Qué Son Las Resinas Epoxicas o Poliepoxido

 ¿Qué son las resinas epoxicas o poliepoxido?Una Resina Epoxi o Poliepoxido es un polímero termoestable (la resina) que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor. Las resinas epoxi más frecuentes son producto de una reacción entre bisfenol-A y la epiclorohidrina, el bisfenol-A se obtiene de fenol y acetona. Las resinas epoxi están constituidas comúnmente de dos componentes que se mezclan previamente antes de ser usados; al mezclarse reaccionan causando la solidificación de la resina, su curado se realiza a temperaturas ambiente, durante ese curado o secado se forman enlaces cruzados lo que hace que su peso molecular sea elevado.  SINTESIS Esta etapa consiste en una polimerización por crecimiento en etapas. Se obtiene las resinas epoxi mediante bisfenol-A y epiclorhidrina:  MECANISMO En primer lugar el NaOH reacciona con el bisfenol-A para dar la sal sódica de bisfenol-A Un oxigeno de la sal tiene tres pares de electrones sin compartir, al encontrarse con la epiclorhidrina, el cloro de esta comparte dos electrones con el oxígeno pero al ser tan electronegativo tiende a acapararlos. Entonces el oxígeno dona un par de electrones al carbono y este rompe el enlace con el cloro liberándolo. Se tiene una molécula similar a bisfenol A, con un único grupo epoxi, y una molécula de NaCl. El tamaño del prepolimero depende de la reacción epiclorhidrina/bisfenol A en la mezcla de reacción. Si la relación es de dos se tiene: Y la reacción se detiene porque no hay más sal sódica de bisfenol A con la que reaccionar. Si la reacción es menor que dos, no toda la sal sódica de bisfenol A podrá reaccionar con la epiclorhidrina. Suponiendo una relación 3/2, cuando todas las moléculas de epiclorhidrina hayan reaccionado, tendremos una relación de uno: Entonces ambas moléculas podrán reaccionar entre sí para dar lugar a esta otra: Obteniendo un dímero que es una sal sódica. Un par electrónico del oxígeno atacara al hidrogeno del agua (producida al formar la sal de bisfenol A) quitándole uno de ellos: El oxígeno forma un alcohol y otra vez se obtiene NaOH y la reacción continua. Cuanta más epiclorhidrina tengamos con respecto a la sal de bisfenol A, mayor será el oligomero que obtendremos. Curación del diepoxi con una diamina Una vez obtenidos los prepolímeros diepoxi habrá que unirlos. Esto se realiza agregando una diamina. El oxígeno del epoxi atrae los electrones de los átomos de carbono vecinos, y a su vez los grupos amino le ceden electrones al átomo de carbono que está en el extremo de la molécula. Una vez hecho el carcono abandona los electrones que compartía con el oxígeno. El enlace entre el carbono y el oxígeno se rompe y se forma uno nuevo entre el carbono y el nitrógeno de la amina. Por lo tanto queda una carga negativa sobre el oxígeno y una positiva sobre el nitrógeno. Entonces los electrones del oxígeno actúan al hidrogeno unido al nitrógeno y forman un enlace separándolo, pero dejando neutro al nitrógeno, el oxígeno a su vez también queda neutro al ganar un patrón y formar un alcohol. El grupo amino aún tiene un hidrogeno de sobra y puede reaccionar con otro grupo, exactamente de la misma manera Pero al ser una diamina, los grupos amino del otro extremo de la diamina pueden también reaccionar son dos grupos epoxi. En definitiva, al final se obtienen cuatro prepolímeros epoxi unidos a una sola molécula de diamina. También los otros extremos de los prepolímeros diepoxi están unidos a otras moléculas de diamina. De este modo, todas las moléculas de diamina y todas las moléculas de diepoxi se unen formando una sola molécula gigante.  PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS: a) Humectación y adherencia b) Buen aislamiento eléctrico c) Buena resistencia mecánica d) Resistente a la humedad e) Resistente al ataque de fluidos corrosivos  USOS Dependiendo del peso molecular, las resinas epoxi pueden tener muchas aplicaciones, desde adhesivos hasta recubrimientos para latas y tambores entre otras: -pinturas y acabados -adhesivos -materiales compuestos -sistemas eléctricos y electrónicos -consumo y aplicaciones náuticas, y en partes estructurales en aeronaves -industria  APLICACIONES Las resinas epoxi en la industria de la construcción: se usan para unir bloques y como argamasa en edificios, además unión entre hormigones, morteros, juntas, membranas, anclares, pinturas y reparación estructural.  DIAGRAMA DE PROCESO  CARACTERIZACION En la síntesis de resina epoxi bisfenol de bajo peso molecular (mol. Peso 350-450) generalmente se disuelve difenilolpropano (1 mol) en epiclorhidrina (8,10 mol) se calentó a reflujo y gradualmente (5-8 horas) añadido a la misma 40% acuosa solución de NaOH (2,2 moles). Cuando esta agua se destila continuamente fuera como un azeotrópica mezclas con epiclorhidrina, que se recicla después de la separación del agua en el reactor. Después de que el proceso de la epiclorhidrina sin reaccionar se separó por destilación a vacío, resina epoksidianovuyu se disolvió en tolueno, y la solución de tolueno se lavó con agua para eliminar el NaCl. Luego, el tolueno se separó por destilación, primero a presión atmosférica, luego al vacío a temperaturas de hasta 140 a 150 oC. Las resinas con un peso molecular de 500-1000 se prepararon de una manera similar pero en una relación molar de bisfenol : epiclorhidrina de 1 : (1.5 a 1.9), donde se lleva a cabo el proceso en un disolvente (ksiol, tolueno y sus mezclas con alcohol butílico o ciclohexano). Las resinas con un peso molecular de 1000-3500 se sintetizó por reacción de bajo peso de resina epoksidianovoy difenilolpropano molecular fundirse a 140-210 ° C (katalizatory- aminas terciarias, urea, Na2CO3) o con epiclorhidrina en difenilpropano la presencia de álcali en las condiciones heterogéneas en el agua de los sistemas - orgánica disolvente (típicamente isopropanol, o butanol) a 70-80 ° C. En el segundo caso en resinas de grado de reacciones secundarias derivadas tienen epoksidianovye distribución de peso molecular estrecha es intervalo relativamente estrecho números epoxi son diferentes en un color más claro.  REFERENCIAS -Willams.J.G. (1973) stress Analysis of Polymers. Longman. London -Ward.I.M (1971) Review: The yield behavior of polymers. J.Mater.Sci. -Lee.H & Neville.K. (1967) Hand book of Epoxy Resins. Graw-Hill, New York -Boeing 1969; Leitheiser 1969; Parker 1970  BIBLIOGRAFIA -Fred W. Bill Meyer 1975 Ciencia de los polimeros reimpresa. - Derek Hull 1987 Materiales compuestos reverte.