Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE UNA RESINA EPOXI COMERCIAL
N. Martínez (1) , M. Stipcich (1,2) , A. Cuniberti (1,2) , R. Romero (1,3) , D. Sapía (4)
(1) IFIMAT, Instituto de Física de Materiales Tandil. UNCentro. Pinto 399 (7000) Tandil
(2) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET
(3) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires, CICPBA
(4) Facultad de Ciencias Veterinarias, UNCentro.
E-mail (autor de contacto): mstipci@exa.unicen.edu.ar
RESUMEN
Se estudiaron las propiedades mecánicas de una resina epoxi comercial de dos componentes Poxilina ®
(Poxipol) mediante ensayos de compresión, tracción y microscopía óptica. Se analizó la evolución temporal
durante el curado a temperatura ambiente de la tensión, la deformación y la energía de rotura. Se determinó
la dependencia de la tensión con la temperatura de curado, entre 25 o C y 100 o C, estimando un tiempo
característico del proceso.
Palabras clave: resinas epoxi, propiedades mecánicas, curado, endurecimiento.
1. INTRODUCCIÓN
Las resinas epoxi son polímeros que endurecen cuando se mezclan con un agente catalizador o endurecedor,
y este endurecimiento no puede revertirse por calentamiento (thermosetting material). Estos sistemas de dos
componentes constituyen un adhesivo estructural de gran aplicación ingenieril, permitiendo uniones en un
amplio espectro de materiales, metálicos y no metálicos. Al mezclarse los componentes, resina-endurecedor,
reaccionan causando la solidificación de la resina tras un proceso de secado o curado. Durante el curado se
forman enlaces cruzados que le otorgan las propiedades térmicas y mecánicas finales, siendo críticos los
procesos de preparación y aplicación. Ciertas aplicaciones requieren no sólo que el curado sea rápido (entre
minutos y horas), sino también que la capacidad de adhesión o resistencia de la unión resultante sea la
apropiada.
La resistencia mecánica propia del adhesivo es un parámetro importante para predecir el comportamiento de
las uniones [1, 2, 3, 4]. La información acerca del tiempo de curado y propiedades mecánicas que reporta el
fabricante para los adhesivos de uso comercial es generalmente insuficiente, sobre todo cuando se proyecta
un uso no convencional. En este trabajo se presenta un estudio del comportamiento mecánico de una resina
comercial epoxi de dos componentes, Poxilina ® (Poxipol), mediante ensayos de compresión, tracción, y
microscopía óptica. Se analiza la evolución temporal durante el curado de las propiedades mecánicas y su
dependencia con la temperatura de curado, estimando un tiempo característico del proceso.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Se utilizó una resina epoxi de uso comercial, marca Poxilina de Poxipol, de dos componentes: resina epoxi y
una amina terciaria. La resina se preparó de acuerdo a las indicaciones del fabricante, mezclando
manualmente partes iguales de cada componente durante 2 minutos hasta lograr una mezcla visualmente
homogénea. Inmediatamente después del mezclado se prepararon muestras para ensayos de tracción y de
compresión. Las muestras para tracción fueron planas con ≈ (4.2 x 4.7) mm 2 de sección transversal y 25 mm
de longitud útil. A partir de cilindros con ≈ 250 mm de longitud y diámetro (d) entre 4.5mm y 5.5mm se
cortaron muestras para compresión, con longitud (l) tal que la relación de esbeltez se mantenga en el rango
2.5 < l/d < 3 [5]. Los ensayos mecánicos se realizaron con una máquina universal de ensayos Shimadzu
Autograph DSS-10T-S a temperatura ambiente y velocidad de deformación 0.5mm/min. Las superficies de
contacto entre los platos de compresión y la probeta se lubricaron con grasa y cinta de teflon a efectos de
disminuir la fricción. Las muestras fueron sometidas al tratamiento de curado a temperaturas Tc entre 25ºC y
100ºC, utilizando un horno resistivo para Tc mayor que ambiente. Tras la compresión, se realizaron
observaciones ópticas de las muestras con una lupa Leica S6D.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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