BRPI0809080A2 - Material compósito - Google Patents
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Description
“MATERIAL COMPÓSITO” Campo técnico e aplicabilidade industrial da invenção
A presente invenção refere-se genericamente ao campo de material compósito e, mais particularmente, a um material compósito novo, um método de fabricar esse material, métodos de enrolamento em filamento, pultrusão e moldagem aberta desse material e produtos novos feitos por esse material e por esses métodos.
Antecedentes da invenção
A patente US 6.811.877 de Haislet e outros revela uma estrutura de corda para uso, por exemplo, na fabricação de pneus. A estrutura de corda inclui uma série de filamentos de núcleo formados de material metálico, preferivelmente aço, e uma série de filamentos de fibra formados de vidro, carbono, polipropileno, náilon, aramida, algodão, lã, Iycra ou outros fios metálicos. O filamento pode ser impregnado com várias resinas que incluem gesso ou cimentos modificados por polímero.
A patente US 6.524.679 de Hauber e outros revela uma placa de gesso reforçada com vidro que compreende fibra de vidro aleatoriamente orientada impregnada com uma pasta de gesso.
Embora seja conhecida a utilização de fibra de vidro impregnada com uma matriz de gesso modificado por polímero para produzir um reforço para pneus e placa de gesso para construção, a presente invenção refere-se a um material compósito novo útil em processos de enrolamento em filamento, pultrusão e moldagem aberta para produzir produtos novos e úteis.
Sumário da invenção
De acordo com as finalidades da presente invenção como descrito aqui, um material compósito aperfeiçoado é fornecido que compreende um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz baseado em água. O tecido contínuo é feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida e misturas das mesmas. Embora substancialmente qualquer tipo de fibras de vidro possa ser utilizado, fibras de vidro-E são particularmente úteis no material compósito.
O aglutinante de matriz à base de água inclui um material orgânico, um material inorgânico e água. Tipicamente o material orgânico é um polímero selecionado de um grupo que consiste em resina de formaldeído uréia, resina de formaldeído melamina, resina de formaldeído-fenol, acetato de polivinil, álcool de polivinil, estireno butadieno, emulsão acrílica, uretano e misturas dos mesmos. Tipicamente, o material inorgânico é um gesso. O aglutinante de matriz à base de água inclui entre 30 e 80 por cento em peso de gesso, entre 0,1 e 40 por cento em peso de polímero e 10 e 30 por cento em peso de água. Tipicamente, o aglutinante de matriz à base de água inclui entre 0,1 e 5 por cento em peso de redutor de densidade. Esse redutor de densidade pode ser perlita. Além disso, o aglutinante de matriz à base de água pode incluir também entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de poliacrilamida e entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de agente de acoplamento de silano. Tipicamente, o material compósito compreende entre 10 e 70 por cento em peso de tecido contínuo e entre 30 e 90 por cento em peso de aglutinante de matriz baseado em água.
De acordo com um aspecto adicional da presente invenção é fornecido um método de fabricar um material compósito. Esse método compreende impregnar um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas com um aglutinante de matriz à base de água incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água. Mais especificamente, o método inclui o uso de aglutinante de matriz à base de água incluindo gesso, polímero e água. Ainda adicionalmente, o método inclui utilizar um tecido de fibra de vidro úmida para tecido contínuo e um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água para o aglutinante de matriz baseada em água. Ainda adicionalmente o método inclui utilizar o aglutinante de matriz baseado em água com uma densidade entre 1,2 e 2,0 gramas por centímetro cúbico. Além disso, o método incluir utilizar poliacrilamida no aglutinante de matriz baseado em água como um agente de processamento.
De acordo com aspectos adicionais da presente invenção, é fornecido um método de enrolamento em filamento de um produto. Esse método compreende alimentar um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas impregnadas com um material de matriz baseado em água incluindo material orgânico, material inorgânico e água e enrolar esse tecido contínuo sobre um objeto selecionado de um grupo que consiste em um mandril, uma forma, um tubo, um recipiente, um tanque e um epóxi e corpo de polímero. O método pode ser adicionalmente descrito como incluindo o uso de um tecido de fibra de vidro úmido com um tecido contínuo e um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água para o aglutinante de matriz à base de água. Além disso, o método pode incluir girar o objeto durante enrolamento.
De acordo ainda com outro aspecto da presente invenção um método é fornecido para moldagem aberta de um produto. Esse método inclui colocar um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz à base de água em um molde aberto, permitir que o tecido contínuo pelo menos parcialmente endureça no molde aberto para formar o produto e retirar o produto do molde aberto.
