Resinas Epoxicas y siliconas (página 2)

La resina epoxi también es vendida en una modalidad mas maleable y en cantidades pequeñas para su uso en artesanías y ornamentos, existen diferentes marcas y presentaciones que cambian de un país a otro.

APLICACIONES.

Las características generales de las resinas epoxi se pueden resumir en:

. Mínima contracción durante el proceso de curado, ya que habitualmente el proceso no implica la separación de productos secundarios volátiles.

. Adhesividad: Por su estructura química rica en grupos polares hidroxilos y éteres, las resinas epoxi son excelentes adhesivos, sin necesidad de tiempos de exposición largos ni de grandes presiones.

. Excelentes propiedades mecánicas: Superior a las de cualquier otro recubrimiento. Su bajo índice de contracción disminuye la posibilidad de tensiones.

. Alto poder aislante eléctrico.

. Gran resistencia química, que vendrá influenciada por el agente de curado.

. Gran versatilidad: siendo los plásticos termoestables más versátiles, ya que pueden alterarse sus propiedades sin más que variar cualquiera de los modificadores y/o los agentes de curado.

Todas estas características se han aprovechado en la construcción introduciendo las resinas epoxi como un material con múltiples aplicaciones:

. Adhesivos de gran resistencia.

. Aditivos en el fraguado del cemento.

. Recubrimientos.

. Sellados.

. Refuerzos.

Todo ello ha supuesto que las resinas epoxi pasen a formar parte de los morteros especiales pertenecientes al grupo de los termoendurecibles o termoestables.

No obstante existen ciertas limitaciones ligadas a los morteros poliméricos, así llamado el conjunto de materiales a aplicar en obra formados por una o varias resinas de base y otros polímeros en unión de catalizadores, endurecedores, cargas o "fillers" y aditivos modificadores, y que habrá que tener en cuenta:

. Problemas de endurecimiento por debajo de los 10 °C.

. Necesidad de respetar el "pot life" o espacio de tiempo medido desde la mezcla de los componentes hasta el inicio de la pérdida de viscosidad y del endurecimiento.

. Necesidad de una adecuada formulación para poder ser utilizados en presencia de una determinada humedad.

. Necesidad de limitar su empleo a lugares donde la temperatura no supere los 60 °C debido a las modificaciones de sus características mecánicas que ello supone.

RESINAS EPOXICAS

Resinas Epóxicas, un polifacético componente

Puede decirse que el nacimiento de la pintura en polvo tiene su origen en el desarrollo de las resinas epóxicas sólidas y de su aditivo de entrecruzamiento, la diciandiamida. Los buenos resultados alcanzados en estas primeras aplicaciones estimularon la investigación para el desarrollo de la tecnología. Esto, aunado a la aparición en el año 1967 de una norma sobre la restricción de emanaciones de volátiles orgánico al medio ambiente, provocaron un impulso continuo en cuanto al desarrollo de materiales y procesos tanto de fabricación como de aplicación de pintura en polvo. Gracias a ello en el transcurso de los años, las resinas epóxicas y las pinturas en polvo preparadas con ellas han venido demostrando un desarrollo significativo, contándose hoy en día con una variedad de productos cuya característica principal es un excelente desempeño químico-mecánico, superior a la mayoría de los recubrimientos industriales tradicionales. Debido a este excelente desempeño, las pinturas epóxicas encuentran amplios campos de aplicación en lo que se refiere a protección funcional, es decir, en aquellos mercados donde se exige al recubrimiento una alta resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, humedad y agentes químicos agresivos tales como ácidos, bases y disolventes orgánicos.

Desde el punto de vista químico, las resinas epóxicas son polímeros que poseen en su constitución, un anillo de tres miembros conocido como "anillo epoxi".

Son productos obtenidos mediante reacciones de condensación (en presencia de hidróxido de sodio) entre la epiclorhidrina (1-clor-2,3-epoxi-propano) y el bisfenol A [2,2-bis(4'-hidroxifenil) propano], el cual esobtenido a partir del fenol y la acetona.

El resultado de esta reacción es un polímero de cadena larga con anillos epoxi en sus extremos:

Dentro de las propiedades más importantes de las resinas epóxicas, se encuentran: alta resistencia a temperaturas hasta de 500°C, elevada adherencia a superficies metálicas, excelente resistencia a los productos químicos, son termoestables, químicamente inertes, no se encogen, y tienen buenas propiedades eléctricas. Además, se puede combinar con otros plásticos para obtener compuestos con nuevas características.

Es posible obtener una variedad muy amplia de resinas con viscosidades que van desde líquidas hasta sólidas, variando su peso molecular. Este tipo de resinas representa características bastante interesantes en lo que se refiere a su interacción química con otras resinas termoendurecibles, pues genera productos finales con muy buenas propiedades de resistencia a la abrasión química, dieléctrica, flexibilidad y adherencia. Dependiendo del peso molecular, las resinas epóxicas pueden tener aplicaciones que van desde adhesivos hasta recubrimientos para latas y tambores.

