ES2576277T3 - Materiales compuestos de resina de éster de cianato endurecida con termoplástico con propiedades de baja liberación de calor - Google Patents

Materiales compuestos de resina de éster de cianato endurecida con termoplástico con propiedades de baja liberación de calor Download PDF

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Abstract

Una pieza de material compuesto no curada que comprende: una matriz de resina que comprende: del 50 al 80 por ciento en peso de un componente de resina de éster de cianato que comprende una o más resinas de éster de cianato que son cualquiera de resina de éster de cianato de bisfenol- E, resina de éster de cianato de bisfenol-A, resina de éster de cianato de hexafluorobisfenol-A, resina de éster de cianato de tetrametilbisfenol-F, resina de éster de cianato de bisfenol-C, resina de éster de cianato de bisfenol-M, resina de éster de cianato de fenol novolac y resina de éster de cianato de diciclopentadienil-bisfenol; del 10 al 40 por ciento en peso de una mezcla termoplástica que comprende polieterimida y poliamidaimida en la que la proporción ponderal entre la polieterimida y la poliamida es de desde 5:1 hasta 1:1; del 1 al 15 por ciento en peso de un agente pirorretardante, siendo dicho agente pirorretardante una resina de éster de cianato con fósforo incluido en el esqueleto de la resina; y un refuerzo fibroso.

Description

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DESCRIPCION
Materiales compuestos de resina de ester de cianato endurecida con termoplastico con propiedades de baja liberacion de calor
Antecedentes de la invencion
1. Campo de la invencion
La presente invencion se refiere de forma general a materiales compuestos que contienen una resina de ester de cianato endurecida con termoplastico como la matriz de resina. Estos materiales compuestos de alta resistencia son adecuados para su uso como estructuras primarias en aeronaves y en otras aplicaciones de soporte de carga. La presente invencion se refiere a las propiedades de dichos materiales compuestos cuando se queman. En particular la invencion implica proporcionar dichos materiales compuestos de ester de cianato endurecidos con termoplastico que tienen unas propiedades de baja liberacion de calor y unos tiempos de autoextincion cortos.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
Las resinas de ester de cianato que estan reforzadas con un material fibroso, tales como fibra de vidrio o de carbono, se usan en una gran diversidad de situaciones en las que se requiere una elevada resistencia estructural y un bajo peso. Los materiales compuestos que usan en una matriz de resina de ester de cianato de alto rendimiento son especialmente populares en la industria aeroespacial, en la que el peso y la resistencia estructural son importantes consideraciones de ingenierla y de diseno. Las resinas de ester de cianato de alto rendimiento normalmente incluyen uno o mas materiales termoplasticos que proporcionan un "endurecimiento" de la resina de ester de cianato. Aunque dichos materiales compuestos de resina de ester de cianato de alto rendimiento son deseables debido a su relativamente elevada proporcion entre resistencia y peso, presentan algunos problemas especlficos con respecto a la liberacion de calor, la inflamabilidad y otras propiedades de combustion.
Un objetivo principal en el desarrollo de formulaciones de materiales compuestos de resina de ester de cianato de alto rendimiento es limitar la cantidad de calor que es liberada durante su combustion, sin reducir al mismo tiempo la resistencia estructural de la pieza de material compuesto curada. Esto es especialmente importante para las estructuras primarias y las partes que estan ubicadas en las areas interiores de la aeronave. Tambien es importante que cualquier intento de reducir la liberacion de calor no afecte negativamente a las propiedades de la resina de ester de cianato sin curar, tales como la adhesividad y la viscosidad. La adhesividad y la viscosidad de la resina sin curar son especialmente importantes cuando se usa la resina de ester de cianato para la elaboracion de un preimpregnado, que es un material intermedio comun usado en la fabricacion de partes aeroespaciales.
Los requisitos de liberacion de calor para los materiales compuestos, que se usan en el interior de una aeronave, estan establecidos en el Federal Aviation Administration (FAA) Aircraft Materials Fire Test Handbook (14 C.F.R
25.853 (d), Apendice F, Parte 1) y en el BOEING Specification Support Standard BSS - 7322. Se mide la tasa total de liberacion de calor durante la combustion de una muestra de prueba, as! como el pico de la tasa de liberacion de calor durante el proceso de combustion. El ensayo estandar usado para la determinacion de los requisitos de liberacion de calor para los materiales compuestos expuestos a calor radiante es el ensayo de liberacion de calor de la Ohio State University (OSU). Es deseable proporcionar materiales compuestos de resina de ester de cianato que tengan una tasa de liberacion de calor total de la OSU a los dos minutos de menos de 65 kilovatio-minutos por metro cuadrado (kw-min/m2) y un pico de la tasa de liberacion de calor de la OSU que es menor de 65 kw-min/m2. Estos dos valores de la OSU son los requisitos mlnimos establecidos por el 14 C.F.R. 25.853 (d), Apendice F Parte IV, para partes interiores de aeronaves elaboradas a partir de materiales compuestos.
La resistencia a la inflamabilidad superficial tambien es una importante area de preocupacion para los materiales compuestos de resina de ester de cianato de alto rendimiento. Es importante que una parte de un material compuesto de resina de ester de cianato, que este en el fuego, sea capaz de autoextinguirse una vez que desaparece la fuente de calor y/o la llama. La capacidad de autoextincion es una consideracion especialmente importante para las estructuras primarias y las partes ubicadas en las areas interiores de una aeronave. Tambien es un objetivo importante que los formuladores de una resina de ester de cianato desarrollen resinas de ester de cianato que se usan en la elaboracion de materiales compuestos que se autoextingan en el periodo de tiempo mas corto posible, manteniendo al mismo tiempo la resistencia estructural de la pieza de material compuesto terminada a los niveles necesarios para las aplicaciones aeroespaciales. El mismo requisito de que la adhesividad y la viscosidad de la resina de ester de cianato sin curar no se vean afectados negativamente se aplica con respecto a los intentos de formular resinas de ester de cianato con unos tiempos de autoextincion cortos.
La United States Federal Aviation Administration ha establecido las normativas y los requisitos de resistencia al fuego de las partes y los materiales interiores de las aeronaves. Estos requisitos se establecen en el 14 C.F.R.
