Agentes de cura para resinas epóxi
As resinas epóxi podem ser curadas com vários agentes de cura, também chamados de endurecedores, inclusive com ácidos de Lewis,conforme as necessidades de cura e produto final. Este artigo comentará sobre os principais produtos usados pela indústria que são:
- Aminas alifáticas
- Adutos de aminas
- Poliamidas
- Aminas cicloalifáticas
- Anidridos
- Poliamidoaminas
- Aminas aromáticas
- Polissulfetos
- Polioxipropilaminas ou Poliéteraminas
- Polimercaptanas
- Diciandiamida e Trifluoreto de boro
AMINAS ALIFÁTICAS
São em sua maioria, líquidos de baixa viscosidade com odor característico e irritante. Alguns tipos mais usados são o etileno diamina (EDA), dietileno triamina (DETA), trietileno tetramina (TETA), tetraetileno pentamina (TEPA), etc.. Em geral são moléculas pequenas e muito voláteis, que basicamente, reagem através dos seus radicais hidrogênio livre.
Vantagens:
- Rápida cura a temperatura ambiente
- Baixo custo
- Baixa viscosidade
- Boa resistência química
- Fácil mistura com a resina
Desvantagens:
- Curto tempo de trabalho
- Alta exotermia
- Alta toxicidade
- Relação critica de mistura
- Pode causar “blush”(névoa ou oleosidade superficial)
ADUTOS DE AMINAS
Os adutos de aminas são resultante da mistura de resina epóxi ou diluente reativo com um excesso de amina. Com isso se obtém uma cadeia maior e menos voláteis, com seus radicais hidrogênio parcialmente reagidos e, conseqüentemente, possuem uma relação de mistura menos critica, geram menor exotermia, curam mais completamente e possuem menor toxicidade.
POLIAMIDAS
As poliamidas são obtidos através da reação de dimerização de aminas alifáticas como o dietilenotriamina(DETA) com diácidos ou ácidos graxos de cadeia longa, resultando em polímeros de alto peso molecular que variam de um líquido viscoso até a sólidos.
Vantagens:
- Baixa toxicidade
- Bom poder de adesão
- Boa flexibilidade
- Relação de mistura não critica
- Longo tempo de trabalho
- Boa resistência a água
Desvantagens:
- Alta viscosidade
- Custo intermediário
- Baixa resistência térmica
- Baixa resistência química
- Longo tempo de cura
- Cores escuras
AMINAS CICLOALIFÁTICAS
As aminas cicloalifáticas, diferentemente das alifáticas possuem anéis cíclicos fazendo com que apresentem menor volatilidade, maior estabilidade a luz, menor reatividade e melhor retenção de cores. Em estado puro encontram grande dificuldade de cura a temperatura ambiente, devido a sua baixa reatividade. Uma das mais usadas é a isoforonadiamina (IPDA), porém normalmente com algumas modificações, como por exemplo o uso de aceleradores de reação.
Vantagens:
- Baixa viscosidade
- Excelente estabilidade de cor
- Alto brilho
- Boa resistência química
- Fácil mistura com a resina
- Pouco suscetível a “blush”
Desvantagens:
- Alto custo
- Cristalização
- Baixa reatividade
- Média resistência térmica
ANIDRIDOS
Os anidridos são usados principalmente em sistemas de cura a quente, pois dificilmente reagem a temperatura ambiente. Possuem grande tempo de latência quando incorporado a resina e propiciam uma excelente resistência térmica. Os principais usados são o anidrido hexahidroftálico (HHPA), anidrido tetrahidroftálico (THPA), anidrido metil nádico (NMA), anidrido clorêndrico (HET), anidrido ftálico (PA), etc.
Vantagens:
- Longo tempo de trabalho
- Baixa viscosidade
- Alta resistência térmica
- Boa resistência química
- Fácil mistura com a resina
- Alto brilho sem "blush"
Desvantagens:
- Alto custo
- Grande relação de mistura
- Necessidade de cura a quente
- Cores escuras
- Necessidade de pós-cura
- Necessidade de um acelerador
Esses endurecedores comentados acima são os mais utilizados comercialmente, perfazendo aproximadamente 90% do total. Porém existem outros tipos de uso mais especifico comentados rapidamente abaixo.
POLIAMINOAMIDAS OU POLIAMIDOAMINAS
São provenientes de uma reação de poliamida com excesso estequiométrico de amina. Com isso obtem-se um produto que terá características intermediarias entre uma poliamida e uma amina alifática. Adequadas em casos onde se queira maior tenacidade e adesividade com melhor fluidez e maior reatividade.
AMINAS AROMÁTICAS
As aminas aromáticas estão sendo pouco usadas devido ao seu grau toxicidade e sua cor escura. Geralmente são aminas sólidas que necessitam ser fundidas e misturadas a quente com a resina e posteriormente curadas a altas temperaturas. Devido a todo este processo, são emitidos muitos vapores amínicos corrosivos e tóxicos. Quando curado, este sistema propicia boa resistência química, elétrica, excelente resistência a hidrólise, boa resistência térmica. Alguns tipos são o p-p'metileno dianilina (MDA), metafenileno diamina (MPDA), diaminodifenil sulfona (DADS).
POLISSULFETOS
São produtos pouco usados pois possuem alta toxicidade, difícil aquisição e alto custo. Suas principais características são flexibilidade, impermeabilidade e excelente adesão ao vidro, todavia podem ser substituídos por outros endurecedores que conferem característica semelhante com menos toxicidade.
POLIOXIPROPILAMINAS OU POLIÉTERAMINAS
As polioxipropilaminas são endurecedores que aliam a flexibilidade e adesividade das poliamidas com a boa retenção de cor e estabilidade a luz e transparência das aminas cicloalifáticas. Contudo possuem baixa reatividade e alto custo.
POLIMERCAPTANAS
Normalmente são utilizadas onde se necessite de cura rápida sem grande necessidade de resistência química e térmica. Muito utilizado em massas de secagem rápida para uso doméstico (ex.: Durepox ultra rápido). Possuem odor elevado e alta toxicidade.
DICIANDIAMIDA(DICY) E TRIFLUORETO DE BORO(BF3)
São endurecedores sólidos utilizados em sistemas especiais para compostos monocomponentes para cura a quente pois possuem um grande tempo de latência em estocagem.