BR112018012816B1 - Material de formação de superfície, estrutura compósita, e, método para formar uma estrutura compósita - Google Patents
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Abstract
MATERIAL DE FORMAÇÃO DE SUPERFÍCIE, ESTRUTURA COMPÓSITA, E, MÉTODO PARA FORMAR UMA ESTRUTURA COMPÓSITA. Trata-se de um material de formação de superfície que é liberável de molde e eletricamente condutivo. Esse material de formação de superfície pode ser cocurado com um substrato compósito curável, e pode estar em contato com uma superfície de molde de modo que, quando a parte compósita curada é removida do molde, o material de formação de superfície é liberável a partir do molde com facilidade. O material de formação de superfície liberável de molde pode eliminar de modo eficaz a necessidade de agentes de soltura de molde e preparação de superfície de molde.
Description
[001] A FIGURA 1 ilustra esquematicamente um material de formação de superfície e camadas pré-impregnadas que é formado em um molde.
[002] A FIGURA 2 ilustra esquematicamente um material de formação de superfície liberável de molde de acordo com uma modalidade.
[003] A FIGURA 3 ilustra esquematicamente um material de formação de superfície liberável de molde de acordo com uma outra modalidade.
[004] As partes compósitas reforçadas por fibra de carbon moldadas são particularmente predominantes na indústria aeroespacial. Por exemplo, determinadas partes de aeronave tais como fuselagem e asas são construídas a partir de múltiplas partes compósitas moldadas que são subsequentemente ligadas juntas com o uso de um adesivo estrutural curável. Um método típico para fabricar uma parte compósita inclui depositar camadas de lonas pré-impregnadas maleáveis em um molde para se adaptar ao formato do molde. Cada lona pré-impregnada é composta de fibras de reforço, por exemplo, fibras de carbono unidirecionais contínuas, que foram pré- impregnadas com uma resina curável. A disposição em camadas pré- impregnadas, enquanto está no molde, é consolidado e, então, curado com a aplicação de calor e pressão para fornecer uma parte compósita moldada acabada. Após o molde ter resfriado, a parte compósita moldada acabada é removida e o molde pode ser usado novamente.
[005] A fim de impedir a parte moldada acabada de grudar ou aderir à superfície de molde, um agente de soltura de molde é aplicado tipicamente à superfície de molde antes de depositar as lonas pré-impregnadas no molde. Os agentes de soltura de molde são formados normalmente nos moldes para facilitar a soltura das partes curadas a partir dos moldes em que as mesmas são formadas. É importante que as partes compósitas moldadas sejam soltas a partir da superfície de molde com o uso de força mínima devido ao fato de que, especialmente para as partes compósitas aeroespaciais, as partes são frequentemente bastante grandes e difíceis de manusear.
[006] A escolha de agentes de soltura de molde (MRAs) afeta as características de acabamento da parte removida como nível de brilho, reprodução de textura exata, operações de pós moldagem (por exemplo, ligação adesiva ou pintura/revestimento da parte moldada) além de influenciar a vida útil do molde entre os ciclos de manutenção e a produtividade geral. Os MRAs podem ser aplicados de diferentes modos para preparar a superfície de molde. Os mesmos podem ser aplicados esfregamento manual ou aplicadas com um pincel, um revestidor ou equipamento de aspersão, e os mesmos fornecem barreiras químicas resistentes ao calor entre o molde e a parte compósita. Existem quatro tipos distintos de sistemas de soltura: cera de pasta, polímero líquido, PVA (álcool polivinílico) e semipermanente. Diferente de sistemas de filme de cera/junta, o molde semipermanente solta a ligação para a superfície de molde em vez da parte.
[007] O uso do agente de soltura de molde em uma superfície de molde habilita a parte curada a se separar do o molde enquanto fornece superfície de alta qualidade à parte. Entretanto, a preparação de molde com MRAs é um processo multietapa, trabalhoso e dispendioso. Como um exemplo, uma preparação de molde pode iniciar com lixação para conferir um acabamento macio e acetinado. Em seguida, a superfície de molde é melhorada adicionalmente lustrando-se marcas de lixação para atingir um acabamento altamente polido. Após lustrar, um selante de molde é usado. Finalmente, a cera de pasta é aplicada e lustrada. A operação de pós- moldagem pode incluir a remoção de acúmulo de MRA, contaminação de MRA, eliminar estriamento ou outros defeitos de superfície, reaplicar MRA após cada ciclo. Tal operação de pós-moldagem adiciona tempo e custo ao processo de fabricação.
[008] Um outro aspecto da fabricação compósita aeroespacial é que as superfícies expostas de partes compósitas exigem uma superfície altamente macia antes de pintar. Para essa finalidade, filmes de formação de superfície são integrados rotineiramente na fabricação de partes de componente para atingir tal superfície macia. No caso da superfície de molde côncava, um filme de formação de superfície curável pode ser posicionado em uma superfície de molde antes de depositar as lonas pré-impregnadas compósitas. A FIGURA 1 mostra esquematicamente um molde 10 com uma superfície côncava e o posicionamento de um cofilme de formação de superfície curável 11 sobre a superfície côncava do molde 10 antes de depositar uma pluralidade de lonas pré-impregnadas, que forma uma disposição em camadas pré- impregnadas 12. O filme de formação de superfície 11 e a disposição em camadas pré-impregnadas 12 são cocurados para formar uma parte compósita. Após curar, é comum remover a soltura de molde na parte compósita curada por lixação seguida pela aplicação de uma carga curável para preencher rachaduras e buracos. A carga é, então, curada e lixada repetidamente para fornecer uma superfície macia. Isso é seguido pela aplicação de um primer de tinta, lixação, reaplicar a primer de tinta e, então, aplicar um revestimento de topo de acabamento de tinta. Esse processo convencional envolve uma grande quantidade de trabalho e exige reacabamento em uma base periódica. Essas etapas recorrentes adicionam custo significativo à fabricação de partes compósitas.
[009] É revelado no presente documento um material de formação de superfície que é liberável de molde (referido no presente documento como “material de formação de superfície liberável de molde”) e eletricamente condutivo. Esse material pode ser cocurado com um substrato compósito curável e pode estar em contato com uma superfície de molde de modo que, quando a parte compósita curada é removida do molde, o material de formação de superfície é liberável a partir do molde com facilidade. Esse material de formação de superfície liberável de molde pode eliminar de modo eficaz a necessidade de agentes de soltura de molde e preparação de superfície de molde.