Ainda adicionalmente, a presente invenção pode incluir um método de pultrusão. O método de pultrusão compreende aplicar um aglutinante de matriz à base de água em um tecido contínuo para formar um material compósito, estirar o material compósito através de uma matriz para formar um produto de uma seção transversal desejada e curar o produto. Além disso, o método pode incluir utilizar um tecido contínuo de fibra de vidro úmido. Adicionalmente, a etapa de aplicação pode ser adicionalmente definida como incluindo passar o tecido contínuo através de um tanque de imersão que retém o aglutinante de matriz baseado em água incluindo gesso, um polímero e água.
De acordo ainda com outro aspecto da presente invenção é fornecido um método de fabricar um produto. Esse método compreende formar o produto a partir de um material de filamento de epóxi e envolver externamente o produto com um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água. Ainda adicionalmente, as etapas de formação e/ou sobreposição podem incluir ainda um processo de enrolamento de filamento.
Além disso, a presente invenção inclui um tubo que compreende um corpo tubular feito de um material de filamento de epóxi envolto externamente com um tecido contínuo e impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água. Além disso, a presente invenção pode incluir um recipiente que compreende um corpo oco feito de um material de filamento de epóxi envolto externamente com um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água.
Na descrição a seguir são mostradas e descritas várias modalidades preferidas da presente invenção, simplesmente como ilustração de alguns dos modos mais bem adequados para realizar a invenção. Como será percebido a invenção é capaz de outras modalidades diferentes e seus vários detalhes são capazes de modificação em vários aspectos todos sem se afastar da invenção. Por conseguinte, os desenhos e descrições serão considerados como de natureza ilustrativa e não como restritiva.
Breve descrição dos desenhos
Os desenhos em anexo incorporados em e que fazem parte do presente relatório descritivo, ilustram vários aspectos da presente invenção, e juntamente com a descrição servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:
A figura 1 é uma vista em perspectiva do material compósito da presente invenção;
A figura 2 é uma ilustração esquemática de um aparelho de enrolamento de filamento utilizado no método da presente invenção;
A figura 3 é uma ilustração esquemática de um aparelho de pultrusão utilizado no método da presente invenção;
A figura 4 é uma vista em perspectiva de um molde aberto utilizado no método da presente invenção;
A figura 5 é uma vista em elevação extrema de um tubo construído de acordo com a presente invenção; e A figura 6 é uma vista em perspectiva parcialmente recortada que ilustra um recipiente construído de acordo com a presente invenção.
Será feita agora referência em detalhe às modalidades preferidas atuais da presente invenção, cujos exemplos são ilustrados nas figuras de desenhos em anexo.
Descrição detalhada das modalidades preferidas da invenção
Será feita agora referência à figura 1 que ilustra o material compósito 10 da presente invenção. O material compósito 10 compreende um tecido contínuo 12, como um tecido de extremidade única T-30, impregnado com um aglutinante de matriz à base de água. Mais especificamente, o tecido contínuo é feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas e misturas das mesmas. Mais tipicamente o tecido contínuo é construído de fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida e misturas das mesmas. Substancialmente qualquer tipo de fibras de vidro pode ser utilizado para o tecido contínuo porém fibras de vidro-E e fibras de vidro-S2, incluindo aquelas vendidas sob a marca registrada Advantex, são particularmente úteis para essa finalidade. Tipicamente as fibras no tecido têm um diâmetro entre 13 e 23 microns com 16 microns sendo particularmente úteis.
O aglutinante de matriz baseado em água pode ser amplamente descrito como incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água. O material orgânico é tipicamente um polímero. Esse polímero pode ser selecionado de um grupo que consiste em resina de uréia formaldeído, resina de melamina formaldeído, resina de formaldeído-fenol, acetato de polivinil, álcool de polivinil, estireno butadieno, emulsão acrílica, uretano e misturas dos mesmos. O material inorgânico é tipicamente gesso. O gesso pode compreender gesso alfa, gesso beta ou qualquer mistura dos mesmos, tipicamente, o aglutinante de matriz à base de água inclui entre 30 e 80 por cento em peso de gesso, entre 0,1 e 40 por cento em peso de polímero e entre 10 e 30 por cento em peso de água. O aglutinante de matriz à base de água pode incluir entre 0,1 e 5 por cento em peso de redutor de densidade. Perlita é particularmente útil como um redutor de densidade na presente invenção. Além disso, o aglutinante de matriz á base de água pode incluir também entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de poliacrilamida. A poliacrilamida funciona como um agente de processamento e auxilia no umedecimento do tecido contínuo 12 e impregnação do aglutinante de matriz nos filamentos e fibras daquele tecido. Ainda adicionalmente o aglutinante de matriz à base de água também inclui entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de agente de acoplamento de silano. Tipicamente, o material compósito compreende entre 10 e 70 por cento em peso de tecido contínuo e entre 30 e 90 por cento em peso de aglutinante de matriz baseado em água.
