ES2332955T3 - Panel de material compuesto. - Google Patents
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Abstract
Panel de material compuesto que comprende una capa de material espumado que tiene una densidad inferior a 100 kg/m 3 , capa que está intercalada entre 2 capas de material reforzado con fibras, caracterizado porque el material reforzado con fibras es material de poliisocianurato reforzado con fibras.
Description
Panel de material compuesto.
La presente invención se refiere a un panel de
material compuesto que comprende una capa de material espumado que
tiene una densidad inferior a 100 kg/m^{3}, capa que está
intercalada entre 2 capas de material reforzado con fibras.
El uso de poliisocianurato en la unión de varios
materiales se conoce y está ampliamente descrito; entre otros
materiales se han mencionado las fibras de vidrio. Referencias que
merecen mencionarse son los documentos WO 2006/008780, JP
58-034832, JP 58-145431, JP
58-011529, JP 57-131276, US 6509392,
EP 304005 y WO 04/111101.
Se han dado a conocer paneles de material
compuesto en el documento US 5928772 en el que se prepara una espuma
rígida que tiene una densidad relativamente alta entre 2 láminas de
plástico reforzado con fibras que se fabrica a partir de al menos
una capa de fibra de refuerzo y una resina termocurable, como una
resina insaturada polimerizable por radicales. Cuando la densidad
de la espuma rígida es inferior a 200 kg/m^{3}, se reduce la
resistencia de la espuma, por tanto se reducen el módulo de
flexión, la resistencia a la flexión, etc., del material del panel
y, además, se produce el pandeo en la capa de espuma bajo cargas
concentradas.
Además, en el documento US 5662996 se da a
conocer un material compuesto que es una parte sintética de ajuste
que incluye un revestimiento de poliuretano elastomérico, una capa
de espuma de poliuretano de células abiertas sobre el mismo y un
soporte sintético rígido de poliuretano o poliisocianurato sobre
dicha capa. El soporte puede estar reforzado.
Todavía adicionalmente, el documento US 4871612
da a conocer un sustrato que contiene un poliisocianurato reforzado
con estera de fibras con una capa de superficie formada de manera
integrada sobre el sustrato. La capa de superficie puede incluir
plástico no espumado como capa externa y plástico espumado como capa
interna o capas de un material textil, una espuma flexible y una
lámina de resina termoplástica. El documento EP 1346819 da a
conocer un material compuesto que está fabricado mediante el moldeo
en caliente de un sustrato que se ha dotado de una resina de
poliuretano en uno o ambos lados.
Finalmente, el documento EP 1199154 da a conocer
un producto de múltiples capas. Según el documento EP 1199154,
productos conocidos, que son productos de intercalación que
comprenden una capa de poliuretano insertada entre dos capas de
fibra de vidrio y/o fibra natural impregnada con resina de
poliuretano, se moldean en caliente posteriormente para obtener el
elemento deseado. Para esto se necesita una resina de poliuretano
termosensible. El documento EP 1199154 propone un producto de
múltiples capas con una variación de la rigidez. Este producto
comprende un primer elemento que consiste en una capa de polímero
semirrígido, esponjoso acoplada en uno o ambos lados con una capa
de resina de poliuretano, e insertada entre dos capas de fibra de
vidrio y/o fibra natural, estando acoplado dicho primer elemento
con al menos un segundo elemento. El polímero semirrígido,
esponjoso es preferiblemente poliuretano con una densidad de 20 a 40
kg/m^{3}. Los materiales compuestos propuestos tienen una
estructura de capas complicada.
Sorprendentemente, se ha encontrado un panel de
material compuesto novedoso que tiene un peso muy ligero junto con
una resistencia muy alta y buenas propiedades en caso de
incendio.
Por tanto, la presente invención se refiere a un
panel de material compuesto que comprende una capa de material
espumado que tiene una densidad inferior a 100 kg/m^{3},
preferiblemente 10-50 kg/m^{3}, más
preferiblemente 10-35 kg/m^{3} y lo más
preferiblemente 10-25 kg/m^{3}, capa que está
intercalada entre 2 capas de material de poliisocianurato reforzado
con fibras. La capa de material espumado que tiene una densidad
inferior a 100 kg/m^{3} (a continuación en el presente documento
"la capa de peso ligero") tiene preferiblemente un espesor que
es mayor que el espesor de las dos capas de material de
poliisocianurato reforzado con fibras (a continuación en el
presente documento "capa PIR") juntas. Pueden usarse como
paneles estructurales de peso ligero para paredes de división en
viviendas, especialmente en casos en los que también es importante
la absorción acústica y como partes del automóvil.
Una o más capas de material espumado pueden
estar intercaladas entre capas PIR; el material compuesto puede
comprender n capas de peso ligero intercaladas entre n+1 capas PIR.
Preferiblemente n es 1-3, más preferiblemente
1-2 y lo más preferiblemente 1.
El material espumado puede ser cualquier
material conocido, como poliestireno espumado, polietileno espumado,
polipropileno espumado y poliuretano espumado. Se prefieren espumas
de poliuretano, como espumas de poliuretano flexibles, rígidas y
semirrígidas.
Las espumas de poliuretano pueden ser hidrófilas
o hidrófobas. Pueden ser espumas acústicas, espumas viscoelásticas,
espumas de alta flexibilidad o espumas de aislamiento. Los paneles
tendrán ciertas propiedades específicas dependiendo del tipo de
espuma elegida junto con excelentes resistencia y propiedades en
caso de incendio a pesar de la muy baja densidad de la espuma.
Las espumas preferidas son espumas rígidas de
células abiertas, como las dadas a conocer en el documento EP
830419, y espumas flexibles de células abiertas, en particular las
espumas rígidas y flexibles de células abiertas que tienen en el
área entre 1000 y 2000 Hz y absorción entre 0,7 y 1,0, al menos un
área del 30% bajo la curva de absorción y que tienen una absorción
acústica máxima > 0,8 (medida según la norma ASTM
E1050-98 en un tubo de Kundt y en un espesor de
espuma de 20 mm), alcanzándose esta absorción máxima a una
frecuencia entre 1000 y 2000 Hz. Los paneles de material compuesto
según la invención fabricados a partir de estas espumas son muy
adecuados para aplicaciones en las que es importante la absorción
acústica y/o el aislamiento acústico.
Las fibras usadas para fabricar las capas
reforzadas con fibras de material de poliisocianurato pueden ser
fibras naturales como lino, cáñamo y sisal; fibras sintéticas como
fibras de poliamida, poliolefina, poliaramida, poliéster y carbono;
y fibras minerales como fibras de vidrio y lana de roca. Pueden
usarse combinaciones de fibras.
El espesor de las capas puede variar entre
amplios intervalos. Las capas PIR pueden variar entre 0,1 mm y 10
cm y preferiblemente entre 0,2 mm y 2 cm. La capa de peso ligero
puede variar desde 1 mm hasta 1 m y preferiblemente desde 0,5 cm
hasta 10 cm. La anchura y la longitud de las capas se determinan por
el tamaño del molde en el que se fabrican los paneles.
Preferiblemente, el material espumado está unido
y más preferiblemente unido directamente a las 2 capas de material
de poliisocianurato reforzado con fibras.
El panel según la invención se fabrica dejando
que una composición que comprende un poliisocianato y un poliol
reaccione a temperatura elevada en un molde y en presencia de un
catalizador de trimerización, en el que esta composición está en
estrecho contacto con 2 capas de fibra entre las que está
intercalada una capa de material espumado.
El material de poliisocianurato reforzado con
fibras se prepara mediante un procedimiento que comprende combinar
un poliisocianato, un poliéter poliol y un catalizador de
trimerización, denominándose de manera colectiva estos tres
componentes "composición aglutinante reactiva", con una fibra
para formar un material compuesto reactivo, y dejar en una etapa
siguiente que este material compuesto reactivo reaccione a
temperatura elevada, en el que la cantidad de la composición
aglutinante reactiva es del 1-80% en peso y la
cantidad de fibra es del 20-99% en peso, calculadas
ambas con respecto a la cantidad de la composición aglutinante
reactiva más la cantidad de fibra, y en el que la cantidad del
poliisocianato y el poliol es de manera que el índice de la
composición aglutinante reactiva sea
140-2000.