[0010] Além disso, além da funcionalidade de soltura de molde inerente descrita acima, o material de formação de superfície pode incluir adicionalmente uma função de base interna para fornecer proteção UV à superfície de parte compósita, que permite assim à mesma atingir alta adesão de tinta mesmo após extensiva exposição UV. A combinação de funcionalidade liberável de molde e base de proteção UV interna pode resultar em economias de custo de material e peso significativas sobre processos convencionais para a fabricação partes estruturais compósitas.
[0011] De acordo com uma modalidade mostrada na FIGURA 2, o material de formação de superfície liberável de molde 20 é uma estrutura em multicamada que inclui: (1) uma camada condutiva não porosa 21, que estará em contato com o substrato compósito curável, por exemplo, disposição de camadas pré-impregnadas; (2) uma camada de resina curável 22; e (3) uma camada liberável de molde 23. A camada liberável de molde 23 estará em contato com a superfície de molde da ferramenta de moldagem durante a fabricação de parte compósita. Em uma modalidade alternativa mostrada na FIGURA 3, o material de formação de superfície inclui uma camada condutiva porosa 24 embebida na camada de resina curável 22 em vez de a camada condutiva não porosa 21.
[0012] Após o substrato compósito junto com o material de formação de superfície terem sido curados, a camada liberável de molde 23 (mostrada nas Figuras 2 e 3) é descolada para revelar a camada de resina curada 22 como a camada mais externa que está pronta para pintar sem exigir qualquer reacabamento, tal como lixação e preenchimento antes de pintar.
[0013] De acordo com uma modalidade, a camada liberável de molde consiste em um pano tecido que é ligado a um lado a um filme de polímero microporoso. A camada de polímero microporoso tem poros pequenos de cerca de 1 μm (micron) a cerca de 5 μm em diâmetro distribuídos por toda a mesma. A camada de polímero microporoso pode ser produzida a partir de um fluoropolímero selecionado a partir de, porém sem limitação, politetrafluoroetileno (PTFE), fluoreto de polivinilideno (PVDF), polivinilfluoreto (PVF), etileno-propileno fluorado (FEP), policlorotrifluoroetileno (PCTFE), polímero de perfluoroalcóxi (PFA), polietilenotetrafluoroetileno (ETFE), polietileno-clorotrifluoro-etileno (ECTFE), perfluoropoliéter (PFPE) e combinações dos mesmos. Em uma modalidade, a camada de polímero microporoso é produzida a partir de ou compreende principalmente PTFE. Em uma outra modalidade, a camada de polímero microporoso é produzida a partir de ou compreende principalmente poliamida. A espessura da camada de polímero microporoso pode ser na faixa de cerca de 20 a cerca de 100 μm, por exemplo, 30 a 50 μm. No uso, a camada de polímero microporoso está em contato com a superfície de molde da ferramenta de moldagem e o pano tecido está adjacente à camada de resina curável. Neste, o pano tecido funciona como uma secagem de descolagem seca.
[0014] O pano tecido é um material tecido de peso leve composto de fibras contínuas, com um peso regional na faixa de cerca de 20 gsm a cerca de 150 gsm, particularmente, 40 a cerca de 125 gsm. “gsm” se refere a g/m2. O pano tecido pode ser composto de fibras de vidro (ou fibra de vidro), fibras de poliéster, fibras termoplásticas tal como poliamida (por exemplo, náilon) fibras, ou combinações dos mesmos. As fibras tecidas podem ter diâmetros dentro da faixa de cerca de 10 μm a cerca de 15 μm.
[0015] Em uma outra modalidade, a camada liberável de molde consiste em um pano tecido que foi revestido em um ou ambos os lados com um filme de fluoropolímero ou silicone. O peso regional de revestimento pode ser na faixa de cerca de 50 gsm a cerca de 100 gsm no total. O pano tecido é conforme descrito acima. No uso, um lado revestido está em contato com a superfície de molde da ferramenta de moldagem.
[0016] O fluoropolímero para o pano revestido pode ser selecionado a partir da lista de fluoropolímeros revelados acima para a camada de polímero microporoso. PTFE é particularmente adequado. Em algumas modalidades, o pano revestido de fluoropolímero é um pano de fibra de vidro revestido por PTFE com revestimento em ambos os lados e uma total espessura na faixa de cerca de 0,003 pol. a cerca de 0,01 pol. (ou cerca de 76 μm a cerca de 254 μm). Um exemplo de tal pano de fibra de vidro revestido por PTFE é o pano revestido por Teflon PRECISIONFAB™ junto à Precision Coating & Coated Fabrics, Tapes, Belts (Massachusetts, EUA). O pano de fibra de vidro revestido por PTFE pode incluir adicionalmente a silicone filme adesivo em um lado de modo que o filme adesivo esteja em contato com o filme de resina curável 22. Esse filme adesivo pode ter uma espessura de cerca de 5 mils a cerca de 10 mils (cerca de 127 μm a cerca de 254 μm). O adesivo de silicone é um adesivo sensível à pressão que, mediante o aquecimento ou a aplicação de pressão, adere à camada de resina 22, porém, pode ser separado a partir da camada de resina 22 quando resfriado para a temperatura ambiente. O silicone (também conhecido como polissiloxano) para o pano revestido é um polímero elastomérico constituído de unidades repetidas de siloxano, que é uma ligação em cadeia de átomos de silício e átomos de oxigênio alternantes. Em uma modalidade, o revestimento de silicone é formado aplicando-se uma formulação de elastômero de silicone líquida que contém um polímero organopolissiloxano, tal como polidimetilsiloxano (PDMS), seguida por cura.
[0017] Em algumas modalidades, o pano revestido por silicone é um pano de fibra de vidro revestido por silicone com revestimento em um lado e uma espessura total na faixa de cerca de 0,01 pol. a cerca de 0,025 pol. (ou cerca de 254 μm a cerca de 635 μm). Um exemplo de tal pano de fibra de vidro revestido por silicone é o pano revestido por silicone PRECISIONSIL™ da Precision Coating & Coated Fabrics, Tapes, Belts (Massachusetts, USA).
[0018] Em ainda uma outra modalidade, a camada liberável de molde consiste em (a) um pano tecido que é ligado em um lado a uma camada termoplástica epóxi curável; (b) uma camada de resina curável em contato com o lado oposto do pano tecido; e (c) uma camada condutiva laminada a ou embebida na camada de resina curável.
