Papel en la caracterización de resinas epoxi.

El valor de epoxi sirve como parámetro analítico crítico para caracterizar la estructura molecular y la calidad de las resinas epoxi, particularmente para evaluar su grado de polimerización y grado de hidrólisis. En resinas epoxi a base de bisfenol A, como el éter diglicidílico de bisfenol A (DGEBA), el valor de epoxi se correlaciona inversamente con el grado promedio de polimerización (n), donde los valores más altos indican una n más baja y, por lo tanto, longitudes de cadena más cortas. Para resinas DGEBA líquidas estándar como D.E.R. 331, n es aproximadamente 0,15, lo que corresponde a valores de epoxi de 0,52 a 0,55 eq/100 g.[15] De manera similar, en las resinas epoxi a base de agua, los valores de epoxi de 0,44 a 0,51 eq/100 g reflejan valores de n de 0 a 1, mientras que un valor más bajo de 0,2 eq/100 g indica n de aproximadamente 2 a 5, lo que destaca cómo esta métrica cuantifica el grado de polimerización sin un análisis directo del peso molecular.[16]

Las desviaciones de los valores de epoxi esperados son indicativos de los niveles de hidrólisis o la presencia de productos de degradación, ya que las reacciones hidrolíticas escinden los anillos de epoxi, lo que reduce la concentración de grupos reactivos por unidad de masa. Las impurezas, como clorhidrinas residuales o monómeros sin reaccionar, también pueden afectar las mediciones del valor de epoxi, lo que permite la detección de inconsistencias de fabricación o efectos de exposición ambiental durante la evaluación de calidad.

El valor del epoxi influye significativamente en la cinética de curado y en las propiedades mecánicas resultantes de las redes epoxi curadas. Los valores de epoxi más altos, que denotan una mayor densidad de grupos epoxi, aceleran las tasas de curado al aumentar la reactividad con los endurecedores, como se observa en las variantes de epoxi de base biológica que exhiben una reactividad de curado mejorada en comparación con el DGEBA estándar. Sin embargo, esta mayor densidad de reticulación puede conducir a una gelificación y un curado más rápidos, pero a propiedades finales potencialmente quebradizas debido a la reducción de la flexibilidad de la cadena, particularmente en resinas de bajo contenido de n. Por el contrario, los valores moderados de epoxi promueven una cinética equilibrada, lo que produce materiales más duros con una mejor resistencia al impacto. Para las resinas epoxi comerciales de bisfenol A, los valores típicos de epoxi oscilan entre 0,4 y 0,6 eq/100 g, lo que optimiza estas compensaciones para aplicaciones que requieren perfiles de rendimiento específicos.[17][16]

Aplicaciones industriales

En la formulación de recubrimientos, adhesivos y compuestos a base de epoxi, el valor de epoxi sirve como parámetro clave para ajustar la densidad de reticulación, lo que influye directamente en las propiedades mecánicas y térmicas del producto final. Los valores de epoxi más altos, que indican una mayor cantidad de grupos epoxi reactivos por unidad de peso, promueven una reticulación más densa durante el curado, lo que resulta en una mayor rigidez, temperaturas de transición vítrea (Tg) más altas y una mejor resistencia a la deformación bajo carga. Por ejemplo, en recubrimientos protectores para superficies industriales, se seleccionan resinas con valores de epoxi de alrededor de 0,5 a 0,6 eq/100 g para lograr una densidad de reticulación óptima, equilibrando la durabilidad con la exposición ambiental con suficiente flexibilidad para evitar el agrietamiento. Por el contrario, se emplean valores de epoxi más bajos en adhesivos flexibles para reducir la densidad de reticulación, minimizando la fragilidad y manteniendo al mismo tiempo una fuerte unión a sustratos como metales o compuestos.[18][19]

Las pautas de formulación priorizan el equilibrio estequiométrico al alinear el valor de epoxi de la resina con el peso equivalente del agente de curado, asegurando una reacción completa y evitando componentes sin reaccionar que podrían comprometer el rendimiento. Esto generalmente se logra calculando las partes por cien de resina (phr) de agente de curado como phr = 100 × (peso equivalente de amina hidrógeno / peso equivalente de epoxi), donde el peso equivalente de epoxi es el inverso del valor de epoxi (EEW ​​= 100 / valor de epoxi en eq/100 g). En la práctica, las desviaciones de la estequiometría, como el uso de 0,8 a 0,9 equivalentes de agentes de curado de anhídrido en relación con los grupos epoxi, permiten ajustar la densidad de reticulación para necesidades específicas, como una mayor tenacidad en los adhesivos estructurales. Este enfoque es esencial en la fabricación de compuestos, donde las proporciones no coincidentes pueden provocar huecos o una capacidad de carga reducida.[20][21]

En aplicaciones electrónicas, como compuestos de encapsulado para placas de circuitos, el control preciso del valor del epoxi garantiza un curado y encapsulación confiables, proporcionando aislamiento eléctrico, amortiguación de vibraciones y gestión térmica bajo tensiones operativas. Las resinas con valores de epoxi de 0,4 a 0,5 eq/100 g se utilizan comúnmente para formular sistemas de encapsulado que logran una alta densidad de reticulación sin una viscosidad excesiva, lo que permite un llenado sin huecos y una protección de componentes a largo plazo en entornos hostiles como la electrónica automotriz. De manera similar, en los laminados aeroespaciales de alto rendimiento, los valores de epoxi se optimizan (a menudo 0,5–0,6 eq/100 g) para mejorar la confiabilidad del compuesto, y las redes más densas contribuyen a valores elevados de Tg que exceden los 150 °C para la resistencia térmica durante vuelos de alta velocidad o condiciones de reentrada.[22][23]

Los estudios de caso ilustran el impacto de los ajustes de valor de epoxi en las propiedades específicas. En una formulación para adhesivos electrónicos flexibles, la dilución de un epoxi de bisfenol A estándar (valor de epoxi ~0,51 eq/100 g) con un diluyente monofuncional redujo el valor de epoxi efectivo a ~0,35 eq/100 g, lo que redujo la densidad de reticulación y aumentó el alargamiento de rotura en un 50 % mientras se preserva la resistencia al corte por encima de 20 MPa. Para la resistencia térmica en laminados aeroespaciales, el aumento del valor epoxi a través de resinas novolacas de mayor funcionalidad (hasta 0,65 eq/100 g) aumentó la densidad de reticulación, aumentando la Tg a 180 °C y mejorando la deflexión del calor bajo carga, como se demuestra en paneles reforzados con fibra de carbono para estructuras de aeronaves. Estos ajustes resaltan cómo el valor del epoxi guía el diseño del producto para lograr confiabilidad y rendimiento.[24][25]

Métodos de valoración química

Los métodos de valoración química para determinar el valor de epoxi se basan en la reacción de apertura del anillo de los grupos epoxi con ácidos, seguida de una valoración para cuantificar el reactivo consumido. Estos enfoques de química húmeda son destructivos y generalmente implican disolver la muestra de resina en un solvente orgánico, dejar tiempo para la reacción y detectar el punto final mediante cambio de color o potenciometría.

