Las resinas epoxiLas resinas epoxicas se sintetizaron por
primera vez por Pierre Castan de Suiza y por Sylvan Greenlec en los
EE.UU.Los productos no llegaron a ser comerciales hasta 1946.
Cuando aparecieron como adhesivos.El primer recubrimiento epoxico
apareci en 1947. Desde entonces, las resinas epoxi han ido
creciendo hasta convertirse en una de las familias ms importantes
de recubrimientos.
De los 180 millones de kg de resina pura producida en los EE.UU.
en 1991, aproximadamente la mitad, 85 millones de kg fue utilizado
en aplicaciones de recubrimientos.Otras aplicaciones importantes de
resinas epoxi incluyen la fabricacin de placas de circuitos
impresos, materiales compuestos, herramientas y piezas moldeadas,
adhesivos y masillas, y moldeo.
Los agentes de curado y modificadores se utilizan para mejorar
propiedades tales como estabilidad a la luz y flexibilidad.
Las resinas epoxi basadas en bisfenol AUna resina epoxi se puede
definir como cualquier sistema de polmero en el que el anillo de
oxirano o epxido juega algn papel en la sntesis del aglutinante o
curado.La mayora de las resinas epoxi (alrededor de 85 por ciento a
finales de 1970) se basa en la condensacin de bisfenol "A"
(difenilolpropano) y epiclorhidrina.
Estos productos de condensacin se hacen reaccionar juntos en
presencia de un agente de deshidrohalogenacin tal como hidrxido de
sodio (Fig. 15-1).La reaccin, como el proceso "Taffy", se utiliza
para producir resinas epoxi de peso molecular inferior.
Tanto la estructura del producto en particular como la presencia
del grupo reactivo son responsables del alto rendimiento de estas
resinas.
No hay grupos ster en la molcula epoxi, slo ter y enlaces
carbono-carbono.Esta composicin conduce a una excelente resistencia
qumica.
Los hidroxilos colgantes y el grupo oxirano terminal en estas
molculas proporcionan una buena humectacin y adhesin, as como la
compatibilidad y la reactividad con otras especies de resina (Tabla
15-1)
El grupo oxirano es capaz de reaccionar con hidrgenos de amina,
tioles, grupos metilol, cidos carboxlicos, y tanto cianato como
steres de isocianato.Por lo tanto, puede reaccionar con aminas
alifticas y aromticas, amidas, polisulfuros, resinas amino,
acrlicos y polisteres carboxilados, anhdridos, isocianatos, y
steres de cianato.
Bajo Peso Molecular epxicos lquidosIncluso dentro de la clase
general de resina descrita anteriormente como el bisfenol "A"
epxidos basados, hay variaciones.Los pesos moleculares pueden
variar de 350 a 4000, y de las especies de resinas lineales
especiales de muy alto peso molecular tambin estn disponibles.El
peso molecular depende en gran medida de la relacin de
epiclorhidrina al bisfenol "A" utilizado en la sntesis.(el ter de
diglicidilo de bisfenol "A").En la prctica, se emplea una proporcin
ms grande de epiclorhidrina para alcanzar esta resina epoxi lquida
de bajo peso molecular.Estas resinas epoxi de bajo peso molecular
han sido mucho menos importante como el revestimiento de las
materias primas de lo que eran en otras aplicaciones, tales como en
adhesivos, selladores, compuestos de encapsulacin, encapsulantes, y
aplicaciones de ingeniera civil.La distancia inter-molecular entre
terminaciones de oxirano se consider originalmente demasiado corto
para aplicaciones de recubrimiento.Se espera que resulte en
pelculas que fueron demasiado altamente reticulado para
proporcionar revestimientos con una adecuada flexibilidad, adhesin
y resistencia al impacto.De hecho, con las alquilen poliaminas de
cadena corta utilizados originalmente como agentes de curado, estas
reservas fueron ciertamente justificados.La necesidad o tiempos de
induccin largos para evitar sonrojarse, junto con curas rpidas con
altas exotermas, producido breves vidas tiles de trabajo que no me
ayudaron con el equipo de aplicacin convencional.La cadena ms
larga, resinas epoxi de peso molecular medio (discutido ms
adelante).Por lo tanto, adquiri una posicin en el mercado mucho ms
dominante como las resinas epoxi para recubrimientos
tradicionales.
Fue (y sigue siendo con muchos agentes de curado) considera que
la cantidad de tensin interna construido dentro de los sistemas de
curado de amina altamente cohesivos dara lugar a una pobre
adhesin.El estrs tambin disminuira severamente las propiedades
fsicas (pobre flexibilidad y resistencia al impacto), especialmente
cuando se aplicaron recubrimientos sobre sustratos perfil liso o
bajas o en las estructuras de paredes delgadas.Como tensiones
externas adicionales se incurre en el servicio (servicio de
corrosin especialmente graves), las dificultades de adherencia
pueden surgir fcilmente, sobre todo cuando este tipo de pelcula se
aplica col espesores elevados de cine.A diferencia de muchos otros
sistemas de resina, sin embargo, epoxis, aunque ciertamente muy
cohesionado, reticulacin por adicin en lugar de condensacin.Por lo
tanto, curan sin la prdida de agua, butanol, o dixido de carbono.El
encogimiento en la polimerizacin, que es una fuente de mucha tensin
interna, es, por lo tanto,reducido en gran medida.La adhesin se
mejora de forma natural y se considera uno de los puntos fuertes
polmeros epoxi.Adems, con la creciente presin para reducir los
niveles de compuestos orgnicos voltiles (COV) en los
revestimientos, as como con la unidad de ingeniera hacia un mayor
rendimiento y una mejor relacin coste-eficacia, se hizo necesario
para producir sistemas de recubrimiento de slidos ms altos de
viscosidad ms baja.Por Las1980 medias, los formuladores comenzaban
a "empujar el sobre", y revestimientos de diseo basados en estas
resinas ms difciles.Las resinas epoxi de bajo peso molecular, por
lo tanto, poco a poco comenzaron a desplazar los aglutinantes epoxi
tradicionales de algunos mercados revestimientos.A la medida de una
mayor diversificacin de los tipos de materiales disponibles para la
reticulacin, flexibilizacin y revestimientos epoxi ha hecho mucho
para acelerar estos cambios.Tambin contribuy a esta tendencia
fueron el mayor uso de la limpieza abrasiva y perfiles mil ms altos
y el uso de equipos de aplicacin de mltiples componentes.El cambio
tambin se ha producido con un mejor control sobre la cintica de
densidad de enlace y de curacin cruzadas utilizando mayores agentes
de entrecruzamiento de peso equivalente, como la amidoamina y
poliamida resinas (con modificaciones de imidazolina) y
polyoxylalkylene (poliglicol) diaminas.El uso de flexibilizantes
lquidos, incluidos plastificantes, los epoxis de poliglicol, y de
cadena larga alifticos mono- y di-epoxi diluyentes, tambin ha
contribuido a cambiar.Incluso los agentes de curado relativamente
inflexibles como Mannich modificado base alifticos, cicloalifticos
y aductos de aminas aromticas modificadas ahora se usan muy
adecuadamente la voluntad resinas de bajo peso molecular epoxi en
sistemas de recubrimiento de alto espesor de ingeniera.Ahora
empleados son 80, 90 y 100 por ciento el volumen de slidos sistemas
de lquidos, a veces a gran espesor de la pelcula, de metal sobre
debidamente preparados y superficies de hormign.En las aplicaciones
de suelo, son posibles revestimientos epoxi autonivelante 100 por
ciento de slidos de espesores extremadamente altos de cine.De este
modo, las resinas epoxi lquidas de baja viscosidad estn desplazando
a la parte delantera resinas convencionales del mercado.Resinas
epoxi de altos slidos de este tipo han sido tal vez ms xito que
cualquier otra especie de resina en acomodar la necesidad de
reduccin de COV.Sistemas de dos componentes con por debajo de 250 g
/ L (2.1 lbs / gal.) Y pot vida de 2 a 4 horas ya estn en el
mercado y creciendo en nmero.Estos sistemas se aplican por, sin
aire convencional, sin aire asistida por aire, y
multi-componente.Tensin interna, de alta resistencia cohesiva, y la
adhesin de fuerza desequilibrada / cohesin relaciones deben todava,
sin embargo, ser considerados.Si se tiene cuidado en la seleccin
del agente de curado para el trabajo a mano, las dificultades se
pueden evitar.En el diseo de "masillas" alto espesor para
aplicaciones de puente, por ejemplo, es ms prudente utilizar las
poliamidas flexibles y polioxialquileno amina agentes de curado
para recubrimientos para el recubrimiento de los viejos de plomo y
aceite pinturas.Alifticos modificados aminas cicloalifticas y
modificados pueden ser ms apropiados para su uso en un perfil de
chorro adecuada puede establecerse en cualquiera de las superficies
de acero nuevas o existentes.Medio Peso molecular Bisfenol "A"
Epoxies -basadoEn la prctica, la pura diglicidil ter de bisfenol A
monodispersa no est disponible comercialmente.El producto tiende a
cristalizar fcilmente.Comercialmente, los productos de bajo peso
molecular son una mezcla polidispersa de especies que tienen
valores de "n" (bisfenol propoxi sustituido con hidroxilo "A"
unidades) entre 0 y l.Estos productos tienen un peso molecular
promedio de entre 3,5 () y 600. peso equivalente de epxido es
aproximadamente 188 (en contraposicin a un valor terico de 170 para
el diglicidil ter puro).Como la relacin de epiclorhidrina a
bisfenol A se reduce gradualmente, las molculas ms grandes y ms
grandes pueden ser construidos con un nmero creciente de "n"
segmentos entre los grupos epoxi terminales (Fig. 15-2).En la
prctica, el directo "Taffy" proceso rara vez se utiliza para
producir estas resinas epoxi de alto peso molecular. La "fusin" se
prefiere o proceso "Adelanto".En este proceso, bisfenol adicional
"A" se usa para avanzar una resina epoxi lquida en presencia de un
catalizador bsico (hidrxido de trimetil amonio bencilo).Este
proceso produce resinas de mayor peso molecular (Fig. 15-2).Un
agente de deshidrohalogenacin no se requiere en esta reaccin.En la
Tabla 15-2, los efectos de los valores de "n" en el epoxi y
equivalente hidroxi como web como en el punto de la bifenol
comercial de fusin "A" se muestran resinas.Tradicionalmente, es el
peso molecular medio (450 a 525 de peso equivalente) productos que
han sido ms ampliamente usados como aglutinantes para de dos
componentes amina y amida revestimientos epoxi-curado.Ellos son a
veces "n" preferidos como los "2" epoxis tipo becan.se la media "n"
el nmero de estas resinas es de 2. Las resinas slidas son
normalmente disponible como 75 por ciento 'soluciones en
disolventes aromticos o cetona a viscosidades que van de 2.000 a
10.000 cps.Estas resinas han sido utilizados para producir el
volumen familiarizado 45 a 65 por ciento de slidos con amina y
amida sistemas carboneras-curado.Estos sistemas han hecho durante
muchos aos la mayor parte de las capas de epoxy utilizados en la
proteccin de estructuras de acero, hormign y otras
superficies.Ellos proporcionan el mejor equilibrio de propiedades
con muy buena resistencia qumica, dureza, flexibilidad y excelente
adherencia, sobre todo cuando se utiliza conagentes de curado de
poliamida.Este equilibrio produce sistemas que cuentan con
excelente resistencia al agua y resistencia qumica en todo menos en
los ambientes ms extremos.Las pelculas son duros y tienen
resistencia a la abrasin y al choque trmico y mecnico.
