CH3

O CH2 CH

O

CH2CH2

O

nn (1 – 15)

Estructura de la resina obtenida

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Mecanismo

HO C

CH3

CH3

OHNaOH

HO C

CH3

CH3

O

R = O C

CH3

CH3

O

OH C

CH3

CH3

OCH2

CHO

CH2 OHC

CH3

CH3

O+ R CH2 CH CH2

O

R

OH C

CH3

CH3

O + CH2

CHO

CH2

Cl CH2

CHO

CH2 OHC

CH3

CH3

O

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Etapas del proceso de adhesión de una resina epoxi de dos componentes

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Superficies a unir Resina Resina curada

1- Tratamiento superficial

2- Aplicación superficial

3- Curado del adhesivo

Curado de laresina

C C

Anillo epoxi

OC

O( )n

Anillo epoxi

N

N

HH

HH

N

N

HH

HH

C

El reactivo endurecedor tiene dosextremos activos para garantizar el entrecruzamiento de la resina

Biswajit Maity CIPET-AHMEDABAD (INDIA) ©

Mecanismo de entrecruzamiento de la resina

HHN

CC...

CO

C C...NCC...

C C C...O

C C

H H

Endurecedor

Epoxi

Puede seguir reaccionando por este extremo

Polímero curado

Biswajit Maity CIPET-AHMEDABAD (INDIA) ©

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Principales reticuladores

Aminas Amidas Anhídridos

R- CONH-R’- NH2

OO O

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Comparación entre algunos reactivos de curado

Endurecedor Ventajas Desventajas

Aminas alifáticas Bajo costo, curado a T amb. baja viscosidad Irritan la piel

Aminas aromáticas Alta resistencia química, Buena resistencia al calor

Sólidos a T. amb. Altas temperaturas de curado

Poliamidas Baja toxicidad, curado a T. amb. flexibilidad. Alto costo, muy viscosas.

Anhidridos Resistencia química y al calor Altas temperaturas y largos tiempos de curado

Polisulfuros Curado muy rápido Olor desagradable, fragilidad

Catalizadores Tiempo de gel prolongado, curado rápido Poca homogeneidad de la mezcla

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