El método de ácido clorhídrico-acetona utiliza un exceso de ácido clorhídrico para reaccionar con los grupos epoxi, y el ácido que no ha reaccionado se titula por retroceso utilizando hidróxido de sodio. El procedimiento comienza pesando 0,5 a 1,0 g de muestra (con una precisión de 0,0001 g) en un matraz cónico con tapón de vidrio esmerilado, agregando 10 ml de solución de ácido clorhídrico y acetona (relación v/v de 1:40) y dejando que la mezcla repose en la oscuridad durante al menos 30 minutos para completar la apertura del anillo. Luego, se añaden de 3 a 5 gotas de un indicador mixto (rojo cresol y azul de timol, ajustado a pH neutro) y la solución se titula con NaOH 0,1 N hasta que aparece un color azul púrpura persistente. De manera similar se realiza una titulación en blanco sin muestra y el valor de epoxi se calcula a partir de la diferencia en los volúmenes de titulante. Este método es particularmente adecuado para resinas epoxi de bajo peso molecular debido a su simplicidad y al uso de reactivos económicos.[26][27]

En el método del ácido perclórico realizado en dioxano, los grupos epoxi se someten a una apertura directa del anillo con ácido perclórico como valorante en un medio no acuoso, lo que permite la detección potenciométrica del punto final para mejorar la precisión. La muestra (0,6 a 0,9 meq de oxígeno oxirano) se pesa en un matraz Erlenmeyer y se disuelve en aproximadamente 10 ml de cloroformo, seguido de la adición de 10 ml de reactivo de bromuro de tetraetilamonio (100 g en 400 ml de ácido acético glacial) y 2 a 3 gotas de indicador cristal violeta. Luego se titula la mezcla con ácido perclórico 0,1 N en dioxano utilizando una microbureta hasta que se produce un cambio brusco de color de violeta a verde, corroborado mediante medición potenciométrica con electrodos de calomelanos de vidrio si es necesario. El punto final corresponde a la reacción completa donde el ácido perclórico protona y abre el anillo epoxi. Este enfoque es eficaz para resinas solubles en disolventes no acuosos, pero requiere condiciones anhidras para evitar interferencias.[28][29]

El método del bromuro de tetraetilamonio emplea sales de amonio cuaternario para facilitar la generación de bromuro de hidrógeno in situ para la apertura del anillo epoxi, a menudo bajo condiciones de transferencia de fase en un sistema bifásico, seguido de una titulación potenciométrica. Se pesa una muestra de 0,1 a 0,4 g en un vaso de precipitados, se disuelve en 10 ml de cloroformo mediante agitación (con calentamiento suave si es necesario y luego se enfría) y se añaden 20 ml de ácido acético glacial más 10 ml de solución de bromuro de tetraetilamonio y ácido acético (100 g de TEABr en 400 ml de ácido acético). Se sumergen los electrodos (vidrio y referencia con perclorato de sodio saturado en ácido acético) y se titula la solución con ácido perclórico 0,1 N en ácido acético hasta el punto de inflexión potenciométrica. Aquí, el ácido perclórico reacciona con TEABr para producir HBr, que cataliza la apertura del anillo epoxi mediante transferencia de fase desde la fase acuosa-acética al disolvente orgánico. Se ejecuta un blanco de forma idéntica para su corrección. Este método mejora la eficiencia de la reacción para resinas de mayor peso molecular mediante la función catalítica de la sal de amonio.[30][6]

Estos métodos de valoración química ofrecen alta precisión para resinas epoxi de bajo peso molecular, proporcionando una cuantificación estequiométrica de grupos epoxi con desviaciones estándar relativas a menudo inferiores al 2 % cuando se ejecutan correctamente. Sin embargo, requieren mucho tiempo, en algunos casos requieren 30 minutos o más para completar la reacción, e involucran solventes peligrosos como acetona, cloroformo y dioxano, lo que presenta riesgos para la salud y el medio ambiente. Además, la sensibilidad a la humedad y los grupos básicos que interfieren en la resina pueden afectar los resultados, lo que requiere condiciones anhidras estrictas y controles de pureza de las muestras.[26][29][31]

Métodos espectroscópicos

Los métodos espectroscópicos brindan alternativas rápidas y no destructivas a la valoración química tradicional para determinar el valor de epoxi en resinas, lo que permite el monitoreo en línea durante los procesos de fabricación. Estas técnicas se basan en las señales características de absorción o resonancia de los grupos epoxi, cuantificadas mediante calibración con estándares conocidos o mediciones de referencia.

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones (¹H-NMR) identifica protones epoxi en el rango de desplazamiento químico de 2,5 a 3,5 ppm, correspondientes a los hidrógenos de metileno y metino adyacentes al anillo de oxirano. La cuantificación del valor de epoxi se logra integrando estas señales en relación con un estándar interno, como protones aromáticos alrededor de 7,0 a 7,5 ppm, lo que permite el cálculo directo de la concentración de grupos epoxi sin destrucción de la muestra. Este método ha sido validado para varias resinas epoxi y ha arrojado resultados comparables a los estándares de titulación.[32][33]

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) utiliza bandas armónicas y combinadas asociadas con tramos C-H y C-O de epoxi, en particular la absorción prominente a aproximadamente 2208 nm. Los modelos de calibración, a menudo desarrollados utilizando regresión de mínimos cuadrados parciales, correlacionan estas características espectrales con el valor del epoxi, lo que permite una evaluación simultánea del progreso del curado en materiales compuestos. Este enfoque es particularmente adecuado para el control de procesos en el moldeo por transferencia de resina.[34][35]

