El término "endurecedor" describe una sustancia química que puede hacer que la película adhesiva sea más flexible. El alargamiento y la fragilidad de varios adhesivos de resina termoendurecible, como la resina epoxi, la resina fenólica y el adhesivo de resina de poliéster insaturado, son bajos tras el curado. La capa adhesiva se agrieta fácilmente cuando el componente de unión se somete a una tensión externa, y no es resistente a la fatiga, por lo que no es adecuada para la unión estructural.
Para mejorar la resistencia, la dureza y la fragilidad del soporte, debemos minimizar las tres. Un agente endurecedor es cualquier compuesto que pueda mejorar la dureza y disminuir la fragilidad sin afectar a las demás cualidades esenciales del adhesivo. Los endurecedores suelen tener grupos activos que pueden interactuar químicamente con la resina. Tras el curado, no son totalmente compatibles y, en ocasiones, deben separar fases para proporcionar un efecto endurecedor más perfecto, lo que provoca que la temperatura de distorsión por calor permanezca igual o disminuya ligeramente. Se han introducido mejoras significativas en la resistencia al impacto.
Aunque la fragilidad también puede disminuirse añadiendo a la resina determinados líquidos de bajo peso molecular o plastificantes, la rigidez, la resistencia y la temperatura de distorsión térmica disminuyen considerablemente, lo que las hace inadecuadas para la unión estructural. Plastificantes y Endurecedores por lo que difieren mucho entre sí.
Algunos compuestos poliméricos lineales pueden ser miscibles con la resina e incluyen grupos activos que pueden participar en la reacción de curado de la resina y aumentar el alargamiento a la rotura y la resistencia al impacto del material. Debido a que pueden convertirse en adhesivos estructurales cuando se combinan correctamente con la resina, Flexibizer, caucho de polisulfuro líquido y caucho de nitrilo líquido se utilizan con frecuencia; por lo tanto, el ablandador también se conoce como agente endurecedor. Aunque los conceptos de ablandamiento y endurecimiento son distintos y están relacionados, puede resultar difícil distinguirlos claramente. En teoría, el endurecimiento y el ablandamiento son distintos. El proceso de endurecimiento no hace que el material se vuelva más blando en general, sino que convierte el sistema homogéneo de resina epoxi curada en un sistema multifásico haciendo que el agente endurecedor se agregue en partículas esféricas.
l agente endurecedor hace que la resina epoxi forme partículas esféricas. Cuando la red reticulada de la resina forma la fase dispersa, el rendimiento antifisuración cambia rápidamente y la tenacidad a la fractura aumenta considerablemente, mientras que la pérdida de características mecánicas y de resistencia al calor es mínima.
Mecanismo de endurecimiento
Se utilizan diferentes mecanismos de endurecimiento con varios tipos de endurecedores. Cuando el caucho de polisulfuro líquido reacciona con la resina epoxi, puede introducir una parte de un segmento de cadena flexible, reducir el módulo de la resina epoxi y aumentar la tenacidad, pero a expensas de la resistencia al calor. La fuerza de unión se reduce en lugar de aumentar cuando el caucho de nitrilo líquido se utiliza como agente endurecedor para la resina epoxi; sólo los sistemas de curado a media y alta temperatura tienen efectos observables de endurecimiento y unión. La resina epoxi endurecida con caucho de nitrilo líquido con terminación en carboxilo forma una "estructura de mar-isla" que puede absorber la energía del impacto sin comprometer la resistencia al calor al ser compatible antes del curado y separarse después del curado. El agente de curado epoxi multifuncional T-99 cura la resina epoxi de forma que introduce segmentos de cadena flexibles en la estructura reticulada, lo que, en esencia, no da lugar a una estructura separada en fases y, en cambio, aumenta la tenacidad sin reducir la resistencia al calor.
El polímero de red semi-interpenetrante creado por la resina termoplástica que fluye continuamente a través de la red de resina epoxi aumenta la tenacidad de la resina epoxi endurecida.
El tamaño de las nanopartículas oscila entre 1 y 100 nm, tienen una superficie específica considerable y niveles excepcionalmente altos de insaturación de átomos en la superficie, lo que se traduce en una actividad superficial considerable. El grupo epoxi tiene un impacto mucho mayor en la interfaz de las nanopartículas que la fuerza de Van der Waals, que puede originar microfisuras y absorber energía. Tanto el nano-SiO2 como la nano-arcilla tienen la capacidad de iniciar y detener las grietas de plata. Las nanopartículas tienen al mismo tiempo un alto grado de rigidez, por lo que cuando la grieta se ensanche, se desviarán o desviarán y absorberán la energía para lograr el objetivo de endurecimiento. Además, la resina y las nanopartículas trabajan bien juntas para reforzar la capacidad de la matriz'para difundir y absorber la energía del impacto, aumentando la tenacidad.
