Chimie organică

Compozite nestructurale armate cu pulberi anorganice

Scopul lucrãrii

Obţinerea unui material compozit din rãşinã epoxidicã (matricea polimerã) şi pulbere de cretã (material de umpluturã).

Introducere

Incorporarea pulberilor anorganice în matricea polimerã poate urmãri îmbunãtãţirea anumitor proprietãţi mecanice sau modificarea proprietãţilor superficiale ale matricei. Umplutura, material cu un pret scãzut, contribuie la diminuarea semnificativã a preţului de cost al compozitului.

Matricea polimerã

Rãşinile epoxidice ocupã un loc important în realizarea materialelor compozite datoritã excelentelor proprietãţi fizico-mecanice.

Rãşinile epoxidice de uz general se obţin prin poliadiţia bisfenolului A cu epiclorhidrina, conform urmatoarei reacţii generale:

Grupãrile oxiranice conferã rãşinii reactivitatea necesarã reticulãrii. Întãrirea rãşinilor epoxidice se poate face la temperatura camerei cu amine primare sau secundare (ex: TETA – trietilentetraaminã), sau la temperaturi ridicate (t180C) cu amine (diciandiamida !!!) sau cu anhidride.

Trietilentetraamina Diciandiamida

Agentul de armare

Proprietãţile compozitei depind în principal de natura chimicã şi granulaţia pulberii. Creta micronizatã se obţine prin mãcinarea finã a calcarului. Pentru evitarea formãrii aglomerãrilor, pulberea trebuie uscatã.

Materiale şi aparaturã necesarã

Material Proprietãţi

Rãşinã epoxidicã DINOX 010-S Densitate R = 1,181,25 g/cm3

TETA sau DDA

Dibutilftalat

Cretã micronizatã Densitate C = 2,1 g/cm3

Agent de demulare (cearã petrolierã în CCl4)

Balon 250 ml prevãzut cu sistem de agitare şi termostatat

Matriţe

Evaluarea necesarului de materiale

1. Se alege raportul dintre agentul de armare şi rãşinã. (A = 10 – 20 %)

2. Se stabileşte volumul matriţei VM.

Considerând aditivitatea volumelor, volumul matriţei este descris de relaţia:

VM = VC + VR

unde: VC este volumul cretei; VR este volumul rãşinii.

3. Se calculeazã cantităţile necesare de rãşinã (mR) şi de cretã (mC), cunoscând volumul matriţei (VM) şi densităţile:

4. Dibutilftalatul se adaugã pentru îmbunãtãţirea elasticitãţii materialului compozit. (10% faţã de rãşinã).

5. TETA sau DDA (agentul de întãrire) 7% faţã de rãşinã.