BR112012009194B1 - Método para produzir material compósito reforçado com fibras, e material de molde resistente ao calor e material estrutural resistente ao calor usando o material compósito - Google Patents
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Abstract
método para produzir material compósito reforçado com fibras, e material de molde resistente ao calor e material estrutural resistente ao calor usando o material compósito. a presente invenção refere-se a um método para produzir um material compósito reforçado com fibra, em que um prepreg reforçado com fibra, obtido impregnando-se as fibras de reforço cum uma composição de resina epóxi compreendendo fórmula 1 (a), n, n, n<39>, n<39>-tetraglicidildiamonodifenilmetano (b) e diaminodifenilsulfona (c), é submetido à cura primária a 110-1130<198>c, e então à cura secundária em uma temperatura que é pelo menos tão alta quanto a temperatura de cura primária.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA PRODUZIR MATERIAL COMPÓSITO REFORÇADO COM FIBRAS, E MATERIAL DE MOLDE RESISTENTE AO CALOR E MATERIAL ESTRUTURAL RESISTENTE AO CALOR USANDO O MATERIAL COMPÓSITO.
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um método para produzir um material compósito reforçado com fibra; Em particular, a invenção se refere a um método para produzir um material compósito reforçado com fibra que é adequado para uso como um material de molde resistente ao calor ou um material estrutural resistente ao calor, bem como materiais de molde resistentes ao calor e materiais estruturais resistentes ao calor obtidos pelo método.
Antecedentes da Invenção
Um método de moldagem para materiais compósitos reforçados com fibra é um método usando-se um prepreg obtido por impregnação de uma resina de matriz, composta principalmente de uma resina termoendurecível, em fibras de reforço, e é empregado em uma ampla faixa de usos de aplicações em laser no esporte a aplicações em aviões. A moldagem de um material compósito reforçado com fibra usando um material de base intermediário compreendendo o prepreg acima mencionado é efetuada por laminação do prepreg, e então submetendo o mesmo ao aquecimento e pressionando para curar a resina termoendurecível como a resina de matriz.
Prepregs podem ser classificados em tipos de cura de baixa temperatura (80-100°C), cura em temperatura moderada (110-150°C) e cura em temperatura alta (160-200°C), dependendo da temperatura de cura.
Prepregs de cura em baixa de temperatura podem ser curados e moldados próximos a 90°C, ao mesmo tempo tendo uma faixa bem ampla de seleção de materiais subsidiários a serem usados na moldagem e permitindo o uso de matrizes de resina para moldagem, o que possibilita menos investimento em equipamento. Portanto, eles são vantajosos para moldas peças altamente variáveis, em pequenas quantidades. Contudo, já que a
2/30 cura e a moldagem são efetuadas perto de 90°C, não é possível obter os materiais compósitos reforçados com fibra com excelente resistência ao calor.
Prepregs de cura em temperatura moderada sevem principalmente para moldar produtos genéricos para fins de esporte e laser, e permite cura e moldagem em temperaturas perto de 130°C e embora eles produzam materiais compósitos reforçados com fibra tendo propriedades mecânicas excelentes, não é possível obter superior resistência ao calor.
Prepregs de cura em alta temperatura são submetidos à cura e à moldagem em temperaturas perto de 180°C, e são usados, por exemplo, principalmente na moldagem de materiais compósitos reforçados com fibra a serem fornecidos nos campos que requerem excelente resistência ao calor, tal como na produção de aviões, proporcionando artigos moldados com resistência ao calor extremamente excelente.
De modo a obter materiais compósitos reforçados com fibras tendo alta resistência ao calor, a cura é obtida em temperatura alta, produzindo, assim, tanto as altas propriedades mecânicas como a alta resistência ao calor. Contudo, dois principais problemas estão associados aos sistemas de cura em alta temperatura.
Um problema é o fluxo da resina. Para prepregs de material compósito reforçado com fibra, a viscosidade da resina é usualmente estabelecida considerando-se o gerenciamento em temperatura ambiente. Devido à grande diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura de cura em um sistema de cura em alta temperatura, a viscosidade da resina impregnada tende a ser reduzida e o fluxo da resina ocorre prontamente. Isso resulta em seções de deficiência ou excesso de resina no material compósito reforçado com fibra. Variações na distribuição da resina de matriz afetam não snmpnte a ARpassura e aparência externa do artigo moldado, mas são também associadas a propriedades mecânicas reduzidas, e ruptura. Isso é de particular preocupação para materiais resistentes ao calor, que podem sofrer de efeitos adversos na resistência ao calor de longo prazo.
Outro problema é a resistência ao calor dos materiais de molda
3/30 gem e materiais subsidiários. Um material compósito reforçado com fibra é usualmente moldado empregando-se uma matriz de moldagem. Exemplos de métodos de moldagem incluem métodos de laminação manual (“hand layup”) nos quais a repetição de um procedimento em que uma resina é impregnada em um material de fibra de reforço, tal como um pano, enquanto se aplica o mesmo ao longo de uma matriz de moldagem, ou em que um prepreg tendo a resina já impregnada em um material de fibra de reforço é aplicado ao longo de uma matriz de moldagem, é seguida por cura, e então remoção da matriz para obter um artigo moldado; métodos de moldagem por transferência de resina nos quais um material de fibra de reforço, tal como um pano, é colocado em uma matriz de moldagem, e então uma resina é aí injetada e curada e então removida da matriz para obtenção de um artigo moldado; métodos por compostos de moldagem em que um material de molde compreendendo uma mistura de uma resina com um material de fibra de reforço cortado em fibras descontínuas é injetado em uma matriz de moldagem e então curado, e depois removido da matriz para obtenção de um artigo moldado; e métodos nos quais matrizes de moldagem colunares, retangulares (mandris), são usadas como inserções para manter e curar um prepreg em formato de feixe em I ou em feixe H, e são então removidas do matriz para obtenção de um artigo moldado.
As matrizes de moldagem usadas em tais métodos de moldagem são feitas de vários tipos de materiais, incluindo metal, resina, madeira e gesso. Matrizes para molda metal têm resistência ao calor e durabilidade excelentes, mas são caras devido ao esforço e trabalho requeridos para sua conformação, embora seu peso específico a tornem problematicamente pesadas. As matrizes de moldagem de resina e as matrizes de moldagem de madeira, por outro lado, têm resistência ao calor e durabilidade inferiores. Presentemente, matrizes de moldagem de gesso são amplamente usadas por causa de seu equilíbrio satisfatório entre desempenho e custo.
Em métodos de moldagem usando-se tais matrizes de moldagem de gesso, a moldagem é preferivelmente efetuada em não mais que 130°C devido à resistência ao calor das próprias matrizes de moldagem ou
4/30 dos materiais subsidiários, e isso geralmente dificulta a moldagem de materiais altamente resistentes ao calor usando prepregs de cura em temperatura alta que requerem temperaturas de moldagem de 180°C ou mais altas. Quando se tenta curar e moldas tais prepregs de cura em temperatura alta 5 em temperatura baixa ou moderada, a moldagem é usualmente impossível de se obter, ou ainda um tempo excessivamente longo é necessário e o artigo moldado tem a resistência ao calor drasticamente reduzida.
Uma solução largamente empregada é efetuar primária do prepeg de cura em alta temperatura a temperatura baixa ou temperatura mode10 rada, com adição de um agente de cura e acelerador de cura à composição de resina, e subsequentemente realizar a segunda cura a temperatura alta, mas é geralmente impossível evitar redução nas propriedades mecânicas e resistência a calor, e mesmo quando as propriedades mecânicas são mantidas, a resistência a calor é inevitavelmente reduzida devido à adição do a15 gente de cura e acelerador de cura.
Referências do estado da técnica
Documento de Patente:
Documento de Patente 1: Publicação de Patente JP 2003-96163
Não Examinada
Descrição da Invenção
Problemas a serem Resolvidos pela Invenção
Em vista dos problemas da técnica anterior descritos acima, um objetivo da presente invenção é proporcionar um método para produzir um material compósito reforçado com fibra com altas propriedades mecânicas e 25 alta resistência ao calor, o que permite que a matriz de gesso seja usada na cura primária.
Meios de Resolver os Problemas
---------------Os presentes inventores completaram esta invenção como resultados de uma pesquisa ávida conduzida com a meta de resolver os proble30 mas descritos acima.
A invenção proporcionar os seguintes (1) a (9).
(1) Método para produzir um material compósito reforçado com
5/30 fibra, em que um prepreg reforçado com fibra, obtido impregnando-se as fibras de reforço com uma composição de resina epóxi compreendendo resina epóxi do tipo de trifenilmetano representado pela seguinte fórmula 1 (A), Ν,Ν,Ν’,Ν’-tetraglicidildiamonodifenilmetano (B) e diaminodifenilsulfona (C), é submetido à cura primária a 110-130°C, e então à cura secundária em uma temperatura que é pelo menos tão alta quanto a temperatura de cura primária.
Produto Químico 1
CMj-CHCM (2) Método para produzir um material compósito com fibra de reforço, de acordo com (1) acima, em que a temperatura de cura secundária é 180°C ou mais alta.
(3) Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com (1) acima, em que a matriz de fibra do material compósito reforçado com fibra consiste em fibras de carbono.
(4) Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com (1) acima, em que o material de fibra do material compósito reforçado com fibra é um pano tecido.
(5) Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com (1) acima, em que a matriz de fibra do material compósito reforçado com fibra consiste em um material picado.
(6) Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com qualquer um de (1) a (5) acima, em que o materialde molde resistente ao calor é obtido como um material compósito reforçado com fibra por remoção da fibra da matriz mãe depois da cura primária, e cura secundária em um estado permanente livre.
(7) Método para produzir um material compósito reforçado com
6/30 fibra, de acordo com qualquer um de (1) a (5) acima, em que o material estrutural resistente ao calor é obtido com um material compósito reforçado com fibra por remoção primária da matriz mãe depois da cura primária, e a cura secundária em um estado permanente livre.
(8) Material de molde resistente ao calor obtido pelo método de acordo com (6) acima.
(9) Material estrutural resistente ao calor obtido pelo método de acordo com (7) acima.
Efeito da Invenção
De acordo com a invenção, é possível proporcionar um material compósito que exibe altas propriedades mecânicas e alta resistência ao calor. Um material compósito obtido pelo método da invenção é útil como um material de molde resistente ao calor ou um material estrutural resistente ao calor para o qual as altas propriedades mecânicas e alta resistência ao calor são requeridas.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é um gráfico usado para determinar o logG’-Tg de um produto curado, a partir de interseção entre um tangente no gráfico do produto curado no estado vítreo e a tangente na região de transição.
A figura 2 é um gráfico que mostras os graus de cura primária em temperaturas e tempos diferentes.
A figura 3 é um gráfico dos valores de G1 para produtos curados.
A ordenada representa G1 e a abscissa representa a temperatu25 ra. A ordenada é offset.
Modos para Realizar a Invenção
Os modos preferidos da invenção serão agora explicados com o -------entendimento de que a invenção não está limitada tão somente a esses modos, e que várias modificações podem ser realizadas as quais estão dentro 30 do âmbito e escopo da invenção.
A composição de resina epóxi a ser usada para a invenção compreende uma resina epóxi do tipo trifenilmetano representada pela fór
7/30 mula 1 acima (A), Ν,Ν,Ν’,Ν’-tetraglicidildiaminodifenilmetano (B) e diaminodifenilsulfona (C). A razão da mistura de (A) e (B) na composição de resina epóxi é, preferivelmente, de 90:10 a 10:90 em termos da razão em massa, do ponto de vista de se obter altas propriedades de resina e alta resistência ao calor. Ela é mais preferivelmente de 60:40 a 20:80. É ainda mais preferivelmente de 50:50 a 20:80. Do ponto de vista do módulo flexural do produto curado secundário, a razão é preferivelmente de 90:10 a 30:70. Do ponto de vista de resistência ao calor, ela é preferivelmente de 90:10 a 40:60. Ela é mais preferivelmente de 90:10 a 60:40, e ainda mais preferivelmente de
90:10 a 80:20. Do ponto de vista do grau de cura primária,ela é preferivelmente de 80:20 a 10:90.
A diaminodifenilsulfona (C) a ser usada na invenção pode ser 4,4’-diaminodifenilsulfona, 3,3’-diaminodifenilsulfona, ou similares. É preferivelmente a 4,4’-diaminodifenilsulfona. O teor da diaminodifenilsulfona (C) é preferivelmente uma quantidade tal que a razão de equivalentes de amina para equivalentes de epóxi na resina epóxi é de 0,8 a 1,5. Se a razão de equivalentes for de 0,8 a 1,5, o módulo elástico não aumentará excessivamente, e haverá um efeito adverso mínimo na resistência à ruptura térmica do material compósito reforçado com fibra. A quantidade é, mais preferivel20 mente, tal que a razão de equivalentes fica entre 0,8 e 1,2.
A composição de resina epóxi usada para a invenção contém preferivelmente sílica (D). A sílica (D) não é particularmente restrita, precisa apenas ser sílica. A forma pode ser amorfa ou esférica, e o substrato de superfície pode ser hidrofóbico ou hidrofílico. Sílica hidrofílica esférica é prefe25 rida. O teor pode ser selecionado conforme apropriado. O teor preferido é de 1 para 20 partes em massa com respeito a 100 partes em massa como o total da resina epóxi tipo trifenilmetano representado pela fórmula 1 (A) e o ----Ν,Ν,Ν’,Ν’-tetraglicidildiaminodifenilmetano (B). Se o teor é menor que 1 parte em massa, o coeficiente de expansão linear do material compósito tenderá a 30 ser mais alto, e a resistência ao descascamento da intercamada do material compósito tenderá a ser reduzida. Se o teor é maior que 20 partes em massa a resistência ao calor do material compósito tenderá a ser menor e a vis8/30 cosidade da composição de resina será muito alta, prevenindo a formação de um prepreg. O teor é mais preferivelmente de 4 a 8 partes em massa.
A composição de resina epóxi usada na invenção contém, ainda, preferivelmente, um resina termoplástica (E). A adição de uma resina termoplástica (E) pode minimizar a pegajosice da composição de resina e ajustar a aderência do prepreg para um nível adequado, ou ela pode minimizar as alterações da aderência com o tempo. Exemplos de tais resinas termoplásticas incluem resinas fenóxi, polivinil formais e polietersulfonas. Resinas fenóxi são preferidas. O teor preferido é de 0,1 a 20 pares em massa com respeito a 100 partes em massa conforme o total da resina epóxi representada pela fórmula 1 (A) e o Ν,Ν,Ν’,Ν’-tetraglicidildiaminodifenilmetano (B). É mais preferivelmente de 3 a 7 partes em massa.
A composição de resina epóxi usada para a invenção ainda contém, preferivelmente, outra resina epóxi (F). A outra resina epóxi (F) é, preferivelmente, bifuncional ou maior, sem restrições particulares sobre resinas bifuncionais ou epóxi maiores, em que os exemplos incluem resinas epóxi tais como resinas epóxi do tipo bisfenol A, resinas epóxi do tipo bisfenol F, resinas epóxi do tipo bisfenol S, resinas epóxi do tipo novolac, resinas epóxi do tipo cresol-novolac, resinas epóxi do tipo aminoglicidil, resinas epóxi do tipo aminofenil, resinas epóxi do tipo aminocresol, resinas epóxi do tipo naftaleno e resinas epóxi do tipo ciclopentadieno. Preferivelmente são resinas epóxi do tipo bisfenol A e resinas epóxi do tipo bisfenol F, em que as resinas epóxi do tipo bisfenol A são ainda mais preferidas. O teor preferido é 0,1 a 20 pares em massa com respeito a 100 partes em massa como o total da resina epóxi representada pela fórmula 1 (A) e ο Ν,Ν,Ν’,Ν’tetraglicidildiaminodifenilmetano (B). É mais preferível de 5 a 15 partes em massa.
--------------Q método para produzir a composição de resina epóxi a ser_u-_ sada na invenção não é particularmente restrito, e uma técnica conhecida como um método de usar um laminador misturador ou amassador pode ser usado para sua produção.
De acordo com o método da invenção, a cura primária da com
9/30 posição de resina epóxi da invenção é obtida em uma temperatura de 110130°C. Um temperatura de 110°C ou mais alta permitirá um tempo de cura industrialmente adequado. Se a temperatura não é maior que 130°C, o fluxo da resina não será excessivo durante a cura primária, e a qualidade do artigo moldado não será prejudicada. Preocupações específicas são a variação da espessura do artigo moldado (especialmente a espessura reduzida na periferia externa) e a variação na distribuição da resina de matriz, resultando em qualidade reduzida da aparência externa do artigo moldado, e redução das propriedades mecânicas ou ruptura aumentada. Isso é uma preocupação em particular para os materiais resistentes ao calor, que podem sofrer de efeitos adversos em sua resistência ao calor de longo prazo.
No que diz respeito à resistência ao calor do material de matriz de moldagem ou material subsidiário, e de custos, a temperatura de cura primária é mais preferivelmente 110-120°C. Também, o grau de cura primária, descrita abaixo, é, preferivelmente, de 50 a 80% e, mais preferivelmente, de 60 a 75%. Dentro destas faixas, o artigo moldado será facilmente removível da matriz de moldagem depois da cura primária.
De acordo com a invenção, a cura primária é seguida por cura secundária a uma temperatura que é pelo menos tão alta quando a temperatura de cura primária. A cura secundária em uma temperatura que é pelo menos tão alta quanto à temperatura de cura primária aumenta as propriedades mecânicas e a resistência ao calor da resina de matriz, e também aumenta as propriedades mecânicas e resistência ao calor do material compósito reforçado com fibra.
Assumindo que o material compósito reforçado com fibra será usado como material de molde resistente ao calor ou material estrutural resistente ao calor, a temperatura de cura secundária é, preferivelmente, 180°C ou mais alta, e, mais preferivelmente, 200°C ou mais alta. Não há particularmente limite superior para a temperatura de cura secundária, mas ela é preferivelmente não maior que 300°C considerando as temperaturas de trabalho dos fornos de aquecimento prontamente disponíveis.
Para a matriz de fibra do material compósito reforçado com fibra,
10/30 podem ser usadas várias fibras inorgânicas ou fibras orgânicas, tais como fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de metal ou fibras de aramida, mas fibras de vidro e/ou fibras de carbono são preferidas para diminuir o coeficiente de expansão linear do material compósito. As fibras de carbono são 5 mais preferidas.
A matriz de fibra pode ser usada diretamente na forma de uma estopa de fibra, na forma de material unidirecional tendo a estopa de fibra alinhada em uma direção, na forma de pano tecido, ou na forma de pano tecido compreendendo fibras de reforço curtas, mas considerando o uso do 10 material compósito reforçado com fibra como um material de molde resistente ao calor ou material estrutural resistente ao calor, a matriz de fibra é preferivelmente um pano tecido e, especialmente, um pano tecido com alta conformabilidade. Para um pano tecido, exemplos incluem folhas com feixes de fibras alinhados em uma direção, tal como tafetá, sarjado, cetim ou folhas 15 costuradas obtidas conformando as folhas com ângulo de laminação variado, costurado junto sem frouxidão.
Quando o material compósito reforçado com fibra é para ser usado como um material de corte, a matriz de fibra consiste preferencialmente em um material picado, tal como fitas picadas ou fibras picadas.
A invenção é um método para produzir um material compósito reforçado com fibra com altas propriedades mecânicas e alta resistência ao calor, e é preferivelmente usado para a produção de material de molde resistente ao calor.
A invenção se refere também a um método para produzir um 25 material compósito reforçado com fibra com altas propriedades mecânicas e alta resistência ao calor, que é preferivelmente usado para a produção de um material estrutural resistente ao calor.
---------------No método de produção da invenção, a cura secundária pode ser obtida de uma variedade de formas, tal como cura secundária no matriz 30 mãe depois da cura primária, cura secundária reforçada com um material de suporte depois da remoção da matriz mãe, ou cura secundária permanente livre, mas com respeito à resistência ao calor e custos, a cura secundária é
11/30 preferivelmente efetuada em um modo permanente livre depois da remoção da matriz mãe depois da cura secundária.
Um método conhecido pode ser usado para produzir um prepreg compreendendo um material intermediário para o material compósito reforçado com fibra. Por exemplo, pode ser mencionado um método para produzir um prepreg por aplicação de uma resina a um ou a ambos os lados da matriz de fibra e aquecer e comprimir para impregnar a matriz de fibra com a resina, um método para produzir um prepreg por preparação da composição da resina como um filme e então laminar o mesmo com a matriz de fibra, e aquecer e comprimir o mesmo para impregnação na matriz de fibra, ou um método para produzir um prepreg por impregnação de uma matriz de fibra com uma solução da composição de resina dissolvida em um solvente para impregnação da resina, e então secá-la.
