Modificación de resinas epoxi con estructuras dendríticas de tipo polímeros estrella

Abstract

Las resinas epoxi se encuentran entre los materiales termoestables más importantes que se utilizan en una gran variedad de aplicaciones tales como adhesivos, matrices para materiales compuestos, recubrimientos de superficies y encapsulamiento de componentes electrónicos. Esto es gracias a sus buenas propiedades mecánicas y eléctricas y a su alta resistencia química y térmica. Sin embargo, debido a su alto grado de entrecruzamiento, las resinas epoxi son materiales frágiles, lo que limita su uso en algunas aplicaciones específicas. Para contrarrestar este efecto, se les añaden modificadores como por ejemplo polímeros hiperramificados y estrellas. En el presente proyecto se estudia el comportamiento de una resina epoxi de tipo digliciléter de bisfenol-A (DGEBA) modificada con polímeros estrella y un iniciador aniónico. El objetivo del proyecto es comprobar el efecto que tiene sobre el curado y las propiedades finales la presencia de los polímeros estrella (PEI-PCL) sintetizados a partir de una polietilenimina hiperramificada (PEI) cuyos grupos amina terminales han sido funcionalizados con brazos de policaprolactona (PCL) de diferentes grados de polimerización. En la primera parte del proyecto se han sintetizado y caracterizado las PEI-PCL que se utilizarán en este proyecto como modificantes de sistemas epoxídicos. En la segunda parte se ha estudiado el proceso de curado de la resina epoxi con diferentes proporciones de los polímeros estrella preparados. Para ello se ha utilizado la calorimetría diferencial de barrido (DSC) y la espectroscopía de infrarrojo (FTIR) y se ha realizado una comparación de los resultados obtenidos con ambas técnicas. Además, se ha hecho una caracterización reológica de las diferentes formulaciones. En la tercera y última parte del trabajo, con el fin de determinar las propiedades mecánicas y térmicas de las formulaciones una vez curadas, se han realizado ensayos mecánicos, dinamomecánicos (DMTA), termomecánicos (TMA) y termogravimétricos (TGA). Mediante estas técnicas se pueden determinaran ciertas propiedades como la resistencia al impacto, el módulo de elasticidad, los coeficientes de dilatación y la temperatura de descomposición. Además, para conocer la estructura interna de cada muestra y la superficie de la fractura, cada formulación se ha analizado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM).