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Resinas para laminação usadas em compósitos

Resinas para laminação podem ser aplicadas em produtos das mais diferentes variedades, como pranchas de fibra até turbinas de energia eólica.

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Resinas para laminação usadas em compósitosResinas de laminação são geralmente de poliéster ou vinil, feitas para uso em molde aberto, spray ou laminação a mão em temperatura ambiente. Entre todas as resinas compostas, resinas de laminação são as mais versáteis, pois resultam em produtos que vão desde pranchas até lâminas de turbinas de energia eólica, além de poderem ser especificamente projetadas para uso tanto como resina cheia ou vazia.

Fórmula da resina de laminação

Resinas de laminação são formuladas a partir de componentes que incluem polímero reativo monômero, agentes tixotrópicos, promotores, inibidores e aditivos especiais.
Os componentes utilizados e suas quantidades dependem das exigências da utilização final e do custo. Outro fator determinante para considerar são normas de emissões.

Requisitos de processamento incluem o potencial de spray, secagem, capacidade de ceder da resina, tempo de trabalho, tempo de guarnição, tempo de cura e pico de temperatura exotérmica.

Os requisitos de desempenho do item acabado podem envolver a aparência da peça, suas propriedades físicas, resistência à água, resistência a interpéries, resistência de união e capacidade de retardar chamas.

A resina de laminação para preenchimento depende das propriedades do material

                                  A resina de laminação para preenchimento depende das propriedades do material


Polímero

O tipo e o grau do polímero determinam as características finais, isto é, além do tratamento e propriedades de aplicação. O grau do polímero é decidido ao escolher uma resina de laminação. Diferenças no custo entre as séries, bem como a resistência mecânica e processamento característicos, devem ser considerados.

No passado, resinas ortoftálicas e isoftálicas foram os tipos mais populares entre resinas de laminação. Ambos os tipos oferecem resistência mecânica e ligação secundária. Ao comparar os dois, resinas isoftálicas proporcionam melhor química, calor, umidade e resistência, bem como maior propriedade de tração. Tanto as resinas isoftálica e ortoftálica foram substituídas por resinas de diciclopentadieno (DCPD) para certas aplicações.

Nos últimos 15 a 20 anos, resinas de DCPD tornaram-se cada vez mais populares na moldagem aberta por causa de três razões principais:
A demanda dos consumidores por peças acabadas mais lisas. O material oferece uma superfície mais homogênea e com menos impressão através de distorção.

  • Novas regras que regulam as emissões elevadas de estireno. Polímeros DCPD podem se transformar em resinas de laminação utilizáveis com níveis consideravelmente mais baixos de estireno. DCPDs pode ser feita com menos de 30% de conteúdo de estireno, enquanto que as isoftálicas são de 45 a 50%.
  • Melhor custo-benefício. Resinas à base de DCPD são mais acessíveis, enquanto proporcionam, ainda, teores mais baixos de vazão, de acordo com os regulamentos ambientais, e menos de fibra de impressão.

Todos os polímeros de poliéster oferecem reticulação. Isso ocorre quando um componente de ácido insaturado está presente, geralmente o anidrido maleico. Isso deixa espaço para a reação de ligação cruzada.

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Monômero

O monômero tem duas funções em laminação de resina. Para se alterar a partir de um líquido a um sólido rígido, um monômero deve ser quimicamente reativo, assim ligando-se com o polímero.

Um monômero é usado para reduzir a viscosidade do polímero a um nível que seja fácil de trabalhar com durante a aplicação de laminação. Polímeros insaturados de poliésteres em laminação de resina são muito viscosos à temperatura ambiente; essencialmente, as resinas de laminação são misturas de polímeros em um monômero.
Os monômeros normalmente usados em laminação resinas são estireno, vinil tolueno, metacrilato de metilo (MMA) e alfa-metil estireno.

Usos das resinas para laminação variam desde pás de energia eólica até pranchas esportivas

Usos das resinas para laminação variam desde pás de energia eólica até pranchas esportivas


Entre os efeitos apresentados estão capacidade de umedecer a fibra, temperatura exotérmica atingida durante a cura, taxa de cura e as propriedades físicas do laminado (resistência, dureza, clareza, propriedades dieléctricas, etc)

Agentes tixotrópicos

Se uma resina para laminados é tixotrópica, isso significa que tem uma viscosidade que é dependente da taxa de cisalhamento. É importante que as resinas de laminação sejam formuladas desse modo, porque baixa viscosidade é necessária durante os processos de cisalhamento elevado, tais como bombeamento, pulverização e umidificação.

Uma vez que esses processos terminam, a resina tem que regressar ao seu estado altamente viscoso para impedir a retração e a drenagem. Agentes tixotrópicos agem, formando uma ligação de hidrogênio de rede com o polímero. Quando exposta a altos processos de cisalhamento, a rede de ligações de hidrogênio reparte-se e a viscosidade é reduzida. Uma vez que o processo de cisalhamento alto é feito, as ligações são recriadas, restabelecendo o estado altamente viscoso. Quanto mais rapidamente essa rede pode ser recriada, menores as chances de afundamento e de drenagem. Em sistemas cheios, o processo também ajuda ao segurar enchimentos em suspensão.

Índice tixotropico (IT) é o meio para medir a tixotropia de uma resina. É a razão entre a viscosidade de corte baixo e a viscosidade de cisalhamento elevado da resina. A viscosidade de cisalhamento elevado de uma resina para laminados sem preenchimento é tipicamente entre 400 e 700 cps. ITs ficam, geralmente, entre 2 e 4. TIs mais baixos são geralmente vistos em resinas de laminação de preenchimento.

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