A cura do material compósito reforçado com fibra pode ser obtida por método conhecido. Exemplos de métodos de cura incluem métodos de moldagem em autoclave, métodos de moldagem em forno, métodos de moldagem em saco de aspirados e métodos de moldagem por compressão, embora não haja limitação para estes. Métodos de moldagem em autoclave são preferidos.
Exemplos
A construção da invenção será agora explicada em detalhes com base nos exemplos em contraste com exemplos comparativos. Preparação de composição de resina epóxi
A composição de resina de matriz a ser usada na produção do prepreg pode ser preparada do seguinte modo. As seguintes abreviaturas são usadas para os componentes empregados nas composições de resina epóxi dos exemplos e exemplos comparativos.
Resina epóxi (A)
Tx742: Resina epóxi correspondente à formula 1, Éter tris(hidroxifenil)metano triglicidílico, equivalentes de epóxi: 160 g/eq, Huntsman Advanced Materiais Co.
Resina epóxi (B)
12/30 jER604: Ν,Ν,Ν’,Ν’-Tetraglicidildiaminodifenilmetano, equivalentes de epóxi: 120 g/eq, Japan Epoxy Resins Co., Ltd.
Diaminodifenilsulfona (C)
DDS: 4,4’-Diaminodifenilsulfona, SEIKACURE S (produto moído) por Wakayama Seika, equivalentes de hidrogênio ativo na amina: 62 g/eq Sílica (D)
A380: Dióxido de Silício, AEROSIL380PE por Nippon Aerosil Co., Ltd.
Resina termoplástica (E)
YP50S: Resina fenóxi, Pheno-Tohto YP-50S por Tohto Kasei Co., Ltd.
Outra resina epóxi (F) jER828: Resina epóxi tipo bisfenol A, equivalentes de epóxi: 189 g/s, Japan Epoxy Resins Co., Ltd.]HP-4032: Resina epóxi tipo naftaleno, equivalentes de epóxi: 151 g/eq, DIC
Acelerador de cura (G)
DCMU: DCMU99, Hodogaya Chemical Co., Ltd.
Outro agente de cura (F)
DICY: DICY15, Japan Epoxy Resins Co., Ltd.
Os componentes foram misturados nas razões de mistura listadas na Tabela 1, Tabela 2, Tabela 7 e Tabela 8, e as misturas foram uniformemente dispersas a 60°C para obter composições de resina epóxi.
Depois de dissolver uniformemente Jer828 e YP50S a 160°C, nas razões mistura listadas na Tabela 3, Tabela 4 e Tabela 6, cada mistura foi resfriada para a temperatura ambiente. Também Tx742, jER604, A380 e DDS foram misturados e dispersados uniformemente a 60°C para obter composições de resina epóxi.
Medição do grau de cura primária em temperaturas diferentes. ________
A composição de resina epóxi obtida no Exemplo 2, descrito abaixo, foi aquecida em temperaturas diferentes por tempos diferentes, conforme mostrado na Tabela 7, usando DSC Q-1000 da TA Instruments, e então resfriada para a temperatura ambiente para obter uma resina cura primá
13/30 ria. O valor de aquecimento residual (E1) da resina curada primária e o valor de aquecimento de cura (E0) da composição de resina epóxi não curada foram medidos usando-se DSC Q-1000 da TA linstruments, sob condição de uma taxa de elevação de temperatura de 10°C/min, a 30-300°C. O grau de dura primário foi determinado pela seguinte fórmula. Os resultados são mostrados na Tabela 7 e figura 2.
Grau de cura primária (%) = {(E0) - (E1)}/(E0) x 100
Medição das propriedades de flexão da resina curada
Depois de aquecer a composição de resina epóxi obtida para 60°C, para remoção da espuma, ela foi moldada sobre uma placa de vidro tratada para liberação para uma espessura de 2 mm e sanduichada com outra placa de vidro tratada similarmente, e submetida à cura primária a partir da temperatura ambiente em uma taxa de elevação de temperatura de 1,7°C/minuto e depois de completada a cura primária, a temperatura foi diminuída para a temperatura ambiente e o produto foi removido em uma placa de vidro diferente, se necessário a partir da temperatura ambiente em uma taxa de elevação de temperatura de 1,7°C/minuto, para obter uma folha moldada com espessura de 2 mm. O folha moldada obtida foi cortada para dimensões de 60 mm de comprimento x 8 mm de largura usando um cortador de diamante úmido, para formar uma peça de teste. A peça de teste obtida foi submetida a um teste de flexão de três pontos usando-se uma máquina de teste universal Instron5565 da Instron e software de análise Bluehill, sob condições de medição com um mordedor de R = 3,2 mm, L/D = 16, e velocidade de tração de 2 mm/min, e a resistência flexural, módulo flexural e alongamento flexural na ruptura foram calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 1, Tabela 2, Tabela 3 e Tabela 8.
Medição de temperatura no ponto de transição vítrea (Tq) da resina curada __________Para medir a propriedades da resina curada, o procedimento de formação da folha moldada foi repetido para obter uma folha moldada com 2 mm de espessura. A folha moldada obtida foi cortada para dimensões de 55 mm de comprimento x 12,7 mm de largura usando-se um cortador de diamante úmido, para formar uma peça de teste. Um DMA ARES-RDA da TA
14/30
Instruments foi usado para medir a Tg sob condições com um taxa de elevação de temperatura de 5°C/min, uma frequência de 1 Hz e tensão de 0,05%. O logG’ foi plotado versus temperatura, e a G’-Tg foi registrada como a temperatura determinada da intersecção entre uma linha reta aproximada na 5 região plana antes da transição de logG’, e uma linha reta aproximada na região de transição de G '(vide Figura 1). Além disso, tanõ foi traçada contra a temperatura, e a temperatura mostrando o valor máximo para tanõ foi registada como tanõmax. Os resultados são mostrados na Figura 3 e na Tabela 1, Tabela 2, Tabela 3 e Tabela 8.
Medição do grau de cura primário de folha curada primário moldado
Depois de aquecer a composição de resina epoxi obtida por preparação da composição de resina epoxi acima descrita a 60 °C para remoção de espuma, foi moldada sobre uma placa de vidro tratada com liberação a uma espessura de 2 mm e comprimida entre uma outra placa de 15 vidro com tratamento similar, após o qual foi submetido a cura primária desde a temperatura ambiente, a uma taxa de temperatura de elevação de 1,7 °C/min (uma taxa de temperatura de elevação de 2,0 °C/min apenas para o Exemplo Comparativo 10), e removido da placa de vidro para se obter uma folha moldada curada primariamente de 2 mm de espessura. O valor do 20 calor residual (E2) da folha moldada curada primariamente e o valor de calor de cura (E0) da resina epóxi não curada foram medidos utilizando um DSC Q-1000 da TA Instruments, sob condições de temperatura com uma taxa de elevação de 10 °C/min, a 30-350 °C. O grau de cura primário foi determinado pela seguinte fórmula. Os resultados são mostrados na Tabela 25 1 e Tabela 8.