O material compósito 10 é fabricado por impregnar o tecido contínuo 12 com o aglutinante de matriz à base de água. Isso pode ser feito em diversos modos incluindo, por exemplo, alimentar o tecido contínuo 12 através de um tanque de imersão contendo o material de aglutinante de matriz. Uma vez que o aglutinante de matriz é baseado em água, o tecido pode ser alimentado úmido ou seco. A capacidade de alimentar e impregnar adequadamente um tecido contínuo úmido representa uma vantagem de fabricação significativa visto que permite que se elimine a etapa de secar o tecido antes de processamento adicional. Isso reduz significativamente tanto os tempos de processamento como os custos de produção.
Faz-se referência agora à figura 2 que ilustra esquematicamente um método de enrolamento em filamento de um produto. Como ilustrado, uma série de tecidos contínuos secos ou úmidos 12 é alimenta a partir dos casais de urdideira 14 através de um esticador 16. Os tecidos 12 são então estirados através de um banho de resina 18 onde a matriz de resina impregna os tecidos 12 para formar o material compósito 10. O material compósito é então alimentado através de uma lançadeira 20 antes de ser enrolado sobre um objeto 22. Esse objeto 22 pode ser, por exemplo, um mandril, uma forma, um tubo, um recipiente, um tanque ou um corpo de polímero e epóxi desde que o corpo não inclua curvatura reentrante.
O material compósito 10 pode ser enrolado em um modo bem conhecido na técnica. Desse modo, o material compósito 10 pode ser envolto em faixas adjacentes ou em faixas de repetição que são escalonadas na largura da faixa até eventualmente cobrir a superfície do objeto 22. O reforço local pode ser adicionado à estrutura durante enrolamento circunferencial, faixas helicoidais locais, ou pelo uso de pano unidirecional ou trançado. O ângulo de envolver pode variar de 0 a 90 graus em relação ao eixo geométrico do objeto sendo enrolado em um modo conhecido na técnica.
Faz-se referência agora à figura 3, ilustrando esquematicamente o método de pultrusão da presente invenção. Como ilustrado, uma série de tecidos contínuos 12 é alimentada a partir de casais de urdideira 26 através de um tanque de resina 28 que contém o aglutinante de matriz. Nesse lugar o aglutinante de matriz impregna os tecidos 12 antes do material compósito resultante 10 ser estirado por um extrator 34 através de uma matriz 30 que faz com que o aglutinante de matriz hidrate e endureça para produzir um produto 32 de seção transversal desejado. Isso é seguido pela cura daquele produto 32.
A figura 4 ilustra o processo de moldagem aberta da presente invenção. Mais especificamente, o material compósito 10 da presente invenção, consistindo em um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz à base de água é colocado no molde aberto 40. O material compósito 10 é então deixado parcialmente endurecer no molde aberto para formar o produto. O processo de endurecimento pode ser significativamente encurtado por aquecimento do molde aberto. O produto é então retirado do molde aberto.
Vários produtos podem ser fitos utilizando o material compósito 10 da presente invenção. A figura 5 ilustra um tubo 50 que pode ser construído utilizando um material compósito 10. Mais especificamente, o tubo 50 inclui um corpo tubular 52 feito de um material de filamento de epóxi em um modo bem conhecido na técnica. O corpo tubular 52 é envolto externamente com uma camada 54 do material compósito 10 da presente invenção que compreende tecido contínuo 12 impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água.
A figura 6 revela um recipiente 60 construído utilizando o material compósito 10 da
presente invenção. Mais especificamente, o recipiente 60 inclui um corpo oco 62 feito, por exemplo, de um material de filamento de epóxi em um modo bem conhecido na técnica. Esse corpo 62 é envolto externamente com uma camada 64 de material compósito da presente invenção que compreende um tecido contínuo 12 impregnado com um aglutinante de matriz 10 que inclui gesso, polímero e água. O recipiente 60 pode compreender um recipiente de pressão ou mesmo um tanque de água do tipo utilizado para um aquecedor de água quente.
A descrição acima das modalidades preferidas da presente invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Não pretende ser exaustiva ou limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações óbvias ou variações são possíveis à Iuz dos ensina15 mentos acima. As modalidades foram escolhidas e descritas para fornecer a melhor ilustração dos princípios da invenção e sua aplicação prática para desse modo permitir que uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica utilize a invenção em várias modalidades e com várias modificações como adequadas ao uso específico considerado. Todas essas modificações e variações estão compreendidas no escopo da invenção como determinado pe20 Ias reivindicações apensas quando interpretadas de acordo com a amplitude à qual têm direito razoavelmente, legalmente e equitativamente. Os desenhos e modalidades preferidas não limitam e não pretendem limitar o significado comum das reivindicações em sua interpretação justa e ampla de qualquer modo.