25.853 (a). Un requisito es que el material de material compuesto sea capaz de autoextinguirse una vez que se retira la fuente de llama. Los procedimientos de ensayo para la medicion del tiempo de autoextincion para resinas de ester de cianato tambien estan establecidos en el FAA Aircraft Materials Fire Test Handbook (FAR 25.853, Apendice F,
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Parte 1) y en el BOEING Specification Support Standard BSS-7230 (Revision H), que esta reconocido en la industria aeroespacial como el metodo de ensayo estandar. Serla deseable proporcionar materiales compuestos de resina de ester de cianato de alto rendimiento en los que los tiempos de autoextincion fueran lo mas cortos posible, y al menos por debajo de 15 segundos. Un tiempo de autoextincion de 15 segundos es el maximo permitido para las partes de aeronaves de material compuesto que cumplen con el 14 C.F.R. 25.853 (a).
El documento EP 0 945 477 A1 desvela composiciones termoendurecidas basadas en un ester de cianato.
El documento JP2003128785 A desvela una composicion de resina termoendurecida pirorretardante, y un preimpregnado, una pellcula de aislamiento electrico, un panel laminado, una lamina metalica recubierta con resina y un panel cableado multicapa, cada uno mediante el uso de la misma, y un metodo para la produccion de la misma. Eamor M Woo Et al; Macromolecules, American Chemical Society, EE.UU., vol. 27, n.° 19, 1994-09-12, paginas 5291 - 5296 desvela un modelo con pruebas experimentales de la morfologla de mezclas binarias de un policianato termoendurecido con termoplasticos.
Sumario de la invencion
De acuerdo con la invencion se proporciona una pieza de material compuesto y un metodo para la elaboration de un preimpregnado segun se define en una cualquiera de las reivindicaciones anexas.
De acuerdo con la presente invencion, se descubrio que las composiciones de resina de ester de cianato, que tienen una mezcla particular de agentes de endurecimiento termoplastico, pueden ser combinadas con un soporte fibroso y curadas para proporcionar materiales compuestos que tienen unas bajas tasas de liberation de calor de la OSU y unos tiempos de autoextincion cortos cuando se comparan con los materiales compuestos endurecidos de resina de ester de cianato de alto rendimiento existentes.
Las composiciones de la presente invencion estan formadas por un refuerzo fibroso y una matriz de resina que contiene desde el 50 hasta el 80 por ciento en peso de un componente de resina de ester de cianato que incluye una o mas resinas de ester de cianato. La resina de matriz tambien incluye desde el 10 hasta el 40 por ciento en peso de una mezcla termoplastica que comprende polieterimida y poliamidaimida en la que la proportion ponderal entre la polieterimida y la poliamidaimida es desde 5:1 hasta 1:1. Tambien esta incluido un agente de curacion en una cantidad que varla desde el 0 hasta el 10 por ciento en peso.
La presente invencion cubre un preimpregnado y otras composiciones que incluyen la matriz de resina sin curar o curada parcialmente y un refuerzo fibroso. Ademas, la invencion cubre piezas de material compuesto curadas en las que la matriz de resina se ha curado. Las piezas de material compuesto son adecuadas para su uso como estructura primaria en una aeronave y en otras aplicaciones de soporte de carga en las que se requiere una elevada resistencia. Las partes y las estructuras elaboradas mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion son particularmente adecuadas para su uso como estructuras primarias que estan ubicadas en el interior de la aeronave.
La invencion tambien cubre metodos para la elaboracion de composiciones que contienen una resina de matriz sin curar y un soporte fibroso, as! como partes y productos curados que incorporan la composicion de resina de matriz.
Las caracterlsticas y las ventajas descritas anteriormente y otras muchas concomitantes de la presente invencion se comprenderan mejor mediante referencia a la siguiente description detallada cuando se toman junto con los dibujos anexos.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una aeronave, que representa ejemplos de estructuras primarias exteriores de una aeronave que pueden ser elaboradas mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 2 es una vista parcial de una pala de un rotor de un helicoptero, que representa ejemplos de estructuras primarias exteriores de aeronaves que pueden ser elaboradas mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 3 es una vista simplificada de un ejemplo de una estructura de refuerzo en T que puede ser elaborada mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion. El refuerzo en T es una estructura primaria que se usa en el interior de una aeronave.
La FIG. 4 es una vista simplificada de un ejemplo de una estructura de una anilla del suelo de la zona de carga que puede ser elaborada mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion. La anilla del suelo de la zona de carga es una estructura primaria que se usa en el interior de una aeronave.
La FIG. 5 es una vista simplificada de un ejemplo de una estructura de un clip de una aeronave que puede ser elaborada mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion. El clip es una estructura primaria que se usa en el interior de una aeronave.
La FIG. 6 es una vista simplificada de un ejemplo de una estructura de un soporte de anilla que puede ser elaborado mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion. El soporte de anilla es una estructura primaria que se usa en el interior de una aeronave.
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Description detallada de la invention
Las composiciones de resina de matriz de acuerdo con la presente invention pueden usarse en una gran diversidad de situaciones en las que se desea una resina de ester de cianato endurecida con termoplastico. Aunque las composiciones de resina de ester de cianato pueden usarse solas, las composiciones se combinan generalmente con un soporte fibroso para formar materiales compuestos. Los materiales compuestos pueden estar en forma de un preimpregnado o de una parte final curada. Aunque los materiales compuestos pueden usarse para cualquier fin previsto, preferiblemente se usan en vehlculos aeroespaciales, y son particularmente preferidos para su uso en aeronaves comerciales y militares. Por ejemplo, los materiales compuestos pueden usarse para elaborar estructuras interiores no primarias (secundarias) de aeronaves, tales como partes de la cocina y los banos de a bordo y marcos de ventanas, paneles de suelo, contenedores de almacenamiento elevados, divisores de pared, armarios, conductos, paneles de techo y paredes laterales interiores. Ademas, los materiales compuestos pueden usarse para la elaboration de las estructuras primarias de la aeronave. Las estructuras o partes primarias de la aeronave son aquellos elementos de la aeronave tanto de ala fija como de ala rotatoria que experimentan un estres significativo durante el vuelo y que son esenciales para que la aeronave mantenga un vuelo controlado. Los materiales compuestos tambien pueden usarse para la elaboration de partes "de soporte de carga" y estructuras en general.
