Últimes tendències i tecnologies en el recobriment de composites
Departament I + D FERRO SPAIN, SA - Specialty PLASTICS GROUP01/12/2002
GEL-COAT de polièster insaturat COMPATIBLE AMB RESINES EPOXI
1 .- Situació mediambiental actual.
Els laminats en base resines epoxi poden venir recoberts per un gel-coat formulat amb el mateix tipus de resines. Aquestes resines plantegen, en general, problemes d'estabilitat i, principalment, d'aplicació. Com a alternativa a aquests gel-coats tenim els gel-coats de polièster, els quals han de tenir bona adherència al laminat, tal com ofereixen els gelcoats desenvolupats per Ferro. En general els gel-coats de polièster presenten millor estabilitat a la llum UV i uns temps d'aplicació més curts que els gel-coats sobre la base epoxi; això els porta a ser una bona alternativa.
2 .- Usos de peces amb laminat epoxi.
• Indústria automobilística
• Nàutica
• Molins de vent
• Indústria aeroespacial
• Peces industrials
3 .- Comparació entre un gel-coat de polièster i un gel-coat en base epoxi.
GEL-COAT DE POLIÈSTER PER LAMINAT EPOXI (FERRO)
• Temps de film curt (30-40 min)
• Bona estabilitat a la llum UV
• Molta varietat de colors
• Elevat allargament al trencament
• Baixa absorció d'aigua
• Possibilitat de baixa emissió d'estirè `
GEL-COAT EPOXI PER LAMINAT EPOXI
• Temps de film llarg (> 1h)
• Baixa resistència a la llum UV
• Reduïda varietat de colors
• Sota allargament al trencament
• Bona resistència química
• Baix contingut en dissolvents
4 .- Principals característiques del gel-coat de polièster per laminat epoxi.
flexibilitat, amb un alt valor d'allargament al trencament, malgrat la seva duresa Barcol final és de 35-45. La seva absorció d'aigua és baixa, menor que la de l'epoxi, la qual cosa el fa apte per al seu ús en el sector de la nàutica.
A continuació es detallen les dades més representatius del gel-coat:
5 .- Mode d'aplicació.
Un cop aplicat el material sobre el motlle, tenint present que es recomana aplicar una capa amb un gruix que ha d'estar entre 400 i 500 micres en humit, es deixa curar a temperatura ambient durant uns 20 minuts aproximadament. Es recomana continuar el curat a 40 º C durant altres 30 minuts. Un cop finalitzada aquesta part del procés es treu la peça d'estufa i es deixa refredar a temperatura ambient.
Es prepara la resina o "prepreg" epoxi amb la qual es va a procedir al estratificat i es lamina seguint les recomanacions del fabricant. Finalment, es cura la peça segons s'indiqui, per exemple 2 hores a 70 º C.
GEL-COAT de polièster insaturat COMPATIBLE AMB LAMINATS FENÒLICS
1 .- El laminat fenòlic.
Dins del món del polièster, amb els materials emprats en la ignifugació, s'aconsegueixen productes amb bones prestacions, però insuficients per a les exigències actuals. Tot i obtenir productes amb bona resistència a la flama, generalment, el fum generat, a més de ser excessiu de vegades (densitat de fums), ens trobem que té una elevada toxicitat. Per això, l'ús d'altres materials amb millors prestacions, com ara el laminat fenòlic, ha trobat el seu lloc dins del món del composite. D'altra banda, els laminats fenòlics presenten bones propietats mecàniques fins i tot a elevades temperatures.
Malgrat tot això, el laminat fenòlic té els seus problemes. Les resines són d'una forta
coloració vermellosa. Si es vol deixar la peça amb un acabat amb un color determinat, aquesta ha de ser tractada amb un primer i posteriorment repintada.
Per tal d'evitar mà d'obra innecessària i obtenir peces en un menor període de temps, Ferro ha desenvolupat un gel-coat de polièster, amb bones característiques mecàniques i ignífugues, però amb l'excepcional característica de presentar molt bona adherència al laminat fenòlic, el qual s'emprarà directament sobre el gel-coat, cosa que no s'obté amb un gel-coat estàndard.
2 .- Usos de peces amb laminat fenòlic.
