El problema de la ósmosis en un laminado de composite

Ósmosis en un laminado de composite

El problema de la ósmosis en un laminado de composite

CONCEPTO

Decir ósmosis significa decir medio acuoso, es decir, agua que actúa en contacto con un producto.

Todas las resinas, todas, sufren en mayor o menor cuantía este fenómeno, que consiste en la “destrucción de los enlaces químicos de las moléculas o átomos”.

Quiere esto decir que es absolutamente normal que las resinas sufran también esta destrucción que no es otra cosa que la absorción de agua, la penetración del agua en las interfases del laminado, en nuestro caso de composite, en la interfase  Vidrio – Resina.

La penetración del agua lo hace en base al fenómeno de capilaridad. Recordemos que la fibra de vidrio está constituida por filamentos de 8 – 12 micras de diámetro, es decir, más de 40 veces el grosor de nuestro cabello.

Si nuestro cabello con la humedad ambiental ( que se lo digan a nuestras mujeres ), se riza, que no será la fibra de vidrio ( a menor diámetro mayor poder de difusión).

Ósmosis en un laminado de composite

CONSECUENCIAS

La consecuencia más importante es la disminución de las propiedades físicas, debido a que

  1. Hay una destrucción de los enlaces químicos tipo ester, por hidrólisis. Sufren un ataque directo y la resina se disuelve.
  2. Esto no ocurre si los enlaces son» COVALENTES ».

Como nuestras resinas, sean poliester, epoxy, vinilesteres, bisfenólicas tienen en mayor o menor grado, en el centro de sus moléculas o en sus extremos, enlaces tipo éster, al final sufrirán el ataque. ¿ Cómo tratar de evitarlo ?

Protegiendo a nuestro laminado con sustancias, preparados tipo imprimación, que contengan enlaces tipo  covalente. 

ENLACE  COVALENTE

Un enlace covalente es aquel en el que dos átomos o dos moléculas comparten electrones a fin de formar una estructura estable, el » octete ». Es el caso de la molécula del gas Metano. El Carbono tiene en su orbital exterior, de valencia, cuatro electrones y acuden cuatro Hidrógenos, cada uno con su electrón, y lo aporta, resultando la molécula del gas Metano, extraordinariamente estable, con ocho electrones » octete » en su orbital exterior.

Es esencialmente diferente del enlace iónico, en el que un átomo transfiere, cede, electrones a otro.

ENSAYOS  DE  LABORATORIO

Tomemos un vidrio de reloj y sobre él depositemos sólo resina, por ejemplo Poliester, con su endurecedor.

Esperemos a que endurezca, polimerice e incluso lo postcuramos con calor.

Sometemos la muestra entre  30 / 60  minutos en agua hirviendo. Si la muestra se despega del vidrio, indica que los enlaces no son covalentes y por tanto sufrirán hidrólisis. Es una prueba rápida e incuestionable. Estamos ante unas fuerzas de cohesión molecular relativamente pequeñas, causantes de las atracciones entre átomos, moléculas y superficies: Son fuerzas de Van der Waals. Si la energía de los enlaces covalentes son del orden de 350 –  400 KJ / mol , las de Van der Waals son entre 10 y 100 veces menores, por lo que pueden romperse con facilidad.

Los enlaces covalentes son muy estables desde el punto de vista energético: Se requiere mucha energía para romperlos.

Si tras 60 minutos en agua hirviendo la muestra de resina no se separa, estamos ante enlaces covalentes.

PROTECCIÓN  O  IMPRIMACIÓN

Es evidente que hemos de buscar moléculas que creen enlaces covalentes, que actúen como barrera de contención al agua. Estos productos son los  SILANOS.

Se trata de crear puentes de unión de las interfases, a modo de  Imprimación en base a Silano.

Tomamos el mismo vidrio de reloj, le aplicamos un nebulizador de Silano, aplicamos la resina de antes y una vez curada la sometemos a agua hirviendo. Pueden transcurrir ocho meses y no despegará a pesar de esta prueba tan salvaje.

Podemos hacer eso sobre una embarcación afectada de ósmosis. Se elimina la parte dañada, se aplica el silano, se lamina a continuación y se regenerará la estructura estropeada. Si lo hacemos de nuevo, se aplicará el silano sobre el molde de la embarcación, después el Gel Coat y por último el laminado.

El producto silano es incoloro y son suficientes 30 g / m2, por tanto, muy bajo costo.

Para ampliar conocimientos te recomendamos la lectura también del articulo de Juan José Manso «La ósmosis y los composites»