ES3037980T3 - Self-releasing, uv blocking surfacing materials for composite parts - Google Patents

Self-releasing, uv blocking surfacing materials for composite parts

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ES3037980T3
ES3037980T3 ES18845388T ES18845388T ES3037980T3 ES 3037980 T3 ES3037980 T3 ES 3037980T3 ES 18845388 T ES18845388 T ES 18845388T ES 18845388 T ES18845388 T ES 18845388T ES 3037980 T3 ES3037980 T3 ES 3037980T3
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ES
Spain
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layer
coating material
self
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curable resin
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Junjie Jeffrey Sang
Dalip K Kohli
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Cytec Industries Inc
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Abstract

Material de revestimiento con protección UV y autodesprendible de la superficie del molde. Este material es una estructura multicapa compuesta por una capa de resina curable laminada a una capa autodesprendible. Está diseñado para cocurarse con un sustrato compuesto, por ejemplo, una lámina de preimpregnado. Tras el cocurado, la pieza de composite revestida con el material se desprendió fácilmente de la superficie del molde. La capa autodesprendible actúa como bloqueador UV hasta que el sustrato compuesto curado esté listo para pintar. Al retirar la capa autodesprendible, se revela una superficie lista para pintar. Esta superficie no requiere preparación previa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Materiales de revestimiento autodesprendibles, bloqueantes de UV para piezas de material compuesto
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra esquemáticamente un laminado de preimpregnado con un material de revestimiento que se está formando en una herramienta de moldeo.
La figura 2 ilustra esquemáticamente un material de revestimiento con una capa autodesprendibles, bloqueante de UV de acuerdo con una realización.
La figura 3 ilustra la aplicación del material de revestimiento mostrado en la figura 2 sobre un sustrato de material compuesto.
La figura 4 ilustra esquemáticamente un material de revestimiento autodesprendible, bloqueante de UV que puede proteger contra los rayos (LSP) de acuerdo con otra realización.
Descripción detallada
El material compuesto de matriz polimérica (PMC) reforzado con fibras es un material estructural de alto rendimiento que se usa habitualmente en aplicaciones que requieren resistencia a entornos agresivos, alta resistencia y/o bajo peso. Ejemplos de dichas aplicaciones incluyen componentes de aeronaves (por ejemplo, colas, alas, fuselajes y hélices), automóviles de alto rendimiento, cascos de embarcaciones y cuadros de bicicletas. Las piezas estructurales de material compuesto para aplicaciones aeroespaciales típicamente incluyen una película de revestimiento para proporcionar las características de rendimiento requeridas a las estructuras de material compuesto antes de pintarlas. Estas películas de revestimiento se usan para mejorar la calidad de la superficie de las piezas estructurales al tiempo que se reduce la mano de obra, el tiempo y el coste. Las películas de revestimiento habitualmente se curan conjuntamente con los materiales compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras durante la fabricación de las piezas estructurales.
Se ha observado que las películas de revestimiento convencionales de base epoxídica carecen de resistencia ultravioleta (UV), de modo que, después de la exposición a radiación UV, mostraban un cambio de color y/o degradación de la superficie, es decir, degradación de la pintura y pérdida de adherencia de la pintura. Para superar esta deficiencia, típicamente se aplica una imprimación de pintura con componentes de protección UV para cubrir todas las superficies de material compuesto expuestas poco después de desmoldar la pieza curada del molde. Los inconvenientes de usar este tipo de imprimación de pintura incluyen un alto coste de mano de obra, un elevado coste de mantenimiento, un peso añadido y un impacto medioambiental adverso debido a los disolventes orgánicos que se usan típicamente en las imprimaciones de pintura. El uso de recubrimientos de gel u otros recubrimientos protectores tales como pintura ha sido la forma más eficaz de proteger la película de revestimiento de la exposición UV y la abrasión. Sin embargo, tanto los recubrimientos de gel como las pinturas requieren un mantenimiento regular y no se consideran soluciones permanentes.
Otro aspecto de la fabricación de materiales compuestos aeroespacial es que las superficies expuestas de las piezas de material compuesto requieren una superficie muy lisa antes de pintarlas. Para ese fin, se integran de forma rutinaria películas de revestimiento en la fabricación de las piezas componentes para conseguir dicha superficie lisa. En el caso de una superficie de molde cóncava, puede colocarse una película de revestimiento curable sobre una superficie del molde antes de colocar las capas de preimpregnado de material compuesto. La figura 1 muestra esquemáticamente un molde con una superficie cóncava y la colocación de un material de revestimiento cocurable (en forma de película) sobre la superficie cóncava del molde antes de colocar una pluralidad de capas de preimpregnado, formando un laminado de preimpregnado. El material de revestimiento y el laminado de preimpregnado se curan conjuntamente para formar una pieza de material compuesto. Después del curado, es habitual eliminar el desmoldeo mediante lijado, seguido de la aplicación de un relleno curable para rellenar grietas y agujeros. A continuación, se cura el relleno y se lija repetidamente para proporcionar una superficie lisa. Esto va seguido de la aplicación de una imprimación de pintura, lijado, reaplicación de imprimación de pintura y luego aplicación de una capa final de acabado de pintura. Este proceso convencional implica una gran cantidad de mano de obra y requiere un reacabado periódico. Estas etapas recurrentes añaden un coste significativo a la fabricación de piezas de material compuesto.
Para evitar que la pieza moldeada acabada se pegue o adhiera a la superficie del molde, se aplica típicamente un agente de desmoldeo a la superficie del molde antes de depositar las capas de preimpregnado en el molde. Los agentes de desmoldeo habitualmente se forman en los moldes para facilitar la liberación de las piezas curadas de los moldes en los que se han formado. Es importante que las piezas de material compuesto moldeadas se liberen de la superficie del molde usando una fuerza mínima, especialmente en el caso de piezas de material compuesto aeroespaciales, porque las piezas a menudo son bastante grandes y difíciles de manipular.
La elección de los agentes de desmoldeo (MRA) afecta a las características de acabado de la pieza desmoldada, como el nivel de brillo, la reproducción precisa de la textura, las operaciones posteriores al moldeo (por ejemplo, la adhesión o el pintado/recubrimiento de la pieza moldeada), además de influir en la vida útil del molde entre ciclos de mantenimiento y en la productividad general. Los MRA pueden aplicarse de diferentes maneras para preparar la superficie del molde. Pueden aplicarse a mano con un trapo o con un cepillo, un equipo de recubrimiento o de pulverización, y proporcionan barreras resistentes a los productos químicos y al calor entre el molde y la pieza de material compuesto. Existen cuatro tipos distintos de sistemas de desmoldeo: cera en pasta, polímero líquido, PVA (poli(alcohol vinílico)) y semipermanente. A diferencia de los sistemas de cera/película de separación, los desmoldantes semipermanentes se unen a la superficie del molde en lugar de a la pieza.