• Indústria automobilística
• Indústria ferroviària (metro i ferrocarril)
• Indústria aeroespacial
• Peça industrial
• Nàutica
3 .- Comparació entre laminats de polièster i fenòlics.
Les propietats mecàniques és similar en un laminat de polièster i un altre a base resines fenòliques. No obstant això, aquestes últimes presenten un valor de temperatura de deformació (HDT) superior, la qual cosa condueix a un millor comportament d'aquest tipus de materials a temperatures elevades.
No obstant això, entre les propietats que afavoreixen al polièster, i que, en concret, no fan recomanable l'ús de resines fenòliques per laminats que hagin d'estar en contacte directe amb aigua, com ara peces per nàutica, és l'absorció d'aigua, molt superior en el cas de les resines fenòliques.
La principal característica diferencial entre una resina fenòlica i una resina de polièster, tal com ja s'ha comentat, és la bona resistència a flama que presenten les primeres (homologació M1, segons norma UNE 23 7327), així com la baixa toxicitat i densitat de fums, que condueix a una homologació F1 o F2. Recents desenvolupaments en polièster estan conduint a resines amb homologacions similars.
4 .- Principals característiques del gel-coat de polièster per laminat fenòlic.
A continuació es detallen les dades més representatius del gel-coat:
5 .- Mode d'aplicació.
Es recomana aplicar el gel-coat en una capa amb un gruix que ha oscil lar entre les 300 i 400 micres en humit. Es deixa curar a temperatura ambient durant uns 30 a 45 minuts aproximadament.
Es procedeix al laminat amb la resina fenòlica, convenientment catalitzada, seguint les recomanacions del fabricant de la resina. Finalment, es cura la peça segons s'indiqui, per exemple 2 hores a 70 º C.
6 .- Classificació del producte davant de foc i fums.
7 .- Comparació del gel-coat amb altres materials de recobriment alternatius.
GEL-COAT DE POLIÈSTER INSATURAT PER A LAMINATGES AMB “TWINTEX”
1.- Què és el laminatge “Twintex”?
Dóna per si mateix una estructura de reforç sense necessitat d'ocupació de resines, la qual cosa li confereix unes característiques mediambientals que no posseeixen les resines típiques empleades en els composites. El TWINTEX és fàcilment convertible en composite sense més que escalfar el material per sobre del punt de fusió del PP: 180-230ºC.
Les principals característiques que aporta el reforç TWINTEX són:
• Ràpida consolidació
• Baixa pressió de modelo
• Bon revestit i cubrición del gel-coat
i formes del motlle
• Apte per a aplicacions industrials
• Material reciclable
2.- Usos de peces amb laminatge TWINTEX.
• Indústria automobilística
• Nàutica
• Indústria del ferrocarril i metre
• Indústria aeroespacial
• Peces industrials generals
3.- Comparació entre un laminatge de polièster estàndard i un laminatge amb Twintex.
• Millors propietats mecàniques
• Millor resistència química (millorable en el segon cas quan s'emprin resines del tipus viniléster o unes altres)
• Menor absorció d'aigua
• Zero emissió de volàtils (millorable en el cas del polièster quan s'emprin resines del tipus de baixa emissió)
• Millor resposta en l'assaig a l'impacte
4.- Principals característiques del gel-coat de polièster de Ferro per a laminatge amb Twintex.
No precisa de l'ocupació d'imprimaciones, ja que el propi teixit porta incorporat un film
termofusible (del tipus hot melt) que fa que l'adherència entre els dos substrats sigui bona.
Es tracta d'un producte de molt bona flexibilitat, compatible amb els valors del Twintex.
També presenta molt bona resistència als rajos UV.
El producte es pot subministrar en un àmplia gamma de colors, segons es requereixi per a la peça final.
5.- Manera d'aplicació d'un gel-coat líquid per a laminatge amb Twintex.
El gruix que es recomana aplicar de gel-coat ha d'estar entre 400 i 500 micres. Un cop finalitzada l'aplicació del material es cura a una temperatura de 80 º C durant uns 3 a 5minuts, aproximadament. A continuació es comença a cobrir el gel-coat amb el teixit del laminat, per a posteriorment procedir amb el "curat" d'aquest a una temperatura compresa entre els 180 i 230 º C.