Polímero termoendurecible
En la ciencia de los materiales , un polímero termoendurecible , a menudo llamado termoendurecible , es un polímero que se obtiene endureciendo irreversiblemente (" curando ") un prepolímero ( resina ) sólido blando o líquido viscoso . [1] El curado se induce mediante calor o radiación adecuada y puede promoverse mediante alta presión o mezclando con un catalizador . El calor no se aplica necesariamente externamente, pero a menudo se genera por la reacción de la resina con un agente de curado ( catalizador , endurecedor ). El curado da como resultado reacciones químicas que creanreticulación entre cadenas de polímero para producir una red de polímero infusible e insoluble .
El material de partida para fabricar termoendurecibles suele ser maleable o líquido antes del curado y, a menudo, está diseñado para moldearse en la forma final. También se puede utilizar como adhesivo . Una vez endurecido, un termoestable no se puede fundir para remodelar, a diferencia de los polímeros termoplásticos que normalmente se producen y distribuyen en forma de gránulos, y se moldean en la forma del producto final mediante fusión, prensado o moldeo por inyección .
El curado de una resina termoendurecible la transforma en un plástico o elastómero ( caucho ) por reticulación o extensión de cadena mediante la formación de enlaces covalentes entre cadenas individuales del polímero. La densidad de reticulación varía según el monómero o la mezcla de prepolímeros y el mecanismo de reticulación:
Las resinas acrílicas, poliésteres y ésteres vinílicos con sitios insaturados en los extremos o en la cadena principal se unen generalmente por copolimerización con diluyentes de monómeros insaturados , con el curado iniciado por radicales libres generados por radiación ionizante o por la descomposición fotolítica o térmica de un iniciador de radicales: el la intensidad de la reticulación está influenciada por el grado de insaturación del esqueleto en el prepolímero; [2]
Las resinas epoxi funcionales pueden homopolimerizarse con catalizadores aniónicos o catiónicos y calor, o copolimerizarse mediante reacciones de adición nucleofílica con agentes de reticulación multifuncionales que también se conocen como agentes de curado o endurecedores. A medida que avanza la reacción, se forman moléculas cada vez más grandes y se desarrollan estructuras reticuladas altamente ramificadas, la velocidad de curado se ve influenciada por la forma física y la funcionalidad de las resinas epoxi y los agentes de curado [3] - el poscurado a temperatura elevada induce la reticulación secundaria de la funcionalidad hidroxilo de la columna vertebral que condensar para formar enlaces de éter;
Los poliuretanos se forman cuando las resinas de isocianato y los prepolímeros se combinan con polioles de bajo o alto peso molecular, siendo esenciales proporciones estequiométricas estrictas para controlar la polimerización por adición nucleofílica: el grado de reticulación y el tipo físico resultante (elastómero o plástico) se ajusta a partir del peso molecular y la funcionalidad de las resinas de isocianato, los prepolímeros y las combinaciones exactas de dioles, trioles y polioles seleccionados, estando fuertemente influenciada la velocidad de reacción por los catalizadores e inhibidores; las poliureas se forman prácticamente instantáneamente cuando las resinas de isocianato se combinan con resinas de poliéter o poliéster con función amina de cadena larga y extensores de diamina de cadena corta; la reacción de adición nucleófila de amina-isocianato no requiere catalizadores.Las poliureas también se forman cuando las resinas de isocianato entran en contacto con la humedad;[4]
Derecha : cadenas de polímeros que se han reticulado para dar un polímero termoestable 3D rígido