A importância da seleção de resina

Os principais componentes de um material compósito são fibras e uma resina. As fibras, normalmente feitas de vidro ou fibra de carbono, fornecem resistência e rigidez, mas, se usadas sozinhas, não podem ter uma forma ou forma onde essas propriedades sejam aplicáveis. A impregnação das fibras com resina seguida de cura, no entanto, nos permite projetar sua resistência, rigidez e leveza para uma variedade de aplicações, enquanto adiciona ainda mais benefícios ao composto.

Quanto à seleção da resina, existem muitas opções disponíveis, bem como a opção de incorporar aditivos de resina, para atender aos requisitos da aplicação. Portanto, é muito importante estar ciente das diferenças entre as resinas e como sua seleção pode afetar as propriedades de um composto.

Complementando propriedades existentes

Todos os compostos compartilham propriedades benéficas comuns:força, rigidez, leveza e resistência a ambientes agressivos. Cada uma dessas características pode se tornar mais dominante com o uso de uma resina que as complementa. Para selecionar a resina mais adequada, primeiro é necessário determinar qual deve ser sua característica dominante.

Uma maneira econômica de fazer uma solução composta que economiza peso é usar uma resina de poliéster insaturado, que possui propriedades mecânicas, elétricas e químicas relativamente boas. Ele pode ser adaptado para uma variedade de aplicações de rotina, como perfis de transporte, estruturais e de construção.

No entanto, se uma aplicação requer um maior grau de rigidez ou resistência, então uma resina epóxi é preferível. A ligação entre uma resina epóxi e a fibra é forte, o que significa que maiores cargas de cisalhamento podem ser transferidas entre as fibras, dando ao compósito melhores valores de resistência. Combinado com o maior volume de fibras que a resina epóxi permite, um compósito com excelente resistência e alta rigidez pode ser feito, que pode ser modificado para se adequar a aplicações de alta temperatura, se necessário.

Alternativamente, se um composto requer resistência a ambientes agressivos além de rigidez, as resinas de éster de vinil podem ser uma escolha melhor. A estrutura molecular do éster vinílico facilita a resistência química, portanto, se um composto for destinado a um ambiente marinho ou uma aplicação industrial onde ácidos ou álcalis estão presentes, o uso de um éster vinílico melhorará o desempenho do composto.

Ao produzir perfis compostos que precisam ser montados com parafusos, o composto precisa ser robusto para evitar rachaduras e quebras. Isso pode ser obtido por meio de projeto estrutural, mas a seleção de uma resina adequada permite uma estrutura simplificada e custos reduzidos, tornando o compósito adequado para uma gama mais ampla de aplicações. O poliuretano, por exemplo, é extremamente resistente em comparação ao poliéster insaturado, o que o torna ideal para tais aplicações.

Adicionando novas propriedades

A seleção de uma resina que complementará os recursos mais valiosos de um composto aumentará o desempenho e a vida útil do seu composto. No entanto, melhorar as propriedades existentes não é a única vantagem obtida ao reservar um tempo para escolher uma resina adequada.

As resinas também podem adicionar propriedades inteiramente novas a uma solução composta. Os aditivos de resina podem ser incorporados à resina para obter uma gama de benefícios, desde uma simples melhoria no acabamento superficial ou a adição de cor, até melhorias mais complexas, como resistência aos raios ultravioleta ou propriedades antimicrobianas e antivirais.

Por exemplo, uma vez que as resinas se decompõem naturalmente quando deixadas na luz solar, a adição de absorvedores ultravioleta para resistir à radiação UV permite que os compostos alcancem um melhor desempenho em ambientes intensivos em luz que normalmente causariam fragilização e desintegração do material.

Da mesma forma, os aditivos antimicrobianos podem ser misturados em uma resina para evitar a contaminação por bactérias ou fungos. Isso é útil para qualquer solução composta manuseada por humanos, como máquinas, transporte público e dispositivos médicos.

Influência aditiva

É importante observar que, em alguns casos, a inclusão de aditivos de resina pode alterar as propriedades de um composto. Em alguns casos, por exemplo, os aditivos retardantes de fogo são necessários em quantidades tão altas para trabalhar com eficiência que é necessário reduzir o número de fibras no compósito, reduzindo sua resistência e rigidez.

A escolha da resina é uma parte vital da criação de uma solução composta e não deve ser negligenciada. Estabelecer a função mais importante de um composto e projetar a resina para melhorar a capacidade do composto de realizar essa função nos permite criar uma solução composta na qual as fibras e a resina funcionam harmoniosamente.

Sobre o autor

Sami Pirinen

Sami Pirinen (PhD em química de materiais) é químico e contato de suporte técnico na Exel Composites desde 2017. Ele trabalha como parte da equipe de P&D da Exel para desenvolver soluções de resina para atender às demandas dos clientes por produtos compostos. Ele também está pesquisando novos materiais de resina para expandir ainda mais as possibilidades dos compostos para alcançar novas aplicações.