ES2306775T3 - Agente de encolado para fibra de carbono, procedimiento para encolar una fibra de carbono mediante dicho agente de encolado, fibra de carbono encolada y tejido de punto o textil que utiliza dicha fibra de carbono. - Google Patents
Agente de encolado para fibra de carbono, procedimiento para encolar una fibra de carbono mediante dicho agente de encolado, fibra de carbono encolada y tejido de punto o textil que utiliza dicha fibra de carbono. Download PDFInfo
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Abstract
Un agente de encolado de fibra de carbono que comprende: una resina termoplástica soluble en agua y un tensioactivo anfótero de tipo betaína en una relación en peso en un intervalo de 6/1 a 1/3.
Description
Agente de encolado para fibra de carbono,
procedimiento para encolar una fibra de carbono mediante dicho
agente de encolado, fibra de carbono encolada y tejido de punto o
textil que utiliza dicha fibra de carbono.
La presente invención se refiere a un agente de
encolado de fibra de carbono, a un procedimiento para encolar una
fibra de carbono que usa dicho agente de encolado, a fibras de
carbono encoladas y a tejidos que usan dichas fibras de
carbono.
Las fibras de carbono usadas como fibras de
refuerzo, y así sucesivamente, en composiciones de fibra reforzada,
son fibras en las que no menos del 90% en peso de la composición
química está compuesta de carbono, y que se produce usando como
material de partida celulosa regenerada, poliacrilonitrilo (PAN) o
brea, y así sucesiva-
mente.
mente.
Debido a que las fibras de carbono son ligeras
de peso, tienen propiedades particularmente óptimas respecto a la
resistencia específica y al módulo específico y tienen, también, una
resistencia al calor y una resistencia química óptimas, son
particularmente efectivas como fibras de refuerzo de composiciones
de fibra reforzada, y se usan en una amplia gama de
aplicaciones.
Además, se usan compuestos de resina, tales como
resina epoxi, o compuestos inorgánicos, tales como cemento y
cerámicas, para la matriz de composiciones de fibra reforzada que
utilizan fibras de carbono como fibras de refuerzo, y se forman
composiciones de fibra reforzada que tienen propiedades mecánicas
óptimas.
En los últimos años, las fibras de carbono se
han usado también como fibras de refuerzo de materiales compuestos
reforzados de fibra corta. Por ejemplo, después de cortar fibras de
carbono en forma de fibras de carbono cortadas, éstas se dispersan
en agua para producir papel que contiene fibras de carbono cortadas
dispersadas al azar y así sucesivamente. Además, las fibras de
carbono cortadas se mezclan también uniformemente y se agitan en
una suspensión de matriz inorgánica, tal como hormigón, para
producir un hormigón reforzado de fibra corta en el que se
dispersan al azar las fibras de carbono cortadas.
Con el fin de obtener fibras de carbono cortadas
para su uso en estas aplicaciones, las fibras de carbono se tratan,
generalmente, con un agente de encolado soluble en agua, seguido por
el cortado. Los agentes de encolado preferidos utilizados para este
fin se proporcionan con una solubilidad en agua óptima, a la vez
que son también capaces de dotar a las fibras de carbono tanto de la
convergencia necesaria requerida para que generen fibras de carbono
cortadas estables, así como una dispersabilidad de fibra uniforme en
agua óptima.
Además, hay también muchas aplicaciones en las
que los tejidos que usan fibras de carbono se suspenden en agua o
se sumergen en una matriz acuosa para que se impregnen con esa
matriz. Se requiere que las fibras de carbono usadas en estas
aplicaciones tengan una manejabilidad óptima (por ejemplo, capacidad
de procesamiento) cuando están en forma de un tejido y una uniforme
en agua óptima. También se lleva a cabo el tratamiento que utiliza
un agente de encolado soluble en agua para obtener fibras de carbono
provistas de estas propiedades.
Aquí, los ejemplos de agentes de encolado
conocidos incluyen los agentes de encolado constituidos por
compuestos epoxi de éter de polialquileno tipo bisfenol (Solicitud
de patente japonesa no examinada, primera publicación nº Sho
61-28074), los agentes de encolado constituidos por
compuestos en los que diez moléculas de óxido de alquileno se
añaden a bisfenol A (Solicitud de patente japonesa no examinada,
primera publicación nº Hei 1-272867, Solicitud de
patente japonesa no examinada, primera publicación nº
7-9444) y las resinas termoplásticas solubles en
agua y polivinil alcohol tales como la resina de Nylon soluble en
agua (Solicitud de patente japonesa examinada, segunda publicación
nº Hei 5-4348 o la Publicación de patente japonesa
nº 2838309).