La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) monitorea el anillo epoxi a través de absorciones características en la región de 750 a 910 cm⁻¹, principalmente la deformación asimétrica del anillo alrededor de 910 cm⁻¹. La intensidad de estas bandas disminuye con la apertura del anillo durante el curado, lo que permite estimar el valor del epoxi a través de relaciones de altura o área de pico normalizadas frente a referencias internas estables como tramos aromáticos de C-H a 1600 cm⁻¹. Las variantes de reflectancia total atenuada (ATR) -FTIR facilitan el análisis de muestras sólidas o viscosas.[36][37]

Estas técnicas espectroscópicas ofrecen ventajas clave, incluidos tiempos de análisis rápidos (a menudo, menos de 5 minutos), manipulación de muestras no destructiva y eliminación de reactivos químicos, lo que las hace ideales para el control de calidad en entornos industriales. Sin embargo, requieren una calibración sólida con estándares certificados para garantizar la precisión, y los efectos de la matriz de los aditivos o rellenos de resina pueden complicar la interpretación de la señal, lo que podría requerir un preprocesamiento quimiométrico.[29][38][39]

Fórmulas y derivaciones

El valor de epoxi (EV), expresado en equivalentes por 100 gramos de muestra, se calcula a partir de los datos de titulación utilizando la fórmula

donde VblankV_\text{blank}Vblank​ y VsampleV_\text{sample}Vsample​ son los volúmenes de valorante (en ml) consumidos en las valoraciones del blanco y de la muestra, respectivamente, NNN es la normalidad del valorante (en eq/L) y mmm es la masa de la muestra (en g). Esta fórmula surge de la reacción estequiométrica en el método de titulación, donde cada grupo epoxi sufre una apertura de anillo con un equivalente de ácido (típicamente HCl o ácido perclórico que genera HBr in situ), luego de la reacción.

(que representa el anillo de oxirano). La diferencia en los volúmenes de valorante corresponde a los equivalentes de ácido consumidos por los grupos epoxi, que, cuando se normaliza a 100 g de muestra, produce el EV directamente, suponiendo una relación molar de 1:1 por el mecanismo de apertura del anillo de epóxido.

El valor de epoxi está inversamente relacionado con el peso equivalente de epoxi (EEW, en g/eq) mediante la conversión de definición

que se deduce de las unidades: EEW representa gramos por equivalente de epoxi, por lo que el número de equivalentes por 100 g es el recíproco escalado en consecuencia.

La incertidumbre en el valor del epoxi se propaga a partir de errores de medición en los volúmenes de titulación, la normalidad del titulante y la masa de la muestra, siguiendo la fórmula de error relativo para la cantidad EV∝ΔV⋅NmEV \propto \frac{\Delta V \cdot N}{m}EV∝mΔV⋅N​,

donde ΔV=Vblank−Vsample\Delta V = V_\text{blank} - V_\text{sample}ΔV=Vblank​−Vsample​, y σ\sigmaσ denota incertidumbres estándar; la determinación del punto final en la titulación a menudo aporta el término más grande a través de σΔV\sigma_{\Delta V}σΔV​.

Cálculos de ejemplo

En los métodos de valoración química para la determinación del valor de epoxi, un ejemplo práctico implica analizar una muestra de 1.000 g de resina epoxi utilizando HCl 0,1 N en un medio de acetona. La titulación en blanco requiere 25,0 ml para alcanzar el punto final, mientras que la titulación de la muestra consume 20,5 ml. La diferencia de volumen de 4,5 ml representa el HCl consumido por los grupos epoxi. Aplicando la fórmula estándar para el valor de epoxi (EV en mol/100 g),

donde NNN es la normalidad del HCl (0,1 N) y WWW es el peso de la muestra (1.000 g), se obtiene

Este valor indica un contenido de epoxi relativamente bajo, típico de resinas diluidas o modificadas.

Para la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), el valor del epoxi se puede calcular a partir de relaciones de integración de protones en el espectro de ¹H RMN. En un ejemplo que utiliza resina epoxi E44 (un tipo de éter diglicidílico de bisfenol A), los protones del anillo de oxirano aparecen como señales alrededor de 2,7 a 3,5 ppm (integrándose a 3 protones por grupo epoxi: 2H para el metileno y 1H para el metino), referenciados contra los protones aromáticos en 6,8 a 7,2 ppm (4 protones). Para la estructura diglicidilo, los protones epoxi suman 6H y 4H aromáticos, dando una relación de integración de 1,5; combinado con el peso molecular promedio y la estructura de la resina, esto produce un EV de aproximadamente 0,45 mol/100 g para E44, lo que coincide con los valores de titulación de referencia y confirma la precisión del método para la confirmación estructural.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) emplea modelos de calibración de mínimos cuadrados parciales (PLS) para predecir el valor de epoxi a partir de espectros de absorbancia. Por ejemplo, en un conjunto de calibración de 104 muestras de resina epoxi (analizadas según ASTM D1652 para peso de referencia por epóxido, WPE), los datos NIR se trataron previamente con segundos derivados en rangos de longitud de onda de 816 a 1044 nm, 1120 a 1210 nm, 1290 a 1490 nm y 1570 a 2100 nm (usando 10 factores PLS). alcanzó un coeficiente de correlación de 0,989. Para una muestra de prueba en el rango de WPE de 650 a 770 g/eq (correspondiente a EV de 0,13 a 0,15 mol/100 g), el modelo predijo un WPE de 680 g/eq (EV ≈ 0,147 mol/100 g), en comparación con el valor de referencia de 675 g/eq (EV ≈ 0,148 mol/100 g), demostrando una alta confiabilidad predictiva con errores estándar de 3,2 a 3,4 g/eq.

El análisis de sensibilidad resalta el impacto de los errores de medición en la titulación en la precisión del valor de epoxi. Utilizando el ejemplo de titulación anterior con una diferencia de volumen de 4,5 ml y EV = 0,045 mol/100 g, un error de ±0,1 ml en el volumen del blanco o de la muestra altera la diferencia en ±0,1 ml. Esto se propaga a un error en EV de ±(0,1/4,5) × 0,045 ≈ ±0,001 mol/100 g, o aproximadamente ±2,2% de error relativo. Este análisis subraya la necesidad de lecturas precisas de las buretas para mantener la confiabilidad en el control de calidad industrial.

