Caracterização de um Pré-Impregnado Aeronáutico por FT-IR e Análise Térmica
Characterization of Pre-Impregnated of Epoxy Resin/Carbon Fiber
Ferrari, Vanessa C. G. M.; Lourenço, Vera L.; Dutra, Rita C. L.; Diniz, Milton Faria; Azevedo, Margarete F. P.; David, Luis H.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000048
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.22, n4, p.369-377, 2012
Resumo
Este trabalho consiste na caracterização de um pré-impregnado ("prepreg") de resina epoxídica/fibra de carbono, usando‑se espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), análise termogravimétrica (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). A análise por FT-IR foi realizada nos modos de transmissão (pastilha de KBr, pirólise em bico de Bunsen e controlada) e detecção fotoacústica (PAS). Os espectros de FT-IR de transmissão revelaram a presença de resina epoxídica, grupos ciano, amínicos e bisfenol A, que possibilitaram identificar o provável agente de cura:a cianoguanidina (ou dicianodiamida) do sistema epoxídico. Os espectros de FT-IR/PAS permitiram acompanhar as alterações espectrométricas causadas pela cura. A análise térmica auxiliou na observação e compreensão dos eventos durante o processo de cura, etapas de gelificação e vitrificação, e da influência destas nas temperaturas de transição vítrea (Tg) do material curado e na escolha do intervalo de temperatura de cura, que é um dos parâmetros mais importantes do processo produtivo.
Palavras-chave
Caracterização, compósito, resinas epoxídicas, ciclo de cura, FT-IR, análise térmica
Abstract
This work explores the characterization of pre-impregnated ("prepreg") materials made with an epoxy resin/carbon fiber, using FT-IR spectroscopy, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). FT-IR spectroscopy was used in the transmission mode (KBr pellets, pyrolysis without control and controlled pyrolysis) and photoacoustic detection (FT-IR/PAS). The transmission FT-IR spectra revealed the presence of epoxy resin, cyano groups, amine and bisphenol A, which allowed us to identify the probable agent of cure: cyanoguanidine (or DCD). With FT-IR/PAS it was possible to monitor spectrometric changes caused by curing. The thermal analysis assisted in observing and understanding events during the curing process, including the gelation and vitrification steps. It was also useful to study the influence in the glass transition temperature (Tg) of the cured material and for choosing the curing temperature range, which is one of the main parameters in the manufacturing process.
Keywords
Characterization, composite, epoxy resin, cure, FT-IR, thermal analysis
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