La FIG. 1 representa una aeronave de ala fija en 10 que incluye varios ejemplos de estructuras y partes primarias de la aeronave que pueden ser elaboradas mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invention. Algunos ejemplos de partes o de estructuras primarias incluyen el ala 12, el fuselaje 14 y el conjunto de cola 16. El ala 12 incluye varios ejemplos de partes primarias de la aeronave, tales como los alerones 18, el borde de ataque 20, las aletas auxiliares moviles 22, los deflectores aerodinamicos 24, el borde de salida 26 y las aletas del borde de salida 28. El conjunto de cola 16 tambien incluye varios ejemplos de partes primarias, tales como el timon 30, la aleta 32, el estabilizador horizontal 34, los elevadores 36 y la cola 38. La FIG. 2 representa las porciones terminales externas de una pala de un rotor de un helicoptero 40 que incluyen un larguero 42 y una superficie exterior 44 como estructuras primarias de la aeronave. Otros ejemplos de estructuras primarias de una aeronave incluyen los largueros de las alas y diversas anillas, clips y conectores que conectan las partes primarias entre si para formar estructuras primarias.
Los materiales compuestos de la presente invention son particularmente adecuados para la elaboration de estructuras primarias de una aeronave que estan ubicadas en el interior de la aeronave en las que unos bajos valores de liberation de calor de la OSU y unos tiempos de autoextincion cortos son una consideration especialmente importante. Un ejemplo de refuerzo en T 11, que es una estructura primaria que esta ubicada en el interior de la aeronave, se muestra en la FIG. 3. El refuerzo en T 11 esta formado por capas orientadas horizontalmente 13 de material de material compuesto que forman la portion de anilla del refuerzo, y las capas con forma de L del material de material compuesto 15 y 17 que forman la portion de la costilla del refuerzo en T. El refuerzo en T 11 puede incluir perforaciones (no mostradas) para la union del refuerzo en T a las superficies de la anilla y de la costilla mediante el uso de pernos o de remaches, para proporcionar un refuerzo al conjunto de anilla- costilla.
Otro ejemplo de una estructura interior primaria de una aeronave que puede ser elaborada mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invention es un soporte de la anilla del suelo de la zona de carga, segun se muestra en 21 en la FIG. 4. El soporte de la anilla de la zona de carga 21 se usa para conectar el suelo de la zona de carga, representado como transparencia en 23, al fuselaje de la aeronave, representado como transparencia en 25. El soporte de la anilla de la zona de carga 21 incluye una primera portion de la anilla 27 y una segunda portion de la anilla 29, ambas de las cuales incluyen perforaciones (31 y 33, respectivamente) para su union a la aeronave. El soporte de la anilla del suelo de la zona de carga 21 tambien incluye unas costillas de refuerzo 35 y 37, que proporcionan la necesaria rigidez y resistencia estructural a la parte. Un ejemplo de estructura en clip de una aeronave se muestra en 70 en la FIG. 5. La estructura en clip 70 esta disenada para conectar dos estructuras interiores primarias entre si. Las dos estructuras primarias de la aeronave se muestran como transparencia en 72 y 74. Las perforaciones 76 se proporcionan para conectar el clip 70 a las estructuras primarias mediante el uso de pernos o de remaches.
Otro ejemplo de estructura primaria interior de una aeronave, que puede ser elaborada mediante el uso de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invention, es una estructura de soporte de la anilla 41 que se muestra en la FIG. 6. La estructura de soporte de la anilla 41 esta disenada para conectar dos partes primarias de la aeronave entre si. Las dos partes de la aeronave 43 y 45 se muestran como transparencia en la FIG. 6. Las partes de la aeronave 43 y 45 estan conectadas con el soporte de la anilla 41 mediante pernos o remaches a traves de las perforaciones 46 o mediante una union adhesiva.
La composition de resina que se usa para formar la matriz de resina incluye desde el 50 hasta el 80 por ciento en peso de un componente de una resina de ester de cianato que comprende una o mas resinas de ester de cianato. Preferiblemente, la matriz de resina incluira desde el 55 hasta el 65 por ciento en peso del componente de resina de ester de cianato. Las resinas de ester de cianato que forman el componente de resina de ester de cianato son cualquiera de las resinas de ester de cianato que son susceptibles de un endurecimiento termoplastico. Dichas resinas de ester de cianato son bien conocidas en la industria aeroespacial. Algunos ejemplos de resinas de ester de
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cianato incluyen resina de ester de cianato de bisfenol-E, resina de ester de cianato de bisfenol-A, resina de ester de cianato de hexafluorobisfenol-A, resina de ester de cianato de tetrametilbisfenol-F, resina de ester de cianato de bisfenol-C, resina de ester de cianato de bisfenol-M, resina de ester de cianato de fenol novolac y resina de ester de cianato de diciclopentadienil-bisfenol. Se prefieren las resinas de ester de cianato de Bisfenol-E. Las cantidades relativas los tipos de resinas de ester de cianato usadas en una composition de una resina en particular pueden variar. Sin embargo, en una forma de realization preferida, se usa la resina de ester de cianato de bisfenol-E como la unica resina de ester de cianato en el componente de resina de ester de cianato.
Las resinas de ester de cianato estan disponibles comercialmente en diversos proveedores. Por ejemplo, la resina de ester de cianato de bisfenol-E esta disponible en Huntsman con el nombre comercial AroCy L-10. La resina de ester de cianato de bisfenol-A, la resina de ester de cianato de hexafluorobisfenol-A y la resina de ester de cianato de tetrametilbisfenol-F tambien estan disponibles en Huntsman con los nombres comerciales AroCy B-10, AroCy F- 10 y AroCy M-10, respectivamente. La resina de ester de cianato de bisfenol-C, la resina de ester de cianato de bisfenol-M, la resina de ester de cianato de fenol novolac y la resina de ester de cianato de diciclopentadienil- bisfenol estan disponibles en Huntsman con los nombres comerciales AroCy RD98-228, AroCy XU-366, AroCy XU- 371 y XU-71787.02L.