Espesores de pelcula de este tipo de recubrimiento son por lo
general, ms bajas (1-4 mils [125-100] micras por capa) que las
previstas de sistemas epoxi lquidas de bajo peso molecular (3-8
mils [75-200] micrones por capa).Esta restriccin espesor de la
pelcula no es slo un resultado directo de slidos ms bajos, que
pueden ser contrarrestados mediante el aumento de la acumulacin en
hmedo del recubrimiento utilizando agentes tixotrpicos.En sistemas
de gran espesor, en particular los sistemas con baja concentracin
de volumen de pigmento (PVC), retencin de disolvente puede ser
problemtico.En el caso de teres de glicol y otros disolventes
miscibles en agua, retencin de disolvente puede dar lugar a la
disminucin de la hidrofobicidad.En todos los casos, la retencin de
disolvente conduce aument la contraccin en el curado, aumento de la
tensin interna, y reduce la adherencia.Pot vive, que puede ser
menos de lo que a ms horas, 24 horas (dependiendo de agente de
curado), son ms largos que los sistemas equivalentes basadas en las
resinas de menor peso molecular.Tiempos de secado al tacto, sin
embargo, son a menudo ms corta debido al alto peso molecular de los
productos que no han reaccionado (resina epoxi y poliamida) y su
tendencia a laca seca.Los sistemas basados en poliamida tienen
largas vidas tiles y adherencia en seco gratis en G 8
horas.Sustancialmente completa curacin es posible en unos IO das.La
aplicacin del revestimiento se realiza utilizando cualquiera de una
amplia gama de tcnicas.Los usos incluyen todo tipo de
revestimientos de mantenimiento para las exposiciones moderadamente
graves, stich como acabados marinos: acabados para plataformas
petrolferas y buques;puentes y plantas recubrimientos;y sistemas
arquitectnicos interiores en entornos exigentes (por ejemplo, agua
y tratamiento de aguas residuales, la elaboracin de alimentos).Este
tipo de resina se utiliza tambin (o cebadores de aeronaves. Otras
aplicaciones van desde la madera y revestimientos de suelos de
hormign a la natacin revestimientos de la piscina y recubrimientos
para muebles de metal y equipo industrial de todo tipo. Este tipo
de resina puede ser utilizado en revestimientos en polvo como
auxiliar de resina para mejorar el flujo y nivelacin, especialmente
en pelcula fina, los sistemas de decoracin de metal de alto
rendimiento.Temperaturas de reblandecimiento son generalmente
demasiado bajo para las resinas para ser utilizados solos en
revestimientos en polvo, excepto tal vez en ciertos revestimientos
de tuberas.Mayores Peso molecular Bisfenol "A" resinas epoxiLas
resinas que tienen pesos equivalentes de 900 a 985 (los llamados
"4" resinas de tipo) encontrar uso en la fabricacin de steres epoxi
epoxi ster resins.14 son productos oxidantes-pack sola preparados
por esterificacin de la resina epoxi con cidos grasos de aceite.Se
utilizan ampliamente en los primers metlicos y acabados en
aplicaciones de ventas comerciales y de mantenimiento de secado al
aire, como cebadores curado de calor para aplicaciones de automocin
y electrodomsticos, y acabados pigmentados como claros para
interiores de madera y pisos de concreto.Ellos fueron discutidos
con resinas alqudicas en el captulo 12 y no sern considerados ms
aqu.
Tipo resinas "4" son tambin ampliamente utilizados en
recubrimientos en polvo dicianodiamida curado acelerado, ambos
sistemas decorativos de construccin bajas y de alto espesor (3.15
mil [75-375 micras]) Tipo resinas "4" systems.15 protectora tienen
slo el derecho punto de fusin (203 F; 95 C);que son suficientes
para dar un buen flujo bajodurante el curado de la pelcula de
recubrimiento en polvo, pero no tan baja que los bloques de polvo,
pasteles y grumos en el almacenamiento.Las resinas epoxi de este
tipo tambin se utilizan en pelcula fina (1,5 milsimas de pulgada
[37,5 micrmetros] y a continuacin) cebadores de electrodeposicin
catdica para automviles ms pretratamientos de fosfato de zinc ricos
en hierro.En estas aplicaciones, una buena unin de valencia
secundaria se logra a travs de la hidratacin de la fosfato de
pre-tratamiento con los hidroxilos epoxi.En este tipo de cebador,
la resina epoxi se hace reaccionar con una sal de amina terciaria
(en presencia de un cido orgnico tal como cido lctico).Esta reaccin
produce una resina terminada en sal de amonio cuaternario que es
estable como una dispersin acuosa en la electrodeposicin tiene.Para
electrodeposicin catdica, poliisocianatos bloqueados se prefieren a
las resinas de aminocidos para reticulacin debido a la alta
basicidad de la pelcula aplicada catdicamente.Este basicidad
obstaculizara gravemente el curado de la amino / epoxi de reaccin,
que es catalizada por cido.El desbloqueo del isocianato y de
reticulacin de la resina epoxi (formacin de enlaces de uretano) se
produce en hornear a 375-400 F (191 -204 C).Ahora menos popular, la
tcnica de electrodeposicin andica usada originalmente da pelculas
cidas que permiten el uso de agentes de reticulacin amino cruz.En
este tipo de cebador, steres epoxi funcionales carboxi-cido
neutralizado se utilizan como la resina acuosa director.Estos
steres epoxi se preparan de nuevo a partir de resinas de tipo
"4".Resistencia a la corrosin de la resina catdica es muy superior
a la de los materiales andicos debido a la mucha resistencia
mejorada de la pelcula libre ster a la hidrlisis alcalina.El
proceso catdico tambin es menos susceptible a la contaminacin del
bao y para las pelculas con iones metlicos desde el nodo (la
carrocera de acero).En el proceso catdico, el ctodo es el
carbono.Para ms datos de electrodeposicin, se remite al lector a
las referencias.Vamos a volver a una larga discusin ms de epoxis
transmitidas por el agua de abajo.Las resinas epoxi con una "n"
valor de 4 se utilizan al.so como la modificacin de resinas en
aparejos de imprimacin secundarias formulados con urea y
melamina-formaldehdo cruz polister vinculado para automviles.Las
pelculas son algo mayor en grosor que los cebadores de
electrorrevestimiento.Se utilizan para complementar la resistencia
a la corrosin de la imprimacin de electrorrevestimiento y para
rellenar las irregularidades de la superficie metlica.Los
revestimientos se cocieron a aproximadamente 275 a 300 F (135 a 149
C).Un aglutinante alternativo para este tipo de recubrimiento es el
ster epoxi se ha indicado anteriormente.El tipo de "7" y resinas
"9" tienen altos niveles de 11S'droxylation.Ellos son valiosos como
co-reactivos para resinas amino, resinas fenlicas, resinas epoxi y
otros de alta temperatura de curado utilizados en los acabados para
hornear;esmaltes de alambre;qumicos-resistanlinings;tambor
recubrimientos;y recubrimientos de bobinas de alta temperatura para
latas, contenedores y productos de construccin.Cruz
aminocidoscebadores vinculados pelcula fina (0,2 hasta 0,3 milsimas
de pulgada [8.5] micrones de espesor de pelcula seca) basados en
estas resinas se utilizan sobre todo para los paneles de
construccin que llevan acabados de alto rendimiento.Estas resinas
tambin se utilizan como recubrimientos en polvo aglutinantes para
aplicaciones de gran espesor de 15 milsimas de pulgada (375 micras)
y ms.En estas aplicaciones, sus propiedades de flujo reducidos (en
comparacin con sistemas de polvo basado en el tipo "2" y "4"
epoxis) son tolerables.Aunque ms alta en funcionalidad hidroxilo
que los epoxis de baja y media de peso molecular, estos sistemas no
dan revestimientos con la rigidez molecular y la resistencia qumica
de las resinas epoxi de novolaca fenlicos y creslico (contenido de
oxirano superior), que se discuten a continuacin.Ellos, por lo
tanto, producen ms flexible.Recubrimientos resistentes a los
impactos que hacen los novolacs.Reticulados con resinas de tipo
metilol (resinas aminocidos y compuestos fenlicos), tambin forman
pelculas ms calor y resistentes a productos qumicos que hacer las
resinas epoxi de bajo peso molecular con un bisfenol similares "A"
estructura basada.Se comercializan en forma de slidos frgiles que
se disuelven en sistemas de disolventes adecuados, por lo general
cetonas aromticas y mezclas de cetonas.Ellos no son solubles en
xileno recta.Algunas empresas comercializan soluciones disolventes
de este tipo "7" y "9" materiales como lo hacen los productos de
peso mediano.Seleccin de resina epoxi para cada tipo de aplicacin
no es en modo grazn en piedra.Resinas de diferente peso molecular
se mezclan a menudo juntos para lograr el requerido perfiles
correctamente.Como aumenta el peso molecular.Solubilidad disminuye
y viscosidad de la solucin se incrementa.El VOC prctica de sistemas
de recubrimiento en la aplicacin es elevado inevitablemente.