Sin embargo, los agentes de encolado
convencionales tienen los problemas descritos a continuación.
Los agentes de encolado constituidos por
compuestos epoxi de éter de polialquileno tipo bisfenol, indicados
en la Solicitud de patente japonesa no examinada, primera
publicación nº Sho 61-28074, tienen una eficacia de
convergencia comparativamente satisfactoria y permiten la obtención
de fibras de carbono que tienen una capacidad de procesamiento
óptima y otras cualidades de manejabilidad, cuando se conforman en
fibras o tejidos de carbono cortado como resultado de proporcionar
un grupo glicidilo en el compuesto que sirve como dicho agente de
encolado. Sin embargo, estos agentes de encolado tienen las
desventajas de que son muy pegajosos debido al grupo glicidilo
presente en el compuesto, que tienen una solubilidad en agua
inadecuada, y que evitan la obtención de fibras de carbono con una
dispersabilidad de fibra uniforme en agua satisfactoria.
Por otra parte, los agentes de encolado
constituidos por un compuesto en el que diez moléculas de óxido de
alquileno se añaden a bisfenol A, indicados en la Solicitud de
patente japonesa no examinada, primera publicación nº Hei
1-272867 y en la Solicitud de patente japonesa no
examinada, primera publicación nº Hei 7-9444, son
capaces de dotar a las fibras de carbono de una dispersabilidad de
fibra uniforme en agua satisfactoria, como resultado de que tienen
una solubilidad en agua óptima.
Sin embargo, debido a que este tipo de agente de
encolado constituido por un compuesto que contiene óxido de etileno
tiene, de alguna forma, una eficacia de convergencia débil de la que
puedan dotar a las fibras de carbono, con el fin de obtener fibras
de carbono que tengan la convergencia adecuada para formar fibras
de carbono cortadas estables y una capacidad de procesamiento óptima
y otras cualidades de manejabilidad cuando se conforman en tejidos,
tiene la desventaja de que se requieren grandes cantidades de agente
de encolado que se adhiera a las fibras de carbono. Además, la
pegajosidad de este tipo de agente de encolado aumenta como
resultado de la humedad que se absorbe del aire debido a la
presencia de grupos hidrófilos tales como
(-CH_{2}-CH_{2}-O-) en sus
moléculas, por lo que resulta en pegajosidad, lo que disminuye la
capacidad de procesamiento y otras cualidades de manejabilidad de
las fibras de carbono cuando se conforman en tejidos. En
consecuencia, en el caso de utilizar este tipo de agente de
encolado, la cantidad de agente de encolado adherido se debe
controlar estrictamente con el fin de proporcionar una capacidad de
procesamiento y otras cualidades de manejabilidad satisfactorias a
los haces de fibras de carbono resultantes, por lo que se aumenta
la complejidad del proceso de producción.
Además, los agentes de encolado constituidos por
alcohol polivinílico o una resina termoplástica soluble en agua,
tal como la resina de Nylon soluble en agua, indicada en la
Solicitud de patente japonesa examinada, segunda publicación nº Hei
5-4348 o en la Publicación de patente japonesa nº
2838309, tienen una solubilidad en agua óptima así como una
eficacia de convergencia satisfactoria. En consecuencia, son capaces
de dotar de la convergencia adecuada requerida para conformarse en
fibras de carbono cortadas estables, así como una capacidad de
procesamiento y otras cualidades de manejabilidad óptimas cuando las
fibras de carbono se conforman en un tejido. Sin embargo, aunque
las fibras de carbono dotadas con alcohol polivinílico tienen una
dispersabilidad de fibra uniforme óptima en una disolución acuosa
con un pH próximo a 7, la dispersabilidad de fibra uniforme en
disoluciones acuosas ácidas o alcalinas es inadecuada. Además,
aunque las fibras de carbono dotadas con una resina Nylon soluble
en agua tienen una dispersabilidad de fibra uniforme óptima en
disoluciones acuosas ácidas, su dispersabilidad de fibra uniforme
en disoluciones acuosas neutras o alcalinas es inadecuada.