Estándares relevantes

La medición y la presentación de informes del valor de epoxi en resinas epoxi se rigen por varios estándares nacionales e internacionales que proporcionan protocolos estandarizados para garantizar la coherencia, precisión y seguridad en todas las industrias. Estos estándares especifican métodos basados ​​en titulación, con variaciones en reactivos y procedimientos adaptados a diferentes tipos de resina y requisitos regionales.[40]

ASTM D1652, desarrollado por ASTM International, describe el método de prueba estándar para determinar el contenido de epoxi de resinas epoxi mediante titulación de ácido clorhídrico en un medio de acetona. Publicado por primera vez como estándar tentativo en 1959 y formalizado en 1969, cubre resinas con contenidos de epóxido que varían del 0,1% al 26% e incluye procedimientos para valoración manual y automática para calcular el porcentaje de epóxido o peso equivalente de epoxi. El método enfatiza la preparación de la muestra para minimizar la hidrólisis y especifica límites de precisión, con una repetibilidad de aproximadamente el 2 % del contenido de epoxi y una reproducibilidad del 6 %. Las revisiones a lo largo del tiempo han perfeccionado la detección y calibración de terminales para mejorar la confiabilidad.[40][41]

La norma ISO 3001, emitida por la Organización Internacional de Normalización, especifica un método para la determinación del equivalente de epoxi en compuestos epoxi mediante valoración con ácido perclórico, aplicable a una amplia gama de resinas epoxi, incluidas aquellas con funcionalidades amina. Publicado inicialmente en 1975 y revisado en ediciones hasta 1999, implica disolver la muestra en un disolvente inerte, reaccionar con bromuro de hidrógeno generado in situ y valorar el exceso de ácido potenciométrica o visualmente. Este enfoque ofrece mayor precisión para materiales con bajo contenido de epoxi y aborda las interferencias de grupos hidrolizables, y el estándar requiere calibración con materiales de referencia certificados para mayor precisión.[42]

En China, GB/T 1677, establecido por la Administración de Normalización de China, proporciona métodos para determinar el valor de epoxi de los plastificantes epoxi, incluido el método de ácido clorhídrico-acetona (Método A) para aplicaciones generales y una alternativa para necesidades de mayor precisión. Documentado por primera vez en 1981 y actualizado a través de versiones como GB/T 1677-2008 y 2023, detalla la disolución en acetona, la reacción a temperatura ambiente y la retrovaloración con hidróxido de sodio, adecuado para la producción nacional de resina y el control de calidad en la fabricación de plásticos. La norma especifica límites para reactivos y equipos para garantizar resultados reproducibles dentro de un valor de epoxi de 0,01 mol/100 g.[43][44]

Desde la década de 1960, estos estándares han evolucionado significativamente para abordar las preocupaciones sobre la seguridad de los solventes, como reemplazar o modificar solventes clorados peligrosos con alternativas menos volátiles como el ácido acético, y para cumplir con requisitos de precisión más estrictos impulsados ​​por las demandas industriales de un rendimiento constante de la resina. Las primeras versiones se centraron en la reproducibilidad básica de la titulación, pero las actualizaciones posteriores incorporaron protocolos de seguridad para el manejo de reactivos corrosivos, validación estadística mejorada de métodos y adaptaciones para instrumentación automatizada, lo que refleja avances en química analítica y presiones regulatorias para la seguridad en el lugar de trabajo.[40]

Consideraciones de control de calidad

En el control de calidad de las resinas epoxi, garantizar mediciones precisas del valor de epoxi es fundamental para mantener un rendimiento constante del producto, ya que las desviaciones pueden afectar las tasas de curado y las propiedades mecánicas. Los factores clave que influyen en la precisión de la medición incluyen la homogeneidad de la muestra, que puede generar resultados inconsistentes si la resina no se disuelve o mezcla uniformemente antes de la prueba; por ejemplo, los métodos de espectroscopía de infrarrojo cercano mitigan esto empleando un modo de muestra en movimiento para promediar las faltas de homogeneidad. La interferencia de la humedad plantea otro desafío, particularmente en ensayos basados ​​en titulación, donde la contaminación del agua reduce la sensibilidad del punto final al reaccionar con reactivos como el ácido perclórico, lo que requiere el manejo de muestras secas y correcciones en blanco. El control de la temperatura durante las pruebas también es esencial, ya que las variaciones térmicas afectan el volumen del valorante debido a la expansión (corregido mediante factores como K = 1 – (t – t₀)/1000, donde t es la temperatura actual y t₀ es la temperatura de estandarización) y pueden alterar la viscosidad de la resina, lo que afecta las tasas de disolución.[45][30][30]

Los protocolos de control de calidad para el valor del epoxi generalmente implican pruebas de rutina integradas en los flujos de trabajo de producción para monitorear la consistencia de los lotes. La frecuencia de las pruebas varía según el fabricante, pero a menudo incluye una evaluación de cada rollo o lote de producción, como 20 rollos por lote en operaciones de preimpregnado, para detectar desviaciones tempranas. Los criterios de aceptación son estrictos, con especificaciones como un rango de peso equivalente de epoxi (EEW) de 117 a 133 g/eq para resinas comunes de éter diglicidílico de bisfenol A (DGEBA), como MY 720, que corresponde a aproximadamente una desviación de ±5 a 10 % de los valores objetivo para garantizar un curado confiable y un rendimiento de uso final. Estos protocolos se alinean con estándares como ASTM D1652 para métodos de titulación, enfatizando análisis replicados (por ejemplo, con desviaciones estándar relativas inferiores al 1%) para validar los resultados antes de la liberación del lote.[46][46][46]

La resolución de problemas de desviaciones en el valor del epoxi requiere identificar las causas fundamentales relacionadas con la síntesis o las condiciones de almacenamiento. Los valores bajos de epoxi a menudo se deben a una síntesis incompleta, como proporciones subóptimas de epiclorhidrina a amina durante la producción, o hidrólisis debido a una exposición excesiva a la humedad, que rompe los anillos de epoxi y aumenta el contenido de cloruro hidrolizable más allá de límites como el 0,53 %. Los valores altos pueden resultar de una reacción excesiva o de una eliminación incompleta del disolvente, lo que da lugar a distribuciones de peso molecular más altas que afectan la viscosidad. Las acciones correctivas incluyen ajustar los parámetros de reacción (p. ej., temperatura y tasas de adición de epiclorhidrina) en lotes posteriores, reprocesar material fuera de especificación para aplicaciones menos críticas o descartar lotes contaminados para evitar problemas posteriores, como un curado incompleto.[46][46][46]

Papel en la caracterización de resinas epoxi.