Especies resina comercial de este tipo tambin pueden contener
estructuras ms complejas, incluyendo molculas trifuncionales
producidos por la reaccin de epiclorhidrina con hidroxilos
colgantes de molculas de mayor peso molecular.Del mismo modo,
algunas molculas pueden retener hidroxilos fenlicos sin reaccionar
y wen grupos clorhidrina sin convertir.En todos los casos, la
fabricacin de resinas epoxi, especialmente las especies de menor
peso molecular, implica una cierta exposicin a epiclorhidrina.Este
compuesto es un posible carcingeno y debe ser eliminado de la
resina como parte del proceso de purificacin.El cloruro de
hidrgeno, producido en elepiclorhidrina / bisfenol "A" de reaccin,
tambin debe eliminarse, por ello ponga en peligro considerablemente
la capacidad de la resina epoxi para resistir la corrosin.Muy Alto
Peso Molecular lineales Epoxies como LacasEpoxis lquidos de bajo
peso molecular se pueden hacer reaccionar con bisfenol adicional
"A" en o cerca de relaciones molares iguales en presencia de
hidrxido de bencil trimetil amonio como catalizador.Esta reaccin
produce (15,000-50,000) resinas de peso molecular muy alto.Estos
fenoxi son politeres esencialmente lineales que tienen grupos
hidroxilo colgantes pero funcionalidad mnima oxirano.Los grupos
epoxi en estas resinas estn presentes slo en el extremo de las
molculas muy grandes.Se prefiere el proceso de "fusin" (Fig. 15-2)
para las resinas epoxi de peso molecular muy alto, debido a la
reduccin de la probabilidad de ramificacin de cadena y el aumento
no deseado en el punto de fusin y la viscosidad.Bisfenol A de alta
pureza es necesaria para el proceso porque mono- tpica y las
impurezas trifuncionales de bisfenol A comercial, junto con el
material oxidable (fenoles y fenoles tris), tienden a reducir la
terminacin de la cadena de peso molecular.Es necesario reducir los
efectos o trifuncionalidad en la estequiometra del sistema.Estas
resinas epoxi de alto peso molecular son resinas con altos puntos
de fusin y viscosidad muy alta.No requieren agentes de curado
adicionales para formar pelculas tiles.Las resinas se venden
normalmente como soluciones de 32-40 por ciento en cualquiera de
metil etil cetona o acetato de etilenglicol monoetil ter, aunque
las variantes slidos estn tambin disponibles.Estas resinas tienen
relativamente buena flexibilidad (sin la necesidad de
plastificantes).Esto conduce a excelentes propiedades de adherencia
y buen impacto y resistencia a la abrasin, que pueden ser mejores
que las de aminas epoxi curados y curados urea- Bakes
epoxi.Resistencia qumica tambin es de un orden muy alto.Resistencia
a disolventes fuertes del tipo de la que se echan las pelculas es
pobre, sin embargo.Las resinas tambin pueden modificarse a travs de
esterificacin o por la co-polimerizacin con resinas amino,
compuestos fenlicos (para la conversin a alta temperatura), o
isocianatos para los sistemas de curado ambiente.Reticulacin mejora
an ms la resistencia qumica, resistencia al calor y dureza, aunque
en algunos gastos a la flexibilidad y resistencia al
impacto.Sistemas curados con isocianato de este tipo se han
utilizado para forros de tanques de combustible de chorro.Las
resinas de la ONU reticulado se han utilizado en aplicaciones de
imprimacin de metal, incluyendo-pack individual, sistemas epoxi
ricos en zinc.Desde hace algunos aos, este tipo de imprimacin rica
en zinc se utiliza en puentes en California y otros estados.Algunas
de las dificultades con la delaminacin de recubrimiento de vinilo
se resolvieron porutilizando vinilo lavar capas de imprimacin de
unin entre el "Fenoxi" y acabados de vinilo hidroxilados. repintado
directa con epxicos y poliuretanos ha tenido ms xito. repintado se
dice a mejorar cuando las resinas se modifican. Este tipo de
imprimacin todava est en uso, aunque el alto peso molecular peso de
la resina y los altos niveles de COV consiguientes haber mitigado
su uso.Resinas fenoxi tienen tambin su uso durante todo en
aplicaciones de adhesivos, en piezas de fundicin, y en
extrusiones.Bisfenol F Epoxy ResinsEl bisfenol bajo peso molecular
basado F-(diglicidil ter de bisfenol F) resinas epoxi han adquirido
una importancia creciente desde mediados de 1980.Esta tendencia se
debe a la necesidad de reducir las viscosidades de resina para
cumplir con las restricciones legislativas sobre el uso de
disolvente.Incluso las resinas epoxi "A" bisfenol bajo peso
molecular tienen viscosidades de ms de 10.000 cps, y.mientras que
los intentos para producir diglicidil ter de bisfenol monodispersa
"A" dar lugar a viscosidades tan bajas como 6.500 cps, estas
resinas son caros y mostrar una tendencia a la cristalizacin
durante el almacenamiento, particularmente a temperaturas ms
bajas.Aunque un Gin producto cristalizado ser licuado por
calentamiento a 140-160 F (60-71 C), este procedimiento sea
problemtico en la planta.Bisfenol "F" tiene una estructura hisphe01
lo tanto similar A, aunque, en la prctica, ismeros orto y orto-para
estn presentes, adems de la conocida para-para ismero Fig.15-3),
que es forzado en bisfenol "A" porque la presencia de la vinculacin
isopropilideno aade rigidez ta la molcula.Esta diversidad isomrica
reduce la tendencia de bisfenol F para cristalizar y proporciona
una viscosidad ms baja que la posible con bisfenol "A" resinas.La
presencia de "varias especies rizadas o de gancho acta eficazmente
para separar cadenas para-para ms lineales. Esta separacin reduce
la posibilidad de las regiones moleculares ms ordenados y la
consiguiente unin valencia secundaria entre molculas adyacentes que
son vistos con bisfenol" A "resinas.Resinas de bisfenol bajo peso
molecular F van desde 3,000-8,000 cps a diferencia de bisfenol "A"
resinas que van desde 11,000-16,000 cps.En la resina de bisfenol
"F", los ncleos fenlicos estn separados por un puente de metileno
en lugar de la edad enlace isopropilideno.En este sentido, las
resinas de bisfenol "F" pueden ser considerados homlogos con
precisin bajo peso molecular de las novolacas fenlicas epoxi se
mencionan a continuacin.Ellos son, de hecho, prepararse a partir de
la epoxidacin de bisfenol estndar "F", que es en s mismo preparado
por la condensacin de fenol y formaldehdo (Captulo 14).Bisfenol F
comercial puede, de hecho, contener compuestos fenlicos de mayor
peso molecular como impurezas.Resinas epoxi de bajo peso molecular
bisfenol F, a diferencia de las resinas de bisfenol A, por lo
tanto, a menudo tienen una funcionalidad algo mayor que.Adems, el
mayor movimiento molecular que est permitido por el puente de
metileno sencilla ofrece una mejor oportunidad para la
reticulacin.El resultado neto es que las resinas de bajo peso
molecular F bisfenol peso dan matrices polimricas bastante ms
altamente reticulado que hacer el bisfenol "A" sistemas de peso
molecular similar.Por lo tanto, las resinas de bisfenol F dan
pelculas con mayor temperatura de transicin vtrea, mayor
temperatura de distorsin por calor, y la resistencia algo mejor
disolvente y qumica.Por importantes que sean estas excelentes
propiedades son, quizs el ms importante para el formulador moderna
de revestimientos epoxi es la mejora de la capacidad que estas
resinas permiten slidos y recubrimientos slidos de 100 por
ciento.Junto con baja viscosidad y aliftico aminas cicloalifticas y
resinas de poliamida de bajo peso molecular, de dos componentes
recubrimientos de bisfenol F se pueden formular muy por debajo del
umbral de VOC de 2,1 lbs / gal.(250 g / L).Noventa y 100 epoxis por
ciento de slidos tambin se han formulado utilizando aductos de
aminas aromticas, con resinas de bisfenol F dando sistemas muy
resistentes a productos qumicos, de dos componentes.Revestimientos
epoxi basadas F-Bisfenol ahora se utilizan en muchas aplicaciones
en las que tradicionalmente se han utilizado sistemas basados en
bisfenol A (aplicaciones martimas, portuarias, incluidos los
buques, barcazas, cerraduras y presas; puentes; tanques;
recipientes de almacenamiento, alimentos y qumicos de
procesamiento, y agua y alcantarillado aplicaciones).En
aplicaciones no de revestimiento;las resinas se utilizan en
adhesivos, en servicios de ingeniera civil, y en aplicaciones
elctricas.Epoxi Novolacs y Resinas Multi-FuncionalesComo la demanda
de resistencia qumica extrema en recubrimientos aumenta, los epoxis
difuncionales deben ser reemplazados por resinas epoxi
multi-funcionales que proporcionan incluso mayor cruz densidades de
enlace.Estos incluyen sistemas polimricos con enlaces cruzados tan
estrechamente agrupadas que las especies agresivas no pueden
penetrar en la matriz.Tambin en la demanda son sistemas que tienen
estructuras tan resistente a la escisin del enlace y de solvatacin
que la erosin qumica es imposible, incluso a temperaturas de
servicio de hasta 500 F (260 C) y presiones de 10.000 psi (69
MPa).Este tipo de resina se introdujo por primera vez a finales de
1950.Ms utilizado hoy en da son las novolacas de fenol epoxi
preparados por la epoxidacin de resinas novolaca fenlica con
epiclorhidrina (Captulo 14).Estas resinas son muy altos lquido
viscosidad y materiales semi-slido (30,000-500,000 cps) con
funcionalidades que van desde 2,2 hasta 3,6.Estrechamente
relacionado son las novolacas de cresol epoxi, que son slidos y se
utiliza con mayor frecuencia en los recubrimientos en polvo.Ellos
tienen funcionalidades epoxi an ms altas (2.7 a 5.4).Estructuras
(Fig. 15-4) son homlogos de peso molecular bsicamente ms altos de
las resinas de bisfenol "F" descritos anteriormente (ncleos
fenlicos sustituidos unidos a travs de puentes de metileno)
.structures de estas resinas dar polmeros muy rgidos con muy alta
densidad de reticulacin.Como tal, el calor, qumicos y resistencias
de disolventes son sustancialmente elevada, en comparacin con los
sistemas difuncionales de bajo peso molecular y los altos de
bisfenol A y el tipo bisfenol bajo peso molecular "F".Resinas
curadas con amina aliftica de este tipo no son afectados por la
mayora de los disolventes (incluyendo cetonas, hidrocarburos
clorados, y los alcoholes de alquilo inferior).Se resisten cidos
minerales tales como cido clorhdrico, fluorhdrico y cido sulfrico,
y lcalis tales como amonaco lquido incluso despus de muchos meses
de inmersin.Alta temperatura hmeda cido / seca / alcalino y alto
servicio abrasivo tal como se requiere en la recuperacin de petrleo
