EuroWire September 2020

Artículo técnico

Prueba

1

2

3

4

5

6

UA-1

70

70

70

0

0

0

UA-2

0

0

0

70

70

70

Acrilatos-2

24

22,5

21,2

24

22,5

21.2

Monómero de N-vinilo

6

5,6

5,3

6

5,6

5.3

Monómero bifuncional

0

1,9

3,5

0

1, 9

3.5

▲ ▲ Tabla 1 : Resinas curables por UV con varias cantidades de monómero bifuncional

2 Resultados y discusión La incorporación del

Comparándolas con la Prueba1 y Prueba4 o la Prueba2 y Prueba5 (misma formulación a excepción de los oligómeros de acrilato de uretano), tenían la misma resistencia a la tracción a pesar de tener diferentes módulos de Young. Este experimento indica que el uso de UA-1 es más adecuado para alcanzar una resistencia mecánica alta con módulo de Young bajo respecto a UA-2. Se realizaron los análisis mecánicos dinámicos de las películas de las Prueba2 y Prueba3, cuyos resultados están ilustrados gráficamente en la Figura 2 . Ambas curvas tanδ de las Prueba2 y Prueba5 mostraron formas bimodales. Este resultado implicaba la inducción de la separación de fase del poliéter diol con Tg más bajo y del polímero de acrilato con Tg más alto en las películas de las Prueba2 y Prueba5. La Prueba2 mostraba puntos de in inflexión a -40°C y -4°C. La Prueba5 mostraba puntos de inflexión a -54°C y 5°C. En consideración de las pruebas, el estado de separación de fase entre las Prueba2 y Prueba5 era diferente, y este distinto estado de separación de fase podría causar distinta la relación entre el módulo de Young y la resistencia a la tracción. Es necesario examinar las morfologías a escala nanométrica para explicar el fenómeno. Sin embargo, por lo que sabemos, las morfologías de las películas no se habían examinado. En general, se sabe que los acrilatos de uretano curables por UV están compuestos por secuencias rígidas de poliuretano y acrilatos (segmento duro) y segmentos de poliéter flexibles (segmento blando). Por lo tanto, se podría confirmar la morfología a escala nanométrica de las películas de acrilato de uretano curable por UV midiendo el mapa del módulo y el mapa de adhesión a escala nanométrica.

tracción de 1mm/min a una distancia del cabezal inyector de 25mm. El módulo se determinó mediante el módulo secante a un alargamiento del 2,5%. La resistencia a la tracción a rotura y el alargamiento por tracción se midieron en las mismas condiciones, a excepción de donde se aplicó la velocidad de tracción de 500mm/min. 1.4 Análisis de la respuesta mecánica dinámica La respuesta mecánica dinámica de la película curada se midió usando un viscoelastómetro en una gama de temperaturas de -100°C a +100°C, a una velocidad de calentamiento de 2°C/min y a una frecuencia de 3,5Hz.

monómero bifuncional aumentó la densidad de reticulación y el módulo de Young se controló mediante las cantidades de monómero bifuncional. En la Tabla 1 se listan las resinas probadas. Se varió la cantidad de monómero bifuncional incorporado a la resina de 0 a 3,5% en peso en las formulaciones que contenían el 70% en peso de UA-1 (Prueba1, 2 y 3) y UA-2 (Prueba4, 5 y 6). La Figura 1 muestra la relación entre el módulo de Young y la resistencia a la tracción. La incorporación de monómero bifuncional aumentó no solo el módulo de Young sino también la resistencia a la tracción en ambas formulaciones UA-1 y UA-2.

Se

midió

la

dependencia

de

la de almacenamiento (E’) y de la tangente de pérdida (tanδ) de la película curada. temperatura del módulo

▼ ▼ Figura 3 : Imágenes de fase MFA (Prueba5) Figura de arriba: mapa del módulo; Figura de abajo: mapa de adhesión

▼ ▼ Figura 1 : Relación entre el módulo de Young y la resistencia a la tracción

Prueba6

Prueba4

Prueba2

Prueba5

Prueba1

Prueba4

Módulo de Young [MPa]

▼ ▼ Figura 2 : Tangente de pérdida (tanδ) de las películas de las Prueba2 y Prueba5 Resistencia a la tracción [MPa]

Prueba2

Prueba5

Tanδ

Temperatura [°C]

86

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Setiembre 2020