Últimas tendencias y tecnologías en el recubrimiento de composites
Departamento I+D FERRO SPAIN, S. A. – SPECIALTY PLASTICS GROUP01/12/2002
GEL-COAT DE POLIÉSTER INSATURADO COMPATIBLE CON RESINAS EPOXI
1.- Situación medioambiental actual.
Los laminados en base resinas epoxi pueden venir recubiertos por un gel-coat formulado con el mismo tipo de resinas. Estas resinas plantean, en general, problemas de estabilidad y, principalmente, de aplicación. Como alternativa a éstos gel-coats tenemos los gel-coats de poliéster, los cuales han de tener buena adherencia al laminado, tal y como ofrecen los gelcoats desarrollados por Ferro. En general los gel-coats de poliéster presentan mejor estabilidad a la luz UV y unos tiempos de aplicación más cortos que los gel-coats en base epoxi; ello les lleva a ser una buena alternativa.
2.- Usos de piezas con laminado epoxi.
• Industria automovilística
• Náutica
• Molinos de viento
• Industria aeroespacial
• Piezas industriales
3.- Comparación entre un gel-coat de poliéster y un gel-coat en base epoxi.
GEL-COAT DE POLIÉSTER PARA LAMINADO EPOXI (FERRO)
• Tiempo de film corto (30-40 min)
• Buena estabilidad a la luz U.V.
• Mucha variedad de colores
• Elevado alargamiento a la rotura
• Baja absorción de agua
• Posibilidad de baja emisión de estireno`
GEL-COAT EPOXI PARA LAMINADO EPOXI
• Tiempo de film largo (>1h)
• Baja resistencia a la luz U.V.
• Reducida variedad de colores
• Bajo alargamiento a la rotura
• Buena resistencia química
• Bajo contenido en disolventes
4.- Principales características del gel-coat de poliéster para laminado epoxi.
flexibilidad, con un alto valor de alargamiento a la rotura; no obstante su dureza Barcol final es de 35-45. Su absorción de agua es baja, menor que la del epoxi, lo cual lo hace apto para su uso en el sector de la náutica.
A continuación se detallan los datos más representativos del gel-coat :
5.- Modo de aplicación.
Una vez aplicado el material sobre el molde, teniendo presente que se recomienda aplicar una capa con un espesor que debe estar entre 400 y 500 micras en húmedo, se deja curar a temperatura ambiente durante unos 20 minutos aproximadamente. Se recomienda continuar el curado a 40ºC durante otros 30 minutos. Una vez finalizada esta parte del proceso se saca la pieza de estufa y se deja enfriar a temperatura ambiente.
Se prepara la resina o “ prepreg” epoxi con la que se va a proceder al estratificado y se lamina siguiendo las recomendaciones del fabricante. Finalmente, se cura la pieza según se indique, por ejemplo 2 horas a 70ºC.
GEL-COAT DE POLIÉSTER INSATURADO COMPATIBLE CON LAMINADOS FENÓLICOS
1.- El laminado fenólico.
Dentro del mundo del poliéster, con los materiales empleados en la ignifugación, se consiguen productos con buenas prestaciones, pero insuficientes para las exigencias actuales. A pesar de obtener productos con buena resistencia a la llama, generalmente, el humo generado, además de ser excesivo en ocasiones (densidad de humos), nos encontramos que posee una elevada toxicidad. Por ello, el uso de otros materiales con mejores prestaciones, tales como el laminado fenólico, ha encontrado su lugar dentro del mundo del composite. Por otro lado, los laminados fenólicos presentan buenas propiedades mecánicas incluso a elevadas temperaturas.
A pesar de todo ello, el laminado fenólico tiene sus problemas. Las resinas son de una fuerte
coloración rojiza. Si se quiere dejar la pieza con un acabado con un color determinado, ésta debe ser tratada con un primer y posteriormente repintada.
Con el fin de evitar mano de obra innecesaria y obtener piezas en un menor período de tiempo, Ferro ha desarrollado un gel-coat de poliéster, con buenas características mecánicas e ignífugas, pero con la excepcional característica de presentar muy buena adherencia al laminado fenólico, el cual se empleará directamente sobre el gel-coat, cosa que no se obtiene con un gel-coat estándar.