en pozos profundos y en los revestimientos de depuradores De las
unidades de desulfuracin de gases de combustin pueden ser manejados
por los materiales fenlicos epoxi adecuadamente curados.Tambin son
adecuados para el almacenamiento o el crudo amargo caliente
/.Sistemas reticulados son tan impermeable a incluso pequeas
penetrantes como el metanol (especialmente si los sistemas son
post-curado) que los recubrimientos curadas con amina de este tipo
se emplean ahora como forros de tanques para combustibles con
etanol modificados.Este tipo de resina tambin se puede utilizar
para modificar las resinas epoxi de peso molecular medio para
aumentar la funcionalidad general.Modificaciones de este tipo se
utilizan en algunas aplicaciones aeronuticas y aeroespaciales.Las
novolacas epoxi curan usando la misma materia15 como hacer bisfenol
A-resinas epoxi basadas, aunque poliamidas y amidoaminas no se
emplean para el alto rendimiento.
Los agentes de curado son por lo general las aminas de
alquileno, aductos aromticos y cicloalifticos especialmente
formulados sobre la base de diamina de isoforona y ciclohexano
diamino para sistemas de curado ambiente.Aminas aromticas, tales
como metilendianilina y sulfona diaminodifenil, anhdridos, y
novolaca fenlica y endurecedores creslico se utilizan para los
sistemas de coccin de alta temperatura.Todos los sistemas, ambiente
y calor curados, se benefician de un poco de post-curado.A pesar de
la ausencia de la estructura isopropilideno, y la estructura ms
relajada resultante, el aumento de impedimento estrico es un
problema, ya que los avances de curacin en sistemas altamente
enlaces cruzados.El movimiento molecular adicional derivado de
curado posterior permite ms conexiones transversales para
formar.
Adems de las aplicaciones de revestimiento, las novolacas
epoxihan encontrado una amplia servicio en la industria
aeroespacial como plsticos y materiales compuestos para estructuras
de aviones y naves espaciales compuestos de ingeniera, en la
industria de semiconductores, y en la fabricacin de circuitos
integrados en la industria electrnica.Tambin se utilizan en la
preparacin o adhesivos, laminados, y encapsulantes, especialmente
para servicio de alta temperatura.Otras resinas epoxi
multi-funcionales ahora disponibles incluyen la triglicidilo resina
lquida para-aminofenol tri-funcional (TGpAP) y el tetra-funcional
slida 1,1,2,2 tetra-glicidilo (para-hydroxiphenol) etano (Tabla
15-3).TGpAP tambin se puede usar como un modificador para
-bisphenol resinas epoxi F curadas con amina alifticos para mejorar
la resistencia a disolventes, aceites, y los fluidos hidrulicos
para aviones sobre la base de butilo, fosfato de
ephenyl.Isocianurato de triglicidilo es una resina epoxi
tri-funcional, con una estructura que se muestra en la Tabla
15-3.Se comercializa como un slido cristalino y produce polmeros
con enlaces cruzados altamente de la temperatura de transicin vtrea
alta, pero menor resistencia mecnica que las otras resinas epoxi
multi-funcionales.Se utiliza en la curacin de los recubrimientos en
polvo a base de polisteres de cidos carboxlicos terminado (basados
anhdrido trimeltico), y se describe en el Captulo 13.VARIOS resinas
epoxi, diluyentes y modificadoresAhora revisaremos epoxi y no a
base de epoxi, materiales reactivos y no reactivos, que se utilizan
para modificar las resinas epoxi estndar.Estas modificaciones
generalmente tratan las deficiencias o perfiles prnperty extremas
inherentes en algunas de las composiciones no
modificados.Poliglicol Epoxy ResinsLa rigidez y la resistencia
cohesiva del bisfenol "A" resinas epoxi se derivan de la rigidez
molecular de bisfenol "A" en s.Como se seal en nuestra discusin de
bisfenol F, modificar esta estructura mediante la sustitucin del
grupo isopropilideno con un puente de metileno solo aade una
movilidad ms molecular de resinas epoxi y por lo tanto produce una
mayor flexibilidad.Un efecto an ms dramtico se crea mediante la
sustitucin del bisfenol "A" grupos con cadenas principales de
polioxialquileno producidos por la epoxidacin de
polialquilenglicol.El aumento de peso molecular se logra mediante
el uso de precursores de peso molecular de polialquilenglicol ms
altas.La estructura resultantese vuelve muy suelto (Fig. 15-5), y
resinas de viscosidad muy baja (menos de 100 cps) son posibles.La
estructura tambin da como resultado revestimientos con mucho
alargamiento mejorada y resistencia al impacto.Las resinas,
teniendo todos los restos alifticos, muestran estabilidad a la luz
superior al bisfenol aromtico "A" sistemas.
Desafortunadamente, el uso de resinas epoxi poligliclicos reduce
notablemente la resistencia al calor, solventes, y, en especial,
los productos qumicos.Los vnculos alcoxi tambin reducen agua y
resistencia a la corrosin, incluso utilizando relativamente
cortoepoxis encadenados.Debido a estos aspectos negativos, los
epoxis poliglicol nunca se usan Hut solo siempre se emplean como
modificadores (a niveles de hasta 30 por ciento) para las resinas
de bisfenol A convencionales y tipos de epoxi novolac.Estas resinas
epoxi producen la reduccin en viscosidad, resistencia al choque
trmico mejor, y mejor flexibilidad.Cuanto mayor sea la naturaleza
hidroflica de estas resinas permite la sntesis de una familia de
auto-emulsionante, resinas epoxi transmitidas por el agua (que
veremos ms adelante).Epoxies cardanol-baseUn tipo muy diferente de
epoxi flexible se basa en cardanol (3-n-pentadecenylphenol), un
constituyente principal del aceite de la cscara de nuez de
anacardo.Una variedad de mono- valiosa, di-, y resinas epoxi
incluso multi-funcionales se han sintetizado a partir de esta
molcula bsica (Fig. 1.5-5).La epoxidacin se introduce ya sea a
travs del hidroxilo fenlico (reaccionar con epiclorhidrina) o
mediante el grupo insaturado en la cadena aliftica meta-sustituido
(por medio de la metodologa se indica en la sntesis de otros
aceites epoxidados discutidos en el Captulo II).Los derivados de
epoxi mono- y di-funcionales simples son productos de baja
viscosidad utilizados como modificadores de flexibilizacin y
diluyentes en compuesto de bajo orgnico voltil revestimientos
(COV), adhesivos, laminants, y encapsulantes.El material de
di-funcional se utiliza en sistemas de anhdrido de curado de alta
temperatura.Di- ms complejo y multi-funcionales derivados se
utilizan en sistemas de curado a temperatura ambiente.Todos
proporcionan excelente flexibilidad, dureza, adherencia, y
resistencia al impacto, incluso a bajas temperaturas.Tambin
Dis.jugar resistencia a los cidos, lcalis, y choque trmico.La falta
de enlaces ter alifticos conduce a una mejor resistencia al agua y
la corrosin que es redonda con los poliglicol di-epxidos.Como todos
los sistemas basados en fenlicos, resistencia a la luz ultravioleta
no es tan buena como con las flexibilizantes alifticos.Un fenol
sustituido, el cardanol no modificado se puede usar como un
acelerador para muchas reacciones epoxi, y una familia de derivados
de amina (fenalcaminas) tambin se utilizan como endurecedores en la
qumica epoxi.Bromados EpoxiesResinas epoxi bromados estn
disponibles para aplicaciones especializadas, principalmente como
estratificados elctricos ignfugos.El mecanismo de retardo del fuego
implica la degradacin del polmero por la llama y el consiguiente
desprendimiento de gas de bromo, que acta como una manta de vapor y
dificulta la propagacin de la llama.En estos materiales, los tomos
de halgeno se encuentran como sustituyentes en los anillos
aromticos.Tetrabromobisfenol estructuras "A" son tpicos de la que
se muestra en la Fig.15-6.Los copolmeros de esta sustancia junto
con bisfenol no modificada "A" se utilizan para preparar una serie
de resinas que contienen diversos niveles de sustitucin de
halgeno.Ambas resinas slidas y lquidas de este tipo (con contenido
de bromo de hasta el 48 por ciento) estn disponibles, como son
bromados diluyentes conwen niveles ms altos de bromo.Se utiliza una
variedad de agentes de curado, incluyendo aminas alifticas, aminas
aromticas, anhdridos y cidos.Las aplicaciones incluyen laminados,
piezas de fundicin, arrollamientos de filamento y adhesivos.Agentes
de curado de poliamida se utilizan a veces en aplicaciones de
recubrimiento de proteccin.Curas catalticos que utilizan cidos y
bases de Lewis son tambin posibles como son curas utilizando steres
cianato.Las resinas se usan generalmente en revestimientos
especiales como modificadores para resinas estndar para actualizar
retardo del fuego.Los diluyentes a base de epoxi Diluyentes
Las demandas del mercado para las composiciones de menor
contenido de VOC y mayor contenido de slidos han aumentado el uso
de mono- bajo peso molecular y diluyentes epoxi terminado en
di-funcional.Diluyentes trifuncionales estn disponibles, pero son
menos comunes.Materiales alifticos (tales como butil glicidil ter y
el ter de diglicidilo de neopentilglicol) y aromticos (tales como
ter glicidilo de cresilo y el ter de diglicidilo de resorcinol) se
utilizan de esta manera.Otros materiales de este tipo pueden ser
redonda en la Tabla 154. Estos materiales tienen una viscosidad muy
baja (1-70 cps) en comparacin con el bisfenol peso molecular bajo
estndar "A" de resina con base (de 11.000 a 16.000 cps).A niveles
de 7 a ciento sobre el peso de la resina epoxi (dependiendo de
diluyente), van a reducir eficazmente la viscosidad del sistema
diluida a aproximadamente 1.000 cps.El ster glicidlico de cido
neodecanoico tambin se utiliza a menudo como un diluyente.A
diferencia de la mayora de los steres, este producto tiene buena
resistencia a los lcalis causa de apantallamiento estrico de los
grupos ster por el gran grupo trialquil adyacente.A los 20 phr de
la resina epoxi, este diluyente monofuncional reducir la viscosidad
del bisfenol estndar "A" epoxi lquida a 1500 cps.Desgraciadamente,
la mayora de estos materiales bajar la resistencia qumica y al
calor del recubrimiento y disminuye su dureza.Esto es especialmente
cierto con los materiales monofuncionales, que actan como
interruptores de cadena y reducen la densidad de reticulacin del
polmero, algunas mejoras en la flexibilidad y resistencia al
impacto puede resultar de la disminucin de la densidad de
reticulacin.Dependiendo de la aplicacin, tales efectos pueden o
pueden no ser tolerable.