140-2000.
\vskip1.000000\baselineskip
En el contexto de la presente invención, los
siguientes términos tienen el siguiente significado:
- 1)
- índice de isocianato o índice de NCO o índice:
- La proporción de grupos de NCO con respecto a átomos de hidrógeno reactivos con isocianato de polioles en una formulación, dada como porcentaje:
- En otras palabras, el índice de NCO expresa el porcentaje de isocianato realmente usado en una formulación con respecto a la cantidad de isocianato requerido teóricamente para reaccionar con la cantidad de hidrógeno reactivo con isocianato de dichos polioles usados en una formulación.
- Debe observarse que el índice de isocianato tal como se usa en el presente documento se considera desde el punto de vista del procedimiento de polimerización real que prepara el material que implica el isocianato y el poliol. Cualquier grupo de isocianato consumido en una etapa preliminar para producir poliisocianatos modificados (incluyendo tales derivados de isocianato denominados en la técnica prepolímeros) no se tiene en cuenta en el cálculo del índice de isocianato. Se tienen en cuenta sólo los grupos isocianato libres y los hidrógenos reactivos con isocianato libres (de dichos polioles) presentes en la fase de polimerización real.
- 2)
- La expresión "átomos de hidrógeno reactivos con isocianato" tal como se usa en el presente documento para el fin de calcular el índice de isocianato, se refiere al total de átomos de hidrógeno activos en los grupos hidroxilo presentes en el poliol; esto significa que para el fin de calcular el índice de isocianato en el procedimiento de polimerización real se considera que un grupo hidroxilo comprende un hidrógeno reactivo.
- 3)
- La expresión "poliisocianurato" tal como se usa en el presente documento, se refiere a productos tal como se obtienen haciendo reaccionar los poliisocianatos y polioles mencionados en presencia de catalizadores de trimerización a un alto índice, es decir 140-2000.
- 4)
- La expresión "funcionalidad de hidroxilo nominal promedio" se usa en el presente documento para indicar la funcionalidad promedio en número (número de grupos hidroxilo por molécula) del poliol o la composición de poliol suponiendo que ésta es la funcionalidad promedio en número (número de átomos de hidrógeno activo por molécula) del/de los iniciador(es) usado(s) en su preparación.
- 5)
- El término "promedio" se refiere a un promedio en número, a menos que se indica lo contrario.
- 6)
- Catalizador de trimerización: un catalizador que potencia la formación de grupos poliisocianurato a partir de poliisocianatos.
El poliisocianato puede seleccionarse de
poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y,
preferiblemente, aromáticos, tales como diisocianato de tolueno en
forma de sus isómeros 2,4 y 2,6 y mezclas de los mismos,
diisocianatos de difenilmetano y variantes de los mismos, y mezclas
de diisocianatos de difenilmetano (MDI) y oligómeros de los mismos
que tienen una funcionalidad de isocianato mayor de 2 conocidos en
la técnica como MDI (poliisocianatos de
polimetileno-polifenileno) polimérico o "en
bruto". También pueden usarse mezclas de diisocianato de
tolueno, diisocianatos de difenilmetano, poliisocianatos de
polimetileno-polifenileno y/o variantes de tal MDI
y MDI polimérico o en bruto.
Las variantes incluyen productos terminados en
isocianato que comprenden grupos uretano, uretonimina, carbodiimida,
urea, biuret y/o alofanato preparados a partir de MDI, MDI en bruto
y/o MDI polimérico.
El poliol usado tiene un peso equivalente
promedio de 53-2500, y una funcionalidad de
hidroxilo nominal promedio de 2-8 y más
preferiblemente de 2-6.
