Influência da estrutura química do co-monômero nas propriedades termomecânicas e durabilidade de uniões adesivas submetidas à ação da água

Abstract

Resumo: A caracterização termomecânica, assim como a durabilidade de juntas adesivas usando diferentes polímeros epoxídicos no estado vítreo foram analisadas. Os polímeros foram baseados no prepolímero do éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA) curado com diferentes aminas alifáticas. Análises termomecânicas no modo de torção foram realizadas para monitorar o fator de perda (tan δ), o módulo de armazenamento (G'), e o módulo de perda (G") em função da temperatura. Os ensaios de adesão foram realizados em uniões de simples sobreposição usando substrato de aço quando submetidas à ação da água a temperatura ambiente, e a 80 °C, com o objetivo de avaliar a durabilidade das juntas adesivas a diferentes temperaturas. As análises termomecânicas evidenciaram diferenças significativas nos valores de tan δ, G' e G" em função da temperatura para as redes estudadas. As melhores propriedades adesivas são obtidas para uniões polímero-substrato que usam polímeros que apresentem estrutura de rede mais flexível. A durabilidade das juntas adesivas quando submetidas à ação da água causa menor prejuízo à formulação com piperidina. Este comportamento foi associado à baixa tendência de absorver água deste polímero, devido à homopolimerização dos grupos epóxi, que originam uma estrutura de rede com baixa concentração de grupos hidroxila. Palavras-chave: Polímeros epoxídicos, uniões adesivas, caracterização termomecânica, durabilidade. Influence of Chemical Structure of Co-monomer on Thermomechanical and Durability of Adhesive Joints to the Action of the WaterAbstract: The thermomechanical properties, as well as the durability of adhesive joints using different epoxy polymer in the vitreous state was analyzed. The epoxy polymers based on diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) cured with various aliphatic amines. Rheological tests were used to determine damping (tan δ = G"/G'). The adhesion tests were carried out in steel joints using single lap shear when submit to the action of the water, at ambient temperature and at 80 °C, with the objective of evaluating the durability of the adhesive joints at different temperature. The best adhesive properties were obtained when exists high flexibility of chain between crosslink. The durability of the adhesive joints, when submitted to the action of the water cause smaller damage in the resistance adhesive to the polymer with piperidine. This behavior was associated to the low tendency of absorbing water of this polymer, due to the homopolimerization of the epoxy groups, what origin a network with low concentration of hydroxyl groups. Keywords: Epoxy polymer, adhesive joint, thermomechanical characterizations, durability. IntroduçãoOs polímeros epoxídicos constituem uma das mais importantes classes de polímeros termorrígidos utilizados em adesivos, matrizes para compósitos reforçados, recobrimentos e encapsulados. Para obter alto desempenho usando estes materiais é necessário tanto do ponto de vista do controle do processo de sínteses quanto do processamento, especialmente quando se deseja obte...