El valor de epoxi sirve como parámetro analítico crítico para caracterizar la estructura molecular y la calidad de las resinas epoxi, particularmente para evaluar su grado de polimerización y grado de hidrólisis. En resinas epoxi a base de bisfenol A, como el éter diglicidílico de bisfenol A (DGEBA), el valor de epoxi se correlaciona inversamente con el grado promedio de polimerización (n), donde los valores más altos indican una n más baja y, por lo tanto, longitudes de cadena más cortas. Para resinas DGEBA líquidas estándar como D.E.R. 331, n es aproximadamente 0,15, lo que corresponde a valores de epoxi de 0,52 a 0,55 eq/100 g.[15] De manera similar, en las resinas epoxi a base de agua, los valores de epoxi de 0,44 a 0,51 eq/100 g reflejan valores de n de 0 a 1, mientras que un valor más bajo de 0,2 eq/100 g indica n de aproximadamente 2 a 5, lo que destaca cómo esta métrica cuantifica el grado de polimerización sin un análisis directo del peso molecular.[16]

Las desviaciones de los valores de epoxi esperados son indicativos de los niveles de hidrólisis o la presencia de productos de degradación, ya que las reacciones hidrolíticas escinden los anillos de epoxi, lo que reduce la concentración de grupos reactivos por unidad de masa. Las impurezas, como clorhidrinas residuales o monómeros sin reaccionar, también pueden afectar las mediciones del valor de epoxi, lo que permite la detección de inconsistencias de fabricación o efectos de exposición ambiental durante la evaluación de calidad.

El valor del epoxi influye significativamente en la cinética de curado y en las propiedades mecánicas resultantes de las redes epoxi curadas. Los valores de epoxi más altos, que denotan una mayor densidad de grupos epoxi, aceleran las tasas de curado al aumentar la reactividad con los endurecedores, como se observa en las variantes de epoxi de base biológica que exhiben una reactividad de curado mejorada en comparación con el DGEBA estándar. Sin embargo, esta mayor densidad de reticulación puede conducir a una gelificación y un curado más rápidos, pero a propiedades finales potencialmente quebradizas debido a la reducción de la flexibilidad de la cadena, particularmente en resinas de bajo contenido de n. Por el contrario, los valores moderados de epoxi promueven una cinética equilibrada, lo que produce materiales más duros con una mejor resistencia al impacto. Para las resinas epoxi comerciales de bisfenol A, los valores típicos de epoxi oscilan entre 0,4 y 0,6 eq/100 g, lo que optimiza estas compensaciones para aplicaciones que requieren perfiles de rendimiento específicos.[17][16]

Aplicaciones industriales

En la formulación de recubrimientos, adhesivos y compuestos a base de epoxi, el valor de epoxi sirve como parámetro clave para ajustar la densidad de reticulación, lo que influye directamente en las propiedades mecánicas y térmicas del producto final. Los valores de epoxi más altos, que indican una mayor cantidad de grupos epoxi reactivos por unidad de peso, promueven una reticulación más densa durante el curado, lo que resulta en una mayor rigidez, temperaturas de transición vítrea (Tg) más altas y una mejor resistencia a la deformación bajo carga. Por ejemplo, en recubrimientos protectores para superficies industriales, se seleccionan resinas con valores de epoxi de alrededor de 0,5 a 0,6 eq/100 g para lograr una densidad de reticulación óptima, equilibrando la durabilidad con la exposición ambiental con suficiente flexibilidad para evitar el agrietamiento. Por el contrario, se emplean valores de epoxi más bajos en adhesivos flexibles para reducir la densidad de reticulación, minimizando la fragilidad y manteniendo al mismo tiempo una fuerte unión a sustratos como metales o compuestos.[18][19]

Las pautas de formulación priorizan el equilibrio estequiométrico al alinear el valor de epoxi de la resina con el peso equivalente del agente de curado, asegurando una reacción completa y evitando componentes sin reaccionar que podrían comprometer el rendimiento. Esto generalmente se logra calculando las partes por cien de resina (phr) de agente de curado como phr = 100 × (peso equivalente de amina hidrógeno / peso equivalente de epoxi), donde el peso equivalente de epoxi es el inverso del valor de epoxi (EEW ​​= 100 / valor de epoxi en eq/100 g). En la práctica, las desviaciones de la estequiometría, como el uso de 0,8 a 0,9 equivalentes de agentes de curado de anhídrido en relación con los grupos epoxi, permiten ajustar la densidad de reticulación para necesidades específicas, como una mayor tenacidad en los adhesivos estructurales. Este enfoque es esencial en la fabricación de compuestos, donde las proporciones no coincidentes pueden provocar huecos o una capacidad de carga reducida.[20][21]

En aplicaciones electrónicas, como compuestos de encapsulado para placas de circuitos, el control preciso del valor del epoxi garantiza un curado y encapsulación confiables, proporcionando aislamiento eléctrico, amortiguación de vibraciones y gestión térmica bajo tensiones operativas. Las resinas con valores de epoxi de 0,4 a 0,5 eq/100 g se utilizan comúnmente para formular sistemas de encapsulado que logran una alta densidad de reticulación sin una viscosidad excesiva, lo que permite un llenado sin huecos y una protección de componentes a largo plazo en entornos hostiles como la electrónica automotriz. De manera similar, en los laminados aeroespaciales de alto rendimiento, los valores de epoxi se optimizan (a menudo 0,5–0,6 eq/100 g) para mejorar la confiabilidad del compuesto, y las redes más densas contribuyen a valores elevados de Tg que exceden los 150 °C para la resistencia térmica durante vuelos de alta velocidad o condiciones de reentrada.[22][23]

Los estudios de caso ilustran el impacto de los ajustes de valor de epoxi en las propiedades específicas. En una formulación para adhesivos electrónicos flexibles, la dilución de un epoxi de bisfenol A estándar (valor de epoxi ~0,51 eq/100 g) con un diluyente monofuncional redujo el valor de epoxi efectivo a ~0,35 eq/100 g, lo que redujo la densidad de reticulación y aumentó el alargamiento de rotura en un 50 % mientras se preserva la resistencia al corte por encima de 20 MPa. Para la resistencia térmica en laminados aeroespaciales, el aumento del valor epoxi a través de resinas novolacas de mayor funcionalidad (hasta 0,65 eq/100 g) aumentó la densidad de reticulación, aumentando la Tg a 180 °C y mejorando la deflexión del calor bajo carga, como se demuestra en paneles reforzados con fibra de carbono para estructuras de aeronaves. Estos ajustes resaltan cómo el valor del epoxi guía el diseño del producto para lograr confiabilidad y rendimiento.[24][25]

Métodos de valoración química

Los métodos de valoración química para determinar el valor de epoxi se basan en la reacción de apertura del anillo de los grupos epoxi con ácidos, seguida de una valoración para cuantificar el reactivo consumido. Estos enfoques de química húmeda son destructivos y generalmente implican disolver la muestra de resina en un solvente orgánico, dejar tiempo para la reacción y detectar el punto final mediante cambio de color o potenciometría.