Tales polioles se conocen ampliamente e incluyen
dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol,
tripropilenglicol, polipropilenglicol, otros poliéter polioles y
poliéster polioles. Tales polioles están comercialmente
disponibles. Ejemplos son Daltolac^{TM} R200, Daltocel^{TM}
F428, Daltocel F526, F442, F444 y F555, todos de Huntsman. También
pueden usarse mezclas de polioles.
Puede usarse cualquier compuesto que catalice la
reacción de trimerización de isocianato (formación de isocianurato)
como catalizador de trimerización en el procedimiento según la
presente invención, tal como aminas terciarias, triazinas y lo más
preferiblemente catalizadores de trimerización de sales
metálicas.
Ejemplos de catalizadores de trimerización de
sales metálicas adecuados son sales de metales alcalinos de ácidos
carboxílicos orgánicos. Metales alcalinos preferidos son potasio y
sodio, y ácidos carboxílicos preferidos son ácido acético y ácido
2-etilhexanoico.
Los catalizadores de trimerización de sales
metálicas más preferidos son acetato de potasio (comercialmente
disponible como Polycat 46 de Air Products y catalizador LB de
Huntsman) y 2-etilhexanoato de potasio
(comercialmente disponible como Dabco K15 de Air Products). Pueden
usarse dos o más catalizadores de trimerización de sales metálicas
diferentes en el procedimiento de la presente invención.
El catalizador de trimerización se usa
generalmente en una cantidad del 0,01-5% en peso
basándose en el peso del poliisocianato y el poliol,
preferiblemente del 0,05-3% en peso. Puede ocurrir
que el poliisocianato y/o el poliol usado en el procedimiento según
la presente invención contenga todavía sal metálica de su
preparación la cual puede usarse entonces como catalizador de
trimerización o como parte del catalizador de trimerización.
Las cantidades relativas del poliisocianato y el
poliol son de manera que el índice sea 140-2000 y
preferiblemente 150-1500.
El poliisocianato, el poliol y el catalizador de
trimerización pueden combinarse con la fibra en cualquier orden.
Preferiblemente el poliisocianato, el poliol y el catalizador de
trimerización se combinan en una etapa inicial de modo que se forma
una composición aglutinante reactiva, que en una etapa siguiente se
combina con la fibra. La preparación de la composición aglutinante
reactiva puede realizarse combinando y mezclando el poliisocianato,
el poliol y el catalizador en cualquier orden, preferiblemente a una
temperatura inicial de entre 5ºC y 40ºC y más preferiblemente entre
10ºC y 30ºC. Preferiblemente, el poliol y el catalizador se combinan
y se mezclan en primer lugar, seguido por la combinación y el
mezclado con el poliisocianato. La combinación y el mezclado de los
componentes para obtener la composición aglutinante reactiva se
realiza generalmente a presión ambiente y durante un tiempo y con
un equipo que garantice el mezclado apropiado. En general, mezclar
con una mezcladora tradicional durante de 5 segundos hasta 5 minutos
será suficiente para lograr esto; alternativamente puede usarse el
mezclado por choque. Tal como se mencionó anteriormente, el
catalizador puede estar ya presente en el poliisocianato y/o el
poliéter poliol en una cantidad suficiente. En ese caso sólo se
necesita combinar y mezclar el poliisocianato y el poliéter
poliol.
La composición aglutinante reactiva puede
dejarse a temperatura ambiente durante un tiempo que es suficiente
para su uso adicional sin afectar gravemente a su procesabilidad
adicional durante este periodo de tiempo. Esta composición
aglutinante reactiva se combina posteriormente con la fibra para
formar un material compuesto reactivo. Sorprendentemente, este
material compuesto reactivo tiene una baja reactividad en
condiciones ambiente; puede almacenarse a temperaturas
inferiores.