Diluyentes difuncionales tienden a tener menos efectos negativos
que hacen los materiales monofuncionales.Sin embargo, con la
columna vertebral basado en bisfenol A-rgida, una cierta prdida de
rendimiento es inevitable.Diluyentes ms largos de cadena
difuncionales, tales como los teres de diglicidilo de mixtos 11-13
y 13-15 alcoholes alifticos de carbono, tambin actan como
flexibilizantes leves.Resinas epoxi modificada diluyente tienen un
mayor coeficiente de expansin trmica de los sistemas no
modificados.La vida til es ms larga que los sistemas no
modificados, aunque exotermas realidad puede que superior.
En el lado positivo, la modificacin con los diluyentes de baja
viscosidad reduce la tensin superficial de la composicin epoxi, que
mejora la humectacin y la adherencia.Resinas de bajo peso molecular
de propiedad epoxi de peso que contienen estos diluyentes han
estado disponibles desde hace muchos aos, aunque la mayora de los
qumicos de pintura harn sus propias mezclas durante el
revestimiento de formulacin.Los pesos moleculares ms bajos,
presiones de vapor ms altas y ms bajas tensiones superficiales de
estos diluyentes tienden a aumentar su toxicidad y potencial de
irritacin de la piel.Por lo tanto, se prefieren los materiales
tales como el ter diglicidlico de neopentilglicol a butil glicidil
ter y (especialmente) fenil glicidil ter.En la mayora de las
aplicaciones, los diluyentes deben restringido que en uso de 5 a 15
por ciento o la resina epoxi minimizar los efectos negativos sobre
el rendimiento de la pelcula.Monmeros acrlicosMonmeros acrlicos de
baja viscosidad reaccionarn vigorosamente a temperatura ambiente
con una amina primaria a travs de adicin de Michael de la amina al
doble enlace.El uso de monmeros monofuncionales reducir la
funcionalidad de la amina en mucho la misma manera que el uso de un
epxido mono- funcional, pero se emplean di- o tri-funcionales
monmeros, el monmero actuar de la misma manera que un difuncional
diluyente epoxi.Monmeros Di-funcionales incluyen diacrilato de
hexanodiol.Trimetilol propano acrilato tri- es un material
tri-funcional tpico.En el uso de estos monmeros acrlicos
multifuncionales como diluyentes epoxi, densidad de reticulacin se
mantendr nr incluso aumentado.
Estos monmeros acrlicos de peso molecular ms bajo son, sin
embargo, inferior en la viscosidad de las resinas epoxi de bajo
peso molecular.Por lo tanto, la viscosidad global del sistema se
puede reducir mediante el uso de estos materiales para modificar el
componente epoxi de los sistemas reticulados amina primaria de dos
componentes.Como se seal anteriormente, una cierta prdida de
propiedades de resistencia a los productos qumicos, disolventes,
calor y la corrosin) se produce del porcentaje reducido de bisfenol
"A" grupos.Esta prdida de propiedades puede, sin embargo, ser
compensado al menos parcialmente mediante el uso de especies
monomricas acrlicos epoxidados como bisfenol A etoxilado "A"
diacrilato.La presencia del enlace ster acrlico reducir las
resistencias alcalinos y cidos en cierta medida.Adems, los monmeros
tales como el polietileno glicol diacrilato pueden aumentar la
sensibilidad al agua debido a los enlaces ter alifticos
adicionales.Los agentes de curado son generalmente aminas primarias
alifticas y aminas cicloalifticas.Las aminas secundarias no
reaccionan bien con los acrlicos.Tambin hay algunas preocupaciones
sobre la toxicidad con monmeros de bajo peso molecular que tienen
alta presin de vapor.Los productos de cadena ms larga parecen ser
menos peligrosos, y los metacrilatos son menos txicos que los
acrilatos.Pueden ocurrir los peligros asociados con la aplicacin de
pulverizacin de estos materiales y otros componentes del
sistema.
El uso de monmeros acrlicos para la dilucin epoxi fue durante
muchos aos protegidos por patentes;Uso general se limit a 2 o 3
mezclas de resinas epoxi de bajo peso molecular con monmeros tales
como diacrilato de hexanodiol y triacrilato de trimetilol
propano.Los derechos de licencia fueron incluidos en el precio de
la materia prima.Existen otras patentes sobre la tecnologa, pero
con el vencimiento del instrumento original en 1994, el uso de esta
tecnologa pueden l esperaba a proliferar.Los diluyentes no
reactivoLas resinas epoxi (ricos en grupos polares) son compatibles
con muchas otras especies de resina, la mayora de los cuales son
reactivos.Estos incluyen compuestos fenlicos, resinas amino,
acrlicos, polisteres, resinas de furfurilo, resinas de silicona, e
isocianatos.Algunos de estos materiales han sido revisados en otros
captulos y habr ms atencin cuando hablamos de agentes de curado y
sistemas epoxi curadas cooperativas.Adems, las resinas de silicona,
acrlicos y resinas de urea formaldehdo butilado se usan a niveles
de 5 por ciento y menos como aditivos para reducir la tensin
superficial y mejorar ahora las caractersticas de los
revestimientos epoxi.Pocos de estas resinas, sin embargo, se
consideran reductores de la viscosidad.Resinas no reactivas para
este papel son principalmente los hidrocarburos, tales como resinas
de indeno cumarona lquidos y aceites de hidrocarburos aromticos.Una
lnea de resinas de baja viscosidad xileno formaldehdo se ha
introducido recientemente para la modificacin de epoxi tipo .Este
del producto debe ser utilizado con prudencia si la mayora de las
propiedades son para no sufrir.En general, mejoran la flexibilidad
del revestimiento acabado.Se afirma que algunos de los productos a
bajos niveles tambin mejorar la adherencia.Resistencia a los cidos
y lcalis no debe verse afectada por las estructuras de todos los
hidrocarburos, a pesar de la resistencia a disolventes, dureza,
resistencia a la luz en aplicaciones exteriores y propiedades de
alta temperatura puede sufrir.Los niveles son generalmente
restringidos a menos de 15 por ciento en peso de la resina
epoxi.Efectos ms graves pueden ser encontrados en la extensin de
epoxis con plastificantes, aunque ftalato de butil bencilo se ha
utilizado con resinas epoxi de esta manera.Aqu, alguna prdida en la
resistencia qumica adems de las prdidas de propiedades mencionadas
anteriormente se puede esperar.Un diluyente no reactivo popular es
alcohol benclico.Se utiliza con bastante libertad por ambos
fabricantes de recubrimientos y los fabricantes de agentes de
curado epoxi.A niveles de menos de 1O por ciento, el material se
puede incluir en una variedad de sistemas epoxi con poco efecto
aparente en cualquiera de las propiedades o los niveles de VOC.En
algunos agentes de curado, tales como aminas cicloalifticas
modificadas, se utilizan niveles mucho ms altos (hasta 40 por
ciento) de alcohol benclico.El alcohol benclico parece tener gran
afinidad para los sistemas de epoxi, y, a pesar de su volatilidad
esperada, tiende a permanecer permanentemente dentro de la pelcula
curada.Puede esperarse II que en algunas aplicaciones que implican
la exposicin de la pelcula curada al disolvente, algunos lixiviacin
del alcohol benclico se producir.Epoxies ModificadosAcrilados Epoxy
Resins
Estos materiales oligomricos se utilizan como vehculos y
modificadores de vehculos en combinacin con uno o ms de los muchos
mono- monomrica, di-, y diluyentes acrlicos trifuncionales.Se
utilizan para recubrimientos Ultravioleta y haz de electrones
(curado o madera, aglomerado, metal, plstico rgido, telas y fibras
pticas. Se utilizan en la industria del papel para la mejora de
papel, para el recubrimiento, como barnices de sobreimpresin, y en
el . fabricacin de cartn Tambin se utilizan en, la pantalla y
tintas de huecograbado litogrficas; soldadura resiste; y adhesivos,
laminados, y sistemas de pisos.