El uso de un agente de desmoldeo sobre la superficie del molde posibilita que la pieza curada se separe del molde, al tiempo que proporciona una superficie de alta calidad a la pieza. Sin embargo, la preparación del molde con MRA es un proceso de múltiples etapas, laborioso y costoso. Como ejemplo, la preparación de un molde puede comenzar con el lijado para conferir un acabado liso, satinado. A continuación, se mejora aún más la superficie del molde puliendo las marcas del lijado para conseguir un acabado muy pulido. Después del pulido, se usa un sellador de moldes. Por último, se aplica cera en pasta y se pule. La operación posterior al moldeo puede incluir la eliminación de la acumulación de MRA, la contaminación por MRA, la eliminación de estrías u otros defectos de la superficie y la reaplicación de MRA después de cada ciclo. Dicha operación posterior al moldeo añade tiempo y costes adicionales al proceso de fabricación. El documento WO2017112766 se refiere a materiales de revestimiento de desmoldeo para piezas de material compuesto.
Un aspecto de la presente divulgación se refiere a un material de revestimiento con una capa autodesprendible/bloqueante UV incorporada en el mismo para proporcionar protección UV antes de pintarla. La capa autodesprendible/bloqueante de UV puede autodesprenderse de la superficie de un molde, que no contiene ningún agente de desmoldeo convencional. Es decir, la capa bloqueante de UV puede retirarse fácilmente de una superficie de molde sin ninguna ayuda de un agente de moldeo convencional en la superficie del molde. Por tanto, no sería necesario aplicar un agente de desmoldeo convencional sobre la superficie del molde antes de aplicar el material de revestimiento sobre la misma. La capa autodesprendible/bloqueante de UV está diseñada para ser una capa de protección temporal de la superficie de material compuesto y puede retirarse tras el curado conjunto del material de revestimiento con un sustrato de material compuesto. La superficie que se revela después de la retirada de la capa bloqueante de UV está lista para pintarla sin los tratamientos superficiales intermedios convencionales, es decir, la superficie revelada está "lista para pintar".
De acuerdo con una realización mostrada en la figura 2, el material de revestimiento 20 es una estructura multicapa que incluye una capa de resina curable 21 y una capa autodesprendible, bloqueante de UV 22. Las capas se lamina conjuntamente para formar una estructura integrada. La capa de resina curable 21 estará en contacto con un sustrato de material compuesto curable, por ejemplo, un laminado de preimpregnado, mientras que la capa autodesprendible/bloqueante de UV 22 estará en contacto con la superficie de molde de una herramienta durante la fabricación de la pieza de material compuesto. El material de revestimiento 20 está diseñado para curarse conjuntamente con un sustrato de material compuesto curable, por ejemplo, un laminado de preimpregnado.
Después de que el sustrato de material compuesto y el material de revestimiento se hayan curado conjuntamente, la pieza de material compuesto resultante se puede retirar fácilmente de la herramienta y se puede dejar en esta forma a temperatura ambiente hasta que la pieza de material compuesto esté lista para pintarla. La capa autodesprendible 22 funciona como capa protectora de UV hasta que la pieza de material compuesto esté lista para pintarla.
Como se ilustra en la figura 3, la capa autodesprendible/bloqueante de UV 22 puede retirarse de la capa curada subyacente 21 para revelar una superficie que está lista para pintarla sin que se requiera ningún reacabado o tratamiento superficial intermedio tal como lijado y rellenado. Para facilitar el proceso de retirada, la longitud y/o anchura de la capa 22 puede estar configurada para extenderse más allá de un borde de la capa de resina 21.
Como opción, se puede laminar un soporte textil no extraíble en el lado de la capa de resina curable 21 que no está en contacto con la capa autodesprendible/bloqueante de UV 22 o se incluye en la capa de resina 21. Dicho soporte textil queda como una estructura integrada en la pieza de material compuesto final. El soporte textil puede estar en forma de un velo no tejido o de una tela tejida compuesta de fibras de vidrio o fibras poliméricas tales como poliéster.
En otra realización mostrada en la figura 4, el material de revestimiento multicapa incluye además una capa eléctricamente conductora 24 adyacente a la capa de resina curable 21, de modo que la capa de resina curable 21 esté entre la capa autodesprendible/bloqueante de UV 22 y la capa conductora 24. La capa conductora 24 estará en contacto con el sustrato de material compuesto. Dicha capa conductora proporcionará protección contra los rayos (LSP) a la pieza de material compuesto final.
Como opción, puede laminarse un soporte textil no extraíble a un lado de la capa de resina curable 21, de modo que el soporte textil se interponga entre la capa de resina 21 y la capa conductora 24. Como alternativa, el soporte textil se incluye en la capa de resina 21. Como se analiza previamente, dicho textil puede estar en forma de un velo no tejido o de una tela tejida compuesta de fibras de vidrio o de fibras poliméricas tales como poliéster.
Capa autodesprendible/bloqueante de UV
La capa autodesprendible/bloqueante de UV está diseñada para bloquear completamente la transmisión de luz UV dentro del intervalo UV-visible de 200-800 nm y para ser autodesprendible de la superficie de una herramienta.
De acuerdo con una realización, la capa autodesprendible/bloqueante de UV está compuesta de una capa de polímero termoplástico recubierta por uno o ambos lados con un recubrimiento desmoldante. El recubrimiento desmoldante está hecho de un fluoropolímero o de un polímero de organosilicio. Cuando el recubrimiento desmoldante está solo en un lado de la capa de polímero termoplástico, el recubrimiento es la capa más externa, que estará en contacto con la superficie de la herramienta.
El fluoropolímero puede seleccionarse de, aunque sin limitación, politetrafluoroetileno (PTFE), poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), poli(fluoruro de vinilo) (PVF), etileno-propileno fluorado (FEP), policlorotrifluoroetileno (PCTFE), polímero de perfluoroalcoxi (PFA), polietilentetrafluoroetileno (ETFE), polietilenclorotrifluoroetileno (ECTFE), perfluoropoliéter (PFPE) y combinaciones de los mismos. El PTFE es particularmente adecuado. El fluoropolímero recubierto sobre la capa de polímero termoplástico puede tener un grosor de hasta 20 pm.