Como se ha explicado anteriormente, no existen
agentes de encolado convencionales que tengan una solubilidad
satisfactoria en agua a lo largo de un amplio intervalo de pH, o que
sean capaces de dotar, simultáneamente, de la convergencia adecuada
requerida para formar fibras de carbono cortadas estables, de
manejabilidad óptima (por ejemplo, capacidad de procesamiento) a
las fibras de carbono cuando forman tejidos y de una dispersabilidad
de fibra uniforme en agua a lo largo de amplio intervalo de pH.
El documento JP 5106164 A revela una fibra de
carbono y una composición de resina reforzada con fibra de carbono
producida utilizando la misma. La superficie de una fibra de carbono
se reviste con un agente de encolado constituido por un copolímero
que tiene una composición de monómero constituida por un compuesto
diamina, un compuesto dicarboxílico y un derivado de óxido de
polialquileno glicilado, y un agente antiestático que contiene un
tensioactivo.
El documento JP 09003777 A describe un agente de
encolado para una fibra de carbono que se produce disolviendo una
resina poliamida soluble en agua, compuesta de un copolímero de
óxido de poliamida/polietileno y de un tensioactivo no iónico o
catiónico, en agua destilada bajo agitación. Además, se añade ácido
acético al agente de encolado.
El documento JP 2000/054269 A trata de una fibra
de carbono para una cinta cortada y un tejido de punto o textil
desencolado. La fibra de carbono se obtiene uniendo una composición
de encolado que comprende uno o más tipos de tensioactivos y está
compuesta de un grupo polioxietileno y un grupo alquilo
C_{8}-C_{18}, y un tensioactivo obtenido por
unión de un grupo óxido de propileno con el tensioactivo, y uno o
más tipos de resina termoplástica soluble en agua con base de
alcohol polivinílico.
Un problema a resolver por la presente invención
es proporcionar un agente de encolado de fibra de carbono que tenga
una solubilidad satisfactoria en agua a lo largo de amplio intervalo
de pH, y que sea capaz de dotar a las fibras de carbono de la
convergencia adecuada requerida para formar fibras de carbono
cortadas estables, manejabilidad óptima (por ejemplo, capacidad de
procesamiento) cuando forman tejidos, y una dispersabilidad de
fibra uniforme en agua a lo largo de amplio intervalo de pH.
Adicionalmente, otro problema a resolver por la
presente invención es proporcionar un procedimiento de encolado de
fibra de carbono para llevar a cabo un encolado efectivo usando el
agente de encolado mencionado anteriormente, fibras de carbono
encolado tratadas con el agente de encolado mencionado anteriormente
y un tejido que use dichas fibras de carbono.
Los problemas mencionados anteriormente se
pueden resolver mediante un agente de encolado de fibra de carbono
de la presente invención compuesto de la forma descrita a
continuación, un procedimiento de encolado de fibra de carbono que
use dicho agente de encolado, fibras de carbono encoladas y un
tejido que use dichas fibras de carbono.
El agente de encolado de fibra de carbono de la
presente invención comprende una resina termoplástica soluble en
agua y un tensioactivo anfótero, en un intervalo de relaciones en
peso de 6/1 a 1/3.
En el agente de encolado de la fibra de carbono
de la presente invención, que tiene la constitución mencionada
anteriormente, el tensioactivo anfótero es un tensioactivo anfótero
de tipo betaína y, preferentemente, un tensioactivo anfótero de
tipo betaína con base alquilimidazolina.
Además, en el agente de encolado de fibra de
carbono de la presente invención, que tiene la constitución
mencionada anteriormente, la resina termoplástica soluble en agua
es preferentemente una resina de Nylon soluble en agua.
El procedimiento de encolado de fibra de carbono
de la presente invención comprende el tratamiento de las fibras de
carbono con un líquido de encolado que contiene un agente de
encolado de fibra de carbono de la presente invención que tienen la
constitución mencionada anteriormente.
Las fibras de encolado de la presente invención
comprenden la adhesión a su superficie del agente de encolado de
fibra de carbono de la presente invención, que tiene la constitución
mencionada anteriormente, y la presente invención se puede aplicar,
preferentemente, a fibras de carbono cortadas en particular.
El tejido de la presente invención usa las
fibras de carbono encoladas de la presente invención, que tiene la
constitución mencionada anteriormente, en al menos una porción de
las mismas.
El agente de encolado de fibra de carbono de la
presente invención contiene una resina termoplástica soluble en
agua y un tensioactivo anfótero de tipo betaína, y la relación en
peso de la resina termoplástica soluble en agua respecto del
tensioactivo anfótero de tipo betaína en el intervalo de 6/1 a 1/3.
