L'impacte de la metil hidroxietil cel·lulosa a la matriu de resina epoxi

La metil hidroxietil cel·lulosa (MHEC) és un èter de cel·lulosa soluble en aigua que s'utilitza àmpliament a la indústria de la construcció com a espessidor i modificador de la reologia en sistemes de ciment. Se sap que millora les propietats de flux, la treballabilitat i l'adhesió dels materials de ciment, el que el converteix en un additiu ideal per a les formulacions de formigó, morter i lletada. Tanmateix, l'impacte del MHEC en les propietats de les matrius de resina epoxi ha rebut menys atenció.

Les resines epoxi són una classe de polímers termoestables que s'utilitzen àmpliament a les indústries aeroespacial, automotriu i de la construcció a causa de les seves excel·lents propietats mecàniques, resistència química i adhesió a diversos substrats. No obstant això, poden ser trencadissos i presentar una baixa resistència a l'impacte, cosa que limita el seu ús en algunes aplicacions. Per abordar aquest problema, els investigadors han investigat l'ús de diversos additius, inclosos els èters de cel·lulosa, per millorar la duresa i la resistència a l'impacte de les resines epoxi.

Diversos estudis han informat de l'ús de MHEC com a additiu en matrius de resina epoxi. Per exemple, un estudi de Kim et al. (2019) van investigar l'efecte del MHEC sobre les propietats mecàniques dels compostos basats en epoxi. Els investigadors van trobar que l'addició de MHEC va millorar la resistència a la fractura i la resistència a l'impacte dels compostos, així com l'estabilitat tèrmica i la resistència a l'aigua. Els autors van atribuir aquestes millores a la capacitat del MHEC per formar enllaços d'hidrogen amb la matriu de resina epoxi, que va augmentar l'adhesió interfacial i va impedir la propagació de les esquerdes.

Un altre estudi de Pan et al. (2017) van investigar l'efecte del MHEC sobre el comportament de curat i les propietats mecàniques d'un sistema de resina epoxi. Els investigadors van trobar que l'addició de MHEC va retardar el temps de curat i va reduir la temperatura màxima de curació de la resina epoxi, que s'atribueix a la naturalesa hidròfila de MHEC. Tanmateix, l'addició de MHEC també va millorar la resistència a la tracció i l'allargament a la ruptura de la resina epoxi curada, cosa que indica que MHEC pot millorar la flexibilitat i la duresa de la matriu de resina epoxi.

A més de millorar les propietats mecàniques de les matrius de resina epoxi, també s'ha informat que MHEC té un impacte positiu en les propietats reològiques dels sistemes basats en epoxi. Per exemple, un estudi de Li et al. (2019) van investigar l'efecte del MHEC sobre la reologia i les propietats mecàniques d'un adhesiu basat en epoxi. Els investigadors van trobar que l'addició de MHEC va millorar el comportament tixotròpic de l'adhesiu i va reduir l'assentament dels farcits. L'addició de MHEC també va millorar la força d'adhesió i la resistència a l'impacte de l'adhesiu.

En general, l'ús de MHEC com a additiu en matrius de resina epoxi ha mostrat resultats prometedors en la millora de les propietats mecàniques, la duresa i el comportament reològic del sistema. Es creu que la capacitat del MHEC de formar enllaços d'hidrogen amb la matriu de resina epoxi és un mecanisme clau darrere d'aquestes millores, que pot provocar una major adhesió interfacial i una reducció de la propagació de les esquerdes. Tanmateix, es necessiten més investigacions per entendre completament l'impacte del MHEC en les propietats de les matrius de resina epoxi i optimitzar l'ús d'aquest èter de cel·lulosa en formulacions basades en epoxi.