[0019] A camada termoplástica epóxi curável é formada a partir de uma composição termoplástica epóxi curável, que contém: (i) polivinil formal (um polímero termoplástico) (ii) pelo menos uma resina epóxi, preferencialmente, uma resina epóxi de baixa viscosidade com a viscosidade de cerca de 30 a cerca de 60 mPa^s em 25 °C (conforme medido por ASTM D-445) (iii) um agente de cura e/ou catalisador para a resina epóxi (iv) um lubrificante, particularmente, poliol, tal como glicerol (ou glicerina)
[0020] A razão de peso de polivinil formal (i) para epóxi (ii) pode ser de 80:20 a 50:50. A quantidade de lubrificante (iv) pode ser de 5 a 30 partes em peso por 100 partes dos componentes (i) e (ii) combinados.
[0021] As resinas de polivinil formal são polímeros termoplásticos formados a partir de álcool polivinílico e formaldeído como copolímeros com acetato de polivinila. Um exemplo de uma resina de polivinil formal comercialmente disponível é Vinylec® da SPI Supplies.
[0022] Em uma modalidade, a resina epóxi de baixa viscosidade (ii) é um produto de reação líquido de epicloridrina e dipropileno glicol. Um produto comercial adequado é D.E.R.™ 736 junto à Dow Chemical Co. Outras epóxis de baixa viscosidade incluem resinas epóxi do tipo Bisfenol-A ou Bisfenol-F, por exemplo, D.E.R.™ 331 (um produto de reação líquido de epicloridrina e Bisfenol A) junto à Dow Chemical Co., Epon® 828 (Bisfenol A difuncional/resina epóxi líquida derivada de epicloridrina) junto à Hexion, Epon® 863 ( uma resina epóxi difuncional de baixa viscosidade, não diluída, produzida a partir de Bisfenol-F (BPF) e epicloridrina) a partir de, ou Epalloy® 5000 (diepóxido do Bisfenol hidrogenado A, álcool cicloalifático) junto à CVC Thermoset Specialties. Agentes de cura adequados (iii) para as resinas epóxi de baixa viscosidade mencionadas no presente documento incluem agentes de cura de amina, por exemplo, diciandiamida (DICY), 4, 4'- diamino-difenilsulfona (4,4’DDS), e 3,3’-diaminodifenilsulfona (3,3’DDS), guanamina, guanidina, aminoguanidina, piperidina e combinações dos mesmos. O agente de cura pode estar presente em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 1 partes a cerca de 10 partes em peso por 100 partes de resina epóxi (no total).
[0023] Catalisadores de cura podem ser adicionados para acelerar a cura. Os catalisadores adequados incluem ureias substituídas por alquila e arila (que incluem dimetilureia aromática ou alicíclica), e bisureias com base em toluenodiamina ou metilenodianilina. Um exemplo de bisureia é 4,4’- metileno bis(fenil dimetil ureia), comercialmente disponível como Omicure® U-52 ou CA 152 junto à CVC Chemicals, que é um acelerador adequado para diciandiamida. Um outro exemplo é 2,4-tolueno bis(dimetil ureia), comercialmente disponível como Omicure® U-24 ou CA 150 da CVC Chemicals. O catalisador de cura pode estar presente em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 1 parte a cerca de 10 partes em peso por 100 partes de resina epóxi.
[0024] Para formar a composição termoplástica epóxi em uma camada, um solvente orgânico pode ser adicionado à composição para ajudar na formação de filme. Solventes adequados incluem álcoois de alquila, tolueno e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, uma mescla de solvente de tolueno, 1-metoxi-2-propanol, etanol e 1,3-dioxolano é usada. O solvente pode ser adicionado em uma quantidade suficiente para produzir um teor de sólido de cerca de 20% a cerca de 70%. A composição termoplástica epóxi que contém o solvente pode ser revestida em um lado do pano tecido. O solvente é removido por secagem após o filme de resina ter sido formado. O peso total regional do filme epóxi-termoplástico (ou filmes) formado com o pano tecido pode ser, por exemplo, cerca de 200 gsm a cerca de 250 gsm (cerca de 0,04 a 0,05 psf).
[0025] Para a modalidade retratada pela Figura 2, a camada condutiva não porosa pode ser uma lâmina de metal fina sólida com uma espessura de menos que cerca de 76 μm, por exemplo, dentro da faixa de cerca de 5 μm a cerca de 75 μm.
[0026] Para a modalidade retratada pela Figura 3, a camada condutiva porosa pode ser uma lâmina de metal expandida ou tela de metal com um peso regional dentro da faixa de cerca de 60 gsm a cerca de 350 gsm.
[0027] A camada condutiva porosa e não porosa pode ser formada de metais selecionados a partir de: cobre, alumínio, bronze, titânio, ligas e combinações dos mesmos. Alternativamente, a camada condutiva pode ser formada de um material não metálico com condutividade elétrica intrínseca tal como carbono. A camada condutiva não porosa pode ser uma folha de carbono, que inclui folha de grafeno e papel de nanotubo de carbono (CNT). Um exemplo específico de papel de CNT é o Buckypaper de CNT flexível.
[0028] A camada de resina curável nas várias modalidades reveladas no presente documento (camada 22 nas Figuras 2 e 3) é formada a partir de uma composição de resina termofixável que contém uma ou mais resinas termofixas e um agente de cura.
[0029] Os termos “cura” e “curar” conforme usados no presente documento se referem ao endurecimento irreversível de um material pré- polímero ou um precursor de resina gerado por aquecimento em temperaturas elevadas, exposição à luz ultravioleta e radiação ou aditivos químicos. O termo “curável” significa possível de ser curado em um material endurecido.
[0030] Exemplos de resinas termofixas adequadas incluem, porém sem limitação, epóxis, resinas fenólicas, ésteres de cianato, bismaleimidas, benzoxazinas (que incluem polibenzoxazinas), poliésteres insaturados, resinas de éster vinílico e combinações das mesmas.
[0031] Em algumas modalidades, a composição de resina termofixável contém uma ou mais resinas epóxi multifuncionais. A resina epóxi multifuncional (ou poliepóxido) contém dois ou mais grupos funcionais de epóxi por molécula.
[0032] Exemplos de resinas epóxi multifuncionais adequadas incluem os éteres poliglicidílicos, que são preparados pela reação de epicloridrina ou epibromoidrina com um polifenol na presença de álcali. Polifenóis adequados são, por exemplo, 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 e 1,5-hidroxinaftaleno.
[0033] São também incluídos os éteres poliglicidílicos de poliálcoois. Tais poliálcoois incluem etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, 1,2- propileno glicol, 1,4-butileno glicol, trietileno glicol, 1,5-pentanediol, 1,6- hexanediol, e trimetilolpropano.