El recubrimiento de polímero de organosilicio contiene silicio elemental (por ejemplo, un 19-26 % at.), oxígeno (por ejemplo, un 30-45 % at.) y carbono (por ejemplo, un 33-48 % at.). "% at." significa porcentaje atómico. El polímero de organosilicio puede depositarse sobre la capa de polímero termoplástico mediante un proceso polimérico convencional de plasma a partir de la fase gaseosa, preferiblemente la capa polimérica de plasma se produce con la ayuda de compuestos que contienen siloxano como precursores, mucho más preferiblemente, con hexametildisiloxano (HMDSO). La adhesión (o el comportamiento de liberación) de la capa polimérica de plasma de organosilicio a la capa de polímero termoplástico puede adaptarse cambiando la composición del recubrimiento de polímero de organosilicio. El grosor de la capa de polímero de organosilicio puede ser de hasta 2 pm.
El recubrimiento de fluoropolímero o de polímero de organosilicio puede tener un peso de área o de película en el intervalo de aproximadamente 5 g/m2 a aproximadamente 40 g/m2 en total (por ambos lados).
La capa de polímero termoplástico puede seleccionarse de: elastómeros termoplásticos de poliéster (TPE-E); copoliésteres termoplásticos (TPC), en particular polieterésteres; elastómeros termoplásticos reticulados a base de olefinas (TPE-V/TPV), en particular mezclas de polipropileno y caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM/PP); elastómeros termoplásticos a base de uretanos (TPE-U/TPU); mezclas de caucho natural y polipropileno (NR/PP); mezclas de caucho nitrílico y polipropileno (NBR/PP), y mezclas de etileno-acetato de vinilo y poli(cloruro de vinilideno) (EVA/PVDC), o un polímero termoplástico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en poliolefina, en particular polimetilpenteno (PMP), y también copolímeros de poliolefina; poliamida, en particular nailon-6,6, y también poli-£-caprolactama; tereftalato de polietileno (PET), y poliimida (PI). La capa de polímero termoplástico puede producirse por extrusión de película.
Para proporcionar bloqueo y protección UV integrados, la capa de polímero termoplástico puede contener además uno o más estabilizadores o absorbentes UV en la misma en una cantidad de aproximadamente un 0,5 % a aproximadamente un 5 % en peso basado en el peso total de la capa de polímero termoplástico. Además, también pueden incorporarse pigmentos inorgánicos, tales como pigmentos de óxido metálico, materiales a base de carbono, tal como negro de carbono, grafeno, óxido de grafito a la capa de polímero termoplástico. Los nanomateriales a base de carbono son particularmente adecuados. La expresión "a base de carbono" significa que contiene carbono como componente principal. El término "nanomateriales" se refiere a materiales de los que una sola unidad tiene un tamaño (en al menos una dimensión) entre 1 y 1000 nm. En una realización, la capa de polímero termoplástico contiene partículas de negro de carbono con un tamaño de partícula de 100 nm o menos. Dichos materiales a base de carbono también proporcionan color a la capa de polímero termoplástico.
Ejemplos de estabilizantes de UV incluyen hidroxitolueno butilado (BHT); 2-hidroxi-4-metoxi-benzofenona (por ejemplo, UV-9); 2,4-bis(2,4-dimetilfenil)-6-(2-hidroxi-4-octiloxifenil)-1,3,5-triazina (por ejemplo, CYASORB® absorbente de luz UV-1164); ácido 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzoico; éster n-hexadecílico (por ejemplo, CYASORB® estabilizante de luz UV-2908); tetraquis(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritol (por ejemplo, IRGANOX 1010). Estabilizante de luz líquido de amina obstaculizada de Ciba Specialty Chemicals, tal como 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-di-terc-pentilfenol (por ejemplo, TINUVIN 328), 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilsebacato de metilo (por ejemplo, TINUVIN 292). Ácido decanodioico, éster bis(2,2,6,6-tetrametil-1-(octiloxi)-4-piperidinílico) (por ejemplo, TINUVIN 123), y estearato de 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinilo (por ejemplo, CYASORB® UV-3853 de Cytec Specialty Chemicals) también pueden usarse como estabilizantes de UV adecuados.
Pigmentos inorgánicos de óxido metálico adecuados incluyen óxido de cinc de tamaño nanométrico (n-ZnO), por ejemplo, NanoSunGuard 3015, y también pueden añadirse partículas de dióxido de titanio de tamaño nanométrico (n-TiO2) para potenciar la protección UV. Son particularmente adecuadas partículas de tamaño nanométrico de TiO2 en la forma cristalina de rutilo, por ejemplo, los pigmentos de TiO2 vendidos con la marca comercial Ti-Pure® por DuPont. "Tamaño nanométrico", como se usa en este documento, incluye tamaños de partícula de menos de 1 micrómetro. Por ejemplo, son adecuadas partículas que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 100 nm a 500 nm. El tamaño de partícula puede medirse mediante una técnica de difracción láser, por ejemplo, usando un instrumento Malvern Mastersizer 2000. En algunas realizaciones, se añade una cantidad elevada de partículas de TiO2, preferiblemente, partículas de TiO2 rutilo, en una cantidad de aproximadamente un 40 % a aproximadamente un 65 % en peso, basado en el peso total de la capa de polímero termoplástico.
Aparte del negro de carbono y los materiales a base de carbono analizados anteriormente, pueden añadirse otros pigmentos de color y/o tintes, por ejemplo, rojo de óxido de hierro y verde de cromo, a la capa de polímero termoplástico, para proporcionar color y potenciar el bloqueo de UV.
El grosor total de la capa autodesprendible/bloqueante de UV puede estar dentro del intervalo de 10-250 micrómetros (pm), en algunas realizaciones, 30-80 pm, en otras realizaciones 40-60 pm. La capa autodesprendible puede formularse para que tenga una alta elongación de más de un 300 %, como se determina por la norma ASTM D638, para que sea altamente elástica y térmicamente estable hasta 190 °C. Dicho material es particularmente adecuado para fabricar piezas de material compuesto reforzado con fibras en una diversidad de procesos de fabricación de materiales compuestos, por ejemplo, proceso en autoclave, de moldeo en bolsa al vacío y de prensado.
