Plásticos termofixos

Os termofixos , chamados termofixos corretamente , são plásticos que não podem ser moldados após o endurecimento por aquecimento ou outros meios. Eles contêm polímeros duros, amorfos e insolúveis . As macromoléculas estão intimamente ligadas por meio de ligações covalentes , o que causa sua falta de amolecimento quando aquecidas, portanto, só podem ser usinadas após o endurecimento. Os produtos preliminares ( pré-polímeros ) são geralmente resinas sintéticas que ainda são fundíveis ou solúveis e - muitas vezes com enchimentos e corantes - podem ser fundidos ou prensados ​​a quente. Os pré-polímeros são compostos tri ou polifuncionais que polimerizam com o auxílio de endurecedores e possivelmente catalisadores ou através de altas temperaturas e levam a reticulações de malha estreita.

Os termos resina sintética e termofixo nem sempre são claramente diferenciados um do outro. Corretamente, um termoendurecível pode ser chamado de resina endurecida . Os precursores fusíveis para termofixos também são chamados de termofixos. Em analogia aos termoplásticos fusíveis , os termofixos, que não podem mais derreter após a cura, também são chamados de termodures . O nome em inglês é termofixo para uma resina que endurece a uma temperatura elevada.

Classificação

Os duroplastos são um dos três grupos em que os plásticos são divididos de acordo com seu comportamento mecânico-térmico. Uma distinção é feita entre termoplásticos , elastômeros e termofixos. Enquanto os termoplásticos fusíveis são termofixos não podem ser derretidos devido à sua alta reticulação e quebram após exceder sua temperatura de decomposição ( pirólise ). Eles reagem ao alto impacto mecânico com rachaduras ou rachaduras. O foco dos plásticos termofixos está na sua alta resistência termomecânica e, em comparação com os metais, no seu baixo peso específico.

  • Os termofixos consistem em polímeros reticulados em malha estreita. As redes são mostradas na figura como pontos vermelhos.

  • Os elastômeros consistem em polímeros reticulados de malha larga. A malha larga permite que o material se estique sob tensão de tração.

  • Os termoplásticos consistem em polímeros não reticulados, geralmente com uma estrutura parcialmente cristalina (mostrada em vermelho). Eles têm uma temperatura de transição vítrea e são fusíveis.

Manufatura geral

Para fabricar produtos plásticos termofixos, os pré-produtos de baixo peso molecular (resinas sintéticas) são primeiramente obtidos a partir de monômeros . A formação das resinas pode ocorrer por policondensação ou poliadição , dependendo do tipo de monômeros . As resinas são misturadas com endurecedores e possivelmente aceleradores e aditivos, como corantes e agentes desmoldantes. Os aditivos também incluem cargas sólidas e materiais de reforço (transportadores de resina), cuja proporção está frequentemente na faixa de 40 a 65%. Os transportadores de resina fibrosa são adicionados na faixa de 12 a quase 80%. Os portadores de resina contribuem significativamente para as propriedades mecânicas do produto final. As composições de moldagem obtidas são colocadas na forma desejada, por exemplo, por moldagem por compressão, moldagem por injeção ou moldagem por camada. É aqui que começa o endurecimento (reticulação) das resinas, muitas vezes promovido pelo calor, mas também pela radiação UV ou IR. O material de moldagem termoendurecível obtido apresenta maior rigidez e dureza do que um termoplástico, é insolúvel, dificilmente tende a se deformar sob carga e calor, mas é mais sensível ao impacto.

O processo químico de endurecimento influencia a produção de um material de moldagem. No caso das resinas de condensação , a cura ocorre por policondensação. O condensado geralmente é água. O processamento ocorre em temperaturas entre 140 e 180 ° C e alta pressão de processamento para evitar que o vapor d'água arrebente o produto. O endurecimento da resina fenólica , resina de ureia e resina melamínica , por exemplo , ocorre por condensação .

No caso de resinas reativas , a cura ocorre por poliadição ou polimerização de cadeia de radical , ou seja, sem separação de compostos voláteis. Fundição e laminação são possíveis aqui sem aumento de pressão. As resinas reativas desempenham um papel importante em plásticos reforçados com fibras . As fibras pré-impregnadas com resinas ( pré-impregnadas ) podem ser processadas em laminados na forma desejada, que são então curadas. Exemplos de resinas de reação são resinas epóxi , poliuretanos reticuláveis e resinas de poliéster insaturado .

Áreas de aplicação

reciclando

Os termofixos curados não podem ser processados ​​repetidamente devido às cadeias de polímero reticuladas. A estrutura do FRP pode ser quebrada usando processos mecânicos ou térmicos e frações particuladas e fibrosas podem ser recuperadas para reforço.

Evidência individual

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