Envejecimiento hidrotérmico en nanocompuestos epoxi/organoarcilla

Las dispersiones de organoarcillas como refuerzo en nanocompuestos de matriz polimérica han sido ampliamente estudiadas como una vía en la mejora de las propiedades (mecánicas, térmicas, de barrera frente a gases y disolventes e inflamabilidad). Una ventaja añadida es que se consigue una mejora de propiedades con la adición de una pequeña cantidad de refuerzo. En este trabajo se han preparado nanocompuestos basados en una matriz epoxi tipo DGEBA reforzada con dos organoarcillas, C30B e I.30E. Con el fin de mejorar la interfase matriz-refuerzo, también se han preparado nanocompuestos en los que las organoarcillas han sido previamente funcionalizadas a través del anclaje a la superficie de las mismas de un agente silano que contiene grupos reactivos con la matriz. Se ha realizado el estudio de la absorción de agua de estos nanocompuestos a temperatura constante hasta alcanzar el equilibrio de hinchamiento, determinando gravimétricamente la cantidad de agua absorbida en función del tiempo. El análisis de los resultados mediante el modelo de Fick y Langmuir nos ha permitido obtener los valores de los coeficientes de difusión (D). Los nanocompuestos han sido caracterizados mediante Difracción de Rayos X (DRX) y Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC). Los valores de D obtenidos por el modelo de Fick son menores que los hallados a través del modelo de Langmuir, el cual se ajusta mejor a los valores experimentales. Como resultado y de acuerdo con la bibliografía, se ha observado que la presencia de las organoarcillas disminuyen el valor de D debido al camino tortuoso que ha de seguir el agua a través del nanocompuesto. Sin embargo, la presencia de grupos silano no mejora los resultados obtenidos del coeficiente de difusión para los nanocompuestos epoxi/organoarcilla

Betunes modificados con azufre: aditivos estabilizadores

En el presente trabajo se estudia la influencia de aditivos encaminados a conseguir la estabilidad de dichos betunes modificados. Mediante medidas de viscosidad y penetración se ha comprobado que la presencia combinada de diciclopentadieno + aminas, favorece la interacción del azufre con el betún por formación de polisulfuros. Asimismo, se ha analizado la influencia de inhibidores de radicales libre

Ternary nanocomposites: curing, morphology and mechanical properties of epoxy/thermoplastic/organoclay systems

The influence of two organically modified montmorillonites on the curing, morphology and mechanical properties of epoxy/poly(vinyl acetate)/organoclay ternary nanocomposites was studied. The organoclays and poly(vinyl acetate) (PVAc) provoked contrary effects on the epoxy curing reaction. Ternary nanocomposites developed different morphologies depending on the PVAc content, that were similar to those observed in the epoxy/PVAc binary blends. The organoclays were only located in the epoxy phase independently of the morphology. All nanocomposites showed intercalated structures with similar clay interlayer distances. Both PVAC and organoclays lowered the Tg of the epoxy phase, the presence of clays did not influence the Tg of the PVAc phase. The addition of the organoclays to the epoxy improved stiffness but lowered ductility while the adition of PVAc improved toughness although reduced stiffness of epoxy thermoset. Ternary nanocomposites exhibited optimal properties that combine the favourable effects of the clay and the thermoplastic

Influence of graphene nanoplatelets on curing and mechanical properties of graphene/epoxy nanocomposites.

The influence of graphene nanoplatelets (GNPs) on the curing of an epoxy resin based on diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) and cross-linked with 4,4′ diaminodiphenylmethane (DDM) was studied. Dynamic mechanical properties and tensile properties of the corresponding graphene/epoxy nanocomposites were obtained. Two compositions 1 and 5 mass% of GNPs were studied. The cross-linking reaction of the epoxy resin is accelerated in dispersions with 5 mass% GNPs. In the presence of GNPs, the curing reaction becomes less exothermic, obtaining less perfect epoxy networks compared to neat epoxy (DGEBA–DDM) thermoset. Accordingly, the glass transition temperatures (Tg) of the nanocomposites are lower than that of the neat epoxy thermoset. This effect is not detected for low content of graphene (1 mass%). Protocol of curing having two isothermal steps leads to more perfect networks than the dynamic curing in the DSC. The Tg reduction is minimized in the samples cured through two isothermal steps. The storage moduli of the nanocomposite containing 5 mass% graphene, both in the glassy (T Tg) states, are higher than the ones of neat epoxy thermoset, being most pronounced this effect at T > Tg. Tensile tests confirmed the higher elastic moduli of the nanocomposites; however, a decrease in strain at break and tensile strength was observed for the nanocomposite containing 5 mass% of GNPs. This brittle behavior is consistent with the morphology of the samples studied by scanning electron microscopy

Cure behavior and mechanical properties of graphene/epoxy nanocomposites

In this work we study the curing process of an epoxy resin reinforced with graphene nanoplatelets and the thermal and mechanical properties of the obtained nanocomposites, in order to clarify the effect of GNPs on these properties

Influencia de nanoláminas de grafeno en el curado y propiedades mecánicas de nanocompuestos grafeno/epoxi

En el presente trabajo se estudia la influencia de nanoláminas de grafeno en el proceso de curado de una resina epoxi constituida por diglicidiléter del bisfenol A (DGEBA) entrecruzada con 4,4´- diamino difenil metano (DDM). Además se han determinado las propiedades dinámico-mecánicas y las propiedades derivadas de los ensayos de tracción de los nanocompuestos grafeno/epoxi obtenidos. La presencia de nanoláminas de grafeno (5% en peso) acelera la reacción de reticulación del pre-polímero epoxídico y disminuye la exotermia de reacción, obteniendo termoestables epoxi formados por redes menos perfectas en comparación con el termoestable epoxi puro (DGEBA-DDM), lo que es coherente con las temperaturas de transición vítrea (Tg) de los nanocompuestos que son inferiores a la del termoestable epoxi puro. Este efecto no se detecta para bajos contenidos en grafeno. El módulo de almacenamiento de los nanocompuestos (5% de grafeno) tanto en la zona vítrea (T Tg) es superior al del termoestable epoxi puro siendo el efecto más acusado a T > Tg. Los ensayos a tracción a 22ºC confirman el mayor módulo elástico de los nanocompuestos, sin embargo se observa una disminución de la deformación a rotura y de la resistencia a tracción para nanocompuestos con contenido 5% de grafeno respecto al termoestable epoxi puro

Nanocompuestos de grafeno amino-funcionalizado/epoxi: curado y propiedades dinámico mecánicas

En el presente trabajo se estudia la influencia de las nanoláminas de grafeno amino funcionalizadas (GNP-NH2) en el proceso de curado de una resina epoxi de interés aeronáutico. Asimismo, se estudian las propiedades dinámico-mecánicas de los nanocompuestos GNP-NH2/epoxi. El comportamiento de estos nanocompuestos se compara con el de nanocompuestos reforzados con grafeno sin modificar (GNP/epoxi). Se ha podido concluir que la estructura del termoestable formado es sensible al método de curado. Que la presencia de GNP-NH2 acelera la reacción de curado. Los nanocompuestos GNP-NH2/epoxi presentan aumentos de módulo elástico muy superiores a los nanocompuestos GNP/epoxi. Se han obtenido curvas maestras módulo elástico-frecuencia mostrando los nanocompuestos un comportamiento complej