Según esta composición, se puede proporcionar un agente de encolado
de fibra de carbono que tiene un solubilidad en agua satisfactoria
a lo largo de un amplio intervalo de pH, y que es capaz de dotar a
las fibras de carbono de la convergencia adecuada requerida para
que se conformen en fibras de carbono cortadas estables, con
manejabilidad óptima (por ejemplo, capacidad de procesamiento) para
formar un tejido, y con una dispersabilidad de fibra uniforme en
agua satisfactoria a lo largo de un amplio intervalo
de pH.
de pH.
Los tensioactivos anfóteros usados en
combinación con la resina termoplástica soluble en agua, mencionada
anteriormente, incluyen a los tensioactivos anfóteros de tipo
carboxilato.
Debido a que estos tensioactivos anfóteros
funcionan como tensioactivos aniónicos en disoluciones acuosas
alcalinas y como tensioactivos catiónicos en disoluciones acuosas
ácidas, los agentes de encolado de fibra de carbono que contienen
un tesioactivo de este tipo, tienen una solubilidad en agua óptima a
lo largo de un amplio intervalo de pH.
Se usa un tensioactivo anfótero de tipo betaína,
tal como un tensioactivo anfótero de tipo carboxibetaína o un
tensioactivo anfótero de tipo sulfobetaína, debido a que éstos son
capaces de dotar de una dispersabilidad de fibra uniforme, incluso
más óptima, a las fibras de carbono. Además, éstos se usan también
debido a que no disminuyen en propiedades hidrófilas en el punto
isoeléctrico (en el que los aniones y cationes están en
equilibrio), como se ha observado con los tensioactivos anfóteros de
tipo ácido carboxiamino.
Además, los ejemplos de tensioactivos anfóteros
de tipo carboxibetaína incluyen los tensioactivos anfóteros de tipo
alquildimetil betaína, de tipo alquilamida-alquil
betaína, de tipo alquilimidazolin betaína y de tipo
hidroxalquiimidazolin betaína. Entre estos, el uso de tensioactivos
anfóteros de tipo alquilimidazolin betaína hace posible dotar de
una dispersabilidad de fibra uniforme en agua, particularmente
óptima, a las fibras de carbono.
El tensioactivo anfótero de tipo betaína,
mencionado anteriormente, usado en combinación con la resina
termoplástica soluble en agua podría ser sólo uno de los tipos o de
las combinaciones posibles entre múltiples tipos.
No existen restricciones particulares acerca de
las resinas termoplásticas solubles en agua que se pueden usar en
el agente de encolado de fibra de carbono de la presente invención,
los ejemplos de los cuales incluyen alcohol polivinílico, resina de
Nylon soluble en agua, resina de uretano soluble en agua, resina de
acrilamina, resina de copolímero de acetato de
vinilo-acrilamida, resina de éster poliacrílico y
metil celulosa. Entre éstas, es particularmente preferido el uso el
uso de la resina de Nylon soluble en agua, debido a que se pueden
obtener fibras de carbono que tienen convergencia y dispersabilidad
de la uniforme en agua superiores.
En el agente de encolado de fibra de carbono de
la presente invención que contiene una resina termoplástica soluble
en agua y un tensioactivo anfótero de tipo betaína, a la vez que la
dotación mejora la facilidad de manejo al dotar de convergencia a
las fibras de carbono y como resultado dota de una manejabilidad
óptima (por ejemplo, capacidad de procesamiento) cuando se conforma
en fibras de carbono cortadas o tejidos, la resina termoplástica
soluble en agua también realiza la función de mejorar la
dispersabilidad de fibra uniforme en agua. Por otra parte, aunque
no tenga una función que cause la convergencia de las fibras, el
tensioactivo anfótero de tipo betaína realiza la función de mejorar
la dispersabilidad de fibra uniforme en agua a lo largo de un
amplio intervalo de pH.
