Termofixos e epóxis termoplásticos reprocessáveis:Uma paisagem em expansão

Termofixo ou termoplástico? Essa é uma pergunta frequente quando CompositesWorld pesquisa as histórias que publica. Uma aplicação de compósitos em particular está aproveitando as altas propriedades mecânicas inerentes a muitas resinas termofixas, ou fazendo uso da soldabilidade, conformabilidade ou reciclabilidade obtida dos termoplásticos? Graças a um punhado de empresas inovadoras, a resposta para muitas aplicações pode tornar-se mais frequentemente “ambas”, à medida que termofixos reprocessáveis ​​combinando as propriedades de termofixos e termoplásticos provam seu valor no mercado. A seguir estão os principais candidatos atuais neste campo.

Termoplásticos tipo termofixo

A resina termoplástica líquida Elium da Arkema (Colombes, França e King of Prussia, Pa., EUA) foi lançada em 2014. Relatada como a primeira no mercado, Elium é uma resina termoplástica - termoformável, soldável, reciclável - que, como um termoendurecível resina, exibe altas propriedades mecânicas e é compatível com os processos convencionais de fabricação de resinas termofixas.

A empresa lançou três variedades de Elium, especificamente para infusão, moldagem por transferência de resina (RTM) e moldagem por compressão úmida. Elium também é considerado adequado para pultrusão. Exemplos de aplicações incluem pás de turbinas eólicas, reforço de concreto e perfis de janelas, e a Arkema disse que o material mostra potencial nos mercados automotivo, aeroespacial e de artigos esportivos.

A Cecence (Salisbury, Reino Unido) desenvolveu uma família de produtos epóxi termoplásticos, denominados K-Series, disponíveis como prepreg, K_Plate semi-preg, K-Rod enrolável e composto para moldagem K-Chip. O material é descrito como uma resina termoplástica com componentes epóxi colados em sua extremidade.
Crédito da foto:Cecence
Ao contrário dos termoplásticos tradicionais, as resinas da série K têm uma viscosidade relativamente baixa, mais como termofixos, permitindo uma distribuição uniforme da resina em uma variedade de fibras e compatibilidade com o dimensionamento da fibra epóxi. Os produtos da série K também são facilmente pintados e colados, como um termoendurecível. Como os termoplásticos típicos, no entanto, os produtos da série K permitem a reforma das peças acabadas e são considerados resistentes e absorvem energia.

As aplicações incluem um sistema de equipamento de linha aérea (OHLE) para ferrovias, além de demonstradores e outros projetos automotivos e de construção. A empresa disse que as principais áreas de desenvolvimento incluem desenvolvimentos para redução de ruído e reciclabilidade.

Termoplásticos semelhantes a termoplásticos

Crédito da foto:Mallinda
Em desenvolvimento desde 2014, as resinas de vitrímero de Mallinda (Denver, Colorado, EUA) são a industrialização de um tipo de termofixos reprocessáveis ​​nomeados pela primeira vez em 2011. Através do trabalho da empresa desenvolvendo redes de ligação dupla de carbono-nitrogênio altamente estáveis, mas reconfiguráveis, ligadas a imina dentro Pela química da resina, os vitrímeros podem ser remodelados e reprocessados ​​quando aquecidos como um termoplástico, e podem ser curados e reticulados como um termofixo. Devido à química reversível inerente aos vitrímeros, os materiais curados também podem ser despolimerizados e separados da fibra em condições moderadas.

Com outras iterações em desenvolvimento, as duas primeiras variações de vitrimer de Mallinda são Vitrimax T60 para artigos esportivos e Vitrimax T130 para servir como um substituto imediato para epóxis estruturais padrão em estruturas automotivas, eólicas e industriais.

A L&L Products (Romeo, Mich., EUA) formulou um filme adesivo reformável à base de epóxi chamado T-Link Film, que supostamente exibe os benefícios de adesão de um epóxi com a reciclabilidade, reparabilidade e formabilidade de um termoplástico de engenharia. O filme T-Link é considerado de alto desempenho em comparação com os filmes adesivos termoplásticos tradicionais e também serve como uma solução para substituir os epóxis líquidos confusos e demorados. O produto, uma recente reformulação da marca do filme adesivo epóxi termoplástico L-F610 da L&L, está disponível como filme, resina ou fio revestido.

Finalmente, o principal objetivo do consórcio europeu Airpoxy de 11 membros, liderado pelo CIDETEC (San Sebastián, Espanha), é reduzir os custos de produção e manutenção de peças compostas no mercado aeroespacial através do desenvolvimento de materiais termoformáveis, reparáveis, ligáveis ​​e epóxi à base de compósitos (consulte “Resinas epóxi reprocessáveis, reparáveis ​​e recicláveis ​​para compósitos”).

Chamada de Airpoxy, a nova família de produtos é desenvolvida a partir do que o consórcio chamou de "epóxi inteligente", resinas termofixas que exibem ligações químicas reversíveis e dinâmicas que mantêm as capacidades de impregnação de fibra e estabilidade dos termofixos, enquanto adicionam a capacidade de reprocessamento, reparabilidade e reciclabilidade dos termoplásticos. Atualmente, os demonstradores de painéis de aeronaves usando Airpoxy servem para provar a tecnologia.