Resumen

Este trabajo investiga la aplicación de la técnica de espectroscopia de luminiscencia en estado estacionario para estudiar la influencia de la humedad en preimpregnados de fibra de vidrio/epoxi y sus laminados. Los estudios fueron monitorizados por luminiscencia intrínseca comparando los resultados con análisis gravimétricos y de infrarrojo cercano con transformada de Fourier. Las muestras son curadas y sometidas a humedad controlada a 60 y 80 °C hasta 90 días. Se comprueba que la disminución de la emisión máxima de las muestras está directamente relacionada con el contenido de humedad del material. 

Sin embargo, durante periodos muy cortos, se produce un aumento de la intensidad relativa y un desplazamiento hacia el azul de la banda de emisión para todas las muestras tratadas a 60 °C, lo que está relacionado con un aumento de la rigidez de la matriz polimérica. Los resultados de este trabajo tienen una gran importancia porque aportan un amplio debate sobre la interacción del agua en los materiales compuestos epoxídicos.

INTRODUCCIÓN

Los materiales compuestos presentes en las estructuras de aeronaves están expuestos a condiciones ambientales con niveles elevados de humedad. Estos materiales compuestos pueden absorber moléculas de agua y esta interacción química puede resultar en un proceso de delaminación. El proceso de delaminación consiste en separar las capas resultantes de tensiones interlaminar.

El estudio de la interacción del agua con la matriz polimérica a nivel molecular es muy importante, ya que la absorción de agua determinará la resistencia mecánica del material a nivel macroscópico. Estos materiales se utilizan en partes estructurales primarias de aeronaves sometidas a grandes tensiones mecánicas. El conocimiento de los mecanismos que impulsan la absorción de humedad, así como de la influencia de las dimensiones de la muestra, la temperatura y la humedad relativa, se vuelve crucial cuando se necesitan las propiedades a largo plazo del material.

Se han realizado numerosas investigaciones para comprender el comportamiento del agua en la resina epoxi y en compuestos, ya que esta matriz polimérica curada contiene grupos fuertemente polares, como grupos hidroxilo y grupos amino. Adamson realizó experimentos de expansión térmica de dos sistemas de compuestos de grafito/epoxi y concluyó que el agua se absorbe inicialmente y difunde en la resina; luego comienza a ocupar el volumen libre del polímero, sin causar hinchazón, mientras que parte del agua interrumpe los enlaces de hidrógeno intermoleculares, causando hinchazón por enlaces de hidrógeno con la resina. 

• Materias:Materiales compuestos Epoxi Absorción Membranas bioabsorbibles
• Subjects:Composite materials Epoxy Absorption Bioabsorbable membranes
• Palabras claves:Laminados F-161; FT-NIR (Espectroscopía de Infrarrojo Cercano con Transformada de Fourier); Espectroscopía de luminiscencia; Absorción de agua
• Keywords:F-161 laminates; FT-NIR (Fourier Transform Near-Infrared Spectroscopy); Luminescence spectroscopy; Water uptake