ES2287468T3 - Material compuesto, procedimiento para su fabricacion y su uso. - Google Patents
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Abstract
Material compuesto que contiene una resina de refuerzo y fibras de refuerzo, en el que las fibras de refuerzo tienen un revestimiento que contiene polisulfuro de fenilo, caracterizado porque la proporción de polisulfuro de fenilo con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es de 0, 001 hasta <0, 01% en peso.
Description
Material compuesto, procedimiento para su
fabricación y su uso.
La invención se refiere a un material compuesto,
a un procedimiento para su fabricación, y a su uso.
Las fibras de refuerzo y su utilización para
fabricar materiales compuestos con una resina de enlace son
conocidas. El documento US 5 641 572 describe fibras de refuerzo a
partir de fibras cortas de carbono que contienen, como preparación,
por ejemplo, polisulfuro de fenilo (PPS). El documento US 5 641 572
enseña que la proporción de preparación referida al peso total de
las fibras cortas de carbono debe ser de al menos 0,01% en peso,
porque con una proporción de preparación menor que 0,01% en peso el
efecto protector no es satisfactorio. Adicionalmente, el
documento
US 5 641 572 enseña la carbonización de fibras cortas de carbono encoladas en un gas inerte a 400 hasta 1500ºC. Después, las fibras cortas de carbono contienen solamente productos de la carbonización de la preparación. Por último, el documento US 5 641 572 da a conocer la fabricación de un material de refuerzo a partir de las fibras cortas de carbono carbonizadas con una resina termoplástica. El documento US 5 641 572 no contiene ninguna indicación sobre cómo mejorar la resistencia al cizallamiento intralaminar (ILSF, en sus siglas en alemán) aparente y la resistencia a la rotura por flexión de los materiales compuestos que contienen fibras de refuerzo. Sin embargo, son precisamente estas características las que están sometidas a exigencias cada vez mayores.
US 5 641 572 enseña la carbonización de fibras cortas de carbono encoladas en un gas inerte a 400 hasta 1500ºC. Después, las fibras cortas de carbono contienen solamente productos de la carbonización de la preparación. Por último, el documento US 5 641 572 da a conocer la fabricación de un material de refuerzo a partir de las fibras cortas de carbono carbonizadas con una resina termoplástica. El documento US 5 641 572 no contiene ninguna indicación sobre cómo mejorar la resistencia al cizallamiento intralaminar (ILSF, en sus siglas en alemán) aparente y la resistencia a la rotura por flexión de los materiales compuestos que contienen fibras de refuerzo. Sin embargo, son precisamente estas características las que están sometidas a exigencias cada vez mayores.
Por esta razón, la presente invención se plantea
la misión de incrementar la resistencia al cizallamiento
intralaminar aparente y la resistencia a la rotura por flexión de
materiales compuestos que contienen fibras de refuerzo.
Esta misión se resuelve por un material
compuesto que contiene una resina de refuerzo y fibras de refuerzo,
en el que las fibras de refuerzo tienen un revestimiento que
contiene polisulfuro de fenilo, caracterizado porque la proporción
de polisulfuro de fenilo con respecto a las fibras de refuerzo sin
revestimiento es de 0,001 hasta <0,01% en
peso.
peso.
Si, de manera en sí conocida, se incorporan
fibras de refuerzo revestidas de esta forma en un material
compuesto, se comprueba que la resistencia al cizallamiento
intralaminar aparente y la resistencia a la rotura por flexión
aumentan en comparación con las fibras de refuerzo que carecen del
revestimiento según la invención. Este resultado debe ser
sorprendente, porque no era previsible que cantidades tan reducidas
de PPS pudieran tener alguna influencia sobre las propiedades del
material compuesto, ni mucho menos que estas escasas cantidades en
peso de PPS pudieran mejorar la resistencia al cizallamiento
intralaminar aparente y la resistencia a la rotura por flexión.