La composicion de la resina de matriz tambien incluye desde el 10 hasta el 40 por ciento en peso de una mezcla termoplastica que comprende polieterimida (PEI) y poliamidaimida (PAI). Se prefiere que la composicion de la resina de matriz contenga desde el 20 hasta el 30 por ciento en peso de la mezcla termoplastica. La mezcla termoplastica de acuerdo con la presente invention incluye un compuesto termoplastico (es decir, la PEI) que es soluble en el componente de resina de ester de cianato, y el otro (es decir, la PAI) que no es soluble en el componente de resina de ester de cianato. Las cantidades relativas de PEI y de PAI pueden variar entre unas proporciones ponderales (PEI:PAI) de desde 5:1 hasta 1:1. Preferiblemente, las proporciones ponderales (PEI:PAI) variaran entre 4:1 y 2:1. Se averiguo que las cantidades totales y relativas de PEI y de PAI en estos intervalos proporcionan una forma eficaz de reducir tanto la tasa de liberation de calor total como la maxima (pico) para los materiales compuestos que contienen resinas de ester de cianato endurecidas con termoplastico como la matriz de resina.
La polieterimida esta disponible comercialmente como ULTEM 1000P en Sabic (Dubai). La poliamidaimida esta disponible comercialmente como TORLON 4000T o TORLON 4000TF en Solvay Advanced Polymers (Alpharetta, GA). Las PEI termoplasticas se suministran normalmente en forma de polvos en los que el intervalo de tamanos de las partlculas de PEI es de desde aproximadamente 30 hasta 300 micrometros. El tamano de partlcula de las partlculas de PEI no es particularmente importante, dado que el polvo de PEI se disuelve en el componente de ester de cianato durante la preparation de la composicion de la resina. Los polvos de PAI disponibles comercialmente tienen normalmente unos tamanos de partlcula medios de 50 pm.
La composicion de la resina de matriz se prepara mediante la mezcla de las partlculas de PEI y las partlculas de PAI con el componente de la resina de ester de cianato, y calentando la mezcla resultante hasta una temperatura de alrededor de 95 °C durante un tiempo suficiente como para disolver completamente las partlculas de PEI. Las partlculas de PAI no se disuelven. El tiempo necesario para que las partlculas de PEI se disuelvan variara desde 10 minutos hasta una hora o mas, dependiendo del tamano de las partlculas de PEI y de la temperatura de disolucion. Si se desea, pueden disolverse en primer lugar las partlculas de PEI y despues anadirse las partlculas de PAI.
Una vez disueltas las partlculas de PEI, la mezcla se enfrla hasta 90 °C o menos, y se anade el componente de agente de curacion (y las partlculas de PAI, si no se hubieran anadido previamente) para formar una composicion de resina que esta lista para ser combinada con un soporte fibroso y curada. El tamano de partlcula y la cantidad de PAI se eligen de forma que la viscosidad de la composicion de la resina de ester de cianato este en un intervalo que sea adecuado para la preparacion de un preimpregnado. El intervalo de tamano de partlcula medio preferido para las partlculas de PAI es desde 8 micrometres hasta 20 micrometres. Consecuentemente, se prefiere que el polvo de PAI disponible comercialmente sea molido o procesado de otro modo con objeto de proporcionar un polvo que tenga el deseado menor tamano de partlcula. Se prefiere que la viscosidad de la resina sea la misma que la viscosidad de las resinas endurecidas de alto rendimiento existentes que se usan actualmente en la industria aeroespacial para la elaboration de un preimpregnado, incluyendo un preimpregnado troceado casi-isotropico.
La cantidad de componente de agente de curacion que se anade a la mezcla enfriada del componente de la resina de ester de cianato y la mezcla termoplastica es desde el 0 hasta el 10 por ciento en peso del peso total de la composicion de la resina de ester de cianato, y preferiblemente desde el 2 hasta el 5 por ciento en peso. Puede usarse cualquiera de los agentes de curacion que se usan para proporcionar la curacion de una resina de ester de cianato endurecida con termoplastico para curar la composicion de resina. Algunos ejemplos de agentes de curacion de acuerdo con la presente invencion incluyen bisfenol sulfona y bisfenol A. La resina puede curarse sin el uso de un agente de curacion, si se desea.
La composicion de la resina de ester de cianato puede incluir tambien ingredientes adicionales, tales como agentes mejoradores del rendimiento y/o modificadores, que tampoco afectaran negativamente a la viscosidad ni a la adhesividad de la resina sin curar, de forma que la hicieran inadecuada para la elaboracion de un preimpregnado. La composicion de la resina de ester de cianato tambien contiene desde un 1 hasta un 15 por ciento en peso de un
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agente pirorretardante compatible. El agente pirorretardante es una resina de ester de cianato que incluye fosforo en el esqueleto de la resina de ester de cianato. Dichos agentes pirorretardantes de resinas de ester de cianato que contienen fosforo son bien conocidos en la materia. La cantidad de pirorretardante que se anade puede variar. Sin embargo, se prefiere que la cantidad de pirorretardante anadida sea suficiente al menos para asegurar que las tasas de liberacion de calor maxima y total de la OSU esten por debajo de al menos 65 kw-min/m2. Las cantidades preferidas de dichas resinas de ester de cianato que contienen fosforo estan en el intervalo de entre el 8 y el 12 por ciento en peso de la composicion de resina total.
Los pirorretardantes de resinas de ester de cianato que contienen fosforo estan disponibles en diversos proveedores. Se prefiere que la resina de ester de cianato contenga desde el 5 hasta el 15 por ciento en peso de fosforo en el esqueleto del pollmero. Un ejemplo de un pirorretardante es Primaset FR-300, que esta disponible en LONZA (Basilea, Suiza). El FR-300 es un solido cristalino que tiene un peso molecular de 374 y un punto de fusion de 135 °C. El FR-300 tiene un contenido en fosforo de aproximadamente el 9 por ciento en peso y un tiempo de gelificacion a 200 °C de aproximadamente 20 minutos. La temperatura de transicion vltrea (Tg) es superior a 300 °C y la exotermia (DSC) es de 206 °C. El FR 300 es un pirorretardante preferido de resina de ester de cianato que contiene fosforo.
