¿QUÉ TAN CRÍTICAS SON LAS PROPORCIONES DE MEZCLA?
Los polímeros de curado catalítico, como los poliésteres, curan con cualquier cantidad de
catalizador que se adicione. Un catalizador, sólo comienza la reacción. Aumentar el catalizador,
acorta el pot life y acelera el tiempo de curado. Los epóxicos y los poliuretanos,
con algunas excepciones, son diseñados para que curen en una proporción de mezcla
exacta, lo que permite a cada molécula de resina se entrecruce con cada molécula de
endurecedor. Mezclas fuera de proporción dan por resultado un exceso de moléculas de
resina o endurecedor que no tienen ningún lugar en donde ligar, lo cual resulta en propiedades
reducidas. Cada mezcla resina/endurecedor tiene una tolerancia para errores. Generalmente,
en epóxicos es seguro usar proporciones dentro del %10% de la proporción
exacta y dentro del %5% para poliuretanos. Más allá de estas tolerancias, los sistemas aún
podrían curarse, pero con propiedades degradadas. Esto es verdad, especialmente en
sistemas de alta temperatura, en donde la primer propiedad afectada por estar fuera de
proporción es la Temperatura de Deflexión Térmica (HDT). Si el sistema está lo suficientemente
fuera de proporción, este curará parcialmente y será inservible.
Es importante notar que la proporción de mezclado exacta, es la que está publicada en
los boletines técnicos. El rango de tolerancia toma en cuenta los errores leves en la dosificación.
Nunca se aconseja medir intencionalmente proporciones erróneas.
Algunos endurecedores epóxicos son formulados para ser .de proporción variable.. Pero
esto deberá indicarse en las hojas técnicas. Tenga cuidado en las mezclas de masa pequeña,
donde se requiere de mayor exactitud para estar dentro de proporción. Igualmente,
los sistemas de proporciones bajas como 100:5 o 100:10 necesitan ser pesados con más
precisión que los sistemas de proporción alta como 100:50 ó 100:100.
¿CUÁL ES EL MEJOR MÉTODO PARA MEDIR LAS PROPORCIONES DE MEZCLA?
Las proporciones de mezcla son establecidas de dos maneras: por peso y por volumen.
Pesar es el método más exacto para medir proporciones. Las proporciones de peso son
designados como partes por peso (pbw) o partes por ciento (pph). La proporción de peso
se mostrará por ejemplo, como 100:15 pbw. Esto significa, que cada 100 partes de resina
necesitan 15 partes de endurecedor para completar la reacción. Ejemplo: un lote de 300
g de resina con proporción de mezcla de 100:15 pbw, necesita 45 g de endurecedor. Las
proporciones volumétricas son usadas principalmente cuando se usan máquinas dosificadoras.
Estas proporciones son expresadas de dos formas: partes por volumen (pbv) o por
una relación. Una proporción volumétrica puede establecerse como 100:25 pbv ó 4:1 por
volumen. Algunos, que no tienen una balanza para medir el peso, usan contenedores graduados
para medir el volumen. Se puede hacer la transformación de proporción en peso
a proporción en volumen, considerando el peso específico de cada una de las partes. Las
oportunidades de quedar fuera de proporción se incrementan por medir proporciones volumétricas
a la vista, sin emplear contenedores graduados.
¿ES POSIBLE AJUSTAR EL POT LIFE CAMBIANDO LA PROPORCIÓN DE MEZCLA?
Los epóxicos y poliuretanos están diseñados con una proporción de mezcla exacta. No es
recomendable disminuir la proporción de mezcla durante la temporada de calor para incrementar
el pot life; igualmente, las proporciones no se deben incrementar en época de
frío para acelerar los sistemas de resina, como ya se mencionó, son proporciones estequiométricas
invariables. Durante la temporada de calor es mejor mezclar lotes de menos
masa en la proporción correcta, ó usar un endurecedor de reacción lenta en la proporción
correcta. Durante la época de frío, se pueden mezclar lotes grandes, ó se utiliza un
endurecedor de reacción rápida para acelerar el tiempo de reacción. Cambiar las proporciones
de mezcla para ajustar el pot life siempre será peligroso y no se recomienda.
¿QUÉ FACTORES TIENEN EFECTO SOBRE EL POT LIFE Y EL TIEMPO DE CURADO?
Los factores que influencian directamente el pot life y el tiempo de curado son: temperatura
de trabajo, masa del material mezclado y la velocidad de reacción del endurecedor.
El pot life es medido en el laboratorio a una temperatura ambiente de 25°C (77°F) en una
masa generalmente de 200g. Existe una regla empírica general para los epóxicos, por cada
incremento de temperatura de 10°C, el pot life y el tiempo de curado se reducirán a la
mitad. Si se incrementa en 20°C, el tiempo se reducirá a la mitad y de nuevo reducido a la
mitad. Esta regla es también correcta al revés; por cada disminución de temperatura de
10°C, el pot life y el tiempo de curado se duplicarán.
