Resina epóxi: conceitos básicos

Resina epóxi: o que é?

As resinas Epóxi são produtos obtidos por reações de condensação (na presença de hidróxido de sódio) entre a Epicloridrina (1-cloro-2,3-epóxi-propano) e o Bisfenol A [ 2,2- bis(4`-hidroxifenil) propano ]. A resina epoxídica mais utilizada é o éter de diglicidil bisfenol A ( DGEBA ).

O resultado desta reação é um polímero de cadeia longa constituída de grupos epoxídicos em suas extremidades. É possível conseguirmos uma variedade muito grande de resinas com viscosidades que vão de líquidas até sólidas, variando seu peso molecular.

Este tipo de resina apresenta características bastante interessantes no que se refere á interação química com outras resinas termoendurecíveis, fornecendo produtos finais com muito boas propriedades de resistência á abrasão, química, dielétrica, flexibilidade e aderência. As resinas epoxídicas não secam por si só e necessitam serem modificadas com certos ácidos graxos ou combinadas com agentes de cura, formando uma estrutura tridimensional por polimerização ou crosslinking com alguns materiais, para formarem um filme sólido á temperatura ambiente.

A grande vantagem do epóxi sobre a resina poliéster é que a molécula de epóxi é polar, e por isso adere muito bem a uma variedade de superfícies, como madeira e metais, ao contrário da resina poliéster, que é um adesivo secundário ruim, ou seja, adere mal a superfícies de outros materiais, inclusive resina poliéster já curada. Por este modivo é imprópria para reparos e colagens em cascos de fibra-poliéster, e menos ainda para laminar fibra de vidro sobre madeira.

Crosslinking – a chave da resistência do epóxi

A chave da resistência de resinas como poliéster e epóxi é o crosslinking (traduzindo livremente: ligações cruzadas). O epóxi é um polímero (como os plásticos todos que você conhece), ou seja, é composto de longas cadeias de hidrocarbonetos. A diferença dos termofixos em geral, e do epóxi em perticular, é que, em algum momento da cura, as longas moléculas, que podemos ver como fibras de um tecido, se ligam a outras moléculas, formando uma rede interconectada em toda a sua extensão. E por que é importante saber disso?

Quando se aplica resina epóxi sobre um molde ou sobre um casco de madeira, em geral se trabalha em camadas sucessivas, construindo laminados, e saturando os laminados com mais resina até que toda a fibra de vidro esteja mergulhada numa matriz de epóxi. O problema é que você não pode saturar o tecido todo de uma vez, a não ser que use um processo de infusão ou vacuum-bagging. É preciso trabalhar em camadas, para que a fibra de vidro não flutue sobre o filme de resina, e para evitar escorrimento da resina em superfícies não horizontais. Por isso o laminado deve ser saturado em camadas finas esperando o ponto de gel.

Como encontrar o ponto de gel e porque ele é importante?

O ponto de gel é o ponto no processo de secagem em que a resina já está seca o suficiente para aplicar uma nova camada, mas ainda está num estágio da cura inicial do crosslinking. Quando você aplicar fibra e uma nova camada de resina, o crosslinking vai ocorrer entre estas duas camadas, ou seja, na prática, será como uma única camada de resina desde o compensado, passando pela fibra até a superfície externa. A resistência deste laminado é muito maior do que se a resina for aplicada sobre um laminado após o ponto de gel.

Para encontrar o ponto de gel é simples: ao tocar na resina, ela não poderá grudar em sua mão, mas suas digitais ficarão impressas nela. Neste estágio você já pode aplicar uma nova camada de resina. Neste ponto a resina está rígida o suficiente para não escorrer, mas o crosslinking está no início. Quando novas camadas de resina forem aplicadas, o crosslinking ocorrerá entre todas as camadas, resultando num filme único, sem camadas distinguíveis.

A resina epóxi, por sua própria composição química, tem excelente adesão a metais e madeiras. Além disso, o epóxi é completamente impermeável, e após a formação do termofixo (após a cura) ele não pode ser dissolvido por nenhum solvente. A acetona dilui a resina epóxi antes da cura, mas após a cura não há solvente que a ataque. Sua única fraqueza em relação a outros termofixos é a decomposição quando exposta aos raios UV. Por isso é fundamental proteger a resina com tinta ou verniz que contenha filtro UV.

A resina epóxi é cara, mas seu uso compensa, em especial quando se constrói com o método “stitch-and-glue”, pois este método dispensa longarinas, em geral fabricadas com madeiras nobres (e caras), e a quantidade de resina epóxi usada é muito pequena, proporcionalmente.  A maior resistência mecânica da resina, sua maior flexibilidade, e seu melhor rendimento quando aplicada com fibra de vidro fazem com que seja a melhor alternativa para construir embarcações com compensado naval.

E se eu perder o ponto de gel?

Tudo bem. Epóxi tem ótimas propriedades de adesão secundária. Por isso, se o ponto de gel passar, aguarde a cura (cerca de 12 horas), limpe bem a superfície e aplique nova camada de epóxi. Uma lixada de leve ajuda (cuidado para não prejudicar a estrutura de laminados de fibra de vidro). Mas a cura da resina gera subprodutos que migram para a superfície (a famosa migração de aminas), formando um filme que prejudica a colagem. Por isso toda superfície de epóxi recém-curado deve ser bem limpa. As aminas são solúveis em água, e por isso nada melhor que lavar com sabão ou detergente.

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