La combinación de la composición aglutinante
reactiva y la fibra se realiza preferiblemente a una temperatura
inicial de 5-40ºC y a presión ambiente y puede
realizarse mediante recubrimiento, impregnado, laminado, colada,
amasado, calandrado, extrusión, mezclado y/o pulverización de la
composición aglutinante y/o cualquier otro modo adecuado que
garantice el contacto absoluto entre la composición aglutinante
reactiva y la fibra.
La cantidad de la composición aglutinante
reactiva es del 1-80 y preferiblemente del
10-70% en peso y la cantidad de la fibra es del
20-99 y preferiblemente del 30-90%
en peso, ambas calculadas con respecto a la cantidad de composición
aglutinante reactiva más la cantidad de fibra.
Pueden usarse componentes opcionalmente
adicionales en el procedimiento, como agentes de expansión, por
ejemplo, agua y pentano, catalizadores que potencian la formación
de enlaces de uretano como catalizadores de estaño, como octoato de
estaño y dilaurato de dibutilestaño, catalizadores de amina
terciaria como trietilendiamina e imidazoles, como dimetilimidazol
y otros catalizadores como ésteres de maleato, ésteres de acetato y
carboxilatos metálicos; tensioactivos; retardadores del fuego;
inhibidores de humo; estabilizadores UV; colorantes; inhibidores
microbianos; plastificantes y agentes de desmoldeo internos. Pueden
usarse todavía agentes de reticulación y agentes de extensión de
cadena reactivos con isocianato adicionales que tienen un peso
equivalente promedio inferior a 53, como etilenglicol,
propilenglicol, butanodiol, hexanodiol y glicerol. Estos agentes de
reticulación y agentes de extensión de cadena preferiblemente no se
usan o sólo hasta el grado que sea necesario en vista del hecho de
que las calidades comerciales del catalizador pueden contener tales
agentes de reticulación y/o agentes de extensión de cadena.
Los componentes opcionales pueden añadirse a
cualquiera de los componentes usados en el procedimiento de la
presente invención y/o a la composición aglutinante reactiva y/o al
material compuesto reactivo.
Los componentes opcionales se añaden
preferiblemente al poliol o a la composición aglutinante reactiva.
Los componentes opcionales de usan en cantidades pequeñas; la
cantidad total generalmente no supera el 10% en peso del material
compuesto reactivo y preferiblemente inferior al 8% en peso del
material compuesto reactivo (composición aglutinante reactiva +
fibra).
Posteriormente, el material compuesto reactivo
se pone en ambos lados del material espumado y entonces esta
combinación se coloca en un molde, que preferiblemente se ha tratado
con un agente de desmoldeo externo. Alternativamente, la fibra se
pone en primer lugar en ambos lados del material espumado y
posteriormente se pone la fibra en contacto con la composición
aglutinante reactiva por ejemplo mediante pulverización de la
composición aglutinante reactiva sobre la fibra o mediante otro
cualquiera de los modos descritos anteriormente. La fibra puede
aplicarse de manera ventajosa en forma de estera que tiene la misma
longitud y anchura que el material espumado.
Las tres capas se colocan posteriormente en un
molde. Alternativamente, una estera de fibras se coloca en primer
lugar en un molde, entonces se pulveriza con la composición
aglutinante reactiva, entonces el material espumado se coloca sobre
la estera pulverizada seguido de la segunda estera que se pulveriza
posteriormente. Otro procedimiento alternativo es poner un estera
de fibras sobre un lado del material espumado seguido de
pulverización de la estera con la composición aglutinante reactiva,
poniendo la otra estera de fibras sobre el otro lado opuesto del
material espumado y pulverizando esta segunda estera con la
composición aglutinante reactiva y poniendo estas tres capas en el
molde. En todos estos modos de funcionamiento alternativos, el
molde se trata preferiblemente con un agente de desmoldeo
externo.
Posteriormente, el molde se cierra y se deja que
la composición aglutinante reactiva reaccione a una temperatura del
molde de 50-200ºC y preferiblemente de
80-150ºC durante un periodo de entre 10 segundos y 1
hora y preferiblemente de entre 15 segundos y 30 minutos. El
procedimiento puede realizarse a presión ambiente, pero
preferiblemente se realiza a presión elevada, preferiblemente a una
presión de 0,1-100 MPa por encima de la presión
atmosférica, como en un molde o una laminadora.
