¿Qué son las resinas epóxicas y cómo nacieron?

Las resinas epóxicas son polímeros termoestables que, al mezclarse con un endurecedor, forman una estructura sólida altamente resistente.

• Inventores: Pierre Castan (Suiza) y S.O. Greenlee (EE.UU.)

• Año: 1936

• Motivación: Buscar adhesivos industriales resistentes y duraderos para sectores como aeronáutica, metalurgia y construcción.

• Primer uso: Revestimientos protectores y adhesivos estructurales.

¿Cuáles son sus componentes y cómo están compuestos químicamente?

Las resinas epóxicas son sistemas bicomponentes:

Componente A: Resina

• Principalmente a base de Bisfenol A y Epiclorohidrina.

• Contiene grupos epóxidos (anillos de tres átomos: dos de carbono y uno de oxígeno), que son altamente reactivos.

Componente B: Endurecedor

• Generalmente amina (alifática, cicloalifática o aromática).

• Contiene átomos de nitrógeno con pares de electrones libres que pueden atacar los grupos epóxidos.

¿Qué reacción sucede entre los componentes y cómo se produce la adhesión?

Reacción principal: Polimerización por apertura de anillo (curado epóxico)

Cuando resina y endurecedor se combinan:

• El grupo epóxido se abre y forma enlaces covalentes con el endurecedor.

• Esto genera una red tridimensional rígida.

¿Cómo se adhiere al material?

• Si la superficie lo permite, los grupos funcionales del adhesivo pueden interactuar químicamente con el sustrato (por ejemplo, metales u hormigón).

• A nivel atómico, se crean fuerzas de atracción (Van der Waals, puentes de hidrógeno, o enlaces covalentes) entre los átomos del adhesivo y los del material.

¿Qué es la energía superficial y cómo influye?

Energía superficial es la capacidad de un material para atraer otras moléculas hacia sí mismo.

• Alta energía superficial → Buen mojado y adhesión.
  Ej: metales, cerámicas, vidrio, hormigón.

• Baja energía superficial → Mal mojado y adhesión débil.
  Ej: polietileno (PE), polipropileno (PP), PTFE (teflón).

¿Qué sucede si aplicamos resina epóxica directamente sobre materiales de baja energía?

• La resina no logra formar enlaces estables.

• Se necesita crear un "puente de adherencia", ya sea físico (rugosidad) o químico (uso de primers).

Preparación de superficie antes de aplicar resina epóxica

Para asegurar una unión efectiva y duradera, la superficie debe cumplir con:

• Limpieza completa: eliminar grasa, polvo, óxido o humedad.

• Secado absoluto: sin agua ni aceites.

• Rugosidad leve o media: lijado o arenado para aumentar superficie activa.

• Evitar contaminantes: No tocar con las manos después de preparar.

 ¿Cuándo es reparable una pieza con resina epóxica?

El espesor mínimo depende de la resistencia estructural y el uso funcional del componente:

Ejemplos:

• Una carcasa metálica con 50–75% de espesor dañado puede repararse si:

  • La estructura remanente soporta la carga.

  • Se aplica una resina cargada (como acero líquido) para reconstrucción.

  • Se refuerza con malla metálica o fibras.

• Si el daño afecta la integridad total, la resina puede recuperar forma, pero no resistencia estructural total → se recomienda refuerzo mecánico adicional.

¿Qué hacer con materiales de baja energía superficial?

¿Qué son?

Plásticos como:

• PE (polietileno)

• PP (polipropileno)

• PTFE (teflón)

• PVC blando o silicona

Tienen estructuras químicas con cadenas no polares, lo que impide la interacción con los grupos funcionales del adhesivo.

¿Cómo lo resolvemos? → Uso de Primers

Un primer es una sustancia química que se aplica sobre la superficie antes de usar la resina.

¿Qué contiene?

• Solventes activadores

• Resinas funcionales de bajo peso molecular

• En algunos casos, ácidos o radicales libres

¿Qué hacen a nivel químico?

• Modifican químicamente la superficie del plástico creando nuevos grupos polares o mejorando la energía superficial.

• Permiten que la resina “moje” correctamente el material y se forme un enlace físico-químico estable.

Las resinas epóxicas son uno de los sistemas de unión y reparación más versátiles y resistentes del mercado. Pero su efectividad depende del entendimiento técnico del material a reparar, la preparación de la superficie y el uso adecuado de accesorios como primers.