Todavía más sorprendente es que la resistencia al cizallamiento
intralaminar aparente y la resistencia a la rotura por flexión de
los materiales compuestos según la invención alcancen valores
máximos con una proporción de PPS en el intervalo de 0,01 hasta
<0,01% en peso en las fibras de refuerzo. Este valor máximo se
alcanza, por ejemplo, en los materiales compuestos según la
invención, que contienen fibras de refuerzo de carbono revestidas
con PPS y que han sido incorporadas en un material compuesto con
una cetona de éter de poliéter, con una proporción de PPS en las
fibras de carbono de aproximadamente 0,006% en peso.
En una forma de realización preferida del
material compuesto según la invención, la proporción de polisulfuro
de fenilo con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es
de 0,002 hasta 0,009% en peso.
En una forma de realización preferida adicional
del material compuesto según la invención, el revestimiento está
compuesto por polisulfuro de fenilo y un termoplástico o un
duroplástico, en donde como termoplástico se prefieren una
polieterimida, polietercetona, polieteretercetona, polietersulfona,
polieteretersulfona o polisulfona y, como duroplástico, una resina
epoxídica.
Como resinas de refuerzo se utilizan en el
material compuesto según la invención, preferentemente,
termoplásticos tales como, por ejemplo, polieterimida,
polietercetona, polieteretercetona, polietersulfona,
polieteretersulfona o polisulfona, o una mezcla de estos
termoplásticos.
Como fibras de refuerzo para el material
compuesto según la invención se toman en consideración, en
principio, todas las fibras de origen natural o sintético que
tienen las características exigidas a las fibras de refuerzo, en
donde, cuando las fibras de refuerzo son fibras de carbono basadas
en productos de partida de brea, poliacrilonitrilo o viscosa, o
fibras de aramida, vidrio, cerámica, boro, fibras sintéticas o
fibras naturales, o combinaciones de estas fibras, las propiedades
requeridas están especialmente bien desarrolladas. Como fibras
sintéticas se prefieren especialmente las fibras de poliéter y,
como fibras naturales, las fibras de lino y sisal.
Entre las fibras de refuerzo de carbono se
prefiere en especial una fibra de carbono disponible bajo el nombre
Tenax HTS®, de la Compañía Tenax Fibers GmbH, Wuppertal (Alemania),
en el material compuesto según la invención. En este caso, las
fibras pueden estar presentes en el material compuesto según la
invención en forma de secciones cortas o como hilo continuo, que
puede estar compuesto por muchos millares, preferentemente por
alrededor de 3.000 hasta 24.000 filamentos. Además, las fibras
pueden estar presentes en el material compuesto según la invención
en forma de producto textil plano, por ejemplo, como tejido,
material no tejido, géneros de malla, géneros de punto, o en forma
de estructuras uni- o multidireccionales.
\newpage
La tarea que tiene la invención como base se
resuelve adicionalmente por un procedimiento para la fabricación de
un material compuesto, que comprende las etapas de
- a)
- depósito de las fibras de refuerzo eventualmente pretratadas,
- b)
- aplicación de una capa que contiene polisulfuro de fenilo sobre las fibras de refuerzo de la etapa a), de modo que la capa contiene 0,001 hasta <0,01% en peso de polisulfuro de fenilo con respecto a las fibras de refuerzo, por lo que se obtienen fibras de refuerzo revestidas, y
- c)
- incorporación de las fibras de refuerzo revestidas de la etapa b) con una resina de refuerzo en un material compuesto.
En la etapa a) resulta básicamente adecuada
cualquier forma de depósito de las fibras de refuerzo que haga
accesible la totalidad de la superficie de las fibras para la
aplicación de la capa en la etapa b). De esta manera, por ejemplo,
las fibras de refuerzo recién hiladas y secas se pueden depositar
aisladas o como haz de fibras en el proceso de fabricación antes de
arrollado. De la misma forma, las fibras de refuerzo se pueden
depositar como hilos de filamentos, compuestos por muchos millares
de filamentos, preferentemente por alrededor de 3.000 hasta 24.000
filamentos.