Finalmente, el molde se abre y el panel de
material compuesto según la presente invención se retira del molde.
El procedimiento puede realizarse en modo discontinuo, semicontinuo
o continuo.
Sorprendentemente, se encontró que tras
prepararse el primer panel de material compuesto según la presente
invención, pueden fabricarse varios paneles posteriores sin tratar
de nuevo el molde con el agente de desmoldeo externo. Por tanto,
una realización especial del procedimiento según la presente
invención es un procedimiento en el que se realizan las siguientes
etapas:
- 1.
- se aplica un agente de desmoldeo externo sobre al menos las superficies del molde que estarán en contacto con los componentes usados para preparar el panel;
- 2.
- se ponen los componentes que van a usarse para preparar el panel dentro del molde;
- 3.
- se deja que los componentes reaccionen y formen el panel;
- 4.
- se retira el panel así formado del molde y
- 5.
- se repiten las etapas 2, 3 y 4 al menos 10 veces sin repetir la etapa 1.
Los paneles obtenidos tienen propiedades físicas
comparables independientemente de si se obtiene el material tras
realizarse las etapas 2, 3 y 4 una vez, 10 veces, 25 veces, 40 veces
o incluso más.
El procedimiento de moldeado puede realizarse en
un molde abierto y en un molde cerrado; preferiblemente la reacción
tiene lugar en un molde cerrado.
Tal como se dijo, se repiten las etapas
2-4 al menos 10 veces sin repetir la etapa 1;
preferiblemente esto es al menos 15 veces y lo más preferiblemente
al menos 25 veces. Aunque sería deseable que pudieran repetirse las
etapas 2-4 tantas veces como fuera posible sin
repetir la etapa 1, la práctica ha mostrado que puede ser deseable
repetir la etapa 1, tras repetir las etapas 2-4 un
número de veces considerable sin repetir la etapa 1. En general,
puede decirse que la etapa 1 va a repetirse cuando se observa un
aumento sustancial de la fuerza necesaria para retirar un panel, en
comparación con la fuerza necesaria para retirar el primer panel,
hasta un grado tal que ha de esperarse que no se realice el
desmoldeo siguiente sin dañar el panel. Los implicados en el
desmoldeo en líneas de producción comerciales podrán determinar
fácilmente si y cuando va a repetirse la etapa 1. Aunque todavía no
sea necesario debido al deterioro del rendimiento del desmoldeo, no
obstante podría ser deseable repetir la etapa 1 tras un cierto
periodo de tiempo, con el fin de tener un procedimiento de
producción compatible. En ese contexto, podría ser deseable repetir
la etapa 1 entre dos turnos (de por ejemplo 8 horas), tras 24 horas
o tras una semana dependiendo de la complejidad del
molde.
molde.
El procedimiento puede realizarse en cualquier
tipo de molde conocido en la técnica. Ejemplos de tales moldes son
los moldes usados comercialmente para fabricar partes de muebles de
poliuretano, asientos de automóviles y partes de automóviles.
El material del molde puede seleccionarse de los
conocidos en la técnica como metal, por ejemplo aluminio, y resina
epoxídica.
La etapa 1 del procedimiento preferido según la
invención puede realizarse de cualquier modo conocido en la
técnica. La aplicación de un agente de desmoldeo externo sobre las
superficies de un molde, superficies que estarán en contacto con
los componentes usados para fabricar el panel, incluye cualquier
modo de aplicación de un agente este tipo a las superficies, como
frotamiento, aplicación con brocha, pulverización y combinaciones
de los mismos y la aplicación de cualquier agente o agentes pretende
facilitar el desmoldeo posterior. Pueden usarse uno o más agentes
de desmoldeo externos o mezclas de agentes de desmoldeo externo.
Los agentes de desmoldeo externos pueden
aplicarse como tales o como una disolución, emulsión o dispersión
en un líquido.
