Taka Norimasa, Aoyagi Yujin, Okawa Seigo y Uoshima Katsumi
Objetivo: El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos de las condiciones de silanización en las propiedades mecánicas de la resina reforzada con fibra de SiC.
Materiales y métodos: Se preparó una mezcla de dimetacrilato de uretano y dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA), con canforquinona y metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo como iniciador de luz visible, como resina matriz. La fibra de SiC que contenía 10% en masa de oxígeno se silanizó mediante dos métodos, utilizando agentes de acoplamiento de silano experimentales que contenían 0,5, 1,0 y 2,0% en masa de 3-(metacriloiloxi) propil trimetoxi silano (γ-MPTS). Los métodos de silanización fueron el método de secado, que permitió la silanización en condiciones atmosféricas durante dos semanas, y el método de calentamiento, que permitió la silanización a 100 °C durante 30 min. Después de la silanización, las fibras de SiC se analizaron mediante espectroscopia de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR). Las propiedades mecánicas de la resina experimental reforzada con fibra de SiC se midieron mediante la prueba de flexión de tres puntos de acuerdo con la norma ISO 4049:2009, y la superficie de fractura de la resina reforzada con fibra de SiC se observó utilizando un microanalizador de sonda electrónica (EPMA).
Resultados: Los picos de absorbancia de FTIR a 815 cm -1 atribuidos a los grupos Si-O-CH3 del γ-MPTS y 1087 cm -1 atribuidos al enlace de siloxano Si-O-Si se observaron en la fibra de SiC silanizada con 1,0 % en masa de γ-MPTS mediante el método de secado. Además, la observación de EPMA mostró que estas fibras de SiC estaban cubiertas con la resina matriz. Por lo tanto, estas fibras de SiC podrían adherirse químicamente a la resina matriz. La resistencia a la flexión y el módulo de la resina reforzada con fibra que contiene la fibra de SiC silanizada con 1,0 % en masa de γ-MPTS mediante el método de secado fueron 238,7 ± 41,1 MPa y 6,0 ± 1,1 GPa, respectivamente. Por el contrario, los de la resina reforzada con fibra de SiC que contiene las fibras de SiC silanizadas por el método de calentamiento no mejoraron.
Conclusión: La resina reforzada que contiene la fibra de SiC silanizada con 1,0 % en masa de γ-MPTS mediante el método de secado mostró propiedades mecánicas superiores a las de la otra resina reforzada con fibra de SiC.