[0034] Resinas epóxi adicionais incluem ésteres poliglicidílicos de ácidos policarboxílicos, por exemplo, produtos de reação de glicidol ou epicloridrina com ácidos policarboxílicos alifáticos ou aromáticos, tais como ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido tereftálico ou um ácido graxo dimérico.
[0035] Outros epóxidos podem incluir aqueles derivados a partir dos produtos de epoxidação de compostos cicloalifáticos olefinicamente não- saturados ou a partir de óleos e gorduras naturais.
[0036] São também incluídas resinas epóxi líquidas, que são produtos de reação de bisfenol A ou bisfenol F e epicloridrina. Essas resinas epóxi são liquidas à temperatura ambiente e têm, de modo geral, peso equivalente epóxi (g/eq) de a partir de cerca de 150 a cerca de 480 conforme determinado por ASTM D-1652.
[0037] São particularmente adequadas resinas novolac epóxi que são derivadas de poliglicidila de novolacs de fenol-formaldeído ou novolacs de cresol-formaldeído que têm a seguinte estrutura química: em que n = 0 a 5, e R = H ou CH3. Quando R=H, a resina é uma resina novolac fenol. Quando R=CH3, a resina é uma resina novolac cresol. O referido está disponível comercialmente como D.E.N. 428, D.E.N. 431, D.E.N. 438, D.E.N. 439 e D.E.N. 485 da Dow Chemical Co. A última, está comercialmente disponível como ECN 1235, ECN 1273 e ECN 1299 da Ciba-Geigy Corp. Outras novolacs adequadas que podem ser usadas incluem SU-8 da Celanese Polymer Specialty Co. Em uma modalidade preferencial, a resina novolac epóxi tem uma viscosidade de 4.000 a 10.000 mPa/s a 25 °C, e peso equivalente de epóxido (EEW) de cerca de 190 g/eq a cerca de 235 g/eq conforme determinado por ASTM D-1652.
[0038] Uma resina epóxi multifuncional particularmente adequada é uma resina epóxi aromática tetra-funcional que tem quatro grupos funcionais de epóxi por molécula e pelo menos um grupo glicidilamina. Um exemplo é éter tetraglicidílico de metilenodianilina que tem a seguinte estrutura química geral:
[0039] Os grupos amina em estrutura são mostrados nas posições para- ou 4,4’ das estruturas de anel aromático, entretanto, deve ser entendido que outros isômeros, tais como 2,1’, 2,3’, 2,4’, 3,3’, 3,4’, são alternativas possíveis. Exemplos de resinas epóxi tetra-funcionais comercialmente disponíveis são Araldite® MY 9663, MY 9634, MY 9655, MY-721, MY- 720, MY-725 fornecidas pela Huntsman Advanced Materials.
[0040] Uma outra resina epóxi multifuncional particularmente adequada é resina epóxi tri-funcional, por exemplo, éter triglicidílico de aminofenol. Exemplos específicos de resinas epóxi tri-funcionais comercialmente disponíveis são Araldite® MY 0510, MY 0500, MY 0600, MY 0610 fornecidas pela Huntsman Advanced Materials.
[0041] Também são adequados epóxis cicloalifáticos que incluem compostos que contêm pelo menos um grupo cicloalifático e pelo menos dois anéis de oxirano por molécula. Exemplos específicos incluem diepóxido de álcool cicloalifático, Bisfenol hidrogenado A conforme representado pela seguinte estrutura:
[0042] Um exemplo de tais epóxis cicloalifáticas é EPALLOY® 5000 (um epóxi cicloalifático preparado hidrogenando-se bisfenol A éter diglicidílico) disponível junto à CVC Thermoset Specialties. Outros epóxis cicloalifáticos podem incluir resinas epóxi cicloalifáticas EPONEX, por exemplo, resina 1510 EPONEX fornecida pela Momentive Specialty Chemicals.
[0043] A composição de resina termofixável pode ser formulada de modo a render alta Tg e alta densidade de reticulação. Em algumas modalidades, uma combinação de resina (ou resinas) novolac epóxi e resina (ou resinas) epóxi multifuncional não-novolac, particularmente, epóxi tri- funcional e/ou tetra-funcional, é usada. As quantidades relativas de resina novolac epóxi e resina epóxi multifuncional não-novolac podem ser variadas, porém, é preferencial que a quantidade de resina novolac epóxi esteja dentro da faixa de cerca de 80 a cerca de 100 partes por 100 partes de resina epóxi multifuncional não-novolac. A combinação de resina novolac epóxi e resina epóxi multifuncional na proporção especificada contribui para a Tg alta desejada e densidade de reticulação mediante cura.
[0044] A quantidade total de todas as resinas constitui pelo menos 15% por peso com base no peso total da composição de resina termofixável. Como um exemplo, a quantidade total de resinas pode constituir cerca de 30% a cerca de 60% por peso com base no peso total da composição de resina termofixável, ou cerca de 15% a cerca de 25% por peso.
[0045] Em algumas modalidades, a composição de resina termofixável inclui uma combinação de determinadas resinas termofixas multifuncionais, um componente endurecedor polimérico para endurecer a matriz de resina, um agente de cura à base de amina latente, microesferas de cerâmica como um componente de barreira contra fluido, e cargas inorgânicas particuladas como um componente de modificação de reologia. As resinas multifuncionais e as microesferas de cerâmica constituem mais de 35% por peso da composição total, preferencialmente, mais que 45% por peso.
[0046] A composição termofixa pode incluir adicionalmente um ou mais agentes de têmpera poliméricos. Os agentes de têmpera poliméricos podem ser selecionados a partir de: polímeros termoplásticos, elastômeros, partículas de borracha de capa de núcleo, um aduto pré-reagido que é um produto de reação de uma resina epóxi, um bisfenol, e um polímero elastomérico. Em algumas modalidades, uma combinação de dois ou mais diferentes agentes de têmpera a partir desse grupo é usada. A quantidade de agente (ou agentes) de têmpera, no total, pode ser cerca de 1% a cerca de 30%, em alguns casos, cerca de 10% a cerca de 20% por peso com base no peso total da composição. Em relação ao aduto pré-reagido, as resinas epóxi adequadas incluem éter diglicidílico de Bisfenol A, éter diglicidílico de tetrabromo Bisfenol A, éter diglicidílico hidrogenado de Bisfenol A, ou éter diglicidílico hidrogenado de Bisfenol F.