Las resinas se preparan a menudo por reaccin de 2 moles de cido
acrlico con los grupos terminales de un bisfenol de bajo peso
molecular "A" epoxy.Estas resinas son muy similares en la
estructura (Fig. 15-7) a los steres de vinilo usados en las
composiciones de suelo perxido iniciado discutidos en el Captulo 8.
Estos materiales son preferidos sobre otros sistemas acrilados para
aplicaciones que requieren mayor dureza, resistencia qumica, y alto
brillo.Sistemas de mayor funcionalidad (hasta 3.6) basado en
novolacas epoxi estn tambin disponibles.Fatty cido modificado,
modificado con caucho, y tambin se utilizan resinas modificadas con
amina.Sistemas carboxilados estn disponibles para una adhesin
mejorada.Otros sistemas utilizan un medio ster de cido maleico o
fumrico para dar estructuras vinilado (Fig. 15-7).Insaturacin
adicional en algunos casos puede ser incorporado por reaccin de ms
moles de un cloruro de cido insaturado con los hidroxilos colgantes
producida como la opensY2 anillo de oxirano Debido a la mayor parte
de estas sustituciones secundarias, las asociaciones de valencia
secundaria entre cadenas se ven disminuidos.Productos o
tetrafuncionales este tipo son, por tanto, considerablemente ms
baja en viscosidad que son los materiales difuncionales.Otros
productos, como los sistemas basados en epxicos alifticos y
cicloalifticos, tambin se han preparado.Estos sistemas tienen una
viscosidad ms baja, pero la sntesis es ms difcil.Las tasas de
curacin y propiedades de la pelcula dependen de la estructura
molecular especfica.Como funcionalidad aumenta, tambin lo hace la
velocidad de curado y dureza, mientras que la disminucin de
flexibilidad y resistencia al impacto.Como el peso molecular en
cualquier funcionalidad aumenta, velocidades de curado y dureza
disminucin, mientras que la flexibilidad y resistencia al impacto a
mejorar.Con estas especies epoxi alifticos, estabilidad a la luz
tendr que mejorar respecto a la de las resinas epoxi
aromticas.Epoxies Coltar Modified-Uno de los modificadores ms
importantes para las resinas epoxi, en lo que se refiere a
revestimientos de mantenimiento, es brea de alquitrn de carbn
refinado.Aunque algn tipo de reactividad se ha sugerido como causa
(o la mejora sinrgica en las propiedades que la mezcla de epoxi y
alquitrn de hulla proporciona, mecanismos especficos no son
fcilmente evidentes. Es probable que los sistemas de 2 existen en
gran medida como una especie de red de interpenetracin. Es posible
que los materiales fenlicos en el alquitrn reaccionarn con el
epoxi. Tales reacciones pueden explicar la viscosidad aumenta
cuando ciertos cidos alta (alquitranes fenlicos) se combinan con la
resina epoxi. Ciertamente, estos mismos materiales tienden a actuar
como catalizadores para la epoxi / reacciones de aminas. Epoxi
consumo por los cidos de alquitrn tendern a reducir su rendimiento
y ligeros ajustes en epoxi o curado estequiometras agente a veces
son necesarios. Aunque sea el epoxi o el componente de amina
servirn como sede de la resina de alquitrn de hulla, donde
alquitranes cidos alta se utilizan. Lo mejor es combinar el carbn
tar la amina.Diferentes formulaciones estn disponibles
(concentraciones de alquitrn de hulla empleo sombrero de 1,5 a 3
veces mayor que la de la resina epoxi y endurecedor de slidos.Los
niveles ms altos de alquitrn de hulla se dilatan los epoxi y amina
correactivos tanto que los tiempos de secado se retrasan debido a
los efectos de separacin.Como se disminuyen los niveles de alquitrn
de hulla, dureza y resistencia a los disolventes y lcalis
mejoran.Como los niveles de aumento, la resistencia al agua, la
corrosin y cidos diluidos mejora.Compatibilidad entre la especie de
resina es importante para el rendimiento.Brea de hulla Mediano se
prefieren y dan una mejor resistencia qumica que hacer lanzamientos
bajo ablandamiento puntos.Lanzamientos de bajo de punto de
ablandamiento se pueden usar en las resinas epoxi de alquitrn de
hulla muy bajos de COV.Estos slidos de alto y 100 por ciento tambin
pueden ser modificados con aceites de alquitrn y cidos de alquitrn,
que se aaden como diluyentes.Las concentraciones excesivas de estos
materiales en todo menos en los sistemas ms altos contenido epoxi
se pueden evitar debido a su impacto en las propiedades tales como
la resistencia qumica.Diluyentes epoxi tales como los descritos
anteriormente tambin pueden usarse para reducir la viscosidad delos
sistemas de alquitrn de hulla de alta epoxi slidos.Los diferentes
tipos de agentes de curado pueden usarse con combinaciones de epoxi
de alquitrn de hulla.Estos agentes incluyen alquilen poliaminas
alifticas y aminas cicloalifticas.En ambos casos, los sistemas
modificados Base de Mannich son particularmente
adecuados.Modificado aminas aromticas y las resinas de poliamida
tambin se utilizan muy ampliamente.Las aminas dan los sistemas de
curado ms rpidos que los .systems base de poliamida, produciendo,
pelculas resistentes a la abrasin ms duras.Los sistemas de amina
tambin son ms resistentes a los cidos, lcalis, disolventes y que
las curas de amida, especialmente los basados en las aminas
aromticas.Debido a la mejor resistencia a sulfuro de hidrgeno,
bacterias, y hongos, las aminas tambin son ms adecuadas para la
inmersin de residuos lquidos.Las aminas aromticas mejorar el
servicio de alta temperatura (bajo aislamiento caliente, por
ejemplo).Incluso aqu, el servicio de alta temperatura se limita
generalmente a 350 F (177 C), sin embargo, debido al punto de fusin
de la brea.Sistemas de poliamida-curado tolerarn no ms de
aproximadamente 150 F (66 C) hmedo y 250 F (121 C) seco.Sistemas de
poliamida-curado son tambin ms resistentes al desprendimiento
catdico cuando se usa en combinacin con sistemas de proteccin
catdica de corriente impresa.Las resinas de poliamida dan
ligeramente pelculas ms flexibles que hacer las aminas y mostrar
algo mejores caractersticas de humectacin del sustrato.Las tasas de
curacin de la poliamida se pueden incrementar en cierta medida por
el uso de catalizadores de amina terciaria tal como tris
(dimetil-laminomelhyl) fenilo.
