Study of the addition of poly(ethylene-co-methyl acrylate-co-glycidyl methacrylate) thermoplastic to epoxy resin for use in self-healing composites - Guerra, Érick Stéfano Silveira (2017)
O reparo de estruturas compósitas danificadas a fim de recuperar condições iniciais e atender requisitos regulatórios pode ser um grande desafio. Assim, materiais capazes de se auto-reparar quando danificados são de grande interesse. Em uma das abordagens de auto-reparo estudada na literatura, um material termoplástico é adicionado à matriz termofixa e o material danificado é capaz de parcialmente recuperar suas propriedades mecânicas depois de um ciclo de reparo. Essa técnica usa calor para reestabelecer parcialmente as propriedades mecânicas do material compósito. No presente estudo, a modificação de resina epóxi com a adição de poli(etileno-co-metil acrilato-co-glicidil metacrilato) (E-MA-GMA) foi avaliada. A influência do tipo de endurecedor (anidrido e amina) empregado nas propriedades do material também foi investigada. Análises dinâmico-mecânicas (DMA) foram realizadas para averiguar mudanças nas propriedades viscoelásticas devido a adição do termoplástico. Mudanças químicas nas misturas termoplástico-epóxi foram avaliadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Microscopia de força atômica (AFM) foi empregada para examinar o papel da adição de termoplástico na estrutura da rede do epóxi. A habilidade de reparo foi avaliada comparando áreas danificadas por uma indentação padrão na superfície das amostras antes e depois do ciclo de reparo para amostras com e sem a adição de E-MA-GMA. Os resultados sugerem a presença de uma segunda fase de E-MA-GMA após a cura, um aumento na temperatura de transição vítrea (Tg) para todas as misturas com termoplástico quando comparadas à epóxi pura, a presença de uma única Tg para misturas EMA- GMA-epóxi curadas com anidrido e mudanças químicas e estruturais na rede epóxi devido à adição de E-MA-GMA. Além disso, o desaparecimento de danos causados por indentações em áreas do material modificado com o termoplástico depois do ciclo de aquecimento confirmam o potencial no uso de E-MA-GMA como agente de reparo.