Conforme se incrementa la masa de material mezclado, el pot life y el tiempo de curado
decrecen.
Conforme la masa decrece, el pot life y el tiempo de curado se incrementan.
La selección del endurecedor afecta el pot life y el tiempo de curado del sistema. Una resina
epóxica puede ser utilizada con un gran número de endurecedores de diferentes reactividades,
que resultarán en un amplio rango de pot lifes y tiempos de curado. Por favor
llámenos si requiere una combinación especial de resina/endurecedor, para requisitos específicos
de pot life y tiempo de curado.
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA EN LOS TÉRMINOS: POT LIFE, TIEMPO DE GELADO, TIEMPO DE TRABAJO,
TIEMPO DE NO UNIÓN, ETC.?
Pot life y tiempo de gelado son usadas indistintamente.- Estas mediciones son hechas en
un laboratorio bajo condiciones controladas, usualmente a 25°C y en 200g de masa(a menos
que se indique otra masa). Esto se prueba generalmente en un Gelímetro, que rota un
gancho de alambre dentro de la mezcla líquida hasta que espesa, al punto donde alcanza
un nivel de momento de torsión determinado se apaga y la máquina registra el tiempo
transcurrido hasta alcanzar este punto.
Tiempo de trabajo.- El tiempo que toma a una mezcla alcanzar una viscosidad en la que
no se puede trabajar. Por ejemplo: el punto en el que una resina para laminado se vuelve
tan viscosa como para no humedecer el refuerzo. El material tal vez no haya gelado en
este punto; pero su viscosidad es muy alta para hacer el trabajo para el cual fue diseñado.
Tiempo de unión.- El tiempo que le toma a una mezcla alcanzar el punto en el que
es .pegajosa.. En este punto se puede dejar una huella digital en la superficie del sistema y
este no se quedará en el dedo. Es el momento ideal para colocar una capa adicional de
epóxica o poliuretano líquido, es decir, laminar nuevamente un gel coat.
Tiempo de no unión.- El tiempo para que un sistema se vuelva duro al tacto y deje de ser
pegajoso. Este es un buen momento para pulir la superficie, sin que la lija se tape. Si la superficie
de un epoxi ha alcanzado este nivel, debe ser lijada antes de que otra capa de
epóxica líquida sea unida. En este instante el sistema de resina está sólo parcialmente curado.
Tiempo de desmolde.- El tiempo que le toma a un sistema de resina curar, hasta el punto
en el que puede ser removido del molde sin distorsionarlo. Aunque en este momento no
esté completamente curado.
Tiempo de curado.- El tiempo que le toma al sistema alcanzar todas sus propiedades. Ya
sea a temperatura ambiente ó alta temperatura.
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN EXOTÉRMICA?
Los epóxicos y los poliuretanos (en menor grado) generan calor cuando la resina y el endurecedor
se entrecruzan ó se combinan químicamente. Este calor generado internamente
es llamado exotermia, y es necesario para que se inicie el ciclo de curado. cuando la
exotermia se vuelve excesiva, tiene como resultado la ebullición de la resina, desprendimiento
de vapores, encogimientos y emisión de fuertes olores.
Escoger la velocidad de reacción correcta del endurecedor, controlar la temperatura ambiente
y limitar la masa de material mezclado, son formas de minimizar las reacciones
exotérmicas. Si se requieren mezclas de grandes masas para un trabajo, utilice un endurecedor
de reacción lenta. Si se tiene que usar un endurecedor en específico, mezcle cantidades
menores. Una masa de material liberará calor más rápido cuando se deja un volumen
más concentrado, que si hubiera sido extendido en un área mayor. Cuando se mezclan
grandes cantidades de material, el pot life puede ser incrementado, vaciándolo en
pequeños contenedores y trabajar con estos. Si un recipiente con mezcla comienza a liberar
calor, coloque el contenedor fuera del área o dentro de un área bien ventilada. Sumergir
en agua detendrá la reacción exotérmica. Nunca coloque un contenedor, si está
liberando calor, en un contenedor de basura si este contiene materiales combustibles.
¿LOS EPÓXICOS Y POLIURETANOS LIBERAN GASES?
Los epóxicos y los poliuretanos que formulamos, no contienen solventes. Nuestros sistemas
son .100% sólidos., lo que significa que todos los ingredientes, cuando son combinados en
la proporción de mezcla correcta, reaccionan completamente sin liberar gases. Una vez
que curan, se enlazan y no son capaces de escapar como vapores.
¿POR QUÉ LOS EPÓXICOS DE ALTAS TEMPERATURAS CAMBIAN DE COLOR DESPUÉS DE SER E
PUESTOS A TEMPERATURAS ELEVADAS?