[0047] O bisfenol no aduto pré-reagido funciona como um agente de extensão de cadeia para o epóxi linear ou cicloalifático. Os bisfenóis adequados incluem bisfenol A, tetrabromo bisfenol A (TBBA), Bisfenol Z, e tetrametil bisfenol A (TMBP-A).
[0048] Os elastômeros adequados para formar o aduto pré-reagido incluem, porém sem limitação, elastômeros líquidos, tais como acrilonitrila butadieno terminada em amina (ATBN), acrilonitrila butadieno terminada em carboxila (CTBN), e butadieno terminado em carboxila (CTB). Também são possíveis elastômeros de fluorocarbono, elastômeros de silicone e polímeros de estireno-butadieno. Em uma modalidade, o elastômero usado no aduto pré- reagido é ATNB, CTBN ou CTB.
[0049] Em uma modalidade, a resina epóxi é reagida com o agente de extensão de cadeia de bisfenol e o polímero de elastômero na presença de um catalisador, tal como trifenil fosfina (TPP), a cerca de 300 °F (ou 148,9 °C) para ligar em cadeia as resinas epóxi e para formar um aduto pré-reagido de resina epóxi de peso molecular elevado, formador de filme, de alta viscosidade. O aduto pré-reagido é, então, misturado com os componentes restantes da composição termofixa.
[0050] Endurecedores termoplásticos adequados incluem polímeros de poliarilsulfona, tais como poliéter sulfona (PES) e poliéter éter sulfona (PEES). Em algumas modalidades, o agente de têmpera é um copolímero de PES e PEES, que é descrito na patente US no 7084213. Em algumas modalidades, o endurecedor é poli(oxi-1,4-fenilenosulfonila-1,4-fenileno), que tem uma Tg de cerca de 200 °C, conforme medida por Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC).
[0051] O componente endurecedor pode ser partículas de borracha de capa de núcleo (CSR) que têm tamanho de partícula de 300 nm ou menos. O tamanho de partícula pode ser medido por uma técnica de difração a laser, por exemplo, com o uso de um instrumento Malvern Mastersizer 2000. As partículas de CSR podem ser qualquer uma dentre as partículas de capa de núcleo em que um núcleo macio é circundado por uma cápsula dura. As partículas preferenciais de CSR são aquelas que têm um núcleo de borracha de polibutadieno ou núcleo de borracha de acrilonitrila-butadieno e uma capa de poliacrilato. As partículas de CSR que tem um núcleo rígido circundado por uma capa macia também podem ser usadas, entretanto. As partículas de CSR podem ser abastecidas como a 25 % a 40 % em porcentagem em peso de partículas de CSR dispersas em uma resina epóxi líquida. As partículas de CSR que têm núcleos de borracha e películas de poliacrilato estão comercialmente disponíveis junto à Kaneka Texas Corporation (Houston, Tex.) sob as marcas registradas Kane Ace MX. É preferencial, porém, não exigido, que as partículas de borracha de capa de núcleo sejam adicionadas à composição de filme de revestimento como uma suspensão de partículas em uma resina epóxi líquida adequada. Kane Ace MX 411 é uma suspensão de partículas de borracha de capa de núcleo 25 % por peso em resina epóxi MY 721 e é uma fonte adequada de partículas de borracha de capa de núcleo. Kane Ace MX 120, MX 125, ou MX 156, que contêm 25 a 37 % por peso das mesmas partículas de borracha de capa de núcleo dispersas na resina DER 331, é também uma fonte adequada de partículas de borracha de capa de núcleo. Outra fonte adequada de partículas de borracha de capa de núcleo, tais como MX 257, MX 215, MX217 e MX 451, também pode ser usada. Uma outra fonte comercial de partículas de borracha de capa de núcleo é Paraloid™ EXL-2691 da Dow Chemical Co. (partículas de metacrilato- butadieno-estireno CSR com tamanho médio de partícula de cerca de 200 nm).
[0052] Os agentes de cura adequados incluem uma variedade de agentes de cura à base de amina latente, que são ativados em temperaturas elevadas (por exemplo, temperatura acima 150 °F (65 °C)). Exemplos de agentes de cura adequados incluem diciandiamida (DICY), 4, 4'-diamino- difenilsulfona (4,4’DDS), e 3,3’-diaminodifenilsulfona (3,3’DDS), guanamina, guanidina, aminoguanidina, piperidina, combinações e derivados dos mesmos. Compostos na classe dos imidazóis e complexos de amina também podem ser usados. Em uma modalidade, o agente de cura é diciandiamida. O agente de cura à base de amina está presente em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 1 % a cerca de 5 % por peso com base no peso total da composição de filme de resina.
[0053] Um acelerador de cura pode ser usado em conjunto com o agente de cura à base de amina para promover a reação de cura entre as resinas epóxi e o agente de cura à base de amina. Os aceleradores de cura adequados podem incluir ureias substituídas por alquila e arila (que incluem dimetilureia aromáticas ou alicíclicas), e bisureias com base em toluenodiamina ou metilenodianilina. Um exemplo de bisureia é 4,4’-metileno bis(fenil dimetil ureia), comercialmente disponível como Omicure U-52 ou CA 152 junto à CVC Chemicals, que é um acelerador adequado para diciandiamida. Um outro exemplo é 2,4-tolueno bis(dimetil ureia), comercialmente disponível como Omicure U-24 ou CA 150 da CVC Chemicals. O acelerador de cura pode estar presente em uma quantidade dentro da faixa de cerca de 0,5% a cerca de 3% por peso com base no peso total da composição termofixa.
[0054] Foi descoberto que os filmes de formação de superfície à base de epóxi convencionais carecem de resistência UV e, após exposição à radiação UV, os mesmos mostraram alteração de cor e/ou degradação de superfície, tal como podragem e perda de adesão de tinta. Para superar essa desvantagem, um primer de tinta com componentes de proteção UV é aplicada tipicamente para cobrir todas as superfícies compósitas expostas da parte compósita logo após desmoldar a parte compósita curada a partir do molde. As desvantagens de usar tal tinta base incluem alto custo de trabalho, alto custo de manutenção, peso adicionado e impactos ambientais adversos devido a solventes orgânicos tipicamente usados nos primers de tinta.