Grau de cura primário (%) = {(E0) - (E2)} / (E0) x 100
Produção de filme de resina de tecido prepreq 3K
---------------A composição de resina epoxi obtida por preparação da composição de resina epoxi acima descrita foi revestida sobre uma folha de 30 liberação utilizando um revestidor de filme a 60 °C a um peso base de resina de 133 g/m2, para se obter um filme de resina.
Produção de filme de resina de tecido prepreq 12K
15/30
A composição de resina epoxi obtida por preparação da composição de resina epóxi descrita acima foi revestida sobre uma folha de liberação usando-se um revestidor de filme, a 60°C, para um peso base da resina de 194,4 para 216 g/m2, para obter um filme de resina.
Produção de prepreq de pano 3K
Usando-se um pano tecido de fibra de carbono TR3110M da Mitsubishi Rayon Co., Ltd., como a matriz de fibra (usando-se TR30S3L, tafetá, peso base: 200 g/m2, o filme de resina para um prepreg de pano 3K, obtido conforme descrição acima, foi preso a um lado deste, e aquecido, comprimido e impregnado nele para obter um prepreg com teor de resina {RC} de 40%.
Produção de prepreq de pano 12K
Usando-se um pano tecido de fibra de carbono TRK510W, da Mitsubishi Rayon Co., Ltd., como a matriz de fibra (usando-se TR50S12L, sarjado 2/2, peso base: 648 g/m2), o filme de resina para um prepreg de pano 12K conforme descrito acima foi preso a ambos os lados deste, e aquecido, comprimido e impregnado nele para obter um prepreg com teor de resina (RC) de 37,5%-40%.
Produção de painel compósito
O prepreg de pano 12K obtido foi cortado em um padrão com dimensões de 300 mm de comprimento (direção do fio na urdidura de pano tecido de fibra de carbono) x 300 mm de largura (direção do fio na trama do pano tecido de fibra de carbono), ou 220 mm de comprimento x 200 mm de largura. Quatro prepregs com padrões similares foram laminados em alinhamento na direção 0o (a direção do fio na urdidura do pano tecido de fibra de carbono) e ensacado, e então uma autoclave foi usada para a cura primária sob as condições de cura mostradas na Tabela 4 (pressão: 0,5 MPa, pressão de vácuo: 0,1 MPa, taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), e quando necessário, foi usado forno para a cura secundária sob as condições de cura mostradas na Tabela 4 (taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), para obter um painel compósito.
Medição das propriedades de flexão do compósito
16/30
O painel compósito obtido foi cortado para as dimensões de 127 mm de comprimento x 12,7 mm de largura, usando-se um cortador de diamante único, para obter uma peça de teste. A peça de teste obtida foi submetida a um teste de flexão em 3 pontos usando-se a máquina de teste uni5 versai Instron5565 da Instron e software de análise Bluehill, de acordo com ASTM D-790 (mordedor R = 5,0, L/D = 40, velocidade de tração: 6,8-7,3 mm/mim), e a resistência flexural e o módulo flexural foram calculados. Os resultados são mostrados na Tabela 4.
Medição da temperatura no ponto de transição vítrea (Tg) do compósito
O painel de compósito obtido foi cortado para dimensões de 55 mm de comprimento x 12,7 mm de largura usando-se um cortador de diamante úmido para formar uma peça de teste. Um DMA ARES-RDA da TA Instruments foi usado para medir a Tg sob condições de uma taxa de eleva15 ção de temperatura de 5°C/min, frequência de 1Hz e tensão de 0,05%. O logG’ foi plotado versus temperatura, e G’-Tg foi registrada como a temperatura determinada da interseção entre uma linha reta aproximada no região plana antes da transição de logG’, e uma linha reta aproximada na região de transição de G1 (vide a figura 1). Também, tanô foi plotada versus tempera20 tura, e a temperatura mostrando o valor máximo para tanô foi registrado como t tanômaz, Os resultados são mostrados na Tabela 4.
Moldaqem empregando-se matriz mãe de aço inoxidável
Três prepregs de pano 3K foram laminados com alinhamento de suas direções na ordem de 0°/45o/0°, em que a direção do fio na urdidura do pano tecido de fibra de carbono foi definida como 0°m e oito prepregs de pano 12K, adicionais, foram laminados com alinhamento de suas direções na ordem de 0°/45o/90o/-45°/-450/ 90°/45°/0°, em que a direção do fio na ur------didura do panotecido defibra de carbonofoi definida com 0o, em uma matriz_________ SUS com seção transversal convexa, e foram ensacados, depois do que uma autoclave foi usada para a cura primária sob condições de cura mostradas na Tabela 5 (pressão: 0,5 MPa, pressão de vácuo: 0,1 MPa, taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), e depois da remoção, forno foi usado
17/30 para a cura secundária em um estado permanente livre sob as condições de cura mostradas na Tabela 5 (taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), para obter um compósito côncavo.
Produção de painel compósito para medição de espessura
O prepreg de pano 12K obtido foi cortado em um padrão com dimensões de 800 mm de comprimento (direção do fio na urdidura do pano tecido de fibra de carbono) x 1000 mm de largura (direção do fio na trama do pano tecido de fibra de carbono), ou comprimento de 1000 cm x 800 mm de largura. Seis destes foram laminados com suas direções na ordem de 10 0°/90o/0o/0o/90o/0°, em que a direção do fio na urdidura do pano tecido de fibra de carbono foi definida como 0o, e ensacados, e foi então usada autoclave para a cura primária sob as condições de cura mostradas na Tabela 6 (pressão: 0,5 MPa, pressão de vácuo: 0,1 MPa, taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), para obtenção de um painel compósito com 1000 mm de 15 comprimento x 800 mm de largura. As laterais do painel compósito obtido foram aparadas para 10 mm, e então quando necessário um forno foi usado na cura secundária, sob as condições de cura mostradas na Tabela 6 (taxa de elevação de temperatura: 1,7°C/min), e a espessura de cada painel foi medida em 24 pontos no seção periférica externa e em 27 pontos na seção 20 da parede interna. A seção periférica externa foi definida como um local arbitrário no lado interno de 20-25 mm a partir de cada lado, e a seção da parede interna definida como um local arbitrário no lado interno pelo menos outros 50 mm a partir da seção periférica externa, e a medição foi conduzida em locais dispersos para evitar tendências nos locais de medição.
Exemplos 1-12
As composições de resina dos Exemplos 1 a 12 foram curados por cura primária em temperatura moderada (120°C, por 8 horas) e cura se_____cundária emlemperatura alta (200°C por 2 horas) para obtenção de resinas curadas com ambas a alta resistência mecânica (propriedades de flexão da 30 resina) e alta resistência ao calor (DMA-Tg) (Tabela 1, Tabela 2, Tabela 3).