Pigmentos inertes se utilizan generalmente en las formulaciones
de epoxi de alquitrn de hulla.Pigmentos incluyen talcos
(preferiblemente talcos laminares), mica, y escamas de
aluminio.Aaden a las excelentes propiedades de la humedad y de
barrera de oxgeno del sistema.Slice, wollastonita, y xido de hierro
tambin se han utilizado en las resinas epoxi de alquitrn de carbn,
al igual que ciertos inhibidores de cromato.Epxidos reactivos,
extendedores tales como carbonato de calcio no se utilizan debido a
la mayor sensibilidad a los cidos.Sistemas de disolventes se basan
en gran parte en hidrocarburos aromticos, cetonas y alcoholes,
aunque se pueden usar.Varias especificaciones (tanto de composicin
y rendimiento) para las resinas epoxi de alquitrn de carbn han sido
emitidas por diferentes organismos.La especificacin de la marina de
guerra MIL-P-23236 Tipo II que fue preparado a principios de 1960
fue quizs el primero.Las especificaciones ms conocidos son los
EE.UU. Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito, C-200 y C-210, una
variacin de la que ha sido emitido por SSPC (Pintura SSPC).Las
deficiencias de los sistemas de epoxi de alquitrn de hulla son
pobres color y poca luz ultravioleta lo resistencia.La mayora son
recubrimientos altamente cohesivos requieren limpieza con chorro de
alta calidad y perfiles superficiales relativamente elevadas para
mantener un buen equilibrio entre adhesivas y cohesivas fortalezas
cuando se aplica en espesores de pelcula de alta (por lo general 15
milsimas de pulgada [375 micras]) y se utiliza bajo condiciones
severas.Las temperaturas de aplicacin se rigen en general por el
tipo de agente de curado.Curas de poliamida requieren temperaturas
mnimas de 50 a 60 F (IO a 16 C), y se requiere un tiempo de
induccin adecuada para evitar manchas de amina y potenciales
problemas de repintado.Mannich Base-aminas modificado y
endurecedores de aminas aromticas modificadas permite la aplicacin
a temperaturas algo ms bajas.Resinas epoxi de alquitrn de hulla se
usan ms eficazmente en enterrados, sumergidos, ocultos, u otras
reas de difcil acceso en las que proporcionan fiable a largo plazo
(25 aos) con servicio de mantenimiento.Para obtener informacin
adicional acerca de este tipo de carboneras, se remite al lector al
Captulo 9, as como otras referencias especficas.Epoxies
goma-ModifiedLas resinas epoxi tambin se pueden modificar con
cauchos sintticos tales como cauchos terminado en carboxi de
butadieno acrilonitrilo (CBTN) de goma y butadieno estireno.Aqu, el
objetivo principal es mejorar la flexibilidad y dureza de los
adhesivos epoxi sin comprometer otras propiedades tales como una
baja contraccin, alta resistencia de cohesin y el adhesivo, y buena
resistencia qumica.Las modificaciones se hacen generalmente a
niveles de aproximadamente 3,5 a 20 por ciento de caucho (ms a
menudo de 10 a 15 por ciento), dando sistemas inicialmente
miscibles.El curado, sin embargo, el caucho se separa en dominios
discretos microscpicas.Estos dominios de goma, distribuidos por
todo el adhesivo epoxi, absorben las tensiones y as atenuar la
propagacin de la fractura de la fase de epoxi.Los agentes de curado
basados en aminas se utilizan con ms frecuencia.Estos agentes
catalizan reacciones entre las terminaciones de cidos carboxlicos
** con los grupos epoxi.Hay poca aplicacin de esta tecnologa en los
revestimientos.Los cauchos son demasiado alta de la viscosidad.Las
resinas epoxi estables a la luz
Debido a la preocupacin sobre las propiedades toxicolgicas de
reticulantes de isocianato usados en uretanos estables a la luz,
empresas tentativos en sistemas epoxi estables a la luz han sido
presentadas por varios fabricantes.Al cierre de esta Chis, ninguno
ha logrado mucho xito comercial, pero esta tecnologa se puede
esperar que ampliar en los prximos aos.Una de las primeras
incursiones se remonta a la dcada de 1970 cuando la media bisfenol
hidrogenado se introdujeron "A" sistemas.En el proceso de
hidrogenacin, el anillo aromtico insaturado se convierte en un
anillo aliftico por la adicin de hidrgeno a los dobles enlaces.Con
aromaticidad reducida, las resinas se vuelven menos sensibles a la
luz.Mientras que proporciona una mejor estabilidad a la luz que el
bisfenol estndar "A" los sistemas, estos sistemas hidrogenados no
tuvieron mucho xito, ya sea tcnica o comercialmente y estuvieron
muy por debajo de los uretanos.Estructuras ciclohexano epoxidadas
tienen mejor estabilidad a la luz.Oligmeros de bajo peso molecular
de este tipo han estado disponibles durante algunos aos.El problema
aqu es que reactividades son mucho ms bajos de lo que son en el
caso de los sistemas aromticos.Adems los sistemas alifticos
bastante alto de conversin de temperatura o cura la luz
ultravioleta.Los materiales son mucho ms reactivos con el
endurecedor cido que con aminas.Esas aplicaciones de recubrimiento
que se han desarrollado sistemas de uso de este tipo de cura.Las
principales aplicaciones de revestimiento de la epoxi cicloaliftico
son en los sistemas de curado ultravioleta catinicos donde, se
utiliza el material difuncional, carboxilato epoxiciclohexano.Los
revestimientos se caracterizan por un alto brillo y dureza,
excelente flexibilidad, resistencia a los disolventes y algunos.Las
aplicaciones incluyen barnices de sobreimpresin para latas, papel y
plsticos.Sistemas introducidas en la dcada de 1980 incluyeron un
epoxi aliftico multifuncional basado en sorbitol.Este material, al
tiempo que muestra una mejor estabilidad luz y curacin mucho ms
rpido que las resinas epoxi convencionales, era ms sensible al agua
y dio generalmente ms pobres resistencia a la corrosin.Posiblemente
la ms atractiva de las resinas epoxi estables a la luz fue la tris-
hexafuncional (2.3, epoxypropionamide) a base de resina de
melamina, en este momento suspendido.Curado ya sea cidos
carboxlicos o aminas, este perfil **** producto que combina
estabilidad a la luz y dureza, con excelente disolvente y
resistencia qumica.Combinado con monmeros acrlicos
multi-funcionales, este producto bastante caro dio aceler
resultados de la prueba (radiacin ultravioleta / condensacin [ASTM
G 531] tan buena o mejor que la mejor uretanos
alifticos.Comercialmente mucho ms xito que cualquiera de los
productos mencionados anteriormente ha sido la familia de resinas a
base de steres grasos modificado oxirane- secado al aire curados
con un polister clorada, terminado en cido carboxlico.Primero
patentado en la dcada de 1960, estos sistemas de dos componentes
fueron muy populares durante los aos 1970 y 1980 como
revestimientos arquitectnicos de alto rendimiento (HIPAC) que
produjeron una baldosa como aspecto.Hoy en da, estn disponibles en
un nmero de variantes.En este sistema como en el caso de la resina
epoxi a base de melamina anteriormente, la reaccin cido-epoxi
carboxlico es mucho ms rpido que la epoxi aromtica cido
curado.Mientras estabilidad a la luz de estos productos ha mejorado
mucho sobre epxicos convencionales, durabilidad general y
resistencia a la corrosin es ms pobre que los uretanos.Durabilidad
exterior se mejora en gran medida el uso de estabilizadores de luz
adecuados y absorbentes de luz ultravioleta, HUT todava fa115 corto
de la durabilidad de la uretano.Adems, resistencia a los
disolventes es ms limitada, y resistencia a los lcalis no es tan
buena debido a los enlaces ster graso presentes.Resistencia a los
cidos es algo mejor.Estos sistemas se utilizan comnmente como
acabados arquitectnicos para metal imprimado debido a su fcil
aplicacin, estequiometras no crticos, proporciones iguales volmenes
de mezcla, sistemas de disolventes relativamente bajo olor y
excelente interior Esttica- Son especialmente adecuados para el
hormign, bloque, y otra de cemento sustratos en edificios
institucionales como hospitales y escuelas, as como en las cocinas,
cafeteras, salas de lavado, y estaciones de servicio.Otras
aplicaciones para estos sistemas incluyen los coches de carga,
autobuses, camiones y furgonetas, equipos agrcolas y las
instalaciones, y las instalaciones de procesamiento de
alimentos.Perfiles de propiedades varan con estequiometra.El exceso
de epoxi da mayores niveles de flexibilidad, retencin de brillo,
adherencia, resistencia a los lcalis, y larga vida til.Aumento de
los niveles del polister dan un mayor dureza, resistencia a los
disolventes, y la velocidad de curado.Relaciones de mezcla son por
lo general en volumen, dando sistemas de 50 a 60 por ciento en
volumen de slidos y niveles tan bajos como 3,0 a 3,5 lbs / gal.(360
a 420 g / L).Sistemas de disolventes son generalmente mezclas
aromticas y ster, aunque las variantes a base de ster mineral
espritu- y glicol ter estn disponibles.Transmitidas por el agua
resinas epoxiDesde las primeras introducciones tentativas se
hicieron en la dcada de 1970, las resinas epoxi transmitidas por el
agua han sufrido varios intentos fallidos y sufrido modificaciones
y mejoras considerables, entre ellos numerosos productos,
actualizaciones, cancelaciones e introducciones repetidas.Varias
resinas de base se han utilizado, que van desde novolacas epoxi a
los sistemas de bajo peso molecular lquidos.Los primeros mtodos de
emulsificacin de estos epoxis generalmente han implicado el uso de
nonilfenol xido de etileno basado en xido de sistemas tensioactivos
no -ionic alta de etileno.Tambin se han utilizado de polipropileno
/ xido de polietileno tensioactivos de bloque de xido con pesos
moleculares de 8.000 a 15.000.Adems de los problemas encontrados
con revestimientos acuosos (lenta evaporacin del agua. Oxidacin
superficial y mala humectacin), sistemas epoxi primeros sufrieron
de problemas propios de la especie.Estos problemas incluyen las
tasas de curacin demasiado rpida (aunque en algunos casos pueden
ser loo lento) y glos5 problemas de estabilidad.Muchos sistemas
mostraron una relacionada con el tiempo, la degradacin lenta en
brillo como en olla cura avanz durante la aplicacin.Esta degradacin
dio variabilidad y agregacin del producto recubierto, especialmente
en corte en el permetro reas en grandes aplicaciones
arquitectnicas.Estas reas se presentaron en forma de parches de
diferente brillo y, a veces color diferente alteran fueron llenados
por la aplicacin con rodillo o de lo contrario se tocaron en
diferentes intervalos despus de la mezcla.A diferencia de los
sistemas de base disolvente, la terminacin de la vida til en muchas
capas de epoxy transmitidas por el agua no siempre se indica con
una viscosidad aumentando gradualmente.La precipitacin de la
creciente polmero de agua es un resultado igualmente comn de la
reduccin de la vida til.Esta precipitacin puede o no puede
realmente dar lugar a una disminucin de la viscosidad.En cualquier
caso, la terminacin vida de la mezcla puede ser ms difuso y ms
difciles de identificar en los sistemas transmitidas por el
agua.Los intentos para mejorar la dispersin de agente de curado por
adicin de cidos voltiles, tales como cido actico, fosfrico, y cidos
clorhdrico, han tenido un xito parcial cuando asistido por
disolventes de alcohol y de acoplamiento ter de glicol.Sin embargo,
a menos que se controla cuidadosamente la cantidad de cidos,
resistencia al agua y la corrosin puede sufrir.El agente de curado
es bloqueado por dichos cidos, que forman sales de amina con la
amina.Estos cidos posteriormente se evaporan de la pelcula aplicada
para liberar la amina para la reaccin con el epoxi.Debido a que el
agente de curado est bloqueada, este enfoque reduce las tasas de
curacin con algunos sistemas.Desafortunadamente, con sistemas como
las poliamidas, la tcnica puede resultar en tasas de curado que son
demasiado prolongado.La mayora de las primeras ventas de estas
resinas epoxi fuera por la decoracin y proteccin de estructuras de
hormign.Flash rendimiento oxidacin y generalmente deficientes en
acero disminuy la aceptacin de su uso en el metal.Varios otros
sistemas son ahora, sin embargo, disponibles, incluyendo un cido
terminados en cruz ltex acrlico enlazador carboxlico de muy alto
peso equivalente.Este material se utiliza para reticular un lquido
de peso de tipo bisfenol A epoxi de bajo peso molecular emulsionado
externamente.Si bien este sistema ha tenido bastante xito, curar
parece lento.Mientras que la pelcula establece tan rpidamente como
cualquier otro ltex acrlico y muestra una buena durabilidad
exterior, desarrolla propiedades de resistencia lentamente a
temperatura ambiente.Este desarrollo lento es probablemente debido
al mecanismo de reaccin entre el cido acrlico-terminado carboxlico
y el epoxi aromtica.El producto tiene mercados en ambientes ligeros
y de servicio moderado.Una segunda familia de resinas (estos son
del Reino Unido, pero ahora estn disponibles en los EE.UU.) son
miscibles en agua, poliamidas que se mezclan con y emulsionar epoxi
lquida.El sistema se estabiliza adicionalmente con alcoholes y
teres de glicol (con o sin otros emulsionantes externos de
lanonilfenol tipo xido de etileno).Versiones originales de este
sistema tenan vidas tiles cortas.Las versiones posteriores dieron
mucho ms largas vidas tiles y algo mejor color.Estos recubrimientos
Use en las paredes y suelos de hormign y en aplicaciones que van
desde las instalaciones de almacenamiento de alimentos plantas de
energa nuclear del lo.Ms resistente a los disolventes que los
acrlicos (en las comparaciones tempranas de la vida por lo menos),
estos materiales tambin se han utilizado como recubrimientos
anti-graffiti.Sin embargo, no tienen el rendimiento de poliamidas
epoxdicas a base de solvente sobre el acero.