El método de ácido clorhídrico-acetona utiliza un exceso de ácido clorhídrico para reaccionar con los grupos epoxi, y el ácido que no ha reaccionado se titula por retroceso utilizando hidróxido de sodio. El procedimiento comienza pesando 0,5 a 1,0 g de muestra (con una precisión de 0,0001 g) en un matraz cónico con tapón de vidrio esmerilado, agregando 10 ml de solución de ácido clorhídrico y acetona (relación v/v de 1:40) y dejando que la mezcla repose en la oscuridad durante al menos 30 minutos para completar la apertura del anillo. Luego, se añaden de 3 a 5 gotas de un indicador mixto (rojo cresol y azul de timol, ajustado a pH neutro) y la solución se titula con NaOH 0,1 N hasta que aparece un color azul púrpura persistente. De manera similar se realiza una titulación en blanco sin muestra y el valor de epoxi se calcula a partir de la diferencia en los volúmenes de titulante. Este método es particularmente adecuado para resinas epoxi de bajo peso molecular debido a su simplicidad y al uso de reactivos económicos.[26][27]

En el método del ácido perclórico realizado en dioxano, los grupos epoxi se someten a una apertura directa del anillo con ácido perclórico como valorante en un medio no acuoso, lo que permite la detección potenciométrica del punto final para mejorar la precisión. La muestra (0,6 a 0,9 meq de oxígeno oxirano) se pesa en un matraz Erlenmeyer y se disuelve en aproximadamente 10 ml de cloroformo, seguido de la adición de 10 ml de reactivo de bromuro de tetraetilamonio (100 g en 400 ml de ácido acético glacial) y 2 a 3 gotas de indicador cristal violeta. Luego se titula la mezcla con ácido perclórico 0,1 N en dioxano utilizando una microbureta hasta que se produce un cambio brusco de color de violeta a verde, corroborado mediante medición potenciométrica con electrodos de calomelanos de vidrio si es necesario. El punto final corresponde a la reacción completa donde el ácido perclórico protona y abre el anillo epoxi. Este enfoque es eficaz para resinas solubles en disolventes no acuosos, pero requiere condiciones anhidras para evitar interferencias.[28][29]

El método del bromuro de tetraetilamonio emplea sales de amonio cuaternario para facilitar la generación de bromuro de hidrógeno in situ para la apertura del anillo epoxi, a menudo bajo condiciones de transferencia de fase en un sistema bifásico, seguido de una titulación potenciométrica. Se pesa una muestra de 0,1 a 0,4 g en un vaso de precipitados, se disuelve en 10 ml de cloroformo mediante agitación (con calentamiento suave si es necesario y luego se enfría) y se añaden 20 ml de ácido acético glacial más 10 ml de solución de bromuro de tetraetilamonio y ácido acético (100 g de TEABr en 400 ml de ácido acético). Se sumergen los electrodos (vidrio y referencia con perclorato de sodio saturado en ácido acético) y se titula la solución con ácido perclórico 0,1 N en ácido acético hasta el punto de inflexión potenciométrica. Aquí, el ácido perclórico reacciona con TEABr para producir HBr, que cataliza la apertura del anillo epoxi mediante transferencia de fase desde la fase acuosa-acética al disolvente orgánico. Se ejecuta un blanco de forma idéntica para su corrección. Este método mejora la eficiencia de la reacción para resinas de mayor peso molecular mediante la función catalítica de la sal de amonio.[30][6]

Estos métodos de valoración química ofrecen alta precisión para resinas epoxi de bajo peso molecular, proporcionando una cuantificación estequiométrica de grupos epoxi con desviaciones estándar relativas a menudo inferiores al 2 % cuando se ejecutan correctamente. Sin embargo, requieren mucho tiempo, en algunos casos requieren 30 minutos o más para completar la reacción, e involucran solventes peligrosos como acetona, cloroformo y dioxano, lo que presenta riesgos para la salud y el medio ambiente. Además, la sensibilidad a la humedad y los grupos básicos que interfieren en la resina pueden afectar los resultados, lo que requiere condiciones anhidras estrictas y controles de pureza de las muestras.[26][29][31]

Métodos espectroscópicos

Los métodos espectroscópicos brindan alternativas rápidas y no destructivas a la valoración química tradicional para determinar el valor de epoxi en resinas, lo que permite el monitoreo en línea durante los procesos de fabricación. Estas técnicas se basan en las señales características de absorción o resonancia de los grupos epoxi, cuantificadas mediante calibración con estándares conocidos o mediciones de referencia.

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones (¹H-NMR) identifica protones epoxi en el rango de desplazamiento químico de 2,5 a 3,5 ppm, correspondientes a los hidrógenos de metileno y metino adyacentes al anillo de oxirano. La cuantificación del valor de epoxi se logra integrando estas señales en relación con un estándar interno, como protones aromáticos alrededor de 7,0 a 7,5 ppm, lo que permite el cálculo directo de la concentración de grupos epoxi sin destrucción de la muestra. Este método ha sido validado para varias resinas epoxi y ha arrojado resultados comparables a los estándares de titulación.[32][33]

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) utiliza bandas armónicas y combinadas asociadas con tramos C-H y C-O de epoxi, en particular la absorción prominente a aproximadamente 2208 nm. Los modelos de calibración, a menudo desarrollados utilizando regresión de mínimos cuadrados parciales, correlacionan estas características espectrales con el valor del epoxi, lo que permite una evaluación simultánea del progreso del curado en materiales compuestos. Este enfoque es particularmente adecuado para el control de procesos en el moldeo por transferencia de resina.[34][35]