Claims (31)
1.Material compósito, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz à base de água.
2.Material compósito, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido contínuo é feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida e misturas das mesmas.
3.Material compósito, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as fibras de vidro são fibras de vidro-E.
4. Material compósito, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aglutinante de matriz à base de água inclui um material orgânico, um material inorgânico e água.
5.Material compósito, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o material orgânico é um polímero e o material inorgânico é gesso.
6. Material compósito, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero é selecionado de um grupo que consiste em resina de uréia formaldeído, resina de melamina formaldeído, resina de fenol-formaldeído, acetato de polivinil, álcool de polivinil, estireno butadieno, emulsão acrílica, uretano e misturas dos mesmos.
7.Material compósito, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o aglutinante de matriz à base de água inclui entre 30 e 80 por cento em peso de gesso, entre 0,1 e 40 por cento em peso de polímero e entre 10 e 30 por cento em peso de água.
8.Material compósito, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o aglutinante de matriz à base de água também inclui entre 0,1 e 5 por cento em peso de redutor de densidade.
9.Material compósito, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o redutor de densidade é perlita.
10.Material compósito, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o aglutinante de matriz à base de água também inclui entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de poliacrilamida.
11.Material compósito, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o aglutinante de matriz à base de água também inclui entre 0,1 e 0,5 por cento em peso de agente de acoplamento de silano.
12.Material compósito, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o material compósito compreende entre 10 e 70 por cento em peso de tecido contínuo e entre 30 e 90 por cento em peso de aglutinante de matriz à base de água.
13.Método de fabricar um material compósito, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: impregnar um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas com um aglutinante de matriz à base de água incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar um aglutinante de matriz à base de água incluindo gesso, polímero e água.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar um tecido de fibra de vidro úmido para o tecido contínuo e um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água para o aglutinante de matriz à base de água.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar o aglutinante de matriz à base de água com uma densidade entre 1,2 e 2,0 gramas por centímetro cúbico.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar poliacrilamida no aglutinante de matriz à base de água como um agente de processamento.
18. Método de enrolar em filamento um produto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: alimentar um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas impregnadas com um aglutinante de matriz à base de água incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água; e enrolar o tecido contínuo sobre um objeto selecionado de um grupo que consiste em um mandril, uma forma, um tubo, um recipiente, um tanque e um corpo de polímero e epóxi.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui utilizar um tecido de fibra de vidro úmido para o tecido contínuo e um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água para o aglutinante de matriz à base de água.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar o aglutinante de matriz à base de água com uma densidade entre 1,2 e 2,0 gramas por centímetro cúbico.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar a poliacrilamida no aglutinante de matriz à base de água como um agente de processamento.
22. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui girar o objeto.
23. Método para moldagem aberta de um produto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: colocar um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas impregnadas com um aglutinante de matriz à base de água incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água em um molde aberto; permitir que o tecido contínuo pelo menos parcialmente endureça no molde aberto para formar o produto; e retirar o produto do molde aberto.
24. Método de pultrusão, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: aplicar um aglutinante de matriz á base de água incluindo um material orgânico, um material inorgânico e água em um tecido contínuo feito de um material selecionado de um grupo que consiste em fibras naturais, fibras minerais, fibras sintéticas, fibras de vidro, fibras kenaf, fibras de cânhamo, fibras de carbono, fibras de aramida e misturas das mesmas para formar um material compósito; estirar o material compósito através de uma matriz para formar um produto tendo uma seção transversal desejada; e curar o produto.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui usar um tecido contínuo de fibra de vidro úmido como o tecido contínuo.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de aplicação inclui ainda passar o tecido contínuo através de um tanque que contém o aglutinante de matriz à base de água incluindo gesso, um polímero e água.
27. Método para fazer um produto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: formar o produto de um material de filamento de epóxi; e envolver externamente o produto com um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água.
28. Método, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que a formação inclui um processo de enrolamento de filamento.
29. Método, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que envolver externamente inclui um processo de enrolamento de filamento.
30. Tubo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um corpo tubular feito de um material de filamento de epóxi envolto externamente com um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água.
31. Recipiente, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um corpo oco feito de um material de filamento de epóxi envolto externamente com um tecido contínuo impregnado com um aglutinante de matriz que inclui gesso, polímero e água.
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| US6524679B2 (en) * | 2001-06-06 | 2003-02-25 | Bpb, Plc | Glass reinforced gypsum board |
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