Influencia del proceso de curado y del contenido de carga sobre la Tg y el volumen libre en compuestos particulados de matriz epoxi

Abstract

Se presenta un estudio acerca de la influencia del proceso de curado sobre la temperatura de transición vítrea (Tg) y volumen libre en compuestos particulados de matriz epoxi. Como carga de la resina se utilizaron partículas de aluminio con tamaños típicos de ~100 mm. La información experimental se obtuvo usando calorimetría diferencial de barrido y espectroscopia temporal de aniquilación de positrones. Los resultados obtenidos estudiando el proceso de curado del polímero blanco permitieron encontrar que existe una muy buena correlación entre el volumen libre y la temperatura de transición vítrea. Al estudiar los compuestos particulados se encontró que el volumen libre promedio se modifica en forma no monótona con el incremento de la fracción de carga. Se analiza dicho comportamiento junto con la variación detectada en la Tg para cada muestra estudiada y se discuten los resultados considerando los cambios en la reticulación del material que se lleva a cabo durante el curado y los efectos de interacción en la interfase matriz polimérica-carga.

A study about the influence of the curing process of epoxy matrix particulate composites on the glass transition temperature is presented. Aluminum particles with typical sizes ~100 m were used in the composites. As experimental techniques, differential scanning calorimetry and positron annihilation lifetime spectroscopy were used. Throughout the curing process of the unfilled epoxy, a good correlation between the free volume and glass transition temperature data was found. For the composites, a non-monotonic behavior between free volume and Tg was found when the particulate volume content was increased. The results are discussed based on changes in the reticulation of the epoxy matrix during the curing process and in the interaction between the polymeric matrix and the particles in the interphase.