En principio, para la etapa a) del procedimiento
según la invención, se toman en consideración como fibras de
refuerzo todas las fibras de origen natural o sintético que
satisfacen las propiedades exigidas a las fibras de refuerzo, en
donde, cuando las fibras de refuerzo son fibras de carbono a base de
productos de partida de brea, poliacrilonitrilo, o viscosa, o
fibras de aramida, de vidrio, cerámica, boro, o fibras sintéticas o
naturales, o combinaciones de estas fibras, las propiedades exigidas
están especialmente bien desarrolladas. Como fibras sintéticas se
prefieren, en especial, fibras de poliéster y, como fibras
naturales, las de lino y sisal. En la etapa a) del procedimiento
según la invención, se depositan, de forma especialmente preferida,
las fibras de carbono disponibles bajo el nombre Tenax HTS® de la
Compañía Tenax Fibers GmbH, Wuppertal (Alemania).
Las fibras de refuerzo depositadas en la etapa
a) del procedimiento según la invención se someten a un
pretratamiento cuando es necesario para una humectación suficiente
de las fibras de refuerzo con el revestimiento que se aplica en la
etapa b), y para la adhesión del revestimiento a las fibras de
refuerzo. Asimismo, un pretratamiento de las fibras de refuerzo
puede mejorar la adhesión de las fibras revestidas con la resina de
refuerzo utilizada en la etapa c), cuando las fibras de refuerzo en
la etapa b) no han sido revestidas en toda su superficie con el
revestimiento según la invención. Los procedimientos utilizados para
el pretratamiento pueden ser, eventualmente, procedimientos de
impregnación, en el que las fibras de refuerzo se sumergen en medios
líquidos hidrófobos o hidrófilos. Adicionalmente, se consideran
procedimientos de pretratamiento en los que se incorporan grupos
funcionales reactivos a la superficie de las fibras como, por
ejemplo, la oxidación electroquímica, que proporciona a la
superficie de las fibras de refuerzo, por ejemplo, grupos hidroxilo
y carboxilo.
Para la aplicación en la etapa b) del
procedimiento según la invención resulta adecuado, en principio,
cualquier procedimiento capaz de aplicar sobre una fibra de
refuerzo 0,001 hasta <0,01% en peso de polisulfuro de fenilo en
relación con las fibras de refuerzo.
Por ejemplo, las fibras de refuerzo se pueden
hacer pasar, en la etapa b), a través de una masa fundida de PPS,
en donde, de manera opcional, las fibras de refuerzo se han hecho
pasar previamente a través de una masa fundida de un termoplástico
tal como, por ejemplo, polieterimida. Es posible, igualmente,
preparar una masa fundida de PPS y un termoplástico tal como, por
ejemplo, polieterimida, y hacer pasar las fibras de refuerzo a
través de la masa fundida de ambos polímeros.
De manera alternativa, se puede incorporar polvo
de PPS a un plasma. En este caso, las partículas de PPS se aceleran
en dirección de las fibras de refuerzo, y se funden. Una vez que han
incidido sobre las fibras de refuerzo, las partículas de PPS se
solidifican y forman la capa deseada sobre la fibra de refuerzo.
Este revestimiento por inyección de plasma con PPS puede ir
precedido por un revestimiento por inyección de plasma con, por
ejemplo, polieterimida. De igual modo, en el revestimiento por
inyección de plasma se pueden utilizar, simultáneamente, PPS y un
termoplástico tal como, por ejemplo, polieterimida.
Adicionalmente, la aplicación de PPS se puede
llevar a cabo de manera integrada en el proceso de fabricación de
las fibras de refuerzo, antes de su arrollado, pudiéndose utilizar
para la aplicación de avivados los dispositivos conocidos. En este
caso, de forma opcional antes de la aplicación de PPS, puede
procederse a la aplicación de un termoplástico tal como, por
ejemplo, polieterimida. De igual manera, se puede fabricar una
preparación de PPS y un termoplástico tal como, por ejemplo,
polieterimida, y aplicar esta preparación sobre las fibras de
refuerzo. En una forma de realización preferida del procedimiento
según la invención, el PPS se aplica sobre las fibras de refuerzo
en forma de cristalitos, en donde, por ejemplo, las fibras de
refuerzo de la etapa a) se hacen pasar, en la etapa b), a través de
un baño que contiene una suspensión de PPS, se secan y se arrollan.
No se establecen requisitos especiales para la temperatura del baño,
con la condición de que a la temperatura seleccionada se encuentren
presentes en la suspensión cristalitos de PPS lo más finos posible.
