Radiochemical ageing of an amine cured epoxy network. Part I: change of physical properties

Devanne, T.; Bry, A.; Audouin, L.; Verdú, J.

doi:10.1016/j.polymer.2004.07.039

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“…It is found that the radiations cause chain scissions, oxidization of exposed upper layer. 28 We previously developed a novel modified epoxy matrix for macrocomposites using the reactive graphitic nanofibers (r-GNFs). Our previous experiments showed that r-GNFs help in improving mechanical properties of the nanoepoxy at both normal and ageing environments with moisture and UV irradiations.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

FTIR study of ageing epoxy resin reinforced by reactive graphitic nanofibers

Jana

Zhong

2007

J of Applied Polymer Sci

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We previously developed a novel modified epoxy matrix for macrocomposites using reactive graphitic nanofibers (r-GNFs), which showed improved mechanical properties. This article is devoted to study the efficacy of the r-GNFs against the damage due to exposition of the matrix to hygrothermal environment and UV radiation. Moisture sorption characteristics of the pure epoxy and nanoepoxy were investigated and all kinds of matrices showed similar absorption behavior. Both diffusion and relaxation processes in sorption were observed. DSC curves of nonaged specimens of all concentrations confirmed that samples were not fully cured and r-GNFs lowered the curing degree. The effects of ageing were studied through the changes of molecular conformation by Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR). The results show that UV radiation assists in post-curing of the matrices. Hydroxyl unit, carbonyl unit, and epoxide unit were chosen to study the degradation. It is observed that the degradation due to UV radiation is more severe compared with that due to hygrothermal expose. It also reveals that r-GNFs resist the degradation of the epoxy resin; particularly, the nanoepoxy with 0.3 wt % of r-GNFs has the highest ageing resistance, which is in agreement with our previously tested results of mechanical properties.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

FTIR study of ageing epoxy resin reinforced by reactive graphitic nanofibers

Jana

Zhong

2007

J of Applied Polymer Sci

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“…A utilização de materiais poliméricos em campos de irradiação elevados requer um bom conhecimento de seu envelhecimento por irradiação induzida para um melhor aproveitamento a médio e longo prazos e para evitar riscos durante sua utilização. Vários estudos foram realizados sobre o efeito da irradiação usando feixe de elétrons ou raios gama em polímeros e, em particular, para polímeros epoxídicos usando compostos modelos [21][22][23][24][25] . A degradação em polímeros é um fenômeno visível pela presença de amarelamento, escurecimento e/ou fragilização e pode acarretar alterações nas propriedades mecânicas.…”

Section: -Efeito Da Irradiação Gama Nas Propriedades Mecânicas E Térmunclassified

“…A degradação é geralmente aumentada quando o material epoxídico está exposto a altas doses de irradiação gama (na ordem de 10 a 70 MGy), que leva a uma diminuição das propriedades mecânicas tais como; resistência à flexão (σ R ), tenacidade (K IC ), temperatura de transição vítrea, etc. Segundo a literatura, a diminuição de K IC pode ocorrer por uma combinação de degradação e reticulação [24] . Embora vários estudos tenham sido publicados sobre o efeito da irradiação para polímeros epoxídicos, no limite de nosso conhecimento, nenhum trabalho foi realizado sobre o efeito da irradiação de redes epoxídicas à base do éter diglicidílico do bisfenol A curado com aminas cicloalifáticas, usando baixas doses de irradiação de raios gama entre 25 e 50 kGy.…”

Section: -Efeito Da Irradiação Gama Nas Propriedades Mecânicas E Térmunclassified

“…Portanto, tem-se um quadro complexo na interpretação dos dados na Figura 7, que aponta para uma competição entre aumento de reticulação em paralelo à ocorrência de degradação sob efeito de irradiação. Este comportamento coincide com o divulgado na literatura, que menciona para materiais epoxídicos submetidos à irradiação de raios gama, a ocorrência simultânea de reticulação e degradação [15,24] . Deve-se ressaltar que, a discussão deste trabalho até aqui focou no efeito da aplicação de irradiação de 50 kGy, quando foi possível observar variações não negligenciáveis nos parâmetros medidos.…”

Section: Figuraunclassified

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Efeito da irradiação gama nas propriedades mecânicas e térmicas de redes DGEBA/amina cicloalifática com potencial para aplicações médicas

Neves¹,

Silva²,

Mendes³

et al. 2013

Polímeros

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Resumo: Este trabalho apresenta uma caracterização de sistemas epoxídicos a base do éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA), curado com dois co-monômeros do tipo amina cicloalifática -piperidina (Pip) e 4,4'-diamino-3,3'-dimetildiciclohexilmetano (3DCM) -antes e após a aplicação de irradiação com raios gama. Variações nas propriedades mecânicas e térmicas foram investigadas através de medidas do módulo elástico, da temperatura de transição vítrea e do perfil de degradação dos materiais. Foi possível observar que uma dose de irradiação de 50 kGy provoca variações sutis em propriedades como rigidez e estabilidade, que são relevantes do ponto de vista fundamental. Este trabalho permite afirmar que as variações de propriedades observadas não implicam em impacto negativo na utilização destes sistemas como biomaterial na área médica, considerando a etapa de esterilização por radiação de que são objeto. Palavras-chave: Polímeros epoxídicos, raios gama, degradação, reticulação. Effect of Gamma Irradiation on Mechanical and Thermal Properties of DGEBA/ Cycloaliphatic Amine Networks with Potential for Medical ApplicationsAbstract: Two epoxy polymers based on diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA), cured with piperidine (Pip) and 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane (3DCM), were characterized before and after treatment with γ irradiation. The changes in the mechanical and thermal properties were studied by elastic modulus, glass transition temperature and degradation temperature measurements. A dose of 50 kGy of irradiation caused subtle variations in properties such as rigidity and stability, which are relevant from the fundamental point of view. The variations do not imply on negative impact when considering the stage of sterilization during the use of these systems as a biomaterial in the medical area. Keywords: Epoxy polymers, gamma rays, degradation, crosslinking. IntroduçãoExiste na atualidade uma grande demanda por biomateriais que possam melhorar a qualidade de vida do ser humano [1][2][3] . Os polímeros epoxídicos apresentam propriedades otimizadas tais como dureza, tenacidade, resistência química, baixa contração, assim como excelente adesão, que são associadas à natureza estrutural dos monômeros que formaram a rede tridimensional [4,5] . Estes materiais poliméricos apresentam potencialidade para serem utilizados em algumas aplicações médicas, porque manifestam boas propriedades biológicas em paralelo às propriedades mecânicas adequadas [6][7][8][9] . Esta afirmação pode ser corroborada pelos estudos prévios do grupo com estes polímeros, usando ensaios biológicos in vitro de compatibilidade que mostraram reduzida atividade trombogênica com o sangue humano e não citotoxicidade com células de ovário hanster chinês [10] . Neste trabalho, os polímeros formulados com aminas cicloalifáticas mostraram melhor comportamento biológico, ou seja, reduzido comportamento trombogênico quando comparado às aminas alifáticas. Além disto, as aminas cicloalifáticas apresentam maior tempo de manipulação que as aminas alifá...

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“…Damage caused by X-ray radiation in epoxy is studied extensively in nuclear applications [30][31][32][33] and is also a problem within large particle accelerators [34]. The typical aging mechanism is bond-breaking and subsequent oxidation leading to mechanical and dielectric deterioration of the material.…”

Section: X-ray Impact On Epoxy Bulk Propertiesmentioning

confidence: 99%