Aquí, si la relación en peso de la resina
termoplástica soluble en agua y el tensioactivo anfótero de tipo
betaína es mayor de 6/1, la dispersabilidad de fibra uniforme de las
fibras de carbono en agua tiende a disminuir. Esto es
particularmente destacado en las regiones de pH en las que la
eficacia de disolución de la resina termoplástica soluble en agua
disminuye. Por otro lado, si la relación en peso de la resina
termoplástica soluble en agua y del tensioactivo anfótero de tipo
betaína es inferior a 1/3, no se dota ya de la convergencia
adecuada a las fibras de carbono, y la capacidad de procesamiento y
otras cualidades de manejabilidad cuando se conforman en fibras de
carbono cortadas o en un tejido disminuye. De esta forma, se
requiere que la relación en peso de la resina termoplástica soluble
en agua y del tensioactivo anfótero de tipo betaína del agente de
encolado de fibra de carbono de la presente invención, estén en el
intervalo de 6/1 a 1/3 y, preferentemente, en el intervalo de 2/1 a
1/2.
Además, de la resina termoplástica soluble en
agua mencionada anteriormente y del tensioactivo anfótero de tipo
betaína, también se podrían añadir un tensioactivo no iónico, un
agente de suavizado, y así sucesivamente, en un intervalo que no
altere el objetivo de la presente invención.
Además, se puede añadir también un agente
antiespumante al agente de encolado de fibra de carbono de la
presente invención, con el propósito de inhibir las burbujas de
aire formadas cuando se dispersa en agua. En el agente de encolado
de fibra de carbono de la presente invención, el tensioactivo
anfótero de tipo betaína es un agente espumante óptimo y la resina
termoplástica soluble en agua es un agente estabilizador de la
espuma óptimo debido a que es un compuesto de alto peso molecular.
En consecuencia, cuando las fibras de carbono a las que se adhiere
el agente de encolado de fibra de carbono de la presente invención
se dispersan en agua, el agente de encolado se disuelve en agua, y
estos compuestos comienzan a actuar como agentes espumantes y agente
de estabilización de espuma. De esta forma, en muchos casos es
efectivo añadir, con antelación, un agente antiespumante que disipe
las burbujas formadas.
No existen restricciones particulares acerca de
los agentes antiespumantes que se pueden usar aquí y los ejemplos
de ellos incluyen agentes antiespumantes de silicona, agentes
antiespumantes de polialquilenglicol, agentes antiespumantes de
emulsión de un alcohol superior, agentes antiespumantes de jabón
metálico y agentes antiespumantes de emulsión de cera. Los ejemplos
específicos incluyen aceites de silicona, resinas de silicona,
mezclas de tensioactivos de estas resinas, ésteres de ácidos grasos
de polietilenglicol, tensioactivos no iónicos de tipo plurónico,
polipropilenglicol y sus derivados, y acetilenglicol y sus
derivados.
Las fibras de carbono a las que se aplica el
agente de encolado de fibra de carbono de la presente invención
podrían ser fibras de carbono obtenidas a partir de distintos
materiales de partida, tales como brea, rayón y poliacrilonitrilo.
Además, pueden ser del tipo de alta resistencia (fibras de carbono
de módulo elástico bajo), fibras de carbono de elasticidad media a
alta o fibras de carbono de elasticidad
ultra-alta.
El procedimiento de encolado de fibra de carbono
de la presente invención utiliza un líquido de encolado que
contiene el agente de encolado de fibra de carbono mencionado
anteriormente. Este procedimiento se puede llevar a cabo haciendo
entrar en contacto dicho líquido de encolado con las fibras de
carbono mediante un procedimiento tal como inmersión por rodillo o
contacto por rodillo, seguido por secado de las fibras de carbono.
Aquí, un líquido de encolado compuesto del agente de encolado
mencionado anteriormente o un líquido de encolado en el que el
agente de encolado mencionado anteriormente, se dispersa o disuelve
en un disolvente acuoso u orgánico tal como acetona, se usa para el
líquido de encolado. Sin embargo, el uso de un líquido de encolado
compuesto de una disolución acuosa es mejor tanto industrialmente,
como en términos de seguridad, en comparación con un líquido de
encolado que usa un disolvente orgánico.
La cantidad de agente de encolado que se adhiere
a la superficie de las fibras de carbono como resultado del
tratamiento de encolado se puede regular ajustando la concentración
y la cantidad de prensado del líquido de encolado. Además, el
secado se puede llevar a cabo usando aire caliente, una placa
térmica, rodillos térmicos o distintos tipos de calentadores
infrarrojos.
