Composite
Los composites o resinas compuestas son materiales sintéticos mezclados heterogéneamente formando un compuesto, como su nombre indica. Están formados por moléculas de elementos variados. Estos componentes pueden ser de dos tipos: los de cohesión y los de refuerzo. Los componentes de cohesión envuelven y unen los componentes de refuerzo (o simplemente refuerzos) manteniendo la rigidez y la posición de éstos. Los refuerzos dotan al conjunto con unas propiedades físicas que mejoran la cohesión y la rigidez. Así pues, esta combinación de materiales confiere al compuesto unas propiedades mecánicas notablemente superiores a las de las materias primas de las que procede. Tales moléculas suelen formar estructuras muy resistentes y livianas; por este motivo se utilizan desde mediados del siglo XX en los más variados campos: aeronáutica, fabricación de prótesis, astro y cosmonáutica, ingeniería naval, ingeniería civil, artículos de campismo, etc
El adobe, formado por arcilla y paja, es el composite más antiguo que conocemos y aún hoy se sigue utilizando en la construcción de viviendas. Macroscópicamente, la arcilla (cohesión) se distingue de la paja (refuerzo), pero la mezcla heterogénea tiene unas propiedades mecánicas mejores que las de sus respectivos componentes individuales. Otro ejemplo claro lo podemos encontrar en los cimientos de los edificios: hormigón reforzado con una matriz de acero corrugado, los innovadores cimientos de goma y muelles de Japón para amortiguar los terremotos (aislamiento sísmico). Los composites se utilizan en la industria aeroespacial y aeronáutica para aligerar el peso de la estructura y para el revestimiento de satélites, transbordadores y aviones.
Fabricación de composites
Existe un amplio abanico de industrias que se dedican a la fabricación de composites:
- Hay composites que se usan para el empastado y remodelación de dientes.
- Los tubos de lanzagranadas y de mortero en el ámbito militar o los mástiles de regatas están hecho de fibras de hilo urdido en diagonal embebidas en una resina termoestable.
- La cubierta de las ruedas de cualquier vehículo, los manguitos (o tubos) del circuito de agua de un motor de combustión interna refrigerado por agua, están hechos de caucho reforzado de fibras.
- La carpenta y revestimiento de aviones, helicópteros, cohetes espaciales están formados por cajones y paneles de fibra de vidrio o fibra de carbono.
- La fabricación de grandes recipientes de plástico en los que se envuelven con fibra.
- Materiales de construcción: agregados de áridos, asfalto, cerámicas y cementos.
Composites en odontología
Se utilizan en odontología para obturar dientes. A diferencia de la amalgama de plata, que requiere para su obturación unas cavidades especiales (cavidades de Black), el composite se adhiere micromecánicamente a la superficie del diente sin depender de la cavidad. Las resinas compuestas constan de un componente orgánico polimérico llamado matriz, y un componente inorgánico que actúa como mineral de relleno.
La primera C compuesta, sintetizada en 1962 por Ray Bowen estaba formada por bisfenol glicidil como matriz orgánica y cuarzo como relleno inorgánico.
Una de las grandes ventajas de los composites es que permiten diversos colores, que emulan la coloración de las piezas.
Composición
Matriz orgánica:
- BIS GMA: bisfenol glicidil metacrilato, tiene un alto peso molecular, es muy viscoso por lo que es difícil su manipulación, su estructura química tiene dos enlaces reactivos en ambos extremos de la molécula.
- UDMA: uretano de metacrilato, fue descubierto en 1974. Se diferencia del anterior en que tiene mejor viscosidad y rigidez, pero mayor contracción de polimerización.
- Monomeros: Son partículas de bajo peso molecular, también llamados controladores de viscosidad.
Relleno inorgánico: En toda resina compuesta la parte orgánica dará las propiedades negativas y la parte de relleno inorgánico las propiedades positivas. Los minerales más utilizados en la actualidad para el relleno inorgánico son: cuarzo, zirconita y los silicatos de aluminio.
Otros componentes: podemos mencionar
- Agentes de unión: son los silanos.
- Iniciadores-activadores: Puede ser por medio de una reacción química usando peróxido de benzoilo y aminas terciarias o por reacción foto-química, por fotopolimerización, usando canforquinona y aminas terciarias.