Los agentes de desmoldeo externos, aplicados en
la etapa 1, pueden aplicarse en una o más fases. Puede aplicarse
cualquier agente de desmoldeo externo conocido en la técnica;
ejemplos de agentes de desmoldeo externos adecuados son Kluberpur
41-0039 y 41-0061 (ambos de Kluber
Chemie), Desmotrol D-10RT de Productos Concentrol
S.A., Acmosil 180 STBH y Acmosil 35-5119 de Fuller
y Johnson Cire 103 de Johnson and Johnson.
La presente invención se ilustra con los
siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se usó una espuma de poliuretano acústica de
células abiertas que tenía una densidad de 22 kg/m^{3} como la
capa de peso ligero. El tamaño de la capa era de 100 x 50 x 1 cm. Se
extendieron de manera uniforme 450 g de estera de vidrio y se
colocaron sobre un lado de la capa de peso ligero y se pulverizó con
450 g de una composición aglutinante reactiva. Entonces se pusieron
boca abajo la capa y la materia de vidrio y se extendieron de
manera uniforme otros 450 g de estera de vidrio y se colocaron sobre
el otro lado (opuesto) de la capa de peso ligero. También se
pulverizó esta estera de vidrio con 450 g de dicha composición
aglutinante reactiva. Entonces se pusieron estas 3 capas en un
molde que tenía como tamaño interno: 100 x 50 x 1,2 cm. Se trató el
molde con agente de desmoldeo externo (Acmosil
35-5119). La temperatura del molde era de 140ºC.
Posteriormente se cerró el molde. Tras 10 minutos, se desmoldó un
panel de material compuesto muy fuerte, de peso ligero según la
presente invención. Sin tratar el molde con agente de desmoldeo
externo adicional, se fabricaron 50 paneles de material compuesto
siguiendo el procedimiento anterior. Se finalizó el experimento de
manera voluntaria. Todos los paneles pudieron desmoldarse
sin
daños.
daños.
Se pulverizó la composición aglutinante reactiva
con una pistola de mezcla combinando 225 pbw de Suprasec^{TM}
5115, de Huntsman y una composición de poliol (índice 181). La
composición de poliol se preparó antes combinando y mezclando los
siguientes componentes: 59,04 pbw de Daltolac^{TM} R200, de
Huntsman; 25,27 partes en peso (pbw) de Simulsol TOFP de Seppic SA;
6,7 pbw de Loxiol G71S, de Cognis; 4,33 pbw de Sylfat 2R de Arizona
Chemical; 0,79 pbw de Priolube 1414 de Uniqema, 0,55 pbw de
catalizador LB de Huntsman, 2,35 pbw de black Repitan IN99430 de
Repi, 0,5 pbw de BYK LPX7102 de BYK-chemie y 0,47
pbw de agua.
\newpage
Ejemplo
2
Se usó una espuma de poliuretano acústica de
células abiertas que tenía una densidad de 22 kg/m^{3} como la
capa de peso ligero. El tamaño de la capa era de 100 x 50 x 1 cm. Se
extendieron de manera uniforme 450 g de estera de vidrio y se
colocaron sobre un lado de la capa de peso ligero y se pulverizó con
450 g de una composición aglutinante reactiva. Entonces se pusieron
boca abajo la capa y la materia de vidrio y se extendieron de
manera uniforme otros 900 g de estera de vidrio y se colocaron sobre
el otro lado (opuesto) de la capa de peso ligero. Se pulverizó esta
estera de vidrio con 900 g de dicha composición aglutinante
reactiva. Entonces se pusieron estas 3 capas en un molde que tenía
como tamaño interno: 100 x 50 x 1,2 cm. Se trató el molde con
agente de desmoldeo externo (Acmosil 35-5119). La
temperatura del molde era de 100-120ºC.
Posteriormente se cerró el molde. Tras 10 minutos se desmoldó un
panel de material compuesto muy fuerte de peso ligero según la
presente invención.