Capa conductora
La capa conductora puede ser una capa continua no porosa, tal como una lámina metálica sólida, o una capa porosa, tal como una malla metálica expandida. Preferiblemente, la capa conductora tiene una resistencia eléctrica de menos de 10 mQ, más preferiblemente, menos de 5 mQ. Además, la capa conductora tiene preferiblemente un grosor de <76,2 pm (3 mils). En una realización, la capa conductora es una lámina metálica no porosa delgada que tiene un grosor dentro del intervalo de 3 pm a 75 pm. En otra realización, la capa conductora es una malla metálica expandida con un peso de área dentro del intervalo de 60 g/m2 a 350 g/m2.
La capa conductora no porosa y porosa puede estar formada por metales seleccionados de: cobre, aluminio, bronce, titanio, aleaciones y combinaciones de los mismos. Como alternativa, la capa conductora puede estar formada por un material no metálico con conductividad eléctrica intrínseca tal como carbono. En este contexto, el carbono incluye grafito. La capa conductora no porosa puede ser una lámina de carbono, incluyendo lámina de grafeno y papel de nanotubos de carbono (CNT). Un ejemplo específico de papel CNT es el papel CNT Bucky flexible.
Capa de resina curable
La capa de resina curable del material de revestimiento multicapa (capa 21 en las figuras 2 y 4) está formada por una composición de resina termoestable que contiene una o más resinas termoestables como componentes principales. Las composiciones de las capas de resina pueden ser iguales o diferentes entre sí.
La capa de resina curable puede tener un peso de película de menos de 500 g/m2 (o 0,1 psf), por ejemplo, 50-250 g/m2 (o 0,01-0,05 psf).
Los términos "curar" y "curado", como se usan en este documento, se refieren al endurecimiento irreversible de un material, una resina o monómeros prepoliméricos, que se consigue calentando a temperaturas elevadas, exposición a luz ultravioleta y radiación, o aditivos químicos. El término "curable" significa que puede curarse en un material endurecido.
Ejemplos de resinas termoestables adecuadas son, aunque sin limitación, resinas epoxídicas, resinas fenólicas, ésteres de cianato, bismaleimidas, benzoxazinas (incluyendo polibenzoxazinas), poliésteres insaturados, resinas de éster vinílico y combinaciones de los mismos.
En algunas realizaciones, la composición de resina termoestable contiene una o más resinas epoxídicas multifuncionales o poliepóxidos y un agente de curado. La resina epoxídica multifuncional (o poliepóxido) contiene dos o más grupos funcionales epoxi por molécula.
Ejemplos de poliepóxidos adecuados incluyen los éteres poliglicidílicos, que se preparan por reacción de epiclorhidrina o epibromhidrina con un polifenol en presencia de álcali. Polifenoles adecuados son, por ejemplo, resorcinol, pirocatecol, hidroquinona, bisfenol A (bis(4-hidroxifenil)-2,2-propano), bisfenol F (bis(4-hidroxifenil)metano), bis(4-hidroxifenil)-1,1-isobutano, 4,4'-dihidroxibenzofenona, bis(4-hidroxifenil)-1,1-etano y 1,5-hidroxinaftaleno.
También se incluyen los éteres poliglicidílicos de polialcoholes. Dichos polialcoholes incluyen etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, 1,2-propilenglicol, 1,4-butilenglicol, trietilenglicol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol y trimetilolpropano.
Resinas epoxídicas adicionales incluyen ésteres poliglicidílicos de ácidos policarboxílicos, por ejemplo, productos de reacción de glicidol o epiclorhidrina con ácidos policarboxílicos alifáticos o aromáticos, tales como ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido tereftálico o un ácido graso dimérico.
Otros epóxidos pueden incluir los derivados de los productos de epoxidación de compuestos cicloalifáticos olefínicamente insaturados o a partir de aceites y grasas naturales.
También se incluyen resinas epoxídicas líquidas que son productos de reacción de bisfenol A o bisfenol F y epiclorhidrina. Estas resinas epoxídicas son líquidas a temperatura ambiente y en general tienen un peso equivalente de epóxido (g/equiv.) de aproximadamente 150 a aproximadamente 480 como se determina por la norma ASTM D-1652.
Son particularmente adecuadas resinas Novolac epoxídicas que son derivados de poliglicidilo de Novolac de fenolformaldehído o Novolac de cresol-formaldehído que tienen la siguiente estructura química I:
en donde n = 0 a 5, y R = H o CH<3>. Cuando R = H, la resina es una resina Novolac de fenol. Cuando R = CH<3>, la resina es una resina Novolac de cresol. La primera está disponible en el mercado como D.E.N. 428, D.E.N. 431, D.E.N. 438, D.E.N. 439 y D.E.N. 485 de Dow Chemical Co. La última está disponible en el mercado como ECN 1235, ECN 1273 y ECN 1299 de Ciba-Geigy Corp. Otras Novolac adecuadas que pueden usarse incluyen SU-8 de Celanese Polymer Specialty Co. En una realización, la resina Novolac epoxídica tiene una viscosidad de 4000-10000 mPas a 25 °C y un peso equivalente de epóxido (EEW) de aproximadamente 190 g/equiv. a aproximadamente 235 g/equiv. como se determina por la norma ASTM D-1652.
Una resina epoxídica multifuncional particularmente adecuada es una resina epoxídica aromática tetrafuncional que tiene cuatro grupos funcionales epoxídicos por molécula y al menos un grupo glicidilamina. Un ejemplo es éter tetraglicidílico de metilendianilina que tiene la siguiente estructura química general II:
Los grupos amina en la estructura se muestran en las posicionesparao 4,4' de las estructuras cíclicas aromáticas, sin embargo, debe entenderse que otros isómeros, tales como 2,1', 2,3', 2,4', 3,3', 3,4', son alternativas posibles. Ejemplos de resinas epoxídicas tetrafuncionales disponibles en el mercado son Araldite® MY 9663, MY 9634, MY 9655, MY-721, MY-720, MY-725 suministradas por Huntsman Advanced Materials.
Otra resina epoxídica multifuncional particularmente adecuada es la resina epoxídica trifuncional que tiene tres grupos funcionales epoxi por molécula, por ejemplo, éter triglicidílico de aminofenol. Ejemplos específicos de resinas epoxídicas trifuncionales disponibles en el mercado son Araldite® MY 0510, My 0500, My 0600, MY 0610 suministradas por Huntsman Advanced Materials.