Las composiciones de resina de ester de cianato de la presente invencion se elaboran de acuerdo con los procedimientos de procesado de resina estandar para las resinas de ester de cianato endurecidas de alto rendimiento. La resina o las resinas de ester de cianato se mezclan entre si a la temperatura ambiente o a una temperatura elevada para fundir los cristales. Despues se anaden las porciones de PEI y de PAI del componente termoplastico. Esta mezcla se calienta despues segun se ha descrito previamente hasta una temperatura a la cual se disuelve la PEI. Despues la mezcla se enfrla de nuevo hasta 90 °C o por debajo y se mezcla el agente de curacion (si la hubiera), el pirorretardante de resina de ester de cianato que contiene fosforo y otros aditivos (si los hubiera) en la resina, para formar la composicion de resina final que esta impregnada en el refuerzo de la fibra para formar la matriz de resina.
La composicion de la resina de ester de cianato se aplica en el refuerzo fibroso de acuerdo con cualquiera de las tecnicas de elaboracion de hojas preimpregnadas conocidas. El refuerzo fibroso puede estar completamente impregnado con la composicion de la resina de ester de cianato. La hoja preimpregnada normalmente se cubre por ambos lados con una pellcula protectora y se enrolla para su almacenamiento y envlo a unas temperaturas que normalmente se mantienen bastante por debajo de la temperatura ambiente, para evitar una curacion prematura. Puede usarse cualquiera de los demas procesos de elaboracion de hojas preimpregnadas y sistemas de almacenamiento / envlo, si se desea.
El refuerzo fibroso de la hoja preimpregnada puede elegirse de entre sistemas de fibra hlbridos o mixtos que comprenden fibras sinteticas o naturales, o una combination de las mismas. El refuerzo fibroso puede ser cualquier material adecuado tal como fibra de vidrio o fibras de carbono o de aramida (poliamida aromatica). El refuerzo fibroso es preferiblemente de fibras de carbono.
El refuerzo fibroso puede comprender fibras fisuradas (es decir, agrietadas longitudinalmente) o selectivamente discontinuas, o fibras continuas. El refuerzo fibroso puede estar en forma de una estructura tejida, no rizada, no tejida, unidireccional o textil multiaxial, tal como piezas troceadas casi-isotropicas de fibras unidireccionales. La forma tejida puede elegirse de entre un estilo plano, satinado o de trama cruzada. Las formas no rizadas y multiaxiales pueden tener diversos pliegues y orientaciones de la fibra. Dichos estilos y formas son bien conocidos en el campo de los refuerzos de material compuesto, y estan disponibles comercialmente en varias companlas, incluyendo Hexcel Reinforcements (Villeurbanne, Francia). Por ejemplo, los tejidos de fibra de carbono de trama plana identificados como AGP193-P y SGP193-P son unos refuerzos fibrosos adecuados que estan disponibles comercialmente en Hexcel Reinforcements.
La hoja preimpregnada puede estar en forma de cintas continuas, towpregs, redes o longitudes troceadas (las operaciones de troceado y de fisurado pueden llevarse a cabo en cualquier punto despues de la impregnation). La hoja preimpregnada puede ser un adhesivo o una pellcula de superficie y puede tener adicionalmente portadores incluidos de varias formas tanto tejida como hilada y no tejida. La hoja preimpregnada puede estar completamente o solo parcialmente impregnada, por ejemplo, para facilitar la elimination del aire durante la curacion. La cantidad de matriz de resina (el contenido en resina) en la hoja preimpregnada puede variar desde el 20 hasta el 60 por ciento en peso del peso total de la hoja preimpregnada. Se prefieren unos contenidos en resina del orden de entre el 30 y el 45 por ciento en peso.
La hoja preimpregnada puede ser moldeada mediante el uso de cualquiera de las tecnicas convencionales usadas para la formation de piezas de material compuesto. Normalmente se colocan una o mas capas de la hoja preimpregnada en un molde adecuado y se curan para formar la pieza de material compuesto final. La hoja preimpregnada de la invencion puede curarse totalmente o parcialmente mediante el uso de cualquier condition de temperatura, presion y de tiempo adecuada conocida en la materia. Normalmente, la hoja preimpregnada sera curada en un autoclave a unas temperaturas de entre 160 °C y 190 °C, siendo preferidas unas temperaturas de curacion de entre aproximadamente 175 °C y 185 °C. Los tiempos y las temperaturas de curacion pueden variar
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dependiendo de la cantidad (si la hubiera) y del tipo de agente de curacion que este presente en la composition de resina. El moldeo por compresion de la hoja preimpregnada troceada casi-isotropica o del material de moldeo que contiene la resina de ester de cianato endurecida con termoplastico es un procedimiento preferido. La hoja preimpregnada troceada casi-isotropica es la misma que el material de moldeo por compresion HexMC® que esta disponible en Hexcel Corporation (Dublin, CA), excepto porque el componente de resina de esta hoja preimpregnada troceada casi-isotropica se elabora de acuerdo con la presente invention. Dichos materiales casi-isotropicos se describen en el documento EP 113431 B1 y en la Solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 11/476.965. La hoja preimpregnada unidireccional, sola o junto con un preimpregnado tejido o un preimpregnado troceado casi-isotropico tambien es un material preferido para la elaboration de partes de soporte de carga. La cinta de fibra unidireccional esta disponible en diversos proveedores comerciales. Por ejemplo, la cinta de fibra unidireccional AS4GP esta disponible en Hexcel Corporation (Dublin, CA).
Se prefiere que la pieza de material compuesto sea post-curada a una temperatura de entre 190 °C y 220 °C durante al menos una hora. Se averiguo que la post-curacion de los materiales compuestos de acuerdo con la presente invencion proporciona una reduction adicional en las tasas de liberation de calor en comparacion con los materiales compuestos que no son post-curados. La post-curacion se lleva a cabo preferiblemente en un horno de convection. Sin embargo, puede usarse cualquier procedimiento de post-curacion adecuado. Se prefiere que el material de material compuesto sea post-curado a aproximadamente 200 °C durante aproximadamente 2 horas.