Mediante medição do grau de cura em temperaturas diferentes no Exemplo 2, o grau de cura excedeu 50% com 6 horas a 110°C, 3 horas a 120°C e 2
18/30 horas a 130°C, ao passo que o grau de cura não excedeu 50% a 100°C, mesmo com aquecimento por 12 horas (figura 2, Tabela 7). No Exemplo 7, um compósito foi obtido tendo tanto alta resistência mecânica (propriedades de flexão de compósito de pano 12K) como alta resistência ao calor (DMA5 Tg de compósito de pano 12K) (Tabela 4). Também no Exemplo 7, um artigo moldado satisfatório foi obtido com fluxo de resina baixo e poucas áreas de excesso de resina (Tabela 5). Além disso, a folha moldada obtida no Exemplo 7 tinha uma diferença de espessura pequena entre as seções periféricas externas e seções internas (Tabela 6).
Exemplo Comparativo 1
No Exemplo Comparativo 1 que não usou jER604 como a resina epóxi (B), a G’-Tg da resina curada da composição de resina obtida foi reduzida (Tabela 1).
Exemplo Comparativo 2
No Exemplo Comparativo 2 que não usou Tx742 como a resina epóxi (A), o módulo elástico da composição de resina obtida foi aumentada e a resistência ao calor foi reduzida (Tabela 1).
Exemplo Comparativo 3
A resina jER604 como a resina epóxi (B) foi alterada para jER828 como outra resina epóxi (F). A resina curada da composição da resina obtida exibiu de excelente alongamento flexural na ruptura, mas a resistência ao calor foi significantemente reduzida (Tabela 1).
Exemplo Comparativo 4
A resina jER604 como a resina epóxi (B) foi alterada para HP25 4032 como outra resina epóxi (F), que tem uma cadeia lateral rígida e foi prevista para funcionar vantajosamente tanto para as propriedades mecânicas como para a resistência ao calor. A resina curada da composição de resina obtida exibiu excelente alongamento flexural na ruptura, mas a resistência ao calor foi significantemente reduzido (Tabela 1).
Exemplo Comparativo 5
Ao se comparar o Exemplo 2 no qual a cura primária em temperatura moderada (120°C por 8 horas) e a cura secundária em alta temperatu
19/30 ra (200°C por 2 horas) foram efetuadas, e o Exemplo Comparativo 5 no qual somente cura em temperatura alta (200°C por 2 horas) foi efetuada, como um método da técnica anterior, para uma resina com a mesma composição, o Exemplo Comparativo 5 exibiu cerca das mesmas propriedades de flexão 5 da resina e resistência ao calor como o Exemplo 2, mas a qualidade da folha moldada foi ligeiramente inferior àquela do Exemplo 2 (Tabela 2).
Exemplo Comparativo 6
Mediante comparação do Exemplo 7 no qual a cura primária em temperatura moderada (120°C, por 8 horas) e a cura secundária em tempe10 ratura alta (200°C por 2 horas) foram efetuadas, usando-se uma resina com a mesma composição, e o Exemplo Comparativo 6 no qual somente a cura primária em temperatura baixa (120°C, por 8 horas) foi efetuada, as propriedades de flexão de resina e resistência à temperatura da resina do Exemplo Comparativo 6 foram inferiores àquelas obtidas no Exemplo 7 (Tabela 3).
Também, as propriedades de flexão do compósito do pano 12K e a resistência ao calor do compósito do pano 12K no Exemplo Comparativo 6 foram inferiores àquelas obtidas no Exemplo 7 (Tabela 4).
Exemplo Comparativo 7
Mediante comparação do Exemplo 7 no qual cura primária em temperatura moderada foi efetuada (120°C por 8 horas) e cura secundária em temperatura alta (200°C, por 2 horas) foram efetuadas, um Exemplo Comparativo 7 no qual somente a cura em alta temperatura (180°C, por 2 horas) foi efetuada, para uma resina com a mesma composição, o Exemplo Comparativo 7 exibiu cerca de as mesmas propriedades de flexão de resina e resistência ao calor que o Exemplo 7 (Tabela 3). Contudo, as propriedades de flexão do compósito de pano 12K e resistência ao calor do compósito do pano 12k no Exemplo Comparativo 7 foram ligeiramente inferiores àqueles -------obtidos no Exemplo 7 (Tabela 4). Também, a diferença de espessura entre as seções periféricas externas e internas da folha moldada no Exemplo
Comparativo 7 foi maior que a do Exemplo 7 (Tabela 6).
Exemplo Comparativo 8
No Exemplo Comparativo 8, no qual o mesmo procedimento foi
20/30 repetido como no Exemplo 7 exceto pelo fato de que foi efetuada a cura primária a 140cC, por 6 horas, o fluxo de resina foi reduzido em comparação com o Exemplo Comparativo 7 no qual somente a cura em alta temperatura foi efetuada e comparada com o Exemplo Comparativo 9 descrito abaixo, mas ela foi aumentada em comparação com o Exemplo 7 (Tabela 5).
Exemplo Comparativo 9
No Exemplo Comparativo 9, no qual o mesmo procedimento foi repetido como no Exemplo 7, exceto pelo fato que a foi efetuada a cura em alta temperatura para ambas a cura primária e a cura secundária (cura primária a 160°C, por 4 horas e a cura secundária a 180°C por 2 horas), o fluxo de resina foi aumentado e mias seções com excesso de resina foram observadas (Tabela 5).
Exemplo Comparativo 10
A diaminodifenilsulfona (C) foi trocada para DCMU como acelerador de cura (G) e DICY como outro agente de cura (Η). A resina curada a partir da composição de resina obtida por cura primária em baixa temperatura (100°C, por 4 horas) e cura secundária em alta temperatura (200°C por 2 horas) tinha um módulo elástico aumentado e alongamento inferior, bem como resistência ao calor reduzida (Tabela 8).
Exemplo Comparativo 11
A resina curada a partir da composição de resina obtida por cura primária em temperatura moderada (120°C por 8 horas) e cura secundária em alta temperatura (200°C, por 2 horas) de uma resina com a mesma composição que o Exemplo Comparativo 5, tinha um módulo elástico aumentado e alongamento inferior, bem como resistência ao calor reduzida (Tabela 8).