La estructura química de la resina epoxi hace posible un gran numero de usos y aplicaciones, ya sean pinturas líquidas, procesadas en polvo (híbridas o no), sistemas de alto contenido de sólidos o 100 por ciento sólidos, ultravioleta (epoxiacrílicas), o base agua. Por sus características, se han utilizado en diversas aplicaciones en empresas de mantenimiento de tanques y maquinaria, muebles, pisos y revestimientos cerámicos, en juntas de dilatación y estructuras de concreto, empaques, industria gráfica, pinturas de barcos y plataformas, adhesivos estructurales; en la industria electrónica, en barnices electroaislantes y en encapsulamiento; automotriz y muchas otras. Esto demuestra la gran versatilidad de esta resina, con excelentes resultados sumados a costos adecuados y una óptima calidad del revestimiento final.

Siliconas

La silicona es un polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, impermeabilizantes, y en aplicaciones médicas, como prótesis valvulares cardíacas e implantes de mamas. Es un Derivado del silicio compuesto por átomos inorgánicos de Si-O de alto peso molecular generado por la poli condensación de los silanos. Las siliconas son solubles en disolventes orgánicos.

Al unirse la unidad básica a otras unidades básicas, forma moléculas complejas lineales con ramificaciones y los radicales (R) que se unen al silicio son de variada índole. El numero de unidades puede llegar a moléculas gigantes de 1000 o más unidades entre sí por puentes de oxigeno variando así sus propiedades físicas en cuanto a su viscosidad, dureza y resistencia.

Podemos clasificar a las siliconas en relación a la longitud de sus moléculas lo que determinará en gran parte su estado físico.

• Gaseosas, menores a 10 unidades básicas

• Aceites, entre 10 y 100 unidades básicas

• Resinas, entre 100 y 500 unidades básicas

• Gomas, entre 500 y 2000 unidades básicas

Método de Obtención

Se obtiene por 2 métodos reactivo de grinard que permite la facilidad de clorosilanos pero es un método costoso y se emplea en un medio volátil en inflamable.

La otra obtención es por método directo síntesis de clorosilanos se produce por un metil y un fenil-clorosilano este medio es da como resultado una silicona menos flexible pero se produce menos etapas generando menos costos.

Enlaces de SI-O

Estos enlaces permiten que sean estables térmicamente, de bajas fuerzas intermoleculares, bajo punto de ebullición, baja resistencia a la tracción, que tenga un ligero entrecruzamiento, Libre facilidad de rotación alrededores de los enlaces, y que se puedan romper fácilmente por ácidos fuerte a temperatura ambiente.

Tipos de Siliconas

Las siliconas se dividen en 2 tipos:

• 1. Liquidas se generan por hidrólisis, son incoloras con una tg alta existen 2 clases de este tipo de siliconas las de dimetil-silicona, y las fluidas

• 2. Resinas se producen por procesos discontinuos por hidrólisis de clorosilanos, son termoestables de reacción exotérmica y son una mezcla de polímeros entrecruzados, grupos hidroxi, ramificados

Propiedades

• Propiedades de la resina: Posee resistencia térmica, es un buen aislante, y es repelente al agua

• Propiedad de la silicona liquida: Incolora, inodora, de baja volatibilidad, no toxica, de buena estabilidad térmica , de moderada resistencia química, resistente al agua, no es muy buena como adhesivo como también no posee una buena tensión superficial

Aplicaciones

Sus aplicaciones generales son: lubricantes, abrillantadores, limpiadores, suavizante, textil, pulidores etc.

• Agente desmoldante y lubricante en la manufactura

• Agente desmoldante en la fundición de partes metálicas, hierro colado, bronces, etc.

• Lubricante anti-adherente en la industria del papel extensible

• Lubricante en el moldeo de envases de vidrio

• Agente lubricante de fibras sintéticas para costura a alta velocidad

• Agente lubricante empleado en la industria plástica en moldes, equipos y empaques terminados

• Lubricante en conservación de equipos en la industria alimenticia

• Suavizante textil en proceso de acabados de telas especiales

• Abrillantadores, pulidores y ceras para automóviles

• Limpiadores de muebles

• Tapizados de cuero y vinilos(PVC)

• Limpiadores de vidrios

Pero si nos vamos en una búsqueda mas especifica las siliconas liquidas son usadas generalmente para: Aditivos para sistemas de pulido, agentes de moldeo, para superficies que necesitan repeler el agua, lubricantes y anti espumantes. En el caso de las resinas de silicona son usadas generalmente para la fabricación de laminados con fibra de vidrio, formulaciones para moldeo en las naves especiales son usadas por su resistencia al calor como en el caso de los aviones.

Autor:

Erick Chacon

Profesora: Celinda Hernández

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior

Instituto Universitario de Tecnología de Valencia

Departamento de Polímeros

Valencia, 01 de mayo del 2009