El aditivo PES aumenta la resistencia a la fractura y al micro-agrietamiento en compuestos epoxi

Se dice que un aditivo de micropolvo de polietersulfona (PES) llamado SumikaExcel 5003P aumenta la tenacidad a la fractura y la resistencia al micro-agrietamiento para compuestos epoxi reforzados con fibra en un amplio rango de temperatura sin afectar negativamente la estabilidad dimensional, llama / humo / toxicidad (FST) , resistencia a la fluencia, módulo, impacto o límite elástico. El aditivo funcional es ampliamente utilizado por la industria aeroespacial para preimpregnados y epoxi reforzado con fibra de carbono moldeado por transferencia de resina, está ganando terreno en los compuestos epoxi para automoción y también podría utilizarse para artículos deportivos de alto rendimiento. El material es producido por Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Tokio, Japón) y se vende en América del Norte por Sumitomo Chemical Advanced Technologies, LLC (Phoenix, AZ, EE. UU.), Que exhibirá en la Exposición de materiales compuestos y avanzados (CAMX). del 16 al 18 de octubre en Dallas, TX, EE. UU.

PES es un termoplástico de ingeniería amorfo y ámbar transparente conocido por sus capacidades de alta temperatura, alta resistencia y resistencia al impacto, buena resistencia a la fluencia a temperaturas y cargas elevadas, buena estabilidad dimensional, bajo coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE) en un amplio rango de temperatura. , retardo de llama inherente, baja emisión de humos, mínima emisión de gases, buena y amplia resistencia química y resistencia al agua caliente (hasta 180 ° C). Se ofrece granulado para procesos de moldeo por inyección, extrusión y película y en forma de polvo para películas fundidas, membranas de filtración y como aditivo epoxi para compuestos, pinturas y recubrimientos para altas temperaturas y adhesivos. Los grados PES se utilizan en las industrias aeroespacial, automotriz, eléctrica / electrónica, dispositivos médicos y manipulación de alimentos.

En su papel como aditivo funcional para compuestos epoxi, se utilizan grados específicos con grupos terminales hidroxilo (-OH). Los grupos terminales reaccionan con los grupos glicidilo de la matriz epoxi para formar una red polimérica interpenetrante reticulada (IPN). Aunque el aditivo se usa típicamente en proporciones bajas de 2-12% en peso, agrega una mayor flexibilidad al IPN, lo que a su vez aumenta la tenacidad del compuesto epoxi. SumikaExcel 5003P tiene una temperatura de transición vítrea (T _g ) de 230 ° C, que es superior a la típica de las resinas epoxi de grado aeroespacial (que van desde 120-200 ° C), y dado que también tiene buena rigidez y resistencia, mejora la resistencia al impacto y al agrietamiento sin comprometer otros termomecánicos. propiedades. Especialmente importante para aplicaciones aeroespaciales, hace todo esto sin afectar FST o la capacidad de moldear y mantener tolerancias muy estrictas. Aunque se usa más comúnmente con compuestos epoxi reforzados con fibra de carbono de alto rendimiento, también es igualmente eficaz en compuestos epoxi reforzados con vidrio o basalto.

Sumitomo Chemical es único en la industria del plástico como el único fabricante de PES del mundo que mantiene instalaciones dedicadas a la polimerización de PES (en Chiba y Ehime, Japón) y también una planta dedicada a la trituración de polvo a micronivel (en Phoenix, AZ, EE. UU.). Esto elimina la posibilidad de contaminación cruzada con otros polímeros, un requisito crítico y altamente exigido en la industria aeroespacial, y también simplifica la cadena de suministro para procesadores y OEM. Los polvos tan finos como 30 µm y tan grandes como 500 µm se producen en las instalaciones de Phoenix utilizando molinos de trituración con clasificador rotatorio, que son más eficientes y precisos que las unidades de trituración convencionales. Además, el equipo de caracterización por difracción láser se utiliza para medir el tamaño de partícula tanto en la materia prima entrante como en el polvo terminado saliente, y un dispositivo de plasma acoplado inductivamente verifica cada lote en busca de metales antes y después de las operaciones de molienda para garantizar que el producto cumpla con los requisitos de especificación.