[0055] Para fornecer proteção UV interna, a composição de resina termofixável da presente revelação compreende adicionalmente um ou mais estabilizador (ou estabilizadores) ou absorvedor (ou absorvedores) UV em uma quantidade de cerca de 0,5% a cerca de 5 % por peso com base no peso total da composição. Exemplos de estabilizadores de UV que pode ser adicionados à composição de resina incluem hidroxitolueno butilado (BHT); 2-hidroxi-4-metoxi-benzofenona (por exemplo, UV- 9); 2,4-bis(2,4- dimetilfenil)-6-(2-hidroxi-4-octiloxifenil)-1,3,5-triazina (por exemplo, absorvedor de luz UV-1164 CYASORB®); ácido 3,5-di-tert-butil-4- hidroxibenzoico; éster n-hexadecílico (por exemplo, estabilizador de luz UV- 2908 CYASORB ®); e Pentaeritritol Tetraquis(3-(3,5-di-tert-butil-4- hidroxifenil)propionato (por exemplo, IRGANOX 1010). Fotoestabilizante à base de amina impedida a partir de Ciba Specialty Chemicals, tal como 2- (2H-benzotriazol-2-il)-4,6-ditertepentilfenol (por exemplo, TINUVIN 328), sebacato de metil 1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidila (por exemplo, TINUVIN 292), ácido decanedioico, BIS(2,2,6,6-tetrametil-1-(octiloxi)-4-piperidinila éster (por exemplo, TINUVIN 123), e 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinila estearato (por exemplo, CYASORB ® UV-3853 junto à Cytec Specialty Chemicals) também podem ser usados como estabilizadores de UV adequados.
[0056] Adicionalmente, pigmentos de óxido de metal inorgânicos tais como óxido de zinco nanodimensionado (n-ZnO), por exemplo, NanoSunGuard 3015, e partículas de dióxido de titânio nanodimensionadas (n-TiO2) também podem ser adicionadas para acentuar a proteção UV. São particularmente adequadas partículas de TiO2 nanodimensionadas na forma cristalina de rutilo, por exemplo, pigmentos de TiO2 vendidos sob a marca registrada Ti-Pure® pela DuPont. “Nanodimensionado” conforme usado no presente documento inclui tamanhos de partícula de menos que 1 mícron. Por exemplo, partículas que têm tamanho de partícula na faixa de 100 nm a 500 nm são adequadas. O tamanho de partícula pode ser medido por uma técnica de difração a laser, por exemplo, com o uso de um instrumento Malvern Mastersizer 2000. Em algumas modalidades, uma grande quantidade de partículas de TiO2, preferencialmente, partículas de TiO2 rutilo (TiO2 na forma cristalina de rutilo), são adicionadas em uma quantidade de cerca de 40% a cerca de 65% por peso com base no peso total da composição de resina termofixa.
[0057] Pigmentos e/ou corantes adicionais conhecidos na técnica podem ser adicionados para fornecer cor à camada de resina, por exemplo, óxido de ferro vermelho, crômio verde, e negro de fumo.
[0058] Materiais condutivos na forma de particulado, por exemplo, partículas, flocos, ou nanotubos, também podem ser adicionados à composição de resina termofixável para aumentar a condutividade elétrica do material de formação de superfície final. Exemplos de materiais condutivos adequados incluem metais tais como prata, ouro, níquel, cobre, alumínio, bronze e ligas dos mesmos, na forma de flocos ou partículas. Materiais a base de carbono, tais como nanotubos de carbono (nanotubos de parede única ou nanotubos multiparede), nanofibras de carbono e grafeno também podem ser usados como aditivos condutivos para conferir a condutividade elétrica ao filme de resina. As nanofibras podem ter diâmetros que variam a partir de 70 a 200 nanômetros e um comprimento de cerca de 50 a 200 mícrons. Os nanotubos podem ter um diâmetro externo de cerca de 10 nanômetros, comprimento de cerca de 10.000 nanômetros e uma razão de aspecto (L/D) de cerca de 1000. Além disso, os aditivos condutivos também podem incluir partículas de preto de carbono (tal como Printex XE2 da DeGussa). Caso presente, A quantidade de materiais condutivos pode ser na faixa de cerca de 3% a cerca de 70% POR peso com base no peso total DA composição de resina termofixa.
[0059] Em uma modalidade, a composição termofixável para formar a camada de resina curável tem a seguinte formulação, em porcentagem em peso com base no peso total da composição: (a) 20% a 26% de resinas epóxi multifuncionais, por exemplo, uma resina epóxi difuncional tal como éter diglicidílico de Bisfenol A em combinação com resinas epóxi tetra-funcionais tais como éter tetraglicidílico de metilenodianilina e éter diglicidílico de Tetrabromo Bisfenol A; (b) 2% a 3% de agente de têmpera selecionado a partir de copolímero de CTBN, CTB, ATBN, PES-PEES, e combinações dos mesmos; (c) 4% a 14% de microesferas de cerâmica; (d) 1% a 5% agente de cura a base de amina latente tal como 4, 4’-DDS e DICY; (e) 1% a 4% de estabilizadores de UV; (f) 50% a 62% de TiO2; (g) 0,1 a 1% de negro de fumo; e (h) opcionalmente, 1% a 2% de acelerador de cura tal como ureia.
[0060] O material de formação de superfície liberável de molde revelado no presente documento pode ser aplicado em e cocurado com um substrato compósito reforçado por fibra que contém uma matriz de resina curável em uma temperatura acima 150 °F (65 °C), mais particularmente, dentro da faixa de 200 °F a 365 °F (ou 93 °C a 185 °C). O substrato compósito reforçado por fibra é composto de fibras de reforço que foram impregnadas ou infundidas com uma resina de matriz curável. Em algumas modalidades, o substrato compósito pode ser uma lona pré-impregnada ou sequência de sobreposição de disposição em camadas pré-impregnadas. A sequência de sobreposição de disposição em camadas pré-impregnadas é composta de uma pluralidade de lonas pré-impregnadas dispostas uma em cima da outra em uma sequência de empilhamento. Cada lona pré-impregnada é composta de fibras de reforço na forma de uma lona de pano ou alinhadas direcionalmente, fibras contínuas que foram impregnadas/infundidas com uma resina de matriz curável, por exemplo, resina epóxi. As fibras alinhadas direcionalmente podem ser fibras unidirecionais ou multidirecionais.