Las composiciones de resina de ester de cianato de la presente invencion tendran la viscosidad y la adhesividad que sean necesarias con objeto de que la resina sea usada en la formation de un preimpregnado. La viscosidad de las composiciones de resina deberia ser similar a la de las resinas epoxi endurecidas de alto rendimiento existentes, tales como las resinas HexPly® 8552. La adhesividad deberia ser lo suficientemente baja como para permitir que la hoja preimpregnada sea manipulada para su transporte y almacenamiento, siendo al mismo tiempo lo suficientemente alta como para permitir la aplicacion de multiples capas de la hoja preimpregnada y que sea usada con los moldes de acuerdo con un procedimiento conocido de moldeado / curacion de un preimpregnado. Cuando se usa como la matriz de resina para el moldeado de un compuesto, tal como un preimpregnado troceado casi- isotropico, la resina deberia tener unas propiedades de viscosidad y de adhesividad que sean similares a las de las resinas de matriz existentes, tales como las resinas HexPly(R) 8552.
Las composiciones de resina preferidas tienen la siguiente formulation:
del 55 al 65 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E;
del 20 al 30 por ciento en peso de una mezcla termoplastica de PEI:PAI (desde 4:1 hasta 2:1);
del 8 al 12 por ciento en peso un agente pirorretardante de una resina de ester de cianato que contiene fosforo
del 0 al 5 por ciento en peso de bisfenol sulfona
Estas composiciones de resina preferidas, cuando se usan como la matriz de resina para el material de material compuesto, proporcionan unas tasas de liberacion de calor maxima y total de la OSU que estan bastante por debajo de las tasas de liberacion de calor maximas de 65 kw-min/m2 establecidas segun el 14 C.F.R. 25.853 (d) y el limite en el tiempo de autoextincion de 15 segundos establecido por el 14 C.F.R. 25.853 (a), conservando aun la hoja preimpregnada las deseadas propiedades de manipulation de acuerdo con la presente invencion. Cuando se usan estas resinas preferidas para la elaboracion de piezas de material compuesto que forman las partes o estructuras primarias de una aeronave, se prefiere que el refuerzo fibroso este hecho de fibras de carbono y que la hoja preimpregnada se someta a una post-curacion.
Las composiciones de resina particularmente preferidas son aquellas que tienen la siguiente formulacion: 1) un componente de una resina de ester de cianato formado por desde el 58 hasta el 62 por ciento en peso de AroCy L- 10 (resina de ester de cianato de bisfenol-E); 2) un componente termoplastico formado por desde el 19 hasta el 23 por ciento en peso de polieterimida y desde el 4 hasta el 8 por ciento en peso de poliamidaimida; 3) desde el 8 hasta el 12 por ciento en peso de FR300 o de una resina de ester de cianato que contiene fosforo similar; y 4) desde el 2 hasta el 4 por ciento en peso de bisfenol sulfona. Estas composiciones de resina particularmente preferidas, cuando se usan como la matriz de resina para el material de material compuesto, proporcionan unas tasas de liberacion de calor pico y total de la OSU que estan bastante por debajo de las tasas maximas de liberacion de calor de 65 kw- min/m2 establecidas por el 14 C.F.R. 25.853 (d) y del limite en el tiempo de autoextincion de 15 segundos establecido por el 14 C.F.R. 25.853 (a), conservando aun la hoja preimpregnada las deseadas propiedades de manipulacion de acuerdo con la presente invencion. Cuando se usan estas resinas preferidas para la elaboracion de piezas de material compuesto que forman las partes o estructuras primarias de una aeronave, se prefiere que el refuerzo fibroso este hecho de fibras de carbono y que la hoja preimpregnada se someta a una post-curacion.
Si se desea, pueden usarse pequenas cantidades de otro termoplastico junto con la PEI o la PAI. Por ejemplo, en las situaciones en las que la estructura primaria de la aeronave no este ubicada en el interior de la aeronave, puede anadirse polietersulfona (PES) y otros materiales termoplasticos que contienen azufre para complementar y/o
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sustituir una porcion de la PEI en la mezcla termoplastica. Las cantidades de PES o de otros termoplasticos que contienen azufre no deberian formar mas del 25 por ciento en peso de la porcion de "PEI" de la mezcla termoplastica. Puede anadirse poliamida (PA) y otros termoplasticos similares para complementar y/o sustituir una porcion de la PAI en la mezcla termoplastica. Las cantidades de PA o de otros termoplasticos similares no deberian formar mas del 25 por ciento en peso de la porcion de "PAI" de la mezcla termoplastica.
Algunos ejemplos practicos son como sigue:
EJEMPLO 1
Se preparo una composicion de resina que tiene la siguiente formulacion para su uso en la formacion de la matriz de resina de un ejemplo de un material de material compuesto:
60,4 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10)
10.0 por ciento en peso de resina de ester de cianato que contiene fosforo (FR300)
20,7 por ciento en peso de polieterimida (ULTEM 1000P)
6.0 por ciento en peso de poliamidaimida (TORLON 4000TF)
2,9 por ciento en peso de bisfenol sulfona (BPS)
Se mezclaron entre si la resina de ester de cianato AroCy L-10 liquida y las particulas de PEI a la temperatura ambiente y se calentaron a 110 °C durante 60 minutos con objeto de disolver completamente las particulas de PEI. La mezcla se enfrio hasta 100 °C y se anadieron las particulas de PAI. La mezcla se enfrio adicionalmente hasta 85 °C y se anadieron el FR-300 y la BPS. La proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida para este
ejemplo es de 3,45:1. Para todos los ejemplos, el polvo de TORLON TF se molio y se tamizo para proporcionar un
polvo de PAI con un tamano de particula medio de 15 pm.
La resina de matriz se uso para formar una muestra de prueba mediante la impregnacion de 12 capas de fibra de carbono de trama plana AS4C 193A W con las peliculas de la resina de matriz, para proporcionar un preimpregnado que tenia un espesor de 0,25 cm. La hoja preimpregnada contenia un 38 por ciento en peso de la matriz de resina. La hoja preimpregnada se curo en un autoclave a 177 °C durante 120 minutos para formar un material de material compuesto curado. El material de material compuesto curado se corto en una muestra de prueba que media 150 cm x 150 cm x 0,25 cm. Ademas, parte del material de material compuesto curado se post-curo a 200 °C durante dos horas en un horno de conveccion. El material de material compuesto post-curado se corto en una muestra de prueba post-curada que tambien media 150 cm * 150 cm * 0,25 cm. Ambas muestras curada y post-curada se ensayaron para evaluar la tasa de liberation de calor de la OSU de acuerdo con el 14 CFR 25.853 d, Apendice F, Parte IV. La muestra de prueba curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 64 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 23 kw-min/m2. La muestra post-curada tenia una tasa de liberacion de calor maxima de la OSU de 54 kw-min/m y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 26 kw-min/m . Como puede observarse a partir de este ejemplo, la post-curacion proporciona una caida sustancial (de -10 kw-min/m2) en la tasa de liberacion de calor pico de la OSU, causando solo un ligero aumento (de +3 kw-min/m2) en la tasa de liberacion de calor total de la OsU.