21/30
Tabela 1
Ex. Comp. 4 | o | CO | O CD | o_ | CD T— | LO co | CM 00 | 232 | 243 | r- | ||
Ex. Comp. 3 | o | L35’2 I | O CD | 1 | O | 152 | CO | 9,6 | 223 | 238 | CO | |
Ex. Comp. 2 | 100 | IO | o | CM | CO | CO | 251 | 266 | m CD | |||
Ex. Comp. 1 | ioo | | 38,6 | o_ | 166 | CM co | 8'9 | 234 | 337 | 00 | |||
Ex. 12 | O V— | 06 | 50,4 | o | 162 | LO C0~ | 8'9 | 253 | 268 | LO CD | ||
Ex. 6 | o CM | O co | CT> | 1 | T*“ | CM | CD co | 257 | CM | CD CD | ||
Ex. 11 | O CO | o | 1 | O | 156 | CO | r-‘ | 258 | 274 | O | ||
Ex. 10 | O LO | o IO | 45,2 | O | 160 | CM co | l< | 258 | 285 | 00 CD | ||
Ex. 5 | O CO | o | 42,9 | O *«“ | IO | CO co | CD | 278 | 293 | O) CD | ||
Ex. 8 | O | o CO | 42,6 | O V“ | 166 | co | 7,4 | 287 | 303 | O | ||
Ex. 6 | O CO | o CM | 41,3 | O | 153 | CM co | 6,3 | 301 | 316 | CO | ||
CO X LU | O CD | o | 00 o | 1 | O x— | 168 | co co | co | 315 | 320 | £ | |
Ex. 3 | O | o CD | 55,8 | | 1 | • | CM | 171 | co | 259 | 273 | CM | |
Ex. 2 | O | o CD | 46,5 | 1 | O | 171 | 3,4 | co_ | 266 | 281 | CD | |
X LU | O | 00 CD | CM co | I | 1 | 0,8 | 00 CD | co | co | 269 | 286 | I 59 |
.. | Μ2 I | O C£X (£. ω | DOS | | 00 CM όσα: w | C\1 CO -O- I | Equivalentes de hidrogênio ativo de DOS © | Resistência flexural do produto de cura secundária [MPa} | Módulo flexural do produto de cura secundária [Mpa] | Alongamento flexural ha ruptura para o produto de cura secundária (%] | Temp. de transição vítrea do produto de cura secundária [°C] DMA G’-Tp | Temp. de transição vít-ea do produto de cura secundária [°C] DMA tanômax | | Grau de cura primária !(%) |
< | CO | o | u_ | |||||||||
Com posição |
Todas as condições de cura: Cura primária (120°C x 8 horas). Cura secundária: (200°C, x 2 horas)
22/30
Tabela 2
23/30
Tabela 3
Ex. Comp. 7 | 40 | 09 | 48,4 | 5,75 | IO | o | 180 | CXI | 1 | 1 | CD V” | o X- | CO | 8‘G | 206 | 225 |
Ex. Comp. 6 | o | 09 | CO | 5,75 | LO | O | 120 | CO | 1 | 1 | O | V'1 m | 3,8 | CO | 130 | 153 |
Exemplo 7 | o | 09 | 48,4 | 5.75 | io | O v— | 120 | CO | o o CXI | OI | O | O V | 3,5 | 00 | 280 | 270 |
TX742 | jER604 | DDS | A380 | Yp50s | jER828 | Temp. [°C] | Tempo [h] | o o CL E Φ | Tempo [h] | uivalentes de hidrogênio ativo de DDS (C( | cia flexural do produto de cura secundária [MPa] | ) flexural do produto de cura secundária [GPa] | ixural na ruptura para o produto de cura secundária [%] | ão vítrea do produto de cura secundária [°C] DMA G’-Tg | isição vítrea do produto de cura secundária [°C] DMA tanômax | |
< | ca | O | Q | UJ | LL | indições de cura primária | ÇÜ '05 Ό C Σ3 O Φ OT 05 Σ3 O Φ Ό ω Φ <O ç> T5 | |||||||||
nposição | ||||||||||||||||
Coi | õ | O O | y | Resistên | Móduk | Alongamento fie | Temp de transi# | Temp. de tran |
24/30
Ex. Comp. 7 | O | 09 | 48,4 | 5,75 | IO | O x— | 180 | OI | 1 | 1 | CD V | 867 | 54 | 206 | 249 | 83,2 |
CO | ||||||||||||||||
CL | ||||||||||||||||
E o | O | O CD | oo | lo | LO | o | 20 | CO | 1 | 1 | o | CO OI | x— CO | co | 99 | CO oí |
O | IO | CO | IO | V | io | |||||||||||
X | ||||||||||||||||
lh | ||||||||||||||||
_o | OI | |||||||||||||||
CL E (D | 40 | 09 | 48,4 | 5.75 | IO | o V“ | 120 | oo | o o OI | OI | o V“ | 825 | 54,6 | 225 | IO OI o | 52,6 |
X | OI | |||||||||||||||
LU | ||||||||||||||||
O | Έ1 | O | ||||||||||||||
CX1 | <Ô | 00 | o | o | O) | |||||||||||
o | ω | O | o | OI | o | o | H*** | X | ||||||||
X 1— | <0 or w | Q Q | CO CO < | IO Q. | 00 tr lu | CL E φ | CL E φ | CL E φ | E φ | 0 < | 05 E OO c | |||||
H | p— | 05 | 05 | |||||||||||||
05 | Q | |||||||||||||||
o | X | Q_ 0 | O O | í Q | ||||||||||||
ω Q | OI | 2K | 2K | O | ||||||||||||
< | m | o | Q | LU | Ll_ | Q | O c | χ— | X | |||||||
Φ | CO | o | o | OI | ||||||||||||
Ό | Q. | c | c | OI | ||||||||||||
CÜ | CÜ | |||||||||||||||
o | (D O | CL | CL | o | o c | |||||||||||
Φ | Φ | c: | 05 | |||||||||||||
------------------1 | ço | •05 | 05 O | O ω | Ό O | Ό O | 05 CL | CL Φ | ||||||||
•05 | Ό | c | •o | Φ | Ό | |||||||||||
E | C 33 o | <φ CD | CL E | </) -o | CO •o CL | σ o | O | |||||||||
CL 05 | Φ CO | O T3 | o o | E o | E o | CÕ •o | CO •O CL | |||||||||
cur | 05 Σ3 | Φ | O U5 | o o | o o | CL E | E o | |||||||||
(D | O | T5 | 05 | Ό | T3 | o | o | |||||||||
T5 | Φ | CO | Σ5 | cõ | 05 | o | o | |||||||||
o | <0 | Ό | Φ | * | Φ | o | T5 | |||||||||
1CÜ O ’co o CL | Φ «o ç> T3 | CO Φ <O Ç> | valent | cia fie: | X o | ão vítr | iição d | |||||||||
£ | c —O— | TO | Σ3 | c | o | CO | ||||||||||
Coi | o | o O | cr LU | <φ ω CO Φ | T3 •O 2 | trans | le trai | |||||||||
0Í | φ | |||||||||||||||
T5 | CL | |||||||||||||||
CL | E | |||||||||||||||
E | φ | |||||||||||||||
π | 1 |
25/30
Tabela 5
Ex. Comp. 9 | O O O CD •V— | 4 h | σ> | CD | CD |
Ex. Comp. 8 | 140°C | 6 h | OI | OI | OI |
Exemplo 7 | 120°C | 6 h | T- | ||
Temp. | Tempo | íü 05 c. tn Φ Φ T5 O X _g U_ | “os ’ω Φ E φ ω 05 g OT φ <o o Φ ω | strições na matriz/materiais secundáriosc) | |
mdições de cura primária | |||||
O o | φ ir |
o o O O | 2 h | os E =5 JZ c Φ Z |
200°C | 2 h | π E .c: c Φ Z |
O o O O OI | 2 h | (ü E =5 -C C Φ Z |
Temp. | Tempo | 05 '05 Ό C Σ5 O Φ ω 05 z o E φ 05 1— Σ5 g TJ Ξ0 |
idições de cura secundária | ||
O o |
o||B oxieg (o
26/30
Tabela 6
Ex. Comp. 7 | o | 60 | cd | 5,75 | io | o | 180 | OI | 1 | 1 | O T” | 3,853 | O o | 3,905 | 3,867 | 3,918 | 3,796 |