[0061] O material de formação de superfície liberável de molde da presente revelação pode estar na forma de uma fita flexível, que tem peso leve e é configurada para um processo de posicionamento automatizado tal como Colocação de Fita Automatizada (ATL) ou Posicionamento de Fibra Automatizado (AFP), referida doravante como “fita de formação de superfície”. A fita de formação de superfície pode ter uma largura de cerca de 0,125 pol. a cerca de 12 pol. (ou cerca de 3,17 mm a cerca de 305 mm). Em uma modalidade, a fita de formação de superfície tem uma largura de cerca de 0,125 pol. a cerca de 1,5 pol. (ou cerca de 3,17 mm a cerca de 38,1 mm), que inclui cerca de 0,25 pol. a cerca de 0,50 pol. (ou cerca de 6,35 mm a cerca de 12,77 mm). Em uma outra modalidade, a fita de formação de superfície tem uma largura de cerca de 6 pol. a cerca de 12 pol. (ou cerca de 152 mm a cerca de 305 mm). O comprimento da fita é contínuo ou é bastante longo em relação a sua largura, por exemplo, 100 a 100.000 vezes a sua largura. De forma contínua, a fita de formação de superfície pode ser enrolada em uma bobina para armazenamento antes de sua aplicação em um processo automatizado.
[0062] A fita de formação de superfície contínua pode ser incorporada em um processo de ATL/AFP que deposita automaticamente fitas pré- impregnadas, impregnadas de resina, contínuas, para formar a estrutura compósita. Cada fita pré-impregnada é composta de fibras de reforço unidirecionais, por exemplo, fibras de carbono, que são embebidas em uma matriz de resina curável, por exemplo, matriz a base de epóxi. Quando as fitas de formação de superfície são usadas em tal processo de posicionamento automatizado, as fitas de formação de superfície são depositadas primeiro na superfície de molde. As fitas são distribuídas lado a lado para criar uma camada de formação de superfície de largura e comprimento desejados. Subsequentemente, as fitas pré-impregnadas individuais são depositadas na camada de formação de superfície e, então, camadas adicionais são construídas sobre uma camada anterior para fornecer uma disposição em camadas pré-impregnadas com uma espessura desejada. As fitas subsequentes podem ser orientadas em diferentes ângulos em relação às fitas anteriores. Todas as fitas são depositadas em alta velocidade, com o uso de um ou mais cabeçotes de posicionamento numericamente controlados para distribuir, agarrar, cortar e reiniciar cada fita durante o posicionamento. Tal processo de ATL/AFP é usado convencionalmente para a fabricação de grandes estruturas aeroespaciais compósitas, tais como cortes de fuselagem ou cascas de asa de aeronaves. Esse processo de posicionamento automatizado elimina algumas das etapas de p intermediárias que são típicas nos métodos convencionais de aplicar manualmente grandes filmes de revestimento sobre uma sequência de sobreposição de disposição em camadas pré-impregnadas existente.
[0063] Quatro composições epóxi-termoplásticas para formar camadas liberáveis de molde foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na Tabela 1 (formulações A, B, C, D). Todas as quantidades mostradas estão em gramas.TABELA 1
[0064] A ureia é 2,4-tolueno bis(dimetil ureia) junto à CVC Chemicals. A epóxi é D.E.R.™ 736 junto à Dow Chemical Co. O solvente BSM-200 é uma mistura de tolueno, 1-metoxi-2-propanol, etanol e 1,3- dioxolano.
[0065] Cada composição foi, então, revestida em um papel liberável para formar um filme de resina. Após secar o solvente, o peso de filme foi de 0,05 psf (250 gsm). O filme de resina foi laminado a um lado de um pano tecido de poliéster com um peso regional de 84 gsm para formar uma camada de soltura de resina epóxi-termoplástica. Então, o laminado de resina/pano resultante foi combinado com uma camada de formação de superfície a base de epóxi curável, SM 905 junto à Cytec Industries Inc., e um laminado de cobre sólido (18 mícrons de espessura) de modo que a camada de formação de superfície SM 905 esteja entre o pano tecido e o laminado de cobre. Calor e pressão foram aplicados às camadas combinadas com o uso de uma prensa quente para formar o material de formação de superfície final.
[0066] Três composições de resina para formar filmes de resina resistentes a UV foram preparadas de acordo com as formulações mostradas na Tabela 2 (formulações M8, M9, M12). As quantidades mostradas estão em partes com base no peso exceto onde indicado em contrário.TABELA 2
[0067] A resina novolac epóxi foi D.E.N.™ 439, um produto de reação semissólido de epicloridrina e fenol-formaldeído novolac. A epóxi cicloalifática foi Epalloy® 5000). Pigmentos de Ti-Pure™ junto à DuPont foram usados como TiO2 rutilo. A porcentagem em peso (% em peso) dos estabilizadores de UV e TiO2 indica a quantidade total de cada componente na formulação.
[0068] Cada composição de resina foi revestida em um papel liberável com o uso de um revestidor de filme para formar um filme de resina. Os filmes de resina foram, então, curados e testados para o desempenho de estabilidade UV e adesão de tinta.
[0069] O filme de resina curado foi avaliado em sua resistência UV expondo-se o filme a uma unidade de teste de UV (testador de condições climáticas acelerado QUV junto à Q-Lab Corporation com o uso de lâmpadas UVA fluorescentes) em uma dada intensidade UV (1,5 W/m2) por tempo estendido (até 168 horas). A resistência de cor do filme de formação de superfície foi medida por sua alteração de cor total (ΔE*) após a exposição UV.
[0070] A adesão de tinta do filme de resina, com ou sem exposição UV antes de pintar, foi medida de acordo com ASTM D3359. ASTM D3359 se refere a um Método de Teste Padrão para avaliar a adesão de superfície de filmes de revestimento a substratos aplicando-se e removendo-se a fita sensível à pressão sobre cortes feitos no filme (teste de fita de guia hachurada).
[0071] Após a exposição UV, cada filme de resina foi aplicado com um revestimento de tinta (tinta base epóxi seguida por um revestimento de topo a base de poliuretano). Subsequentemente, um teste de adesão de tinta seca foi conduzido de acordo com ASTM D3359. Uma classificação maior que 8 é considerada ideal.
[0072] Os resultados de resistência UV e adesão de tinta dos diferentes filmes de formação de superfície resistentes a UV são relatados na Tabela 3. Conforme mostrado a partir dos resultados, esses filmes demonstraram estabilidade UV ideal com alteração de cor mínima (ΔE*< 4). Os filmes também exibiram adesão de tinta ideal antes e após período estendido de exposição UV.TABELA 3
[0073] Para formar o material de formação de superfície condutivo liberável de molde, o filme de resina formado a partir de cada uma dentre as composições de resina reveladas na Tabela 2 pode ser combinado com uma lâmina de metal ou tela de metal expandida e uma dentre as modalidades para a camada “liberável de molde” revelada no presente documento com o uso de um laminador para formar uma estrutura em multicamadas (conforme mostrado na Figura 2 e na Figura 3) através de um processo de laminação sob temperatura e pressão apropriados.
