Se evaluó el comportamiento de absorción de agua del sistema epoxi DGEBA/TETA en función de la relación monómero epoxi/endurecedor amínico. Se obtuvieron curvas de ganancia de peso frente al tiempo de inmersión y los puntos experimentales se ajustaron utilizando modelos de difusión Fickianos y No Fickianos. Los resultados obtenidos mostraron que para todas las relaciones monómero epoxi/endurecedor analizadas la difusión del agua seguía un comportamiento no fickiano.

Fue posible correlacionar el comportamiento de absorción de agua con la estructura macromolecular desarrollada al variar la relación epoxi/endurecedor. Todas las relaciones epoxi/endurecedor presentan una estructura macromolecular bifásica, compuesta por regiones con alta densidad de reticulación y regiones con menor reticulación. Los sistemas ricos en epoxi presentan una estructura macromolecular más abierta, con una menor fracción de fase densa, que los sistemas ricos en aminas, que presentan una estructura bifásica más compacta.

INTRODUCCIÓN

Los resinas epoxi muestran una alta reactividad con muchos compuestos químicos diferentes, como aminas alifáticas y aromáticas, anhídridos y poliamidas. Esta característica se debe a la presencia de la estructura de anillo de etoxilina muy tensionada. Por lo tanto, dada un monómero epoxi específico, las propiedades mecánicas del sistema epoxi pueden variar considerablemente cambiando el agente de curado. Las variaciones observadas en las propiedades reflejan diferencias en la red macromolecular desarrollada. Además de la naturaleza química del endurecedor, otras variables como el tiempo y la temperatura de curado y la relación endurecedor-monómero epoxi podrían producir estructuras macromoleculares muy diferentes. 

Para el sistema epoxi formado por el monómero epoxi difuncional, éter diglicidílico de bisfenol-A (DGEBA), y la amina alifática hexafuncional, trietilentetramina (TETA), se mostró que la relación endurecedor-epoxi afectaba fuertemente las propiedades mecánicas y térmicas. Sin embargo, relaciones no estequiométricas endurecedor/epoxi podrían producir redes macromoleculares inestables que podrían envejecer más fácilmente debido a cambios de temperatura o incluso absorción de humedad. Las modificaciones inducidas tanto por temperatura y/o humedad están directamente relacionadas con la presencia de sitios no reaccionados, mantenidos latentes durante la gelificación y el endurecimiento de la resina. La absorción de humedad, en particular, también podría promover cambios dimensionales no deseados en las piezas acabadas. 

Es importante destacar que incluso para un sistema epoxi completamente curado, muchos sitios hidrofílicos podrían estar presentes en la red final desarrollada. De hecho, para este sistema epoxi, los escenarios de reacciones de curado son liderados por la reacción de adición de aminos primarios, que ocurre entre aminos primarios (–NH2) y el grupo epoxi, resultando en grupos hidroxilo hidrofílicos (–OH).