La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) monitorea el anillo epoxi a través de absorciones características en la región de 750 a 910 cm⁻¹, principalmente la deformación asimétrica del anillo alrededor de 910 cm⁻¹. La intensidad de estas bandas disminuye con la apertura del anillo durante el curado, lo que permite estimar el valor del epoxi a través de relaciones de altura o área de pico normalizadas frente a referencias internas estables como tramos aromáticos de C-H a 1600 cm⁻¹. Las variantes de reflectancia total atenuada (ATR) -FTIR facilitan el análisis de muestras sólidas o viscosas.[36][37]

Estas técnicas espectroscópicas ofrecen ventajas clave, incluidos tiempos de análisis rápidos (a menudo, menos de 5 minutos), manipulación de muestras no destructiva y eliminación de reactivos químicos, lo que las hace ideales para el control de calidad en entornos industriales. Sin embargo, requieren una calibración sólida con estándares certificados para garantizar la precisión, y los efectos de la matriz de los aditivos o rellenos de resina pueden complicar la interpretación de la señal, lo que podría requerir un preprocesamiento quimiométrico.[29][38][39]

Fórmulas y derivaciones

El valor de epoxi (EV), expresado en equivalentes por 100 gramos de muestra, se calcula a partir de los datos de titulación utilizando la fórmula

donde VblankV_\text{blank}Vblank​ y VsampleV_\text{sample}Vsample​ son los volúmenes de valorante (en ml) consumidos en las valoraciones del blanco y de la muestra, respectivamente, NNN es la normalidad del valorante (en eq/L) y mmm es la masa de la muestra (en g). Esta fórmula surge de la reacción estequiométrica en el método de titulación, donde cada grupo epoxi sufre una apertura de anillo con un equivalente de ácido (típicamente HCl o ácido perclórico que genera HBr in situ), luego de la reacción.

(que representa el anillo de oxirano). La diferencia en los volúmenes de valorante corresponde a los equivalentes de ácido consumidos por los grupos epoxi, que, cuando se normaliza a 100 g de muestra, produce el EV directamente, suponiendo una relación molar de 1:1 por el mecanismo de apertura del anillo de epóxido.

El valor de epoxi está inversamente relacionado con el peso equivalente de epoxi (EEW, en g/eq) mediante la conversión de definición

que se deduce de las unidades: EEW representa gramos por equivalente de epoxi, por lo que el número de equivalentes por 100 g es el recíproco escalado en consecuencia.

La incertidumbre en el valor del epoxi se propaga a partir de errores de medición en los volúmenes de titulación, la normalidad del titulante y la masa de la muestra, siguiendo la fórmula de error relativo para la cantidad EV∝ΔV⋅NmEV \propto \frac{\Delta V \cdot N}{m}EV∝mΔV⋅N​,

donde ΔV=Vblank−Vsample\Delta V = V_\text{blank} - V_\text{sample}ΔV=Vblank​−Vsample​, y σ\sigmaσ denota incertidumbres estándar; la determinación del punto final en la titulación a menudo aporta el término más grande a través de σΔV\sigma_{\Delta V}σΔV​.

Cálculos de ejemplo

En los métodos de valoración química para la determinación del valor de epoxi, un ejemplo práctico implica analizar una muestra de 1.000 g de resina epoxi utilizando HCl 0,1 N en un medio de acetona. La titulación en blanco requiere 25,0 ml para alcanzar el punto final, mientras que la titulación de la muestra consume 20,5 ml. La diferencia de volumen de 4,5 ml representa el HCl consumido por los grupos epoxi. Aplicando la fórmula estándar para el valor de epoxi (EV en mol/100 g),

donde NNN es la normalidad del HCl (0,1 N) y WWW es el peso de la muestra (1.000 g), se obtiene

Este valor indica un contenido de epoxi relativamente bajo, típico de resinas diluidas o modificadas.

Para la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), el valor del epoxi se puede calcular a partir de relaciones de integración de protones en el espectro de ¹H RMN. En un ejemplo que utiliza resina epoxi E44 (un tipo de éter diglicidílico de bisfenol A), los protones del anillo de oxirano aparecen como señales alrededor de 2,7 a 3,5 ppm (integrándose a 3 protones por grupo epoxi: 2H para el metileno y 1H para el metino), referenciados contra los protones aromáticos en 6,8 a 7,2 ppm (4 protones). Para la estructura diglicidilo, los protones epoxi suman 6H y 4H aromáticos, dando una relación de integración de 1,5; combinado con el peso molecular promedio y la estructura de la resina, esto produce un EV de aproximadamente 0,45 mol/100 g para E44, lo que coincide con los valores de titulación de referencia y confirma la precisión del método para la confirmación estructural.

La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) emplea modelos de calibración de mínimos cuadrados parciales (PLS) para predecir el valor de epoxi a partir de espectros de absorbancia. Por ejemplo, en un conjunto de calibración de 104 muestras de resina epoxi (analizadas según ASTM D1652 para peso de referencia por epóxido, WPE), los datos NIR se trataron previamente con segundos derivados en rangos de longitud de onda de 816 a 1044 nm, 1120 a 1210 nm, 1290 a 1490 nm y 1570 a 2100 nm (usando 10 factores PLS). alcanzó un coeficiente de correlación de 0,989. Para una muestra de prueba en el rango de WPE de 650 a 770 g/eq (correspondiente a EV de 0,13 a 0,15 mol/100 g), el modelo predijo un WPE de 680 g/eq (EV ≈ 0,147 mol/100 g), en comparación con el valor de referencia de 675 g/eq (EV ≈ 0,148 mol/100 g), demostrando una alta confiabilidad predictiva con errores estándar de 3,2 a 3,4 g/eq.

El análisis de sensibilidad resalta el impacto de los errores de medición en la titulación en la precisión del valor de epoxi. Utilizando el ejemplo de titulación anterior con una diferencia de volumen de 4,5 ml y EV = 0,045 mol/100 g, un error de ±0,1 ml en el volumen del blanco o de la muestra altera la diferencia en ±0,1 ml. Esto se propaga a un error en EV de ±(0,1/4,5) × 0,045 ≈ ±0,001 mol/100 g, o aproximadamente ±2,2% de error relativo. Este análisis subraya la necesidad de lecturas precisas de las buretas para mantener la confiabilidad en el control de calidad industrial.

