Influência da Estrutura química do co-monômero nas propriedades mecânicas e adesivas de redes epoxídicas

Abstract

Resumo: As propriedades mecânicas e adesivas de formulações à base do prepolímero do éter diglicidílico do bisfenol A curadas com várias aminas alifáticas foram avaliadas no estado vítreo. Ensaios de impacto do tipo Izod e compressão uniaxial foram usados para determinar a energia de impacto, o módulo de elasticidade e a tensão de escoamento. Ensaios de adesão usando substrato de aço para uniões de simples sobreposição, descascamento em T, e de impacto foram realizados. O melhor comportamento mecânico e adesivo dos polímeros foi obtido quando existe alta flexibilidade entre as cadeias e/ou alto módulo elástico. O sistema DGEBA/AEP mostrou as melhores propriedades adesivas, alta flexibilidade e maior energia de impacto nos ensaios mecânicos. No entanto, apresentou baixo modulo elástico e tensão de escoamento. Além disso, exibe incremento nos ensaios de adesão de descascamento em T e nas uniões de impacto, por outro lado, apresenta uma redução na resistência das uniões de simples sobreposição. Palavras-chave: Adesivo epoxídico, uniões adesivas, redes epóxi-amina, propriedades mecânicas, propriedades adesivas. Influence of Chemical Structure of Co-Monomer on Mechanical and Adhesive Properties of Epoxy NetworksAbstract: The mechanical and adhesive properties of epoxy formulations based on diglycidyl ether of bisphenol A cured with various aliphatic amines were evaluated in the glass state. Impact and uniaxial compression tests were used to determine the impact energy, elastic modulus and yield stress, respectively. The adhesion tests were carried out in steel-steel joints using single lap shear, T-peel and impact adhesive joints geometry. The better mechanical and adhesive behavior of the networks is obtained for highly flexible chains and/or a high elastic modulus. The 1-(2-aminoethyl)piperazine epoxy network presents the best adhesive properties, high flexibility, and the largest impact energy. However, it possesses low elastic modulus and yield stress. Also, it exhibits increased peel strength and impact energy with a reduction in the lap shear strength. Keywords: Epoxy adhesive, adhesive joint, epoxy/amine networks, mechanical properties, adhesive properties. IntroduçãoOs polímeros epoxídicos são muito utilizados em diferentes aplicações industriais tais como adesivos e materiais compósitos. Para obter alto desempenho é necessário tanto o controle do processo de sínteses quanto o do processamento, especialmente quando se deseja obter boas propriedades mecânicas. Desta maneira é possível o entendimento da relação estrutura-propriedades destes materiais. Numerosos trabalhos têm sido publicados nas últimas décadas em relação a este tópico, especialmente para o caso de redes epoxídicas do tipo epóxi-amina.A arquitetura molecular pode ser modificada por mudanças na densidade de entrecruzamento e/ou a flexibilidade da cadeia por mudanças entre os pontos de entrecruzamento. A densidade de entrecruzamento pode ser modificada mudando a relação entre a estequiometria dos monômeros ou por mudanças no processo de cura [1][2...

Failure criterion for adhesively bonded joints using Arcan´s experimental method

“…To avoid the influence of undefined adhesion phenomena contribution, the failure of bonded joints are handled as cohesive, it means, the adhesive strength is always higher that the adhesion strength [3] . Even handling the adhesion strength apart from joint strength measurements, taken the failure as cohesive, there are some other parameters, which strongly influence the joint behavior: loading type (shear, tensile or combined loadings) [8] , adhesive thickness [9] and polymer (adhesive) structure [10,11] . Different type of experiments are usually applied to characterize the mechanical behavior of adhesively bonded joints [12,13] , such as peeling and lap shear experiments [10] and Arcan tests, which are able to combine shear and tensile stress loading under different angles [14] .…”