Las fibras de carbono encoladas de la presente
invención tienen adherido a su superficie el agente de encolado de
fibra de carbono mencionado anteriormente. La cantidad de agente de
encolado que se adhiere a las fibras de carbono debería ser una
cantidad que dote de la convergencia adecuada a las fibras de
carbono, dando como resultado una capacidad de procesamiento y
otras cualidades de manejabilidad óptimas para formar fibras de
carbono cortado o tejidos, y que sea capaz de dotar de una
dispersabilidad de fibra uniforme óptima en agua. Más
específicamente, la cantidad adherida es preferentemente del 0,3 al
5,0% en peso y más preferentemente del 0,5 al 3,0% en peso, con
respecto al peso de las fibras de carbono.
Además, las fibras de carbono encoladas se
pueden usar para formar fibras de carbono cortadas, cortándolas
hasta una longitud de aproximadamente 1 a 30 mm utilizando un
cortador tal como un cortador de bovina o un cortador de
guillotina.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Un tejido que usa fibras de carbono encoladas de
la presente invención es un tejido que usa, al menos en una porción
de él, fibras de carbono encoladas que tiene la convergencia
adecuada, mostrando una generación mínima de encrespado debido a
fricción mecánica, y así sucesivamente, y tienen capacidad de
procesamiento y otras cualidades de manejabilidad óptimas cuando se
conforman en un tejido.
No existen restricciones particulares sobre la
estructura, de punto o textil, del tejido de la presente invención.
Además, un tejido de la presente invención podría ser aquel que sólo
usa las fibras de carbono encoladas mencionadas anteriormente como
hebras, o podría ser una mezcla de punto mixta o una mezcla de
tejido mixta de dichas fibras de carbono con otras fibras. Aquí,
los ejemplos preferidos de otras fibras incluyen fibras inorgánicas
tales como fibras de vidrio, fibras TYRANNO y fibras SiC, y fibras
orgánicas tales como fibras de aramida, poliéster, PP, nylon,
poliimida y vinilón.
A continuación se proporciona una explicación
basada en ejemplos de las constituciones concretas del agente de
encolado de fibra de carbono de la presente invención, del
procedimiento de encolado de fibra de carbono que usa dicho agente
de encolado, de las fibras de carbono encolado y de los tejidos que
usan dichas fibras de carbono.
Ejemplos 1 a 8 y Ejemplos
comparativos 1 a
10
Las resinas termoplásticas solubles en agua (o
sus disoluciones acuosas) y los tensioactivos (o sus disoluciones
acuosas), mostrados en la Tabla 1 siguiente, se mezclaron a las
relaciones de peso mostradas en la Tabla 1 para obtener agentes de
encolado de fibra de carbono como los de los ejemplos y ejemplos
comparativos de la presente invención. Además, las relaciones en
peso referidas aquí indican las relaciones en peso de los
componentes puros.
Cada uno de los agentes de encolado resultantes
se usó como líquidos de encolado para tratar fibras de carbono.
Específicamente, se rellenaron tanques de
inmersión, provistos con rodillos libres en su interior, con cada
uno de los agentes de encolado resultantes. Posteriormente, los
haces de fibra de carbono (Mitsubishi Rayon Co, Ltd: "PYROFIL
TR50SX"; número de filamentos: 1200; resistencia de la hebra:
5.000 MPa; módulo elástico de la muestra: 242 GPa) no dotadas con
el agente de encolado, se sumergieron en el tanque de inmersión.
Después del tratamiento de encolado, los haces de fibra de carbono
se retiraron del tanque y se secaron con aire caliente para obtener
haces de fibra de carbono encolada que, posteriormente, se
enrollaron en bovinas.
Las cantidades (% en peso) del agente de
encolado adherido a cada uno de los haces de fibras de carbono
encoladas resultantes se muestran en la Tabla 2.
Los haces de fibras de carbono encoladas
obtenidos de la forma descrita anteriormente, se evaluaron de la
forma siguiente. Estos resultados se muestran en la Tabla 2.
Cada uno de los haces de fibras de carbono
encoladas se desenrolló de su bobina y se sumergió cuidadosamente
en (a) una disolución de ácido nítrico ajustada a pH 2, (b) agua
intercambiadora de iones ajustada a pH 7 y (c) una disolución
acuosa de hidróxido cálcico ajustada a pH 12. La dispersabilidad de
fibra uniforme de los haces de fibras de carbono se evaluó, al
mismo tiempo, según el índice de dispersabilidad mostrado a
continuación. Además, un índice de dispersabilidad de 3 o superior
indica una dispersabilidad de fibra uniforme de las fibras de
carbono satisfactoria.