2.- Usos de piezas con laminado fenólico.
• Industria automovilística
• Industria ferroviaria (metro y ferrocarril)
• Industria aeroespacial
• Pieza industrial
• Náutica
3.- Comparación entre laminados de poliéster y fenólicos.
Las propiedades mecánicas son similares entre un laminado de poliéster y otro en base resinas fenólicas. Sin embargo, estas últimas presentan un valor de temperatura de deformación (H.D.T.) superior, lo cual conduce a un mejor comportamiento de este tipo de materiales a temperaturas elevadas.
No obstante, de entre las propiedades que favorecen al poliéster, y que, en concreto, no hacen recomendable el uso de resinas fenólicas para laminados que vayan a estar en contacto directo con agua, tales como piezas para náutica, es la absorción de agua, muy superior en el caso de las resinas fenólicas.
La principal característica diferencial entre una resina fenólica y una resina de poliéster, tal y como ya se ha comentado, es la buena resistencia a llama que presentan las primeras (homologación M1, según norma UNE 23 7327), así como la baja toxicidad y densidad de humos, que conduce a una homologación F1 o F2. Recientes desarrollos en poliéster están conduciendo a resinas con homologaciones similares.
4.- Principales características del gel-coat de poliéster para laminado fenólico.
A continuación se detallan los datos más representativos del gel-coat :
5.- Modo de aplicación.
Se recomienda aplicar el gel-coat en una capa con un espesor que debe oscilar entre las 300 y 400 micras en húmedo. Se deja curar a temperatura ambiente durante unos 30 a 45 minutos aproximadamente.
Se procede al laminado con la resina fenólica, convenientemente catalizada, siguiendo las recomendaciones del fabricante de la resina. Finalmente, se cura la pieza según se indique, por ejemplo 2 horas a 70ºC.
6.- Clasificación del producto frente a fuego y humos.
7.- Comparación del gel-coat con otros materiales de recubrimiento alternativos.
GEL-COAT DE POLIÉSTER INSATURADO PARA LAMINADOS CON “TWINTEX”
1.- ¿Qué es el laminado “Twintex”?
Da por si mismo una estructura de refuerzo sin necesidad de empleo de resinas, lo cual le confiere unas características medioambientales que no poseen las resinas típicas empleadas en los composites. El TWINTEX es fácilmente convertible en composite sin más que calentar el material por encima del punto de fusión del PP: 180-230ºC.
Las principales características que aporta el refuerzo TWINTEX son:
• Rápida consolidación
• Baja presión de moldeo
• Buen revestido y cubrición del gel-coat
y formas del molde
• Apto para aplicaciones industriales
• Material reciclable
2.- Usos de piezas con laminado TWINTEX.
• Industria automovilística
• Náutica
• Industria del ferrocarril y metro
• Industria aeroespacial
• Piezas industriales generales
3.- Comparación entre un laminado de poliéster estándar y un laminado con Twintex.
• Mejores propiedades mecánicas
• Mejor resistencia química (mejorable en el segundo caso cuando se empleen resinas del tipo viniléster u otras)
• Menor absorción de agua
• Cero emisión de volátiles (mejorable en el caso del poliéster cuando se empleen resinas del tipo de baja emisión)
• Mejor respuesta en el ensayo al impacto
4.- Principales características del gel-coat de poliéster de Ferro para laminado con Twintex.
No precisa del empleo de imprimaciones, ya que el propio tejido lleva incorporado un film
termofusible (del tipo hot melt) que hace que la adherencia entre los dos substratos sea buena.
Se trata de un producto de muy buena flexibilidad, compatible con los valores del Twintex.
También presenta muy buena resistencia a los rayos UV.
El producto se puede suministrar en un amplia gama de colores, según se requiera para la pieza final.
5.- Modo de aplicación de un gel-coat líquido para laminado con Twintex.
El espesor que se recomienda aplicar de gel-coat debe estar entre 400 y 500 micras. Una vez finalizada la aplicación del material se cura a una temperatura de 80ºC durante unos 3 a 5minutos, aproximadamente. A continuación se empieza a cubrir el gel-coat con el tejido del laminado, para posteriormente proceder con el “curado” de éste a una temperatura comprendida entre los 180 y 230ºC.