Articulo de referencia

Polibenzoxazina

Las polibenzoxazinas , también llamadas resinas de benzoxazina , son productos de polimerización curados derivados de monómeros de benzoxazina . Monómeros Las benzoxazinas son c...

Las polibenzoxazinas , también llamadas resinas de benzoxazina , son productos de polimerización curados derivados de monómeros de benzoxazina .

Monómeros

Las benzoxazinas son compuestos heterocíclicos bicíclicos que contienen un átomo de oxígeno y uno de nitrógeno en un anillo de seis miembros doblemente insaturado, específicamente un anillo de 1,3- oxazina , fusionado con un anillo de benceno. El nombre sistemático IUPAC del monómero prototípico no sustituido es 3,4-dihidro-3-fenil- 2H -1,3-benzoxazina. Las benzoxazinas son productos de condensación entre una amina , un fenol y formaldehído , y se utilizan para producir resinas termoestables o polímeros termoestables . Debido a la amplia disponibilidad y el bajo costo de las materias primas (aminas, fenoles y formaldehído), así como a la facilidad de preparación ( reacción en un solo paso ), se dispone de diversas benzoxazinas. Numerosas investigaciones se centran en las diferentes temperaturas de curado y propiedades poliméricas, como la reticulación, de las benzoxazinas derivadas de fenoles sustituidos.

Las benzoxazinas comerciales de Huntsman se basan en bisfenoles: bisfenol-A , bisfenol-F, tiodifenol o diciclopentadienodifenol. [ 1 ]

Síntesis

Las benzoxazinas pueden prepararse mediante un proceso de un solo paso calentando una amina aromática , un fenol y formaldehído. Alternativamente, pueden prepararse de forma secuencial.

Curación

El curado de las benzoxazinas se produce mediante polimerización térmica por apertura de anillo, con o sin catalizador. (Los catalizadores reducen la temperatura de curado). Las benzoxazinas pueden homopolimerizarse para obtener materiales rígidos o copolimerizarse con otros monómeros para ajustar sus propiedades.

Polímeros

El resultado del calentamiento de monómeros de benzoxazina es una matriz polimérica termoestable de alto peso molecular. Los compuestos de este polímero se utilizan cuando se requiere un mejor rendimiento mecánico y resistencia a la llama y al fuego en comparación con las resinas epoxi y fenólicas . [ 2 ] Las polibenzoxazinas son una clase de polímeros de alto rendimiento libres de halógenos .

Las principales aplicaciones de las resinas de polibenzoxazina se encuentran en plásticos reforzados con fibra y como adhesivos . Son sustitutos de las resinas epoxi , fenólicas y bismaleimidas . Gracias a su superior resistencia química, baja inflamabilidad y excelente estabilidad térmica, se utilizan en componentes expuestos a altas temperaturas y medios corrosivos. Algunos ejemplos son los recubrimientos resistentes a productos químicos y al calor, los adhesivos, los preimpregnados y los encapsulantes, así como los laminados libres de halógenos para placas de circuitos impresos . Las polibenzoxazinas también se emplean en las industrias automotriz y aeroespacial para aplicaciones que requieren propiedades térmicas y mecánicas superiores a las de las resinas convencionales.

Copolímeros

Se ha informado que es posible copolimerizar benzoxazinas con otros monómeros como epoxi y uretano. [ 3 ] [ 4 ] Esta copolimerización podría conducir a una mayor densidad de la red de entrecruzamiento y, en consecuencia, a una mejora en las propiedades. [ 5 ] De hecho, los datos experimentales revelan una mejora en las propiedades térmicas. La temperatura de transición vítrea y la degradación mejoraron con la copolimerización. [ 6 ]

Ventajas

Véase también

Referencias

  1. "Resinas termoestables de benzoxazina" (PDF) . Huntsman. 2015. Archivado del original (PDF) el 21 de abril de 2015.
  2. Manual de resinas de benzoxazina, ed. Hatsuo Ishida y Tarek Agag, Elsevier BV, 2011, ISBN 978-0-444-53790-4
  3. Moon, JH; Shul, YG; Han, HS; Hong, SY; Choi, YS; Kim, HT (agosto de 2005). "Un estudio sobre adhesivos curables por UV para captación óptica: I. Efectos del fotoiniciador". International Journal of Adhesion and Adhesives . 25 (4): 301– 312. doi : 10.1016/j.ijadhadh.2004.09.003 .
  4. Rimdusit, Sarawut; Kunopast, Pathomkorn; Dueramae, Isala (septiembre de 2011). "Propiedades termomecánicas de resinas de benzoxazina a base de arilamina aleadas con resina epoxi". Polymer Engineering & Science . 51 (9): 1797– 1807. doi : 10.1002/pen.21969 .
  5. Ishida, Hatsuo; Allen, Douglas J. (1996). "Caracterización física y mecánica de polibenzoxazinas con contracción casi nula". Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics . 34 (6): 1019– 1030. Bibcode : 1996JPoSB..34.1019I . doi : 10.1002/(SICI)1099-0488(19960430)34:6 < 1019::AID-POLB1 ​​> 3.0.CO ; 2-T .
  6. de Souza, Lucio Rossi; d'Almeida, José Roberto M.; Cheng, Xiang; Rong, Li-Han; Caldona, Eugenio B.; Advíncula, Rigoberto C. (1 de marzo de 2022). "Copolímeros altamente estables térmicamente de epoxi y polibenzoxazina trifuncional" . Materiales Hoy Comunicaciones . 30 102988.doi : 10.1016/ j.mtcomm.2021.102988 . ISSN 2352-4928 . S2CID 244430189 .  
  7. "Propiedades de las polibenzoxazinas" . Polymerdatabase.com. Archivado del original el 6 de marzo de 2021. Consultado el 20 de enero de 2020 .