En muchas formas de realización del procedimiento según la
invención, esta condición se cumple en gran medida ya a temperatura
ambiente, por lo que se prefiere esta temperatura del baño. En la
fase de secado es importante retirar la humedad residual de las
fibras de refuerzo revestidas, evitando, no obstante, la degradación
del revestimiento. Con este fin, en muchos casos - dependiendo del
tiempo de permanencia - resulta adecuado un intervalo de
temperaturas de secado de aproximadamente 350 hasta 400ºC.
Opcionalmente, se pueden hacer pasar inicialmente las fibras de
refuerzo a través de un baño que contiene la solución de un
termoplástico, por ejemplo, polieterimida, llevando, entonces, las
fibras empapadas en esta solución a un baño que contiene una
suspensión de PPS, tras lo cual las fibras se arrollan y secan de la
forma descrita anteriormente.
\global\parskip0.900000\baselineskip
De manera especialmente preferida, las fibras de
refuerzo, que pueden estar presentes, por ejemplo, en forma de hilo
de filamentos con 3.000 hasta 24.000 filamentos, se hacen pasar a
través de un baño cuyo contenido está compuesto por una suspensión
de PPS, una solución de termoplástico, por ejemplo, una solución de
polieterimida, un disolvente y, eventualmente, también un
emulsionante, después de lo que las fibras se secan y arrollan del
modo anteriormente descrito. El disolvente se selecciona de manera
que el PPS no se disuelva, pero sí los termoplásticos. Para este
objetivo, cuando el termoplástico es polieterimida, resulta
apropiada, por ejemplo,
1-metil-2-pirrolidona
(NMP). Como emulsionante es adecuado, por ejemplo, el éter etílico
de decaetilenglicol. En este caso y en todas las formas de
realización del procedimiento según la invención en las que se
utiliza una suspensión de PPS en un baño, el estado de suspensión
se mantiene mediante el movimiento constante del contenido de dicho
baño, por ejemplo, por trasiego por bombeo o agitación. Al hacer
pasar las fibras de refuerzo a través del baño, la tensión del hilo
es, preferentemente, de 0,3 hasta 1,5 cN/tex y, de forma
especialmente preferida, de 0,5 hasta 1,0 cN/tex. La velocidad a la
que se hacen pasar las fibras de refuerzo por la suspensión es,
preferentemente, de 60 hasta 600 m/h y, de forma especialmente
preferida, de 120 hasta 480 m/h. La concentración de la suspensión
de PPS en el baño es, preferentemente, 0,2 hasta 5% en peso y, de
forma especialmente preferida, 0,5 hasta 1,5% en peso de PPS, en
relación siempre con el contenido en polieterimida, cuya proporción
en peso en el contenido del baño se encuentra dentro del intervalo
de 0,5 hasta 1,0% en peso y, de forma especialmente preferida,
dentro del intervalo de 0,5 hasta 0,7% en peso. Los parámetros
anteriormente mencionados se coordinan de manera que sobre las
fibras de refuerzo se aplique, por ejemplo, un revestimiento de 0,5
hasta 1,0% en peso y, de forma especialmente preferida, de 0,5
hasta 0,7% en peso.
Una suspensión con cristalitos especialmente
finos de PPS tiene la posibilidad, cuando el termoplástico y el PPS
se incorporan en una extrusora en las proporciones en peso
anteriormente citadas, de fundir en la extrusora y formar un
granulado. Este granulado se incorpora al disolvente ya mencionado
que, eventualmente, contiene un emulsionante. De este modo, el
termoplástico se disuelve y el PPS forma una suspensión de
partículas finas. La proporción de PPS según la invención sobre las
fibras de refuerzo se puede ajustar, por ejemplo, estableciendo la
concentración de PPS en el baño de manera tal que, a una velocidad
de avance predeterminada de las fibras de refuerzo a través del
baño, las fibras de refuerzo revestidas contengan 0,001 hasta
<0,01% en peso de PPS.
La proporción en peso del revestimiento en las
fibras de refuerzo se determina según la Norma DIN EN ISO 10548,
Método B. En caso de que el revestimiento de las fibras contenga,
además de PPS, un termoplástico, la proporción en peso de PPS en
las fibras de refuerzo revestidas se calcula a partir de la relación
en peso del termoplástico a PPS utilizada para el
revestimiento.
