Encapsulado en resina

Objetivo

El objetivo de esta práctica es que el alumno aprenda a fabricar un plástico reforzado con fibra de vidrio a partir de una resina poliéster insaturada.

Introducción

La resina poliéster insaturada es un plástico líquido que se puede endurecer a temperatura ambiente con la ayuda de un acelerador y un catalizador. El catalizador más comúnmente utilizado es el peróxido de metil etil cetona (MEK), que requiere de unos 150 °C para activarse. Por ello, a temperatura ambiente se requiere de la acción de un acelerador, que generalmente es una sal organometálica de cobalto. El más ampliamente utilizado es el naftenato de cobalto.

Precaución

El peróxido de metil etil cetona (MEK) y las sales organometálicas de cobalto (acelerador) no deben mezclarse nunca directamente, ya que la reacción que se produce es muy violenta y puede generar una gran cantidad de calor. Para el manejo de estos reactivos se deben emplear guantes de hule y para adicionarlos a la resina se sugiere utilizar goteros.

Aplicaciones

Las resinas poliéster se utilizan en grandes cantidades para fabricar laminados con fibra de vidrio como refuerzo y en diversos tipos de modelo.

El uso de fibra de vidrio como refuerzo en las resinas poliéster es apropiado, ya que con ello se logran excelentes propiedades en cuanto a resistencias mecánicas.

La fibra de vidrio es un material compuesto de vidrio que se ha procesado en forma de hilos, láminas o tejidos. Es un material muy fuerte y ligero, y tiene una buena resistencia a la corrosión y al calor.

Las resinas poliéster son plásticos que se pueden endurecer a temperatura ambiente. Son un material versátil que se puede utilizar para una variedad de aplicaciones, incluyendo la fabricación de laminados de fibra de vidrio.

Generalmente es el refuerzo el que proporciona dichas propiedades y tiene como efecto el de que el plástico reforzado sea idóneo para soportar los esfuerzos de orden físico-mecánico.

Cuando la fibra de vidrio se combina con las resinas poliéster, se crea un material compuesto que tiene propiedades mecánicas superiores a las de cualquiera de los materiales por separado.

PRECAUCION: La fibra de vidrio puede provocar escozor en pieles sensibles, para su manejo y corte se requiere el uso de guantes de hule de látex.

Es importante tomar precauciones al trabajar con fibra de vidrio. La fibra de vidrio puede ser un irritante para la piel, por lo que se recomienda utilizar guantes de hule de látex para proteger la piel.

En esta práctica se fabricará un laminado de fibra de vidrio, es decir, un plástico reforzado. Una vez elaborado se le determinaran algunas propiedades, tales como peso, dimensiones, espesor, dureza y otras.

En esta práctica, los alumnos aprenderán a fabricar un laminado de fibra de vidrio. Una vez elaborado, el laminado se le determinarán algunas propiedades, tales como peso, dimensiones, espesor, dureza y otras.

MATERIALES Y EQUIPO

• 1 vaso de precipitado de 400 ml
• 1 vaso de precipitado de 200 ml
• 1 tabla de triplay de 35 cm x 35 cm
• 1 tijeras de punta roma
• 1 par de guantes de hule látex
• 1 balanza granataria
• 1 rodillo metálico
• 1 agitador de vidrio
• 1 termómetro de vidrio de -10 a 200 °C
• Película de PET o una hoja de acetato
• 1 caja de plastilina
• ¼ Kg de estopa
• 1 brocha del número 2

REACTIVOS

• Resina poliéster liquida preacelerada
• Peróxido de metil etil cetona
• Colchoneta de fibra de vidrio
• Pigmentos
• Película separadora
• Thinner

PROCEDIMIENTO:

1.- Determine el contorno de la tabla de triplay con plastilina, a una altura de 1 cm,

formando un cuadro de 31 x 31 cm. Corte 2 tramos de película de PET de 30 x 30

cm.

2.- Con la ayuda de la brocha, aplique película separadora sobre la tabla de triplay

(dentro del cuadrado de 31 x 31 cm). Si no se cuenta con película separadora,

pregunte al profesor.