[0074] Na presente revelação, o modificador “aproximadamente” e “cerca de” usado em conexão com uma quantidade é inclusivo do valor declarado e tem o significado ditado pelo contexto, (por exemplo, inclui o grau de erro associado à medição da quantidade particular). Por exemplo, um número seguido por “cerca de”, pode significar o número mencionado mais ou menos 0,1% a 1% daquele número mencionado. O sufixo “(s)” conforme usado no presente documento é destinado a incluir tanto o singular quanto o plural do termo que o mesmo modifica, que inclui assim um ou mais daquele termo (por exemplo, o metal (ou metais) inclui um ou mais metais). As faixas reveladas no presente documento são inclusivas dos pontos de extremidade e todos os valores intermediários das faixas, por exemplo, “1% a 10%” inclui 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3%, 3,5%, etc.
Claims (13)
1. Material de formação de superfície que é liberável de molde e eletricamente condutivo, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) uma camada de polímero microporoso ligada a um lado de um pano tecido; dita camada de polímero compreendendo poliamida ou fluoropolímero e tendo poros do tamanho de mícrons distribuídos por toda a camada de polímero e com diâmetros na faixa de 1μm a 5μm, (b) uma camada de resina curável em contato direto com um lado oposto do pano tecido, em que a dita camada de resina compreende uma ou mais resinas termofixas e um agente de cura; (c) uma camada condutiva laminada a ou embebida na camada de resina curável, em que a camada de resina curável (b) não compreende qualquer fibra de reforço.
2. Material de formação de superfície de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluoropolímero é selecionado a partir de: politetrafluoroetileno (PTFE), fluoreto de polivinilideno (PVDF), polivinilfluoreto (PVF), etileno-propileno fluorado (FEP), policlorotrifluoroetileno (PCTFE), polímero de perfluoroalcóxi (PFA), polietilenotetrafluoroetileno (ETFE), polietilenoclorotrifluoro-etileno (ECTFE), perfluoropoliéter (PFPE) e combinações dos mesmos.
3. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de resina curável (b) compreende adicionalmente pelo menos um estabilizador ou absorvedor de Ultravioleta (UV) e pigmentos de óxido de metal, e opcionalmente, um pigmento colorido selecionado de: óxido de ferro vermelho, cromo verde, preto de carbono, e qualquer combinação dos mesmos, em que os pigmentos de óxido de metal estão presentes em uma quantidade de 40% a 65% por peso com base no peso total da camada de resina curável.
4. Material de formação de superfície de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os pigmentos de óxido de metal são partículas de dióxido de titânio nanodimensionadas que têm tamanho de partícula na faixa de 100 nm a 500 nm, preferivelmente, as partículas de dióxido de titânio estão na forma cristalina de rutilo.
5. Material de formação de superfície de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o estabilizador ou absorvedor de UV é selecionado a partir de: hidroxitolueno butilado (BHT); 2-hidroxi-4-metoxi- benzofenona; 2,4-bis(2,4-dimetilfenil)-6-(2-hidroxi-4-octiloxifenil)-1,3,5- triazina; ácido 3,5-di-tert-butil-4-hidroxibenzoico; éster n-hexadecílico; propionato de Pentaeritritol Tetraquis(3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil); 2- (2H-benzotriazol-2-il)-4,6-ditertpentilfenol; sebacato de metil 1,2,2,6,6- pentametil-4-piperidila; ácido decanedioico; éster BIS(2,2,6,6-tetrametil-1- (octiloxi)-4-piperidinila; estearato de 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinila; e combinações dos mesmos.
6. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de resina curável (b) compreende adicionalmente partículas ou flocos condutivos dispersos por toda a camada de resina.
7. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de resina curável (b) compreende uma ou mais resinas epóxi, preferivelmente, a camada de resina curável (b) compreende uma combinação de resinas epóxi multifuncionais, uma das quais é uma resina epóxi cicloalifática representada pela seguinte estrutura:
8. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada condutiva é (i) uma camada não porosa que tem uma espessura de menos que 76 μm, preferivelmente uma lâmina de metal não porosa ou uma folha de carbono.
9. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada condutiva é uma camada porosa embebida na camada de resina curável (b) e tem um peso regional dentro da faixa de 60 gsm a 350 gsm, preferivelmente, a camada condutiva é uma tela de metal ou uma lâmina de metal expandida.
10. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pano tecido compreende fibras selecionadas a partir de: fibras de vidro, fibras de poliéster, fibras de poliamida e combinações das mesmas.
11. Material de formação de superfície de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o material de formação de superfície é caracterizado pelo fato de que está na forma de uma fita alongada ou contínua que é adequada para o posicionamento automatizado, em que a fita é contínua ou seu comprimento é de 100 a 100.000 vezes sua largura, de preferência, a fita tendo uma largura na faixa de 3,17 mm a 305 mm.
12. Estrutura compósita, caracterizada pelo fato de que compreende: um substrato compósito que compreende fibras de reforço e uma resina de matriz curável; o material de formação de superfície como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, laminado a uma superfície do substrato compósito em que (i) a camada condutiva esteja embebida na camada de resina curável, ou (ii) a camada condutiva não esteja embebida na camada de resina curável, preferivelmente o dito substrato compósito é uma sequência de sobreposição de disposição em camadas pré-impregnadas, que compreende uma pluralidade de lonas pré-impregnadas dispostas em uma disposição de sobreposição, em que cada lona pré-impregnada compreende fibras de reforço impregnadas com ou embebidas em uma resina de matriz curável.
13. Método para formar uma estrutura compósita, caracterizado pelo fato de que compreende: posicionar o material de formação de superfície como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 3 a 10, em uma superfície de molde de modo que o filme de polímero microporoso esteja em contato com a superfície de molde; formar uma disposição em camadas pré-impregnadas de múltiplas lonas pré-impregnadas no material de formação de superfície, em que cada lona pré-impregnada compreende fibras de reforço impregnadas com ou embebidas em uma resina de matriz curável; cocurar o material de formação de superfície e a disposição em camadas pré-impregnadas de modo a formar uma estrutura compósita curada; remover a estrutura compósita curada da superfície de molde; e remover a camada de polímero microporoso e o pano tecido para revelar uma superfície endurecida ou curada que está pronta para pintar.
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