En la etapa c) del procedimiento según la
invención, las fibras de refuerzo revestidas se procesan con una
resina de refuerzo, preferentemente con un termoplástico o una
mezcla de termoplásticos para dar un material compuesto. En este
caso, como termoplástico resultan adecuados, en especial, una
polieterimida, polietercetona, polieteretercetona, polietersulfona,
polieteretersulfona o polisulfona, o una mezcla de estos
termoplásticos. Los procedimientos mediante los cuales las fibras
de refuerzo revestidas según la invención se procesan para formar
materiales compuestos, son conocidos como tales. Pertenecen a éstos,
por ejemplo
- -
- mezcla de las fibras de refuerzo revestidas según la invención con fibras o con un polvo, o con una lámina de una resina de enlace y subsiguiente prensado con calor,
- -
- impregnación de las fibras de refuerzo revestidas según la invención con una masa fundida o una solución de la resina de enlace, y
- -
- formación de una composición ("compound") de las fibras de refuerzo revestidas, cortadas a dimensiones de fibras cortas.
En este caso, las fibras de refuerzo revestidas
según la invención se pueden continuar procesando en su
configuración para formar un material compuesto, en donde están
presentes según la etapa b) del procedimiento según la invención,
por ejemplo, como hilo de filamento.
De manera alternativa, las fibras de refuerzo
revestidas, resultantes de la etapa b) del procedimiento según la
invención, se pueden llevar, inicialmente, a una configuración de
una estructura textil plana y, ya en esta configuración,
procesarlas para dar un material compuesto. Por ejemplo, las fibras
de refuerzo resultantes de la etapa b) del procedimiento según la
invención se pueden procesar, en primer lugar, para formar un
material no tejido, o cortarlas para crear fibras cortas. Del mismo
modo, las fibras de refuerzo revestidas según la invención se
pueden llevar, en primer lugar, a la configuración de un tejido,
género de malla, género de punto, o en la configuración de una
estructura uni- o multidireccional.
En la fabricación del material compuesto en la
etapa c), las fibras de refuerzo revestidas según la invención
exhiben un excelente comportamiento de impregnación en el prensado
con calor con polietercetona, así como con respecto a la
penetración de la polietercetona en el hilo de filamento, y también
en relación con la humectación de los filamentos recubiertos
individualmente.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Los materiales compuestos según la invención
tienen una proporción en volumen de fibra de 40 hasta 70% en
volumen, en donde la proporción en volumen de fibras en laminados de
productos preimpregnados unidireccionales se encuentra,
preferentemente, en el intervalo de 55 hasta 65% en volumen, en
laminados de productos preimpregnados de tejido, en el intervalo de
45 hasta 55% en volumen, y en los cuerpos arrollados o procesados
por pultrusión, se encuentran dentro del intervalo de 55 hasta 70%
en peso.
En los materiales compuestos según la invención
se miden la resistencia al cizallamiento aparente según la Norma
DIN EN 2563, y la resistencia a la rotura por flexión (0º en
dirección de las fibras y 90º perpendicular a la dirección de las
fibras), según la Norma DIN EN 2562.
El material compuesto según la invención y el
material compuesto fabricado de acuerdo con el procedimiento según
la invención se pueden utilizar, de manera ventajosa, para la
fabricación de componentes para la construcción de aeronaves tales
como, por ejemplo, el vientre del fuselaje y alerones de aterrizaje,
en la construcción de automóviles tales como, por ejemplo, piezas
del motor, bombas y juntas, en la construcción de máquinas e
instalaciones tales como, por ejemplo, juntas, depósitos y
recipientes, y en la fabricación de componentes médicos tales como,
por ejemplo, instrumentos quirúrgicos.
La invención se explicará más detalladamente
mediante los siguientes ejemplos.