Exemplo 7 | 40 | 09 | 00 | 5.75 | IO | O | 120 | oo | o o OI | OI | O r- | 3,857 | o O O | 3,915 | 3,938 | 3,985 | 3,967 |
TX742 | jER604 | DDS | A380 | Yp50s | jER828 | Temp. [°C] | Tempo [h] | O d. E | Tempo [h] | uivalentes de hidrogênio ativo de DDS (C( | Média | Máxima | Mínima | Média | Máxima | Mínima | |
< | m | O | Q | LU | ll | lições de cura primária | .05 '05 Ό C Σ5 O Φ <0 05 Σ5 O σ <n (D >o o | Seção de parede interna | Seção periférica externa | ||||||||
c o O | c o O | CT LU | |||||||||||||||
Composição | Espessura (mm) |
27/30
Tabela 7
_____________ Exemplo 2 | O | O CD | 9'917 | 1 | 1 | CD X~ |
TX742 | jER604 | DDS | CO CXI 00 ai UJ | HP-4032 | jivalentes de hidrogênio ativo de DDS (C) | |
< | CD | O | u_ | |||
Composição | cr LU |
Grau de cura primária | 26% | χθ CD | 61% | 13% | 29% | 47% | 59% | 64% | 67% | 37% | 58% | 65% | 68% | ||
Tempo de cura (h) | 00 | CM X“ | _________________24 | C\l | CD | CO | CM X- | 24 | CXJ | m | CO | ||||
ptura de cura | p o o | Q O O χ— | I2O°C | ||||||||||||
Temper; |
28/30
Grau de cura primária | 65% | __________ 49% | ___________ 69% | ________ 73% | _________ 73% | 74% | ||
Tempo de cura (h) | CM T“ | CXJ | CD | CO | CM | |||
itura de cura | O o O CN | |||||||
φ CL E φ H |
29/30
Tabela 8
Ex. Comp. 11 | 50 | 60 | CO | 9,45 | 120 | CO | 200 | CM | CM co τ— | 3,9 | CO | 216 | 234 | CO |
O | ||||||||||||||
T- | ||||||||||||||
CL | ||||||||||||||
E o O | 40 | 09 | CO | LO oi | 100 | 200 | CM | IO CO τ— | 3,8 | o | 218 | 237 | 09 | |
X | ||||||||||||||
LU | ||||||||||||||
ω | O | |||||||||||||
TX742 | o CO Qí LU, | DCMU | DICY | o CL E 0) | o CL E Φ | O CL E φ | empo [ | [%] B | 05 0 | X 05 E CO £2 | ||||
|— | '05 | < | M—» | |||||||||||
01 | T5 | |||||||||||||
C | Q | |||||||||||||
05 | 05 0_ 0 | 23 O Φ C/3 | O O | Q O | ||||||||||
'05 T5 c | 05 '05 | CO o | .05 '05 | 05 | ||||||||||
< | CQ | 0 | ZJ Q | T5 c | Φ | Ό C | '05 T5 | |||||||
φ CO | 23 O | O Q | 23 O | £2 25 | r*r7' | |||||||||
Φ | Φ | O | ||||||||||||
05 | ω | 25 | ω | Φ | » 1 t | |||||||||
05 | 23 | 05 | T5 | 05 | ω | ^5 | ||||||||
nária | '05 T5 C | O Φ T5 | ΙΟ O Φ | O CL O | 25 O Φ | cura | rimár | |||||||
• | =5 | O | T5 | CO | T5 | φ | CL | |||||||
CL | O φ | 5 | o | (0 | O | Ό | 05 | |||||||
05 | ω | O Q | 5 | CL | Ή | o | Ϊ— Z5 | |||||||
CO | T3 | T3 | 25 | o | ||||||||||
Σ3 o | Z5 | CL | O | CO | O | Φ | ||||||||
Φ | o | O | CL | Z5 | CL | T5 | ||||||||
T5 | d) | T5 | Φ | CL | O | CL | ||||||||
co | T5 | Õ5 | T5 | Z5 | T3 | O | 05 | |||||||
o | Φ <O O | ω Φ IO | 25 X Φ | râ 23 | 05 £2 | trea | Ό 05 Φ | 0 | ||||||
<05 O (Λ | T5 c o | ç> T5 c | _çç | X Φ | 05 2 | o | ||||||||
O CL E | O | o O | õ £2 «Φ | lulo | X Φ M— | i05 o tn | ção | |||||||
o O | ω c/> 0) | Ό 2 | o c φ | £2 05 | ransi | |||||||||
tr | E | Φ | ||||||||||||
CO | T5 | φ | ||||||||||||
σ> £2 O | CL F | T5 CL | ||||||||||||
< | E φ | |||||||||||||
30/30
Aplicabilidade industrial
De acordo com a invenção é possível proporcionar um material compósito reforçado com fibra com uma resistência mecânica excelente, resistência ao calor, moldabilidade e aparência exterior. Isto minimiza as 5 restrições sobre o material do molde e os materiais auxiliares, e permite que uma grande variedade de operações de moldagem sejam executadas. A invenção é, portanto, muito útil para a indústria.
Claims (9)
1. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, caracterizado pelo fato de que um prepreg reforçado com fibra, obtido impregnando-se as fibras de reforço com uma composição de resina epóxi compreendendo resina epóxi do tipo de trifenilmetano representado pela seguinte fórmula 1 (A), Ν,Ν,Ν’,Ν’-tetraglicidildiamonodifenilmetano (B) e diaminodifenilsulfona (C), é submetido à cura primária a 110-130°C, e então à cura secundária em uma temperatura que é pelo menos tão alta quanto a temperatura de cura primária. Produto Químico 1
CHj—chch^o
2. Método para produzir um material compósito com fibra de reforço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura de cura secundária é 180°C ou mais alta.
3. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz de fibra do material compósito reforçado com fibra consiste em fibras de carbono.
4. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de fibra do material compósito reforçado com fibra é um pano tecido.
5. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz de fibra do material compósito reforçado com fibra consis-
Petição 870190039384, de 26/04/2019, pág. 5/39
2/2 te em um material picado.
6. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material de molde resistente ao calor é obtido como um material compósito reforçado com fibra por remoção da fibra da matriz mãe depois da cura primária, e cura secundária em um estado permanente livre.
7. Método para produzir um material compósito reforçado com fibra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material estrutural resistente ao calor é obtido com um material compósito reforçado com fibra por remoção primária da matriz mãe depois da cura primária, e a cura secundária em um estado permanente livre.
8. Material de molde resistente ao calor, caracterizado pelo fato de que é obtido pelo método como definido na reivindicação 6.
9. Material estrutural resistente ao calor, caracterizado pelo fato de que é obtido pelo método como definido na reivindicação 7.
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