Se pulverizó la composición aglutinante reactiva
con una pistola de mezcla combinando 225 pbw de Suprasec^{TM}
5115, de Huntsman y una composición de poliol (índice 181). La
composición de poliol se preparó antes combinando y mezclando los
siguientes componentes: 59,04 pbw de Daltolac^{TM} R200, de
Huntsman; 25,27 partes en peso (pbw) de Simulsol TOFP de Seppic SA;
6,7 pbw de Loxiol G71S, de Cognis; 4,33 pbw de Sylfat 2R de Arizona
Chemical; 0,79 pbw de Priolube 1414 de Uniqema, 0,55 pbw de
catalizador LB de Huntsman, 2,35 pbw de black Repitan IN99430 de
Repi, 0,5 pbw de BYK LPX7102 de BYK-chemie y 0,47
pbw de agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
(Comparativo)
Se repitió el ejemplo 2 con la condición de que
no se usó el catalizador de trimerización ni el catalizador LB, que
el índice era 100 y que se emplearon 0,5 pbw de catalizador de
uretano Dabco EG.
Los paneles obtenidos según los ejemplos 2 y 3
tenían las siguientes propiedades:
Se usaron las siguientes pruebas:
densidad: norma DIN 53420;
módulo de flexión: norma ISO 14125;
resistencia a la tracción: norma ISO 527 pt 1 y
2;
péndulo de impacto: norma ISO 180; y
perforaciones por quemadura: esta es una prueba
en la que se mide el tiempo que tarda una llama en quemar de un
lado a otro a través de una pieza de prueba tal como se fabricó
anteriormente pero cortada en piezas de 15 x 15 cm, en la que se
usa una antorcha de propano con una temperatura de llama de
aproximadamente 1200ºC, en la que la antorcha se mantiene a una
distancia de aproximadamente 5 cm del centro del lado de capa de
estera de vidrio delgado con la llama en el lado de capa de estera
de vidrio delgado.
Claims (12)
1. Panel de material compuesto que comprende una
capa de material espumado que tiene una densidad inferior a 100
kg/m^{3}, capa que está intercalada entre 2 capas de material
reforzado con fibras, caracterizado porque el material
reforzado con fibras es material de poliisocianurato reforzado con
fibras.
2. Panel según la reivindicación 1, en el que el
material espumado tiene una densidad de 10-50
kg/m^{3}.
3. Panel según las reivindicaciones
1-2, en el que el espesor del material espumado es
mayor que el espesor de las 2 capas de material de poliisocianurato
reforzado con fibras juntas.
4. Panel según las reivindicaciones
1-3, en el que el material espumado es una espuma de
poliuretano, la fibra es una estera de fibras y el poliisocianurato
se ha preparado haciendo reaccionar un poliisocianato y un poliol
en presencia de un catalizador de trimerización.
5. Panel según las reivindicaciones
1-4, en el que el material espumado está unido a las
2 capas de material de poliisocianurato reforzado.
6. Panel según las reivindicaciones
1-5, en el que el material espumado está unido
directamente a las 2 capas de material de poliisocianurato
reforzado.
7. Procedimiento para fabricar un panel según
las reivindicaciones 1-6, que comprende dejar que
una composición que comprende un poliisocianato y un poliol
reaccione a temperatura elevada en un molde y en presencia de un
catalizador de trimerización, en el que esta composición está en
estrecho contacto con 2 capas de fibra entre las que está
intercalada una capa de material espumado.
8. Procedimiento para preparar un panel según la
reivindicación 7, en el que se realizan las siguientes etapas:
- 1.
- se aplica un agente de desmoldeo externo sobre al menos las superficies del molde que estarán en contacto con los componentes usados para preparar el panel;
- 2.
- se ponen los componentes que van a usarse para preparar el panel dentro del molde;
- 3.
- se deja que los componentes reaccionen y formen el panel;
- 4.
- se retira el panel así formado del molde y
- 5.
- se repiten las etapas 2, 3 y 4 al menos 10 veces sin repetir la etapa 1.
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