Curado deutsch
El curado es un proceso químico empleado en la química de los polímeros y en la ingeniería de procesos que produce el endurecimiento de un material polimérico mediante la reticulación de las cadenas de polímeros. Aunque está fuertemente asociado a la producción de polímeros termoestables, el término “curado” puede utilizarse para todos los procesos en los que se obtiene un producto sólido a partir de una solución líquida, como lo harán los plastisoles de PVC[1].
Figura 1: Estructura de una cola epoxi curada. El endurecedor de triamina se muestra en rojo, la resina en negro. Los grupos epóxidos de la resina han reaccionado con el endurecedor. El material está muy reticulado y contiene muchos grupos OH, que le confieren propiedades adhesivas.
En la primera parte de la reacción se forman ramas de moléculas con diversas arquitecturas, y su peso molecular aumenta en el tiempo con la extensión de la reacción hasta que el tamaño de la red es igual al tamaño del sistema. El sistema ha perdido su solubilidad y su viscosidad tiende a infinito. Las moléculas restantes comienzan a coexistir con la red macroscópica hasta que reaccionan con la red creando otros enlaces cruzados. La densidad de reticulación aumenta hasta que el sistema llega al final de la reacción química[2].
Curador – deutsch
La fabricación aditiva (AM) ha permitido la creación rápida de prototipos de estructuras con geometrías complejas construidas mediante diseño asistido por ordenador (CAD). En los últimos años, la AM se ha extendido más allá del simple prototipado y ha comenzado a desempeñar un papel en la fabricación de componentes activos, especialmente para aplicaciones que no requieren materiales con propiedades mecánicas robustas (es decir, componentes electrónicos y andamios biomédicos). Este informe revisa el estado actual de la impresión 3D con respecto a los materiales poliméricos y compuestos, centrándose en las aplicaciones, los procesos de impresión y las perspectivas de selección de materiales. Se hace especial hincapié en la química de los polímeros de la fabricación aditiva para dilucidar las limitaciones actuales de los materiales, las tendencias de I+D y las oportunidades de desarrollo. Se proponen algunas reacciones de curado de termoestables no convencionales para la AM que pueden superar las limitaciones actuales. Además, se discuten las posibles características de degradación de los materiales poliméricos de la AM y las variaciones de propiedades previstas en comparación con el procesamiento tradicional, lo que llama la atención sobre la complejidad de las relaciones estructura/procesamiento/propiedades para la optimización de materiales innovadores. La fabricación de polímeros AM y los enfoques de impresión 3D son muy prometedores siempre que la química de los polímeros, la física de los materiales y los aspectos de procesamiento (curado a demanda) se adopten conjuntamente dentro de las estrategias de investigación en evolución.
Polímero de curado
ResumenLa resina epóxica es indispensable para la industria moderna por sus excelentes propiedades mecánicas, su resistencia química y su excelente moldeabilidad. Hasta la fecha, se han utilizado diversos métodos para investigar las propiedades físicas del producto curado y la cinética del proceso de curado, pero su dinámica microscópica no ha sido suficientemente estudiada. En este estudio, se investigó la dinámica microscópica en el proceso de curado de una resina epoxi catalítica bajo diferentes condiciones de temperatura utilizando la espectroscopia de correlación de fotones de rayos X. Nuestros resultados revelaron que las condiciones de temperatura afectaron en gran medida a la heterogeneidad dinámica y a la densidad de reticulación de los materiales curados. Se presentó claramente una visión general del mecanismo microscópico del proceso de curado mediante la comparación con los resultados de medición de otros métodos, como la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 1H. La cuantificación de esta dinámica heterogénea es especialmente útil para optimizar las condiciones de curado de diversos materiales para mejorar sus propiedades físicas.
Curación de tabletas
Como se comentó en el primer post, los composites abarcan una amplia gama de prestaciones y costes. En este artículo, ofreceremos una introducción a los polímeros utilizados en una amplia variedad de materiales compuestos. En la primera parte de esta serie, nos centraremos en los materiales compuestos que utilizan resinas termoestables.
Estos dos requisitos de peso molecular opuestos crean un dilema para el ingeniero de materiales encargado de seleccionar la resina para una aplicación de composite. La solución a este aparente conflicto es el uso de polímeros termoestables que tienen pesos moleculares bajos (y baja viscosidad para facilitar el procesamiento) en el estado no curado y tienen pesos moleculares muy altos después de la reticulación química. El siguiente esquema muestra la progresión de los pesos moleculares de los termoestables durante el curado.
Las formulaciones termoestables no curadas suelen tener monómeros y oligómeros de bajo peso molecular como componentes principales, lo que da lugar a una baja viscosidad. La baja viscosidad permite una amplia gama de métodos de procesamiento, como la infusión de resina, la colocación en húmedo, el moldeo por transferencia de resina, el moldeo por transferencia de resina asistido por vacío y otros. Además, la elección de los monómeros/oligómeros de partida permite que las propiedades totalmente curadas se adapten a la aplicación específica. Algunos termoestables dan lugar a temperaturas de transición vítrea (Tg) muy altas, mientras que otros proporcionan una Tg y unas propiedades mecánicas más bajas o intermedias. Se pueden utilizar diluyentes reactivos para reducir aún más la viscosidad y permitir cargas de relleno muy elevadas o para facilitar la humectación de las fibras.