También son adecuados los epóxidos cicloalifáticos, que incluyen compuestos que contienen al menos un grupo cicloalifático y al menos dos anillos de oxirano por molécula. Ejemplos específicos incluyen diepóxido de alcohol cicloalifático, bisfenol hidrogenado representado por la siguiente estructura III:
Estructura III
Un ejemplo de dicha resina epoxídica cicloalifática es EPALLOY® 5000 (un epóxido cicloalifático preparado por hidrogenación de éter diglicidílico de bisfenol A) disponible en CVC Thermoset Specialties. Otros epóxidos cicloalifáticos para su uso en el aducto de reacción previa pueden incluir resinas epoxídicas cicloalifáticas EPONEX, por ejemplo, EPONEX Resin 1510 suministrada por Momentive Specialty Chemicals.
La composición de resina termoestable puede formularse para que produzca una alta T<g>y una alta densidad reticulada. En algunas realizaciones, se usa una combinación de una o más resinas Novolac epoxídicas y una o más resinas epoxídicas multifuncionales que no son Novolac, en particular, epoxídicas trifuncionales y/o tetrafuncionales. Las cantidades relativas de resina Novolac epoxídica y resina epoxídica multifuncional que no es Novolac pueden variarse, pero se prefiere que la cantidad de resina Novolac epoxídica esté dentro del intervalo de aproximadamente 80 a aproximadamente 100 partes por 100 partes de resina epoxídica multifuncional que no es Novolac. La combinación de resina Novolac epoxídica y resina epoxídica multifuncional en la proporción especificada contribuye a la alta T<g>y alta densidad reticulada deseadas tras el curado.
La cantidad total de todas las resinas compone al menos un 15 % en peso basado en el peso total de la composición de resina. Como ejemplo, la cantidad total de resinas puede constituir de aproximadamente un 30 % a aproximadamente un 60 % en peso basado en el peso total de la composición de resina, o de aproximadamente un 15 % a aproximadamente un 25 % en peso.
La composición de resina termoestable puede incluir además uno o más agentes endurecedores poliméricos. Los agentes endurecedores poliméricos pueden seleccionarse de: polímeros termoplásticos, elastómeros, partículas de caucho con núcleo-cubierta, un aducto de reacción previa que es un producto de reacción de una resina epoxídica, un bisfenol y un polímero elastomérico, y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, se usa una combinación de dos agentes endurecedores diferentes de este grupo. La cantidad de uno o más agentes endurecedores, en total, puede ser de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 30 %, en algunos casos, de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 20 %, en peso basado en el peso total de la composición.
Con respecto al aducto de reacción previa, las resinas epoxídicas adecuadas incluyen éter diglicidílico de bisfenol A, éter diglicidílico de tetrabromo bisfenol A, éter diglicidílico hidrogenado de bisfenol A o éter diglicidílico hidrogenado de bisfenol F.
El bisfenol en el aducto de reacción previa funciona como agente de prolongación de cadena para el epóxido lineal o cicloalifático. Bisfenoles adecuados incluyen bisfenol A, tetrabromo bisfenol A (TBBA), bisfenol Z y tetrametil bisfenol A (TMBP-A).
Elastómeros adecuados para formar el aducto de reacción previa incluyen, aunque sin limitación, elastómeros líquidos tales como butadieno acrilonitrilo terminado en amina (ATBN), butadieno acrilonitrilo terminado en carboxilo (CTBN) y butadieno terminado en carboxilo (CTB). También son posibles elastómeros fluorocarbonados, elastómeros siliconados, polímeros de estireno-butadieno. En una realización, el elastómero usado en el aducto de reacción previa es ATNB, CTBN o CTB.
En una realización, la resina epoxídica se hace reaccionar con el agente de prolongación de cadena de bisfenol y el polímero elastomérico en presencia de un catalizador, tal como trifenilfosfina (TPP), a aproximadamente 148,9 °C (o 300 °F) para unir por la cadena las resinas epoxídicas y para formar un aducto de reacción previa de resina epoxídica de alto peso molecular, formadora de película, de alta viscosidad. El aducto de reacción previa entonces se mezcla con los componentes restantes de la composición termoestable.
Endurecedores termoplásticos adecuados incluyen polímeros de poliarilsulfona tales como polietersulfona (PES), poliéter etersulfona (PEES). En algunas realizaciones, el agente endurecedor es un copolímero de PES y PEES, que se describe en la patente de Estados Unidos n.° 7084213. En algunas realizaciones, el endurecedor es poli(oxi-1,4-fenilensulfonil-1,4-fenileno), que tiene una T<g>de aproximadamente 200 °C como se mide por calorimetría diferencial de barrido (DSC).
El agente endurecedor puede ser partículas de caucho con núcleo-cubierta (CSR) que tienen un tamaño de partícula de 300 nm o menos. El tamaño de partícula puede medirse mediante una técnica de difracción láser, por ejemplo, usando un instrumento Malvern Mastersizer 2000. Las partículas CSR pueden ser cualquiera de las partículas con núcleo-cubierta donde un núcleo blando está rodeado por una cubierta dura. Partículas CSR preferidas son las que tienen un núcleo de caucho de polibutadieno o núcleo de caucho de butadieno-acrilonitrilo y una cubierta de poliacrilato. Sin embargo, también pueden usarse partículas CSR que tienen un núcleo duro rodeado por una cubierta blanda. Las partículas CSR pueden suministrarse como un porcentaje de un 25 %-40 % en peso de partículas CSR dispersadas en una resina epoxídica líquida. Partículas CSR que tienen núcleos de caucho y cubiertas de poliacrilato están disponibles en el mercado de Kaneka Texas Corporation (Houston, Tex.) con la marca marca comercial Kane Ace MX. Se prefiere, aunque no se requiere, que las partículas de caucho con núcleo-cubierta se añadan a la composición de película de revestimiento como una suspensión de partículas en una resina epoxídica líquida adecuada. Kane Ace MX 411 es una suspensión de un 25 % en peso de partículas de caucho con núcleo-cubierta en resina epoxídica MY 721 y es una fuente adecuada de partículas de caucho con núcleo-cubierta. Kane Ace MX 120, MX 125 o MX 156, que contiene un 25-37 % en peso de las mismas partículas de caucho con núcleo-cubierta dispersadas en resina DER 331, también es una fuente adecuada de partículas de caucho con núcleo-cubierta. También pueden usarse otras fuentes adecuadas de partículas de caucho con núcleo-cubierta, tales como MX 257, MX 215, MX217 y MX 451. Otra fuente comercial de partículas de caucho con núcleo-cubierta es Paraloid<™>EXL-2691 de Dow Chemical Co. (partículas CSR de metacrilato-butadieno-estireno con un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 200 nm).