Índice de dispersabilidad:
- 0:
- Sin dispersión, incluso a aproximadamente 20 segundos después de la inmersión.
- 1:
- Dispersada aproximadamente 20 segundos después de la inmersión.
- 2:
- Dispersada aproximadamente 10 segundos después de la inmersión.
- 3:
- Dispersada aproximadamente 5 segundos después de la inmersión.
- 4:
- Dispersada de 2 a 3 segundos después de la inmersión.
- 5:
- Dispersada inmediatamente después de la inmersión.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Cada uno de los haces de fibras de carbono
encoladas se desenrolló de su bobina y se cortó de forma continua
hasta una longitud de 6 mm, con un cortador de bobina para formar
fibras de carbono cortadas. La manejabilidad en este tiempo se
evaluó en base a los siguientes estándares:
Estándares de evaluación:
- O:
- Sin errores de cortado y mantenida la convergencia de los haces de fibras de carbono,
- X:
- Errores de corte o disminución de la convergencia de los haces de fibras de carbono que resultan en aflojamiento de las fibras de carbono.
Los haces de fibras de carbono cortadas se
tejieron en un tejido de textura normal que tenía un densidad de
hebra total de 6/2,54 cm (1 pulgada) y una amplitud de 1 m, mediante
un telar de tipo lanza a una velocidad de tejido de 40 cm/minuto,
usando cada uno de los haces de fibras de carbono como la trama y la
urdimbre. La facilidad de la producción de tejido en cada momento
se evaluó en base a los siguientes estándares.
Estándares de evaluación:
- O:
- Sin encrespado en las guías, y así sucesivamente, sin paradas anormales del telar, y sin encrespado sobre la superficie del tejido
- X:
- Cualquier aparición de encrespado en las guías, y así sucesivamente, parada anormal del telar o encrespado sobre la superficie del tejido.
Los significados de las abreviaturas usados en
la tabla se indican a continuación.
* KP-2007: 20% en peso de una
disolución de resina de nylon soluble en agua (Matsumoto
Yushi-Seiyaku Co., Ltd.,
"KP-2007").
* KP-2021A: 10% en peso de una
disolución de resina de nylon soluble en agua (Matsumoto
Yushi-Seiyaku Co., Ltd.,
"KP-2021A").
* MARPOZOL A-200: Resina
copolímero de acetato de vinilo-acrilamida
(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd., "MARPOZOL
A-200").
* MARPOZOL S-50: Resina de éster
poliacrílico (Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd.,
"MARPOZOL S-50").
* MARPOLOSE EM400: Resina de metilcelulosa
soluble en agua (Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd.,
"MARPOLOSE EM400").
* Tensioactivo anfótero A: Tensioactivo anfótero
de tipo alquildimetil betaína
* Tensioactivo anfótero B: Tensioactivo anfótero
de tipo alquilamida-alquilbetaína
* Tensioactivo anfótero C: Tensioactivo anfótero
de tipo alquilimidazolin betaína
* Tensioactivo anfótero D: Tensioactivo anfótero
de tipo hidroxialquilimidazolin betaína
* Tensioactivo anfótero E: Sulfato de dietil
alquilaminoalquilamida
* Tensioactivo no iónico: Éter alquil
polioxietileno
* Tensioactivo aniónico: Tensioactivo aniónico
con base de fosfato.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Como se muestra en las Tablas 1 y 2, en los
Ejemplos 1 a 8 en los que se prepararon agentes de encolado de
fibra de carbono que contenían una resina termoplástica soluble en
agua y un tensioactivo anfótero de tipo betaína y que tenían
relaciones en peso de la resina termoplástica soluble en agua
respecto del tensioactivo anfótero que oscilaban entre 6/1 y 1/3,
los haces de fibra de carbono encolados presentaron una
dispersabilidad de fibra uniforme en agua óptima a lo largo de un
amplio intervalo de pH. Además, la manejabilidad cuando se
conformaron en fibras de carbono cortado y la facilidad de
producción del tejido fueron satisfactorias.