3.- Utilizando los guantes de hule y las tijeras, corte un tramo de 30 x 30 cm de fibra

de vidrio. Coloque sobre la tabla uno de los tramos de pet cortados. Sobre esta

última coloque el tramo de fibra de vidrio preparado.

4.- En un vaso de precipitados de 200ml vierta 150 gr de la resina poliéster. Utiliza la

balanza para pesarla. Agregue 1.5 g del pigmento seleccionado y, utilizando el

agitador de vidrio, mézclelo perfectamente con la resina.

5.- Pese 1.5 g de catalizador o 50 gotas del mismo y adiciónelas lentamente al vaso

de precipitados con la resina y el pigmento, utilizando un gotero. Tome las máximas

precauciones ara esta operación. Una vez agregado el catalizador mezcle

perfectamente la mezcla, con el agitador de vidrio, durante un tiempo de 35-40

segundos.

6.- Vacíe la mezcla resina- pigmento- catalizador iniciado en el centro de la tabla de

triplay (asegúrese que tenga la película de pet y la fibra de vidrio), luego distribúyala

sobre toda la superficie.

7.- Coloque sobre la mezcla de resina – pigmento –catalizador – fibra de vidrio el

otro tramo de película de pet cortado y con la ayuda del rodillo metálico, elimine las

burbujas de aire formadas al mismo tiempo asegúrese que la fibra de vidrio se

impregne lo más uniformemente posible. Esta operación de be realizarse lo mas

rápidamente posible. Esta operación debe realizarse lo más rápidamente posible con

el fin de evitar que la resina empiece a gelarse.

REACTIVOS:

Resina poliéster liquida preacelerada

Peróxido de metil etil cetona

Colchoneta de fibra de vidrio

Pigmentos

Película separadora

Thinner

8.- Vacié el sobrante de la mezcla de resina en un recipiente que será indicado por

el profesor; pero si la fibra no se impregna con la cantidad de resina preparada, será

necesario repetir los pasos 4,5 y 6 de este procedimiento. En caso de que se

requiera preparar más resina, reduzca las cantidades a la mitad. Informe al profesor

para que les de las indicaciones pertinentes. Vea nota importante al final del

procedimiento y asegúrese de que todos los materiales empleados se introduzcan

dentro del vaso con thinner para su inmediata limpieza.

9.- Una vez se haya terminado de impregnar la fibra de vidrio, espere el tiempo

necesario para que la resina se endurezca o cure. Anote los tiempos empleados en

el desarrollo de la práctica en la tabla 1.

DURANTE EL TIEMPO DE GELADO Y CURADO DE LA RESINA SE

PRESENTARÁ UNA EXOTERMIA (ELEVACION DE TEMPERATURA), LA

TEMPERATURA MAS ALTA ES LA TEMPERATURA MAXIMA EXOTERMICA, LA

CUAL SERA OBSERVABLE A SIMPLE VISTA. TOME ESTA TEMPERATURA CON

EL TERMOMETRO DE VIDRIO Y REGISTRELA EN LA TABLA 1. NO TOQUE EL

LAMINADO CON LAS MANOS CON EL FIN DE EVITAR QUEMDURAS.

10.- Una vez endurecida (curada) la lámina, retírela de la tabla de triplay, separe la

película de pet, corte los bordes de las orillas y llene los datos pedidos en la tabla 1.

NOTA IMPORTANTE:

Mientras realiza las operaciones anteriores coloque en el vaso de precipitados de

400 ml, 250 ml de thinner, para la limpieza de la brocha, del agitador de vidrio, del

rodillo metálico otros utensilios que se hayan manchado con resina.

CUESTIONARIO

1.-Describa 3 tipos de polimerización.

La polimerización es un proceso químico por el cual se forman macromoléculas a partir de la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Los polímeros se encuentran en todas partes, desde los materiales naturales como el caucho y la madera hasta los materiales sintéticos como el plástico y los textiles.

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