Se sometieron ambas muestras de prueba de material compuesto curada y post-curada a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de acuerdo con el Metodo F modificado de BSS- 7230 (Revision H). Ambas muestras de prueba curada y post-curada tenian un tiempo de autoextincion de 4 segundos.
EJEMPLO COMPARATIVO 2*
Se elaboro un preimpregnado de la misma forma que en el Ejemplo 1 excepto porque se incluyo una resina de ester de cianato que no contiene fosforo (FR300) y la cantidad de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10) se aumento hasta el 70,4 por ciento en peso para completar el FR300 ausente. La hoja preimpregnada se curo y se post-curo de la misma forma que en el Ejemplo 1 y se prepararon muestras de prueba de acuerdo con el Ejemplo 1. La muestra de prueba curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 77 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 64 kw-min/m2. La muestra post-curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 69 kw-min/m y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 20 kw-min/m . De acuerdo con la presente invention, se prefiere que el material compuesto sea post-curado. Como puede observarse a partir de este ejemplo, la post-curacion proporciona una caida significativa tanto en la tasa de liberacion de calor maxima como en la total, en comparacion con la muestra de prueba que no estaba post-curada. Ademas, se deberia incluir una cantidad suficiente de pirorretardante de resina de ester de cianato que contiene fosforo con objeto de alcanzar unas tasas liberacion de calor pico y total de la OSU que esten por debajo de 65 kw-min/m2. Para este ejemplo de material de material compuesto, deberia anadirse el FR300 en una cantidad que reduciria las tasas de liberacion de calor pico y total de la OSU hasta por debajo de 65 kw-min/m2 independientemente de si se uso o no una post- curacion.
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Se sometieron ambas muestras de prueba de material compuesto curada y post-curada a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de la misma forma que en el Ejemplo 1. La muestra curada tenia un tiempo de autoextincion de 7 segundos y la muestra de prueba post-curada tenia un tiempo de autoextincion de 6,5 segundos.
EJEMPLO 3
Se preparo una composicion de resina que tiene la siguiente formulacion para su uso en la formacion de la matriz de resina de un ejemplo de un material de material compuesto:
67.1 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10)
11.1 por ciento en peso de resina de ester de cianato que contiene fosforo (FR300)
11.9 por ciento en peso de polieterimida (ULTEM 1000P)
6.7 por ciento en peso de poliamidaimida (TORLON 4000TF)
3,2 por ciento en peso de bisfenol sulfona (BPS)
Se elaboro un preimpregnado de la misma forma que en el Ejemplo 1. La proportion ponderal entre la polieterimida y la poliamida para este ejemplo es de 1,78:1. La hoja preimpregnada se curo y se post-curo de la misma forma que en el Ejemplo 1. Se preparo una muestra de prueba del material post-curado de acuerdo con el Ejemplo 1. La muestra post-curada tenia una tasa de liberation de calor pico de la OSU de 62 kw-min/m2 y una tasa de liberation de calor total de la OSU de 32 kw-min/m2.
La muestra de prueba de material compuesto post-curado se sometio a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de la misma forma que en el Ejemplo 1. La muestra de prueba post-curada tenia un tiempo de autoextincion de 4,7 segundos.
EJEMPLO 4
Se preparo una composicion de resina que tiene la siguiente formulacion para su uso en la formacion de la matriz de resina de un ejemplo de un material de material compuesto:
60,4 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10)
12.9 por ciento en peso de resina de ester de cianato que contiene fosforo (FR300)
20.7 por ciento en peso de polieterimida (ULTEM 1000P)
6.0 por ciento en peso de poliamidaimida (TORLON 4000TF)
0,0 por ciento en peso de bisfenol sulfona (BPS)
Se elaboro un preimpregnado de la misma forma que en el Ejemplo 1. El ejemplo de hoja preimpregnada se curo y se post-curo de la misma forma que en el Ejemplo 1. Se preparo una muestra de prueba del material post-curado de
acuerdo con el Ejemplo 1. El ejemplo de muestra post-curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU
de 51 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 18 kw-min/m2.
La muestra de prueba de material compuesto post-curada se sometio a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de la misma forma que en el Ejemplo 1. La muestra de prueba post-curada tenia un tiempo de autoextincion de 2,5 segundos.
EJEMPLO COMPARATIVO 1
Se preparo una composicion de resina que tiene la siguiente formulacion para su uso en la formacion de la matriz de resina de un material de material compuesto comparativo:
50.0 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10)
0,00 por ciento en peso de resina de ester de cianato que contiene fosforo (FR300)
41.1 por ciento en peso de polieterimida (ULTEM 1000P)
6,0 por ciento en peso de poliamidaimida (TORLON 4000TF)
2.9 por ciento en peso de bisfenol sulfona (BPS)
Se elaboro un preimpregnado de la misma forma que en el Ejemplo 1. La proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida para este ejemplo comparativo es de 6,85:1, lo que esta fuera del intervalo de proporcion ponderal que se encontro que proporciona unas tasas de liberacion de calor de la OSU especialmente bajas, segun se demuestra mediante los Ejemplos 1 - 3. El ejemplo de hoja preimpregnada se curo y se post-curo de la misma forma que en el Ejemplo 1 y se prepararon muestras de prueba de acuerdo con el Ejemplo 1. La muestra de prueba curada
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comparativa tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 79 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 43 kw-min/m2. La muestra post-curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 82 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 41 kw-min/m2.
Se sometieron ambas muestras de material compuesto comparativo curada y post-curada a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de la misma forma que en el Ejemplo 1. La muestra curada tenia un tiempo de autoextincion de 3,0 segundos y la muestra de prueba post-curada tenia un tiempo de autoextincion de 6,0 segundos.
La post-curacion de la muestra comparativa no dio como resultado ninguna mejora en las tasas de liberacion de calor de la OSU, mientras que en el Ejemplo 2, la post-curacion produjo una caida sustancial tanto en la tasa de liberacion total como en la de pico de la OSU.