Pueden añadirse microesferas cerámicas a la composición de resina termoestable para mejorar la uniformidad de la superficie de la película de revestimiento final. En una realización, se usan microesferas cerámicas huecas hechas de un material cerámico de sílice-alúmina inerte. Las microesferas cerámicas pueden tener una fuerza de compresión de más de 413,68 MPa (60000 psi), una constante dieléctrica de aproximadamente 3,7-4,6, un punto de reblandecimiento en el intervalo de 1000-1100 °C (o 1832-2012 °F) y diámetros de partícula que varían de 0,1 micrómetro a 50 micrómetros, o 1-50 micrómetros. El alto punto de reblandecimiento de las microesferas cerámicas les posibilita ser nonabsorbentes en disolventes, no inflamables y altamente resistentes a productos químicos. Se ha descubierto que microesferas que tienen diámetros que varían de aproximadamente 0,1 pm a aproximadamente 20 pm, y preferiblemente de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 15 pm, son particularmente adecuadas. Un ejemplo de microesferas cerámicas disponibles en el mercado que son particularmente adecuadas para su uso en la presente composición de película de resina se venden por Zeelan Industries, Inc. con el nombre comercial Zeeospheres®, por ejemplo, G-200, G210 y W-200. Estas son esferas huecas de sílice-alúmina con paredes gruesas, inodoras y de color gris calor. En una realización preferida, la combinación de las resinas multifuncionales y microesferas cerámicas compone más de un 50 % en peso, preferiblemente más de un 60 % en peso, de la composición de película de resina. En determinadas realizaciones, la cantidad de microesferas cerámicas es de al menos un 20 % en peso, preferiblemente al menos un 25 % o al menos un 30 % en peso, basado en el peso total de la composición de película de resina. En algunas realizaciones, la cantidad de microesferas cerámicas puede estar dentro del intervalo de un 20 %-40 % en peso, o de un 25 %-35 % en peso. En otras realizaciones, la cantidad de microesferas cerámicas puede estar dentro del intervalo de un 3 %-15 % en peso, o de un 5 %-10 % en peso.
Los agentes de curado adecuados incluyen una diversidad de agentes de curado latentes a base de amina, que se activan a temperaturas elevadas (por ejemplo, a una temperatura por encima de 65 °C (150 °F)). La expresión "a base de amina" significa que contienen un compuesto o grupo amina. Ejemplos de agentes de curado adecuados incluyen diciandiamida (DICY), 4,4'-diamino-difenilsulfona (4,4'DDS), y 3,3'-diaminodifenilsulfona (3,3'DDS), guanamina, guanidina, aminoguanidina, piperidina, combinaciones y derivados de los mismos. También pueden usarse compuestos de la clase de imidazoles y complejos de amina. En una realización, el agente de curado es diciandiamida. El agente de curado de amina está presente en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 5 % en peso basado en el peso total de la composición de película de resina.
Puede usarse un acelerador de curado junto con el agente de curado a base de amina para promover la reacción de curado entre las resinas epoxídicas y el agente de curado a base de amina. Aceleradores de curado adecuados pueden incluir ureas alquil- y arilsustituidas (incluyendo dimetilurea aromática o alicíclica), y bisureas basadas en toluendiamina o metilendianilina. Un ejemplo de bisurea es 4,4'-metilen bis(fenildimetilurea), disponible en el mercado como Omicure U-52 o CA 152 de CVC Chemicals, que es un acelerador adecuado para diciandiamida. Otro ejemplo es 2,4-toluen bis(dimetilurea), disponible en el mercado como Omicure U-24 o CA 150 de CVC Chemicals. El acelerador de curado puede estar presente en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente un 0,5 % a aproximadamente un 3 % en peso basado en el peso total de la composición termoestable.
La composición de resina puede incluir además materiales conductores en forma de partículas, por ejemplo, en forma de partículas o escamas, para aumentar la conductividad eléctrica de los materiales de revestimiento. Ejemplos de materiales conductores adecuados incluyen metales tales como plata, oro, níquel, cobre, aluminio, bronce y aleaciones de los mismos, en forma de copos o partículas. También pueden usarse materiales basados en carbono, tales como nanotubos de carbono (nanotubos de una sola pared o nanotubos de múltiples paredes), nanofibras de carbono y grafeno como aditivos conductores para conferir la conductividad eléctrica a la película de resina. Las nanofibras pueden tener diámetros que varían de 70 a 200 nanómetros y una longitud de aproximadamente 50-200 micrómetros. Los nanotubos pueden tener un diámetro exterior de aproximadamente 10 nanómetros, una longitud de aproximadamente 10000 nanómetros y una proporción dimensional (L/D) de aproximadamente 1000. Además, los aditivos conductores pueden incluir también partículas de negro de carbono (tal como Printex XE2 de DeGussa). Si están presentes, la cantidad de materiales conductores puede estar en el intervalo de aproximadamente un 3 % a aproximadamente un 70 % en peso, basado en el peso total de la composición de resina.
Pueden añadirse rellenos inorgánicos en forma de partículas (por ejemplo, polvo) a la composición de película de resina como componente modificador de la reología para controlar el flujo de la composición resinosa y para evitar la aglomeración en la misma. Rellenos inorgánicos adecuados que pueden usarse en la composición de película de resina incluyen talco, mica, carbonato de calcio, alúmina y sílice de combustión. En una realización, se usa sílice de combustión hidrófoba (por ejemplo, Cab-O-Sil TS-720) como relleno inorgánico. La cantidad de relleno inorgánico puede estar dentro del intervalo de un 1 %-5 % en peso basado en el peso total de la composición de película de resina.
La composición de resina puede incluir además uno o más aditivos opcionales, tales como estabilizantes de ultravioleta (UV), pigmentos y tintes. Cuando se usan dichos aditivos, su cantidad total es de menos de un 5 % en peso basado en el peso total de la composición de película de resina.
Los estabilizantes de UV pueden añadirse a la composición de resina e incluyen hidroxitolueno butilado (BHT); 2-hidroxi-4-metoxi-benzofenona (por ejemplo, UV-9); 2,4-bis(2,4-dimetilfenil)-6-(2-hidroxi-4-octiloxifenil)-1,3,5-triazina (por ejemplo, CYASORB® absorbente de luz UV-1164); ácido 3,5-di-íerc-butil-4-hidroxibenzoico; éster n-hexadecílico (por ejemplo, CYASORB® estabilizante de luz UV-2908); tetraquis(3-(3,5-di-íerc-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritol (por ejemplo, IRGANOX 1010). Estabilizante de luz líquido de amina obstaculizada de Ciba Specialty Chemicals, tal como 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-di-íerc-pentilfenol (por ejemplo, TINUVIN 328), 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidilsebacato de metilo (por ejemplo, TINUVIN 292). Ácido decanodioico, éster ¿>/s(2,2,6,6-tetrametil-1 -(octiloxi)-4-piperidinílico (por ejemplo, TINUVIN 123), también pueden usarse como estabilizantes de UV adecuados. Además, también pueden usarse como estabilizadores de UV óxido de cinc de tamaño nanométrico (n-ZnO), por ejemplo, NanoSunGuard 3015 y NanoBYK 3820; nanopartículas de óxido de cerio (n-CeO2), por ejemplo, NanoBYK 3810 o 3840; y nanopartículas de óxido de titanio (n-TiO2).
