Aditivo PES aumenta a resistência à fratura e microfissuras em compósitos epóxi

Um aditivo de micro-pó de polietersulfona (PES) chamado SumikaExcel 5003P, é dito que aumenta a tenacidade à fratura e resistência a microfissuras para compósitos de epóxi reforçados com fibra em uma ampla faixa de temperatura sem impactar negativamente a estabilidade dimensional, chama / fumaça / toxicidade (FST) , resistência à fluência, módulo, impacto ou resistência ao escoamento. O aditivo funcional é amplamente utilizado pela indústria aeroespacial para pré-impregnado e epóxi reforçado com fibra de carbono moldado por transferência de resina, está ganhando terreno em compostos de epóxi para automóveis e também pode ser usado para artigos esportivos de alto desempenho. O material é produzido pela Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Tóquio, Japão) e vendido na América do Norte pela Sumitomo Chemical Advanced Technologies, LLC (Phoenix, AZ, EUA), que estará exposta na Composites &Advanced Materials Expo (CAMX) de 16 a 18 de outubro em Dallas, TX, EUA.

PES é um termoplástico de engenharia amorfo e transparente, conhecido por suas capacidades de alta temperatura, alta resistência e resistência ao impacto, boa resistência à fluência em cargas e temperaturas elevadas, boa estabilidade dimensional, baixo coeficiente de expansão térmica linear (CLTE) em uma ampla faixa de temperatura , retardância de chama inerente, baixo teor de fumaça, emissão de gás mínima, boa e ampla resistência química e resistência à água quente (até 180 ° C). É oferecido peletizado para moldagem por injeção, processos de extrusão e filme e na forma de pó para filmes fundidos, membranas de filtração e como aditivo epóxi para compósitos, tintas de alta temperatura e revestimentos e adesivos. Os graus PES são usados ​​nas indústrias aeroespacial, automotiva, elétrica / eletrônica, de dispositivos médicos e de manipulação de alimentos.

Em seu papel como um aditivo funcional para compósitos epóxi, são usados ​​graus específicos com grupos terminais hidroxil (-OH). Os grupos finais reagem com grupos glicidil na matriz epóxi para formar uma rede de polímero interpenetrante e reticulada (IPN). Embora o aditivo seja normalmente usado em baixas taxas de descida de 2-12% em peso, ele adiciona maior flexibilidade ao IPN, que por sua vez aumenta a tenacidade do composto de epóxi. SumikaExcel 5003P tem uma temperatura de transição vítrea (T _g ) de 230 ° C, que é mais alto do que o típico de resinas epóxi de grau aeroespacial (variando de 120-200 ° C), e uma vez que também tem boa rigidez e resistência, melhora a resistência ao impacto e rachaduras sem comprometer outros termomecânicos propriedades. Especialmente importante para aplicações aeroespaciais, ele faz tudo isso sem afetar o FST ou a capacidade de moldar e manter tolerâncias muito estreitas. Embora seja mais comumente usado com compósitos epóxi reforçados com fibra de carbono de alto desempenho, é igualmente eficaz em compósitos epóxi reforçados com vidro ou basalto.

A Sumitomo Chemical é única na indústria de plásticos como o único fabricante mundial de PES que mantém instalações dedicadas de polimerização PES (em Chiba e Ehime, Japão) e também uma instalação dedicada de moagem de pó de micro-nível (em Phoenix, AZ, EUA). Isso elimina a possibilidade de contaminação cruzada com outros polímeros - um requisito crítico e altamente aplicado na indústria aeroespacial - e também simplifica a cadeia de suprimentos para processadores e OEMs. Pós tão finos quanto 30 µm e tão grandes quanto 500 µm são produzidos nas instalações de Phoenix usando moinhos de classificação rotativa, que são mais eficientes e precisos do que as unidades de moagem convencionais. Além disso, o equipamento de caracterização de difração a laser é usado para medir o tamanho das partículas tanto na matéria-prima de entrada quanto no pó acabado de saída, e um dispositivo de plasma acoplado indutivamente verifica todos os lotes de metais antes e depois das operações de moagem para garantir que o produto atenda aos requisitos de especificação.