Métodos de curado de las resinas epoxi cicloalifáticas

A diferencia de las resinas epoxi de tipo bisfenol-A, las resinas epoxi cicloalifáticas tienen grupos epoxi en un estado rico en electrones, lo que las hace difíciles de reaccionar con agentes nucleofílicos. Debido a la presencia de obstáculos estéricos, los agentes nucleofílicos tienen dificultades para atacar a los átomos de carbono. Por lo tanto, su reactividad es mucho más lenta que los grupos epoxi terminales, lo que hace que las resinas epoxi cicloalifáticas sean difíciles de reaccionar con los agentes de curado Amina e imidazol.

Sin embargo, al reaccionar con agentes electrófilos, dado que los agentes electrófilos atacan los átomos de oxígeno, las resinas epoxi cicloalifáticas no experimentan obstáculos estéricos. Por lo tanto, las resinas epoxi cicloalifáticas reaccionan fácilmente con polioles, anhídridos y agentes de curado catiónicos.

Resinas epoxi cicloalifáticas y curado de amina

La Figura 1 compara las curvas cinéticas de curado de S-06E de resinas epoxi cicloalifáticas, resina epoxi de tipo 128 bisfenol-A y 1,3-BAC de amina alicíclica. A partir de la figura, es evidente que debido al efecto de impedimento estérico, los agentes nucleofílicos tienen dificultades para atacar los átomos de carbono, lo que dificulta la reacción de la S-06E y el 1,3-BAC. La temperatura de reacción inicial y la temperatura de reacción máxima son mucho más altas que las de 128 1,3-BAC.

Figura 1

Resinas epoxi cicloalifáticas y curado anhídrido

Figura 2

Durante el curado de resinas epoxi con anhídridos, se producen las siguientes reacciones bajo la influencia de aminas terciarias o sales de amonio cuaternario como promotores:

El anhídrido reacciona con aminas terciarias para formar aniones de carboxilato

Anillo de aniones de carboxilato: abre los grupos epoxi para formar oxianiones

Los oxianiones reaccionan con anhídridos para formar estructuras de éster

La Figura 2 compara las curvas cinéticas de curado de S-06E de resinas epoxi cicloalifáticas, resina epoxi de tipo 128 bisfenol-A y anhídrido metilhexahidroftálico. De la figura, se puede ver que a la hora de elegir el promotor adecuado y una alta dosificación (4% TEAB), la temperatura de reacción inicial y la temperatura de reacción máxima de S-06E con el agente de curado anhídrido están próximas a las de la resina 128.

En comparación con los agentes de curado de Amina, los agentes de curado de anhídrido son menos tóxicos y tienen menor volatilidad, pero aún tienen algunos inconvenientes:

Los anhídridos son muy fáciles de absorber la humedad del aire, produciendo ácidos libres que afectan la velocidad de curado y el rendimiento del producto curado;

La reactividad de los anhídridos con epoxi es relativamente baja, lo que dificulta su curación a temperatura ambiente;

Las cantidades de epoxi y anhídrido deben medirse con precisión estequiométricamente. Si el contenido del grupo epoxi es demasiado alto, reducirá la Tg del producto curado, mientras que un contenido demasiado alto de anhídrido causará problemas como un color más profundo y una menor transparencia del producto curado.

Resinas epoxi cicloalifáticas y curado fotoiniciado catiónico

En comparación con el curado fotoiniciado por radicales libres, el curado fotoiniciado catiónico tiene las siguientes ventajas:

No hay inhibición de oxígeno superficial;

• Mayor profundidad de curado, superior a los sistemas de radicales libres;

• Baja contracción, buena adherencia a los sustratos, excelente resistencia química y resistencia a la ebullición;

• Sin solventes ni emisiones de sustancias nocivas durante el curado, lo que lo hace respetuoso con el medio ambiente.

En base a esto, los sistemas de curado fotoiniciados epoxi alicíclicos también pueden desarrollar soluciones para su uso en materiales compuestos, como la reparación de palas de turbinas eólicas. Para los interesados en el abastecimientoResinas Epoxi especiales, Hay productos de alta calidad disponibles en Tetra.