Pueden añadirse a la composición de resina pigmentos y/o tintes conocidos en la técnica para añadir color a la composición de resina termoestable. Ejemplos de pigmentos y/o tintes incluyen, aunque sin limitación, rojo de óxido de hierro, verde de cromo, negro de carbono y óxido de titanio. En una realización, se añade pigmento de óxido de titanio (blanco) a la composición de película de resina. En otra realización, se añade pigmento negro de carbono. En otra realización, se añade grafeno u óxido de grafito.
En una realización, la capa de resina curable en el material de revestimiento multicapa se forma a partir de una composición de resina que contiene: una resina Novolac epoxídica que tiene una funcionalidad epoxi de más de uno; una resina epoxídica trifuncional o tetrafuncional; microesferas cerámicas; un agente de curado de amina; y al menos un agente endurecedor seleccionado de un grupo que consiste en: (i) un aducto de reacción previa formado por la reacción de una resina epoxídica, un bisfenol y un elastómero; (ii) un copolímero de polietersulfona (PES) y poliéter etersulfona (PEES); (iii) partículas de caucho con núcleo-cubierta (CSR); y combinaciones de los mismos. En una realización, el aducto de reacción previa se forma por la reacción de éster diglicidílico de tetrabromo bisfenol A, bisfenol A y un elastómero seleccionado de: butadieno acrilonitrilo terminado en amina (ATBN); butadieno acrilonitrilo terminado en carboxilo (CTBN); y butadieno terminado en carboxilo (CTB). Las resinas epoxídicas y las microesferas cerámicas componen más de un 35 % en peso de la composición total, preferiblemente más de un 45 % en peso.
En otra realización, la composición de resina de la capa de resina curable tiene la siguiente formulación, en porcentajes en peso basados en el peso total de la composición: 20 %-25 % de resina Novolac epoxídica fenólica; 20 %-25 % de resina epoxídica tri- o tetrafuncional; 10 %-15 % de aducto de reacción previa, 1 %-3 % de copolímero de PES-PEES, 25 %-35 % de microesferas cerámicas; 1 %-3 % de sílice de combustión; 1 %-5 % de agente de curado de amina; 0,5 %-3 % de acelerador de curado; y opcionalmente 0,1-1 % de pigmento de color.
Los componentes de la composición de resina pueden añadirse a un recipiente de mezcla equipado para mezclar, calentar y/o enfriar los componentes. Además, también pueden añadirse a la mezcla uno o más disolventes orgánicos, según sea necesario, para facilitar la mezcla de los componentes. Ejemplos de dichos disolventes pueden incluir, aunque sin limitación, metiletilcetona (MEK), acetona, dimetilacetamida y N-metilpirrolidona. Posteriormente, se forma una película de resina a partir de la composición de resina usando procesos convencionales de formación de película.
Aplicaciones
El material de revestimiento divulgado en este documento puede aplicarse sobre y curarse conjuntamente con un sustrato de material compuesto reforzado con fibras, impregnado de resina a una temperatura por encima de 65 °C (150 °F), más particularmente, dentro del intervalo de 93 °C a 185 °C (200 °F a 365 °F) o 121 °C a 177 °C (250 °F a 350 °F).
En este contexto, los sustratos de material compuesto se refieren a materiales compuestos de resina reforzada con fibras, incluyendo preimpregnados o laminados de preimpregnado (tal como los que se usan para fabricar estructuras aeroespaciales de material compuesto). El término "preimpregnado", como se usa en este documento, se refiere a una capa de material fibroso (por ejemplo, hilos o cintas unidireccionales, esteras no tejidas o capas de tejido) que se ha impregnado con una resina de matriz curable. La resina de matriz de los sustratos de material compuesto puede estar en un estado no curado o parcialmente curado. El material de refuerzo de fibras puede tener forma de capa de tela tejida o no tejida, o de cinta unidireccional. "Cinta unidireccional" se refiere a una capa de fibras de refuerzo, que están alineadas en la misma dirección. El término "laminado de preimpregnado", como se usa en este documento, se refiere a una pluralidad de capas de preimpregnado que se han colocado en una disposición de apilamiento.
Los preimpregnados pueden fabricarse infundiendo o impregnando fibras continuas o tela tejida con un sistema de resina de matriz, creando una lámina de material maleable y pegajosa. Esto se denomina a menudo proceso de preimpregnado. La especificación precisa de las fibras, su orientación y la formulación de la matriz de resina pueden especificarse para conseguir el rendimiento óptimo para el uso previsto de los preimpregnados. El volumen de fibras por metro cuadrado también puede especificarse de acuerdo con los requisitos.
El término "impregnar" se refiere a la introducción de una resina de matriz curable en las fibras de refuerzo para encapsular parcial o totalmente las fibras con la resina. La resina de matriz para fabricar preimpregnados puede adoptar la forma de películas de resina o líquidos. Además, la resina de matriz está en un estado curable/no curado antes de la unión. El impregnado puede facilitarse mediante la aplicación de calor y/o presión.
Las fibras de refuerzo pueden estar formadas por materiales seleccionados de: vidrio (incluido vidrio eléctrico o vidrio E), carbono, grafito, aramida, poliamida, polietileno (PE) de alto coeficiente, poliéster, poli-p-fenileno-benzoxazol (PBO), boro, cuarzo, basalto, cerámica y combinaciones de los mismos.
