Resine epossidiche
Le resine epossidiche sono un’ampia categoria di composti contenenti gruppi epossidici che presentano elevate caratteristiche tecnologiche.
Esse hanno elevate proprietà meccaniche e resistenza al degrado ambientale al punto che sono usate nel campo dei componenti di aeromobili. Hanno eccellenti proprietà elettriche, basso ritiro, buona adesione a molti metalli e resistenza all’umidità, shock termici e meccanici.
In particolare le resine epossidiche liquide applicabili per laminazione sono caratterizzate da finitura asciutta, ottima resistenza meccanica e termica. Sono indicate nel campo nautico e nella realizzazione di manufatti compositi, accessori per moto e articoli sportivi.
Le resine epossidiche sono termoindurenti e trovano applicazione negli adesivi e rivestimenti ad alte prestazioni.
Un epossido è un etere ciclico costituito da tre atomi di cui uno è l’atomo di ossigeno e il più semplice tra gli epossidi è l’ossirano o ossido di etilene C2H4O
Le resine epossidiche, che in genere contengono due gruppi epossidici, possono essere:
- a basso peso molecolare e in tal caso si presentano liquide e possono essere considerate prepolimeri
- ad alto peso molecolare e in tal caso si presentano si presentano viscose e sono dei veri e propri polimeri.
A seconda del peso molecolare, le resine epossidiche hanno usi e applicazioni diverse.
Sono stabili a temperatura ambiente e migliorano le loro caratteristiche solo per reazione con agenti vulcanizzanti quali poliammidi, composti fenolici e amminoammidi.
Sintesi
Le resine epossidiche più comuni sono ottenute per reazione del 2,2-bis(4-idrossifenil)propano noto come bisfenolo A e clorometilossirano noto come epicloridrina con ottenimento del diglicidil etere del bisfenolo A in cui sono presenti gruppi epossidici terminali:
Il composto ottenuto è a basso peso molecolare ed è considerato un prepolimero ; per ottenere un polimero si aggiunge un agente polimerizzante come ad esempio un’ammina.
Le resine epossidiche polimeriche si presentano con un certo grado di purezza a seconda del tipo e delle condizioni di reazione di polimerizzazione con la quale sono state ottenute.
Nel caso sia necessario un alto grado di polimerizzazione si procede a tecniche di purificazione come processi di distillazione.
Un indizio del grado di purezza di una resina epossidica è la sua tendenza a dar luogo alla formazione di solidi cristallini.
Numero di epossidi
Un parametro importante per conoscere il contenuto di epossido in una resina è il numero di epossidi che è il numero di equivalenti epossidici in 1 kg di resina.
Tale parametro è utilizzato per conoscere la quantità di coreagenti da utilizzare nella polimerizzazione. Quantità stechiometriche di coreagenti portano alla formazione di resine con elevate prestazioni.
Come altri materiali polimerici, le resine epossidiche hanno una loro formulazione che dipende dalla presenza di:
- additivi
- plastificanti
- cariche
- riempitivi
che ne caratterizzano le prestazioni e ne determinano il costo.