La mayoría de los sistemas epóxicos de alta temperatura se oscurecen debido a que los
endurecedores son a base de aminas, los cuales se oscurecen con el calor. No confunda
este oscurecimiento con el deterioro de las propiedades. Es posible carbonizar un laminado
epóxico o una pieza moldeada si se calienta muy por encima de su temperatura máxima.
Algunos endurecedores causan que el epóxico sea una pieza moldeada oscura-rojiza
después de la exposición al calor. Esto es una reacción normal de ciertos endurecedores.
El epóxico no se ha quemado.
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE LA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA Y LA
TEMPERATURA DE DEFLEXIÓN TÉRMICA?
Ambos procesos de medición son lo mismo; el punto en el que la resina curada sufre un
cambio en su estructura molecular. En este punto las propiedades mecánicas decrecen
en un grado creciente y el coeficiente de expansión térmica se incrementa.
La temperatura de deflexión térmica (HDT) es un método mecánico para medir este punto.
Un barra moldeada que mide 1.27 x 1.27 x 12.7cm se suspende entre dos puntos separados
10 cm. Se aplica una carga a la mitad de la barra, entre los dos puntos de suspensión.
El aparato completo es sumergido en un baño de aceite, con la temperatura del
aceite controlada. Cuando la barra moldeada se flexiona 0.254 mm bajo la carga, la temperatura
del aceite se registra como la HDT. Este número es, generalmente, reportado a
dos niveles de carga, 64 psi y 264 psi.
Nota: Algunas compañías reportan números altos de HDT al probar resinas laminadas en
lugar debarras moldeadas de resina. Las fibras de refuerzo evitan que la barra se flexione
inclusive después de que el sistema a rebasado su HDT. Estos números no representan
exactamente la capacidad de un sistema de resina. La temperatura de transición vítrea
(Tg) es un método computarizado para medir los cambios moleculares. Existen tres tipos de
equipos usados para determinar la Tg: Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Analizador
Mecánico Dinámico (DMA) y el Analizador Térmico Mecánico (TMA).
El químico decide que equipo es el más adecuado para un producto en particular. Cualquiera
de estos métodos son mucho más rápidos que los de medición de la HDT. La HDT y
la Tg de los epóxicos están altamente correlacionados. Los elastómeros de poliuretano
flexible, no muestran números significativos de HDT o Tg. Los poliuretanos rígidos son medidos
en ambos métodos, con la HDT se obtienen resultados más consistentes y relevantes.
¿QUE TAN IMPORTANTE ES EL POST CURADO PARA LOS HERRAMENTALES DE ALTA TEMPERATURA?
Muchos de nuestros sistemas de alta temperatura, son lo que llamamos .Sistemas de alta
temperatura.. Esto significa que la resina se curará a temperatura ambiente lo suficiente
para que la herramienta sea removida del molde y sometida a un post curado posteriormente.
En este punto el material ha alcanzado sus propiedades finales.
Este tipo de sistemas tienen componentes que reaccionan rápidamente a bajas temperat
ras, para dar suficiente resistencia para desmoldarse. Otros componentes no se entrecruzan,
hasta que alcanzan altas temperaturas. El primer momento en que la resina detecta
temperaturas elevadas, se ablandará mientras ocurre el entrecruzamiento. Es mejor que la
reacción se lleve a cabo bajo incrementos moderados de temperatura. Una vez que el
sistema ha sido apropiadamente post curado, podrá ser expuesto a altas temperaturas sin
ablandarse.
¿SE PUEDEN UNIR LOS EPÓXICOS A UN EPÓXICO CURADO?
Los epóxicos no se unen bien entre ellos si una superficie ha curado completamente y presenta
apariencia de vidrio. La superficie vidriosa debe ser lijada, antes de aplicar resina
fresca. Si se deja sin lijar, la unión será débil y es probable que se separen o astillen en
algún momento. Un ejemplo de esto, es laminar detrás de un gel coat cristalizado. Si la
parte posterior del gel coat no está lijada, se separará del laminado cuando sea expuesta
a altas temperaturas ó durante el servicio.
NOTA:
Las informaciones y recomendaciones dadas sobre métodos, manejo y uso de este producto
están basadas en el conocimiento y la experiencia de HIMSA y se presentan en este boletín
de buena fe.
Dado que HIMSA, como abastecedor del material, no ejerce ningún control sobre el uso de
este producto, no se aceptan responsabilidades legales por tales recomendaciones.
En particular, ninguna responsabilidad es aceptada por HIMSA por cualquier sistema o aplicación
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Las obligaciones legales de HIMSA deberán ser estipuladas y definidas a través de contratos
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La publicación de este boletín como así también la venta de este producto no implica que
se este dando libertad de uso del mismo en alguna aplicación o proceso previamente patentado.
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