Se incorporan en una extrusora 98 partes en peso
de polieterimida (Ultem® de la Compañía GE-Plastics)
y 2 partes en peso de PPS (Fortron® de la Compañía Ticona), se
funden en la extrusora, y se elabora un granulado. 39 g del
granulado se mezclan con agitación con 590 g de
1-metil-2-pirrolidona
(NMP) caliente, hasta la disolución de la polieterimida. El PPS no
se disuelve y forma una suspensión. A la solución de polieterimida,
o a la suspensión de PPS, agitada y enfriada a 70ºC se agrega, gota
a gota, una mezcla compuesta por 200 g de NMP, 60 g de agua y 20 g
del emulsionante éter etílico de decaetilenglicol. La mezcla
resultante se mezcla con agitación en 600 ml de agua calentada a
50ºC, de manera que se forma una emulsión que se mantiene en
movimiento constante mediante trasiego por bombeo. La solución
obtenida de este modo se diluye hasta alcanzar una solución
compuesta por 0,6% en peso de polieterimida, 0,006% en peso de PPS,
0,3% en peso de éter etílico de decaetilenglicol, 12,2% en peso de
NMP, y 86,894% en peso de agua.
Un hilo de filamentos, con un título de 800 tex,
formado por fibras de carbono, disponible para el nombre Tenax HTS®
en la Compañía Tenax Fibers GmbH, pretratado por oxidación
electroquímica, se hace pasar con una tensión de hilo de 1,0 cN/tex
y una velocidad de 180 m/h a través de la emulsión anteriormente
descrita, se seca a 350ºC y se arrolla. La proporción de PPS con
respecto a las fibras de carbono asciende a 0,006% en peso (véase
la Tabla,
Ejemplo 1).
Ejemplo 1).
El hilo de filamento se procesa con
polieteretercetona, disponible bajo el nombre PEEK® 151G en la
Compañía Victrex®, para formar un material compuesto. En este caso,
la polieteretercetona se utiliza en forma de lámina. Se forman
depósitos alternantes de esta lámina y de las fibras de Tenax HTS®
revestidas. Posteriormente, los depósitos alternantes se comprimen
a una presión de aprox. 9 bar y a una temperatura ligeramente mayor
que 400ºC. Después de la compresión, la temperatura del material
compuesto se reduce, en el plazo de 24 horas, a temperatura
ambiente.
La resistencia al cizallamiento intralaminar
aparente es de 143 MPa, la resistencia a la rotura por flexión
(0ºC) es de 3380,4 MPa, y la resistencia a la rotura por flexión
(90ºC) es de 187 MPa (véase la Tabla, Ejemplo 1).
\vskip1.000000\baselineskip
Se repite el Ejemplo 1, con la diferencia de que
la emulsión está compuesta por 0,597% en peso de polieterimida,
0,009% en peso de PPS, 0,3% en peso de éter etílico de
decaetilenglicol, 12,2% en peso de NMP, y 86,894% en peso de agua.
La proporción de PPS con respecto a las fibras de carbono es de
0,009% en peso (véase la Tabla,
Ejemplo 2).
Ejemplo 2).
La resistencia al cizallamiento intralaminar es
de 125 MPa, la resistencia a la rotura por flexión (0ºC) es de
2927,1 MPa, y la resistencia a la rotura por flexión (90ºC) es de
153 MPa (véase la Tabla, Ejemplo 2).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
Comparativo
Se repite el Ejemplo 1, con la diferencia de que
la emulsión no contiene PPS y está compuesta por 0,606% en peso de
polieterimida, 0,3% en peso de éter etílico de decaetilenglicol,
12,2% en peso de NMP, y 86,894% en peso de agua (véase la Tabla,
Ejemplo comparativo V).
La resistencia al cizallamiento intralaminar
aparente es de 121 MPa, la resistencia a la rotura por flexión
(0ºC) es de 2473,3 MPa, y la resistencia a la rotura por flexión
(90ºC) es de 152 MPa (véase la Tabla, Ejemplo comparativo V).
En la tabla se resumen los porcentajes en peso
de PPS, referidos a las fibras de carbono (% en peso de PPS), la
resistencia al cizallamiento intralaminar (ILSF), la resistencia a
la rotura por flexión (0º) como BBF (0º) y la resistencia a la
rotura por flexión (90º) como BBF (90º).