Hasta la fecha, las composiciones epoxi transmitidas por el agua
de mayor xito para recubrimientos curadas con amina anti-corrosivo
para metales son un grupo de productos se describen en varias
patentes relacionadas.En estos sistemas, las dispersiones acuosas
estables de bisfenol "A" epoxis -basados se sintetizan a partir de
la reaccin de adicin de medio a las resinas epoxi de alto peso
molecular (n 0 a 5) con fenoles dihdricos.Tambin se ha aadido es 2
15 por ciento de un epoxi a base de glicol de polioxialquileno con
o sin hasta 25 por ciento en peso de slidos de resina de un C8 a
C12 epoxi monofuncional aliftico Diluyente Los epxidos resultantes
son auto-emulsionable y se utiliza con bloqueado-cido actico
adaptado aductos de amina y agentes de amidoamina de
curado.Modificaciones posteriores de la misma tecnologa utilizan
una resina novolaca de fenol-formaldehdo alquilo en una reaccin
similar a dar una dispersin epoxi multifuncional.Esta ltima resina
es muy estable.Se ha demostrado un xito comercial en combinacin con
una amina aducto de cido actico-bloqueado en la preparacin de alto
rendimiento, sala de cebadores de temperatura de curado y capas de
acabado para acero y otros sustratos.En estos revestimientos, la
poliamina preferido es un aducto especialmente preparada de
trietilentetramina y un bisfenol tipo "A" epoxy.El aducto final
tiene un tope con combinaciones de monofuncionales 11- 15 de
carbono glicidil teres alifticos y glicidil ter orthocresyl, y
luego se sala con cido actico.La nivelacin final es un dispositivo
para eliminar los reactivos ms hidrgenos de amina primaria desde el
agente de curado, dejando al menos 3 hidrgenos de amina secundaria
para la reaccin con la resina epoxi (Alter disocian el cido
actico).Pelculas curadas de estos sistemas cuentan con un rpido
curado a temperatura ambiente: bajo VOC 01.25 a 02.29 lbs /
gal.[150-275 g / l]);excelente resistencia al agua, la humedad y la
corrosin;y la adhesin a sustratos incluyendo hormign hmedo.Este
sistema ya se utiliza comercialmente en muchos de los sistemas de
transmisin hdrica ms alto rendimiento para metal.
Ms recientemente, se dijo que el trabajo de Suiza utilizando una
resina fenlica de novolaca epoxi emulsiled con un agente de curado
amidoamina para producir revestimientos que tienen larga vida pol
(5 horas), buena estabilidad de brillo, y la facilidad de
manejo.Con estos recubrimientos, formulaciones VOC cero son
posibles.Films se dice que son bajos en la absorcin de agua y
muestran una buena resistencia a la sosa custica, aunque, el
alcohol, y las resistencias de cidos aromticos no son tan buenas
como las de la de dos componentes regular de epoxi.Otro 'entrada de
Estados Unidos importante reciente y posiblemente en el mercado
utiliza un sistema de curado basado en amina que es nicamente libre
de cido, junto con un epoxi totalmente dispersa de una excelente
estabilidad paquete.Films muestran resistencia a la corrosin
superior cuando pigmentada con pigmentos inhibidores o escamas de
aluminio.Early resistencias de disolventes de este sistema son de
un orden muy alto, como lo son las propiedades de resistencia a los
lcalis.El sistema de resina es en este momento demasiado nueva para
predecir su lugar final en el mercado, pero la recepcin inicial de
las versiones comerciales de la tecnologa es alentador.La emulsin
epoxi tambin es nicamente compatible con una variedad de otros
agentes de curado de amina comerciales (100 por ciento de slidos
amidas y aminas cyclonliphatic), que ofrecen versatilidad de
formulacin adicional para productos transmitidas por el agua.CURADO
AGENTES PARA epoxisPasemos ahora a la discusin de agentes de curado
epoxi y sus efectos sobre los sistemas de recubrimiento, a partir
de una revisin de amina y agentes de curado de amina derivada.El
epoxi curadas con aminaLas resinas epoxi curadas con amina son las
capas de epoxy ms utilizados para aplicaciones de
mantenimiento.Estas resinas epoxi incluyen las especies reticuladas
amida y amido-amina reactivos.La mayora de los sistemas de curado
de amina son especies de reaccin rpida.Estos sistemas son
utilizados por la industria de revestimientos comode dos
componentes, recubrimientos curados ambiente.Todas las reacciones
de resinas epoxi curadas con amina se basan en la apertura del
anillo oxirano con hidrgenos de amina activos (Fig. 15-8).Adems, la
estructura molecular de la cadena principal de agentes de curado y
la naturaleza de la amina de hidrgeno en gran medida afectan a las
tasas de reaccin y propiedades qumicas y fsicas de la termoestable
acabado.Hidrgenos de amina alifticos primarios son, por ejemplo,
algo ms reactivo que hidrgenos de amina secundaria (probablemente
debido a los efectos de impedimento estrico).Por el contrario,
aminas aromticas son tan lentos para reaccionar que, a menos
modificado, no son adecuados para sistemas de curado ambiente.Tabla
15-5 resume las clases de agentes de curado de amina utilizados en
capas de epoxy y su efecto sobre las propiedades de
pelcula.Reactividad tambin puede ser modificado por catalizadores o
aceleradores.Destaca entre estos materiales son aminas alifticas y
aromticas terciarias, tales como trietilendiamina, y las aminas
terciarias fenlicos, tales como tris (dimetil-laminomethyl)
fenilo.Otros materiales capaces de ejercer influencia cataltica en
la reaccin son las especies que donan enlaces de hidrgeno, tales
como fenol puro, alquil fenoles y alcoholes
alifticos.(Polifuncionales y alcoholes sustituidos son ms activos
que los alcoholes monofuncionales.) La eficacia del cido
paratoluensulfnico y cido saliclico es tambin bien
conocido.Aceptores de enlace de hidrgeno actan como retardadores de
la reaccin.Ellos incluyen grupos ter, grupos ster, nitrilos, y
grupos nitro.
Las cetonas son retardadores particularmente poderosos.Forman
ketaminas con aminas, produciendo as agua.La reaccin es reversible,
y la cetona y amina son reformados en presencia de agua.Cetonas de
cadena corta, tales como acetona y metil etil cetona, forman muy
fcilmente cetiminas que son ms resistentes a la disociacin de
cetiminas formados por molculas ms grandes, tales como diisobutil
cetona y metil-amil-cetona.Estos ltimos son a su vez ms fcil
disociar.La reaccin de cetonas de cadena corta se utiliza en la
produccin de agentes de curado de amina aliftica formulado con
vidas tiles prolongadas.Adems de las consideraciones normales de
los parmetros de solubilidad y las tasas de evaporacin, los efectos
potenciales de solvencia sobre la reactividad deben tenerse en
cuenta al seleccionar disolventes para su uso en sistemas
epoxi.Esta preocupacin es particularmente con alcoholes, cetonas, y
propano nitro-.Ahora vamos a considerar los tipos de agentes de
curado, a partir de las aminas alifticas simples.Alifticos no
modificadoSistemas de poliamina-Curado
Los primeros aminas utilizadas como agentes de curado fueron las
alquilen aminas no modificadas, dietilentriamina (DETA),
trietilentetramina (TETA) y tetraetilenpentamina (Fig. 15-9).Cada
una de estas aminas tiene 2 hidrgenos primarios de amina y 3, 4, y
5 hidrgenos de amina secundaria, respectivamente.Como el hidrgeno
amina primaria reacciona con el grupo oxirano, se forman aminas
secundarias;las aminas secundarias reaccionan, aminas terciarias se
forman.Las aminas terciarias formadas en este caso tienen poca
actividad cataltica debido al hacinamiento estrico.Sin embargo, las
reacciones son todos bastante rpida y tienen altas exotrmicos.Estas
reacciones dan pelculas que estn muy fuertemente reticulado y, por
lo tanto, altamente resistencia a los productos qumicos.La
resistencia de la amina de alquileno.