Estándares relevantes

La medición y la presentación de informes del valor de epoxi en resinas epoxi se rigen por varios estándares nacionales e internacionales que proporcionan protocolos estandarizados para garantizar la coherencia, precisión y seguridad en todas las industrias. Estos estándares especifican métodos basados ​​en titulación, con variaciones en reactivos y procedimientos adaptados a diferentes tipos de resina y requisitos regionales.[40]

ASTM D1652, desarrollado por ASTM International, describe el método de prueba estándar para determinar el contenido de epoxi de resinas epoxi mediante titulación de ácido clorhídrico en un medio de acetona. Publicado por primera vez como estándar tentativo en 1959 y formalizado en 1969, cubre resinas con contenidos de epóxido que varían del 0,1% al 26% e incluye procedimientos para valoración manual y automática para calcular el porcentaje de epóxido o peso equivalente de epoxi. El método enfatiza la preparación de la muestra para minimizar la hidrólisis y especifica límites de precisión, con una repetibilidad de aproximadamente el 2 % del contenido de epoxi y una reproducibilidad del 6 %. Las revisiones a lo largo del tiempo han perfeccionado la detección y calibración de terminales para mejorar la confiabilidad.[40][41]

La norma ISO 3001, emitida por la Organización Internacional de Normalización, especifica un método para la determinación del equivalente de epoxi en compuestos epoxi mediante valoración con ácido perclórico, aplicable a una amplia gama de resinas epoxi, incluidas aquellas con funcionalidades amina. Publicado inicialmente en 1975 y revisado en ediciones hasta 1999, implica disolver la muestra en un disolvente inerte, reaccionar con bromuro de hidrógeno generado in situ y valorar el exceso de ácido potenciométrica o visualmente. Este enfoque ofrece mayor precisión para materiales con bajo contenido de epoxi y aborda las interferencias de grupos hidrolizables, y el estándar requiere calibración con materiales de referencia certificados para mayor precisión.[42]

En China, GB/T 1677, establecido por la Administración de Normalización de China, proporciona métodos para determinar el valor de epoxi de los plastificantes epoxi, incluido el método de ácido clorhídrico-acetona (Método A) para aplicaciones generales y una alternativa para necesidades de mayor precisión. Documentado por primera vez en 1981 y actualizado a través de versiones como GB/T 1677-2008 y 2023, detalla la disolución en acetona, la reacción a temperatura ambiente y la retrovaloración con hidróxido de sodio, adecuado para la producción nacional de resina y el control de calidad en la fabricación de plásticos. La norma especifica límites para reactivos y equipos para garantizar resultados reproducibles dentro de un valor de epoxi de 0,01 mol/100 g.[43][44]

Desde la década de 1960, estos estándares han evolucionado significativamente para abordar las preocupaciones sobre la seguridad de los solventes, como reemplazar o modificar solventes clorados peligrosos con alternativas menos volátiles como el ácido acético, y para cumplir con requisitos de precisión más estrictos impulsados ​​por las demandas industriales de un rendimiento constante de la resina. Las primeras versiones se centraron en la reproducibilidad básica de la titulación, pero las actualizaciones posteriores incorporaron protocolos de seguridad para el manejo de reactivos corrosivos, validación estadística mejorada de métodos y adaptaciones para instrumentación automatizada, lo que refleja avances en química analítica y presiones regulatorias para la seguridad en el lugar de trabajo.[40]

Consideraciones de control de calidad

En el control de calidad de las resinas epoxi, garantizar mediciones precisas del valor de epoxi es fundamental para mantener un rendimiento constante del producto, ya que las desviaciones pueden afectar las tasas de curado y las propiedades mecánicas. Los factores clave que influyen en la precisión de la medición incluyen la homogeneidad de la muestra, que puede generar resultados inconsistentes si la resina no se disuelve o mezcla uniformemente antes de la prueba; por ejemplo, los métodos de espectroscopía de infrarrojo cercano mitigan esto empleando un modo de muestra en movimiento para promediar las faltas de homogeneidad. La interferencia de la humedad plantea otro desafío, particularmente en ensayos basados ​​en titulación, donde la contaminación del agua reduce la sensibilidad del punto final al reaccionar con reactivos como el ácido perclórico, lo que requiere el manejo de muestras secas y correcciones en blanco. El control de la temperatura durante las pruebas también es esencial, ya que las variaciones térmicas afectan el volumen del valorante debido a la expansión (corregido mediante factores como K = 1 – (t – t₀)/1000, donde t es la temperatura actual y t₀ es la temperatura de estandarización) y pueden alterar la viscosidad de la resina, lo que afecta las tasas de disolución.[45][30][30]

Los protocolos de control de calidad para el valor del epoxi generalmente implican pruebas de rutina integradas en los flujos de trabajo de producción para monitorear la consistencia de los lotes. La frecuencia de las pruebas varía según el fabricante, pero a menudo incluye una evaluación de cada rollo o lote de producción, como 20 rollos por lote en operaciones de preimpregnado, para detectar desviaciones tempranas. Los criterios de aceptación son estrictos, con especificaciones como un rango de peso equivalente de epoxi (EEW) de 117 a 133 g/eq para resinas comunes de éter diglicidílico de bisfenol A (DGEBA), como MY 720, que corresponde a aproximadamente una desviación de ±5 a 10 % de los valores objetivo para garantizar un curado confiable y un rendimiento de uso final. Estos protocolos se alinean con estándares como ASTM D1652 para métodos de titulación, enfatizando análisis replicados (por ejemplo, con desviaciones estándar relativas inferiores al 1%) para validar los resultados antes de la liberación del lote.[46][46][46]

La resolución de problemas de desviaciones en el valor del epoxi requiere identificar las causas fundamentales relacionadas con la síntesis o las condiciones de almacenamiento. Los valores bajos de epoxi a menudo se deben a una síntesis incompleta, como proporciones subóptimas de epiclorhidrina a amina durante la producción, o hidrólisis debido a una exposición excesiva a la humedad, que rompe los anillos de epoxi y aumenta el contenido de cloruro hidrolizable más allá de límites como el 0,53 %. Los valores altos pueden resultar de una reacción excesiva o de una eliminación incompleta del disolvente, lo que da lugar a distribuciones de peso molecular más altas que afectan la viscosidad. Las acciones correctivas incluyen ajustar los parámetros de reacción (p. ej., temperatura y tasas de adición de epiclorhidrina) en lotes posteriores, reprocesar material fuera de especificación para aplicaciones menos críticas o descartar lotes contaminados para evitar problemas posteriores, como un curado incompleto.[46][46][46]