La resina de matriz del sustrato de material compuesto y los preimpregnados es similar a la composición de resina termoestable descrita anteriormente en referencia a las capas de resina curables del material de revestimiento. Contiene una o más resinas termoestables, por ejemplo, resinas epoxídicas, como componente principal, un agente de curado y otros aditivos tales como catalizadores, comonómeros, agentes de control de la reología, adherentes, modificadores reológicos, rellenos inorgánicos u orgánicos, agentes endurecedores termoplásticos o elastoméricos, estabilizantes, inhibidores, pigmentos/tintes, ignirretardantes, diluyentes reactivos y otros aditivos bien conocidos por los expertos en la materia para modificar las propiedades de la matriz de resina antes o después del curado. La presente invención también se refiere a un método para formar una estructura de material compuesto con una superficie exterior lista para pintarla, comprendiendo el método: colocar el material de revestimiento reivindicado sobre la superficie de un molde de una herramienta de moldeo de modo que la capa desprendible esté en contacto con la superficie del molde; formar un laminado de preimpregnado de múltiples capas de preimpregnado sobre el material de revestimiento, comprendiendo cada capa de preimpregnado fibras de refuerzo impregnadas o incluidas en una resina de matriz curable; curar conjuntamente el material de revestimiento y el laminado de preimpregnado para formar una estructura de material compuesto curada; retirar la estructura de material compuesto curada de la herramienta de moldeo; y retirar la capa desprendible para revelar una superficie endurecida o curada que esté lista para pintarla.
Terminología
En la presente divulgación, el modificador "aproximadamente" usado en relación con una cantidad es inclusivo del valor indicado y tiene el significado impuesto por el contexto (por ejemplo, incluye el grado de error asociado con la medición de la cantidad particular). Por ejemplo, un número que sigue a "aproximadamente" puede significar el número mencionado más o menos un 0,1 % a un 1 % del número mencionado. El sufijo "(s)", como se usa en este documento, pretende incluir tanto el singular como el plural del término al que modifica, por lo que incluye uno o más de ese término (por ejemplo, metal(es) incluye uno o más metales). Los intervalos divulgados en este documento son inclusivos de los valores extremos y todos los valores intermedios de los intervalos, por ejemplo, "de un 1 % a un 10 %" incluye un 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %, 3 %, 3,5 %, etc.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un material de revestimiento autodesprendible que tiene capacidad de protección ultravioleta (UV), que comprende una capa de resina curable laminada a una capa desprendible,
en donde
la capa de resina curable comprende una o más resinas termoestables,
la capa desprendible comprende una capa de polímero termoplástico recubierta por uno o ambos lados con un recubrimiento de fluoropolímero o polímero de organosilicio, y
la capa desprendible está colocada de modo que al menos un recubrimiento de fluoropolímero o polímero de organosilicio sea una capa más externa con una superficie expuesta,
en donde la capa de polímero termoplástico está formada por un material seleccionado de:
elastómeros termoplásticos de poliéster (TPE-E); copoliésteres termoplásticos (TPC), incluyendo polieterésteres; elastómeros termoplásticos reticulados a base de olefinas (TPE-V/TPV); mezcla de polipropileno y caucho de etilenopropileno-dieno (EPDM/PP); elastómeros termoplásticos a base de uretanos (TPE-U/TPU); mezcla de caucho natural y polipropileno (NR/PP); mezclas de caucho nitrílico y polipropileno (NBR/PP); mezclas de etileno-acetato de vinilo y poli(cloruro de vinilideno) (EVA/PVDC); poliolefina, incluyendo polimetilpenteno (PMP) y copolímeros de poliolefina; poliamida, incluyendo nailon-6,6; poli-£-caprolactama; tereftalato de polietileno (PET); poliimida (PI), y producidos por extrusión de película.
2. El material de revestimiento autodesprendible de la reivindicación 1, en donde el fluoropolímero se selecciona de: politetrafluoroetileno (PTFE), poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), poli(fluoruro de vinilo) (PVF), etileno-propileno fluorado (FEP), policlorotrifluoroetileno (PCTFE), polímero de perfluoroalcoxi (PFA), polietilentetrafluoroetileno (ETFE), polietilenclorotrifluoroetileno (ECTFE), perfluoropoliéter (PFPE) y combinaciones de los mismos.
3. El material de revestimiento autodesprendible de la reivindicación 1 o 2, en donde el recubrimiento de polímero de organosilicio contiene silicio elemental, oxígeno y carbono.
4. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de polímero termoplástico comprende además un estabilizante o absorbente de ultravioleta (UV).
5. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de polímero termoplástico comprende además un aditivo seleccionado de: pigmentos de óxido metálico, tintes de color, materiales a base de carbono y combinación de los mismos.
6. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la capa de polímero termoplástico comprende además negro de carbono.
7. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de resina curable tiene un peso de película en el intervalo de 50-250 g/m2.
8. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de resina curable no comprende ninguna fibra de refuerzo.
9. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una capa eléctricamente conductora laminada en un lado de la capa de resina curable de modo que la capa de resina curable está entre la capa desprendible y la capa conductora.
10. El material de revestimiento autodesprendible de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la capa eléctricamente conductora se selecciona de: una malla metálica porosa, una lámina metálica sólida y una lámina de carbono.
11. El material de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de resina curable comprende una o más resinas epoxídicas multifuncionales y un agente de curado de amina.
12. El material de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la capa de resina curable se forma a partir de una composición de resina que comprende:
una resina Novolac epoxídica que tiene una funcionalidad epoxi de más de uno;
una resina epoxídica trifuncional o tetrafuncional que no es una resina Novolac epoxídica;
microesferas cerámicas;
un agente de curado a base de amina;
al menos un agente endurecedor seleccionado de un grupo que consiste en: (i) un aducto de reacción previa formado por la reacción de una resina epoxídica, un bisfenol y un elastómero; (ii) un copolímero de polietersulfona (PES) y poliéter etersulfona (PEES); y (iii) partículas de caucho con núcleo-cubierta (CSR).
13. El material de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la composición de resina comprende además sílice de combustión.
14. Un método para formar una estructura de material compuesto con una superficie exterior lista para pintarla, comprendiendo el método:
colocar el material de revestimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 sobre una superficie de molde de una herramienta de moldeo, de modo que la capa desprendible esté en contacto con la superficie de molde; formar un laminado de preimpregnado de múltiples capas de preimpregnado sobre el material de revestimiento, comprendiendo cada capa de preimpregnado fibras de refuerzo impregnadas o incluidas en una resina de matriz curable;
curar conjuntamente el material de revestimiento y el laminado de preimpregnado para formar una estructura de material compuesto curada;
retirar la estructura de material compuesto curada de la herramienta de moldeo; y
retirar la capa desprendible para revelar una superficie endurecida o curada que está lista para pintarla.
15. El método de la reivindicación 14, en donde el curado conjunto se realiza en el intervalo de temperatura de 121 °C a 177 °C (250 °F a 350 °F).
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