Envejecimiento higrotermal de compuestos de benzoxazina reforzados con fibra de vidrio
Autores: Narongdej, Poom; Tseng, Daniel; Gomez, Riley; Barjasteh, Ehsan; Moghtadernejad, Sara
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Envejecimiento higrotermal de compuestos de benzoxazina reforzados con fibra de vidrio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Fibra de vidrio reforzada con polímero
Envejecimiento higrotérmico
Análisis de mojabilidad de superficie
Composite de benzoxazina
Moldeo por transferencia de resina asistido por vacío
Resistencia a la flexión
Licencia
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Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los compuestos de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) son ampliamente utilizados en diversas industrias, especialmente en componentes estructurales expuestos a entornos higrotermales caracterizados por temperaturas elevadas y humedad. Tales condiciones pueden degradar significativamente las propiedades mecánicas e integridad estructural de los compuestos GFRP. Por lo tanto, es esencial utilizar métodos efectivos para evaluar su envejecimiento higrotérmico. Los enfoques tradicionales para la evaluación del envejecimiento higrotérmico se ven obstaculizados por varias limitaciones, incluida la intensidad temporal, los altos costos, la demanda de mano de obra y las restricciones en el tamaño de la muestra debido al espacio de laboratorio. Este estudio aborda estos desafíos al presentar una alternativa fácil y eficiente que evalúa la degradación de GFRP en condiciones higrotérmicas a través del análisis de mojabilidad superficial. Aquí, se fabricó un compuesto de benzoxazina reforzado con fibra de vidrio (BZ) utilizando el método de moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM) y se envejeció en una cámara controlada de humedad y temperatura durante hasta 5 semanas. Al analizar las características de mojabilidad del compuesto, se observaron cambios notables en el ángulo de contacto (CA) y la histéresis del ángulo de contacto (CAH) del 21.77% y 90.90%, respectivamente. La dinámica de impacto de la gota demostró además una reducción en la longitud de mojado y tiempos de equilibrio de la gota más rápidos con la duración prolongada del envejecimiento, lo que indica un declive progresivo en las características superficiales. Estos cambios se correlacionaron con reducciones en la resistencia a la flexión, resaltando la mayor sensibilidad de la superficie a la degradación ambiental en comparación con la integridad estructural interna. Este estudio enfatiza el papel crítico de la caracterización superficial en la predicción de la integridad general de los compuestos GFRP.
Descripción
Los compuestos de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) son ampliamente utilizados en diversas industrias, especialmente en componentes estructurales expuestos a entornos higrotermales caracterizados por temperaturas elevadas y humedad. Tales condiciones pueden degradar significativamente las propiedades mecánicas e integridad estructural de los compuestos GFRP. Por lo tanto, es esencial utilizar métodos efectivos para evaluar su envejecimiento higrotérmico. Los enfoques tradicionales para la evaluación del envejecimiento higrotérmico se ven obstaculizados por varias limitaciones, incluida la intensidad temporal, los altos costos, la demanda de mano de obra y las restricciones en el tamaño de la muestra debido al espacio de laboratorio. Este estudio aborda estos desafíos al presentar una alternativa fácil y eficiente que evalúa la degradación de GFRP en condiciones higrotérmicas a través del análisis de mojabilidad superficial. Aquí, se fabricó un compuesto de benzoxazina reforzado con fibra de vidrio (BZ) utilizando el método de moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM) y se envejeció en una cámara controlada de humedad y temperatura durante hasta 5 semanas. Al analizar las características de mojabilidad del compuesto, se observaron cambios notables en el ángulo de contacto (CA) y la histéresis del ángulo de contacto (CAH) del 21.77% y 90.90%, respectivamente. La dinámica de impacto de la gota demostró además una reducción en la longitud de mojado y tiempos de equilibrio de la gota más rápidos con la duración prolongada del envejecimiento, lo que indica un declive progresivo en las características superficiales. Estos cambios se correlacionaron con reducciones en la resistencia a la flexión, resaltando la mayor sensibilidad de la superficie a la degradación ambiental en comparación con la integridad estructural interna. Este estudio enfatiza el papel crítico de la caracterización superficial en la predicción de la integridad general de los compuestos GFRP.