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de la Tabla, se reconoce que la ILSF y
la BBF a 0º y 90º alcanzan valores máximos con una proporción de
PPS en las fibras de carbono de 0,006% en peso.
Claims (16)
1. Material compuesto que contiene una resina de
refuerzo y fibras de refuerzo, en el que las fibras de refuerzo
tienen un revestimiento que contiene polisulfuro de fenilo,
caracterizado porque la proporción de polisulfuro de fenilo
con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es de 0,001
hasta <0,01% en peso.
2. Material compuesto según la reivindicación 1,
caracterizado porque la proporción de polisulfuro de fenilo
con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es de 0,002
hasta 0,009% en peso.
3. Material compuesto según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el revestimiento está compuesto
por polisulfuro de fenilo y un termoplástico o duroplástico.
4. Material compuesto según una o múltiples
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la resina de
refuerzo es un termoplástico o una mezcla de termoplásticos.
5. Material compuesto según una o múltiples
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las fibras de
refuerzo son fibras de carbono de productos de partida de brea,
poliacrilonitrilo o viscosa, fibras de aramida, fibras de vidrio,
fibras de cerámica, fibras de boro, fibras sintéticas o fibras
naturales, o combinaciones de estas fibras.
6. Procedimiento para la fabricación de un
material compuesto que comprende las etapas de
- a)
- depósito de fibras de refuerzo, eventualmente pretratadas,
- b)
- aplicación de una capa que contiene polisulfuro de fenilo sobre las fibras de refuerzo de la etapa a), de manera que la capa contiene 0,001 hasta <0,01% en peso de polisulfuro de fenilo con respecto a las fibras de refuerzo, mediante lo que se obtienen fibras de refuerzo revestidas, y
- c)
- Procesamiento de las fibras de refuerzo revestidas de la etapa b) con una resina de refuerzo, para dar un material compuesto.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque las fibras de refuerzo de la etapa a)
son fibras de carbono de productos de partida de brea,
poliacrilonitrilo o viscosa, fibras de aramida, fibras de vidrio,
fibras de cerámica, fibras de boro, fibras sintéticas o fibras
naturales, o combinaciones de estas fibras.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque las fibras de refuerzo de carbono de la
etapa a) han sido pretratadas por oxidación electroquímica.
9. Procedimiento según una o múltiples
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque las fibras de
refuerzo de la etapa a) se hacen pasar, en la etapa b), a través de
un baño que contiene una suspensión de polisulfuro de fenilo, se
secan y se arrollan.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el baño contiene, adicionalmente, una
solución de un termoplástico.
11. Procedimiento según una o múltiples
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque las fibras de
refuerzo revestidas en la etapa c) se procesan en la configuración
de hilos de filamentos, fibras cortas, tejidos, géneros de malla,
géneros de punto, materiales no tejidos, estructuras uni- o
multidireccionales para dar un material compuesto.
12. Uso del material compuesto según una o
múltiples reivindicaciones 1 a 5, o de un material compuesto
fabricado según una o múltiples reivindicaciones 6 a 11, para
fabricar componentes para la construcción de aeronaves,
construcción de automóviles, construcción de máquinas e
instalaciones, y para fabricar componentes médicos.
13. Fibras de refuerzo, que tienen un
revestimiento que contiene polisulfuro de fenilo,
caracterizadas porque la proporción de polisulfuro de fenilo
con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es de 0,001
hasta <0,01% en peso.
14. Fibras de refuerzo según la reivindicación
13, caracterizadas porque la proporción de polisulfuro de
fenilo con respecto a las fibras de refuerzo sin revestimiento es
de 0,002 hasta 0,009% en peso.
15. Fibras de refuerzo según la reivindicación
13 ó 14, caracterizadas porque el revestimiento está
compuesto por polisulfuro de fenilo y un termoplástico o
duroplástico.
16. Fibras de refuerzo según una o múltiples
reivindicaciones 13 a 15, caracterizadas porque las fibras de
refuerzo son fibras de carbono de productos de partida de brea,
poliacrilonitrilo o viscosa, fibras de aramida, fibras de vidrio,
fibras de cerámica, fibras de boro, fibras sintéticas o fibras
naturales, o combinaciones de estas fibras.
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