Efeitos dos parâmetros de pós-cura nas propriedaeds mecânicas da resina epóxi

Abstract

A resina epóxi possui alta versatilidade e vem sendo amplamente utilizada na indústria, também sendo alvo de pesquisas devido ao seu fácil processamento, relação custo-benefício e propriedades de alto desempenho. O objetivo deste estudo foi avaliar a alteração das propriedades mecânicas de uma resina epóxi comumente utilizada no mercado náutico, a qual foi submetida a diferentes ciclos de pós-cura. Os ensaios realizados foram o de dureza Shore D, resistência ao impacto Izod e de resistência à tração regidos pelas normas ASTM D256, D2240 e D638 respectivamente. As amostras foram confeccionadas por meio de vazamento em molde metálico e pós-curadas em estufa, onde variou-se a temperatura entre 60ºC, 80ºC e 100ºC com um tempo fixo de 8 horas. Para a temperatura de 80ºC realizouse a variação também no tempo de pós-cura, para 16h, com a intenção de verificar a influência não somente da temperatura, mas também do tempo. Como parâmetro de comparação foi utilizado um grupo de amostras que não passou pelo processo da pós-cura. A pós-cura poderia aumentar a densidade de ligações cruzadas da resina, aumentando sua resistência mecânica, porém o resultado aqui encontrado foi no sentido oposto, obtendo uma queda no módulo de elasticidade, tensão de escoamento, tensão máxima e na dureza. O alongamento máximo foi a única propriedade que aumentou com a elevação da temperatura de pós-cura, sugerindo que em temperaturas baixas (60ºC) a pós-cura causou uma maior mobilidade nas cadeias poliméricas e para temperaturas mais altas uma oxidação das ligações cruzadas.

The epoxy resin has high versatility and has been widely used in the industry, being the subject of researches due to it’s easy processing, cost-benefit and high performance properties. The purpose of this study was to evaluate the changes of the mechanical properties of an epoxy resin commonly used in the maritime industry, putting it through different post-cure schedule. The tests performed were the hardness Shore D, impact izod and the tensile guided by the ASTM Standards D256, D2240 and D638. The samples were molded in a metallic mold and post-cured in an oven, where the temperature varied between 60ºC, 80ºC and 100ºC, always in an 8 hours period. For the 80ºC temperature, there was also a variation to a 16 hours period post-cure, with the intuit to investigate the influence of, not only the temperature, but also the time. As a comparison parameter a group of samples that hasn’t been post-cured was used. The post-cure could increase the density of crosslinking of the resin, improving it’s mechanical resistance, however, the results found here were the opposite, showing a decrease of young´s modulus, yield strength, ultimate tensile strength , and in hardness. The strain to failure was the only property that increased with the increasing of the post-cure temperature, suggesting that the post-cure in low temperatures (60ºC) caused a mobility in the polymer chains, while in high temperatures it caused a cross-linking oxidation.