En contraste con esto, en los Ejemplos
comparativos 2, 5 a 7 y 10 que no se mezclaron con un tensioactivo,
en los Ejemplos comparativos 3 y 4 que se mezclaron con un
tensioactivo pero no con un tensioactivo anfótero, y en los
Ejemplos comparativos 8 y 9 que se mezclaron con un tensioactivo
anfótero de tipo betaína pero la relación en peso de la resina
termoplástica soluble en agua y el tensioactivo anfótero de tipo
betaína estaba fuera del intervalo de 6/1 a 1/3, no se pudieron
obtener haces de fibra de carbono que cumplieran todos los
requerimientos de dispersabilidad de fibra uniforme, manejabilidad
cuando se conforman en fibras de carbono cortado y facilidad de
producción del tejidos, a pesar de que habían sufrido un tratamiento
de encolado.
Como se ha explicado anteriormente, el agente de
encolado de fibra de carbono de la presente invención tiene una
solubilidad satisfactoria en agua a lo largo de un amplio intervalo
de pH y, simultáneamente dota a las fibras de carbono de la
convergencia adecuada requerida para que se conformen en fibras de
carbono cortadas estables y con manejabilidad óptima (por ejemplo,
capacidad de procesamiento) cuando se conforman en un tejido,
siendo capaces también de dotar de una dispersabilidad de fibra
uniforme en agua a lo largo de amplio intervalo de pH.
Adicionalmente, el procedimiento de encolado de
fibra de carbono de la presente invención se lleva a cabo
utilizando un líquido de encolado que contiene el agente de encolado
de fibra de carbono de la presente invención mencionado
anteriormente y, simultáneamente, dota a las fibras de carbono de la
convergencia adecuada requerida para que se conformen en fibras de
carbono cortadas estables y con manejabilidad óptima (por ejemplo,
capacidad de procesamiento) cuando se conforman en un tejido,
siendo capaces también de impartir una dispersabilidad de fibra
uniforme en agua a lo largo de amplio intervalo de pH.
Además, las fibras de carbono encoladas de la
presente invención son aquellas en las que el agente de encolado de
fibra de carbono de la presente invención mencionado anteriormente
se adhiere a su superficie, y proporciona la convergencia adecuada
requerida cuando se conformen en fibras de carbono cortadas estables
y con manejabilidad óptima (por ejemplo, capacidad de
procesamiento) cuando se conforman en un tejido, siendo capaces
también de dotar de una dispersabilidad de fibra uniforme en agua a
lo largo de amplio intervalo de pH.
Además, debido a que un tejido que usa las
fibras de carbono encolado de la presente invención muestra afinidad
por agua a lo largo de un amplio intervalo de pH, es adecuado para
aplicaciones tales como la inmersión de dicho tejido en una matriz
acuosa con el fin de impregnar el tejido con esa matriz.
Adicionalmente, la presente invención se puede
llevar a cabo de otras formas distintas sin desviarse de sus
características principales. Las formas mencionadas anteriormente
para llevar a cabo la presente invención son ejemplos de la misma
meramente indicativos, y no se deberían entender como limitantes de
la invención en ningún sentido. Además, el ámbito de la presente
invención indica el alcance reivindicado por la patente y no se
restringe de ninguna forma por el texto de esta descripción.
Adicionalmente, todas las variaciones y modificaciones que caen en
un alcance equivalente al reivindicado por la patente se incluyen en
el ámbito de la patente.
Claims (7)
1. Un agente de encolado de fibra de carbono que
comprende:
una resina termoplástica soluble en agua y
un tensioactivo anfótero de tipo betaína
en una relación en peso en un intervalo de 6/1 a
1/3.
2. Un agente de encolado de fibra de carbono
según la reivindicación 1, en el que el tensioactivo anfótero de
tipo betaína es un tensioactivo anfótero de tipo betaína con base
alquilimidazolina.
3. Un agente de encolado de fibra de carbono
según la reivindicación 1, en el que la resina termoplástica
soluble en agua es una resina de nylon soluble en agua.
4. Un procedimiento de encolado de fibra de
carbono que comprende el tratamiento de las fibras de carbono con
un líquido de encolado que contiene un agente de encolado de fibra
de carbono según la reivindicación 1.
5. Fibras de carbono encoladas que comprenden un
agente de encolado de fibra de carbono según la reivindicación 1
adherido a la superficie de las fibras de carbono.
6. Fibras de carbono encoladas según la
reivindicación 5, en las que las fibras de carbono son fibras de
carbono cortadas.
7. Un tejido que comprende fibras de carbono
encoladas según la reivindicación 5.
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| CN101845755B (zh) * | 2010-03-16 | 2012-06-27 | 天津碧海蓝天水性高分子材料有限公司 | 自乳化型碳纤维用聚氨酯类环氧上浆剂及其制备方法 |
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