EJEMPLO COMPARATIVO 2
Se preparo una composicion de resina que tiene la siguiente formulacion para su uso en la formacion de la matriz de resina de un material de material compuesto comparativo:
60,4 por ciento en peso de resina de ester de cianato de bisfenol-E (AroCy L-10)
10,0 por ciento en peso de resina de ester de cianato que contiene fosforo (FR300)
26,7 por ciento en peso de polieterimida (ULTEM 1000P)
0,0 por ciento en peso de poliamidaimida (TORLON 4000TF)
2,9 por ciento en peso de bisfenol sulfona (BPS)
Se elaboro un preimpregnado de la misma forma que en el Ejemplo 1. El ejemplo de hoja preimpregnada se curo y se post-curo de la misma forma que en el Ejemplo 1. Se preparo una muestra de prueba comparativa del material post-curado de acuerdo con el Ejemplo 1. La muestra comparativa post-curada tenia una tasa de liberacion de calor pico de la OSU de 70 kw-min/m2 y una tasa de liberacion de calor total de la OSU de 43 kw-min/m2.
La muestra de prueba de material compuesto post-curado se sometio a un ensayo de combustion vertical de 60 segundos para determinar el tiempo de autoextincion de la misma forma que en el Ejemplo 1. La muestra de prueba post-curada tenia un tiempo de autoextincion de 4,7 segundos. Cuando se comparo con el Ejemplo 1, este ejemplo
comparativo muestra que la eliminacion de la poliamidaimida de la resina de la matriz provoca un aumento
sustancial en los valores de liberacion de calor maximo y total de la OSU.
Habiendo descrito asi algunos ejemplos de las formas de realizacion de la presente invencion, el experto en la materia deberia apreciar que las actuales divulgaciones son unicamente ejemplares y que pueden realizarse otras diversas alternativas, adaptaciones y modificaciones en el ambito de la presente invencion. Consecuentemente, la presente invencion no esta limitada por las formas de realizacion descritas anteriormente, sino que unicamente esta limitada por las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Una pieza de material compuesto no curada que comprende:
    una matriz de resina que comprende:
    del 50 al 80 por ciento en peso de un componente de resina de ester de cianato que comprende una o mas
    resinas de ester de cianato que son cualquiera de resina de ester de cianato de bisfenol- E, resina de ester
    de cianato de bisfenol-A, resina de ester de cianato de hexafluorobisfenol-A, resina de ester de cianato de
    tetrametilbisfenol-F, resina de ester de cianato de bisfenol-C, resina de ester de cianato de bisfenol-M, resina
    de ester de cianato de fenol novolac y resina de ester de cianato de diciclopentadienil-bisfenol;
    del 10 al 40 por ciento en peso de una mezcla termoplastica que comprende polieterimida y poliamidaimida
    en la que la proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida es de desde 5:1 hasta 1:1;
    del 1 al 15 por ciento en peso de un agente pirorretardante, siendo dicho agente pirorretardante una resina de
    ester de cianato con fosforo incluido en el esqueleto de la resina; y
    un refuerzo fibroso.
  2. 2. Una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que dicho componente de resina de ester de cianato comprende entre el 1 y el 10 por ciento en peso de un componente de un agente de curacion.
  3. 3. Una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 2 en la que la matriz de resina comprende:
    del 55 al 65 por ciento en peso de dicho componente de una resina de ester de cianato;
    del 20 al 30 por ciento en peso de dicha mezcla termoplastica;
    del 8 al 12 por ciento en peso de dicho agente pirorretardante; y
    del 1 al 5 por ciento en peso de dicho componente de un agente de curacion.
  4. 4. Una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 3 o la reivindicacion 1 en la que la proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida es de desde 4:1 hasta 2:1.
  5. 5. Una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que dicho agente de curacion se elige de entre el grupo que consiste en bisfenol sulfona y bisfenol A.
  6. 6. Una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 1 en la que dicho refuerzo fibroso comprende fibras unidireccionales.
  7. 7. Una pieza de material compuesto que comprende una pieza de material compuesto no curada de acuerdo con la reivindicacion 2 en la que dicha resina de matriz se ha curado.
  8. 8. Una pieza de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 7 en la que dicha pieza de material compuesto tiene una liberacion de calor pico de la Ohio State University (OSU) de menos de 65 kw-min/m2.
  9. 9. Un metodo para la elaboracion de un preimpregnado que comprende las etapas de:
    A) proporcionar una resina de matriz que comprende:
    del 50 al 80 por ciento en peso de un componente de una resina de ester de cianato que comprende una o
    mas resinas de ester de cianato que son cualquiera de resina de ester de cianato de bisfenol-E, resina de
    ester de cianato de bisfenol-A, resina de ester de cianato de hexafluorobisfenol-A, resina de ester de cianato
    de tetrametilbisfenol-F, resina de ester de cianato de bisfenol-C, resina de ester de cianato de bisfenol-M,
    resina de ester de cianato de fenol novolac y resina de ester de cianato de diciclopentadienil-bisfenol;
    del 10 al 40 por ciento en peso de una mezcla termoplastica que comprende polieterimida y poliamidaimida
    en la que la proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida es de desde 5:1 hasta 1:1;
    del 1 al 15 por ciento en peso de un agente pirorretardante, siendo dicho agente pirorretardante una resina de
    ester de cianato con fosforo incluido en el esqueleto de la resina; y
    B) combinar dicha resina de matriz con un refuerzo fibroso para proporcionar dicha hoja preimpregnada.
  10. 10. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 en el que dicho componente de una resina de ester de cianato comprende desde el 1 hasta el 10 por ciento en peso de un componente de un agente de curacion.
  11. 11. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 en el que la proporcion ponderal entre la polieterimida y la poliamida es de desde 4:1 hasta 2:1.
  12. 12. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 10 en el que dicho agente de curacion se elige de entre el grupo que consiste en bisfenol sulfona y bisfenol A.
  13. 13. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 10 en el que dicha matriz de resina comprende:
    5
    del 55 al 65 por ciento en peso de dicho componente de una resina de ester de cianato;
    del 20 al 30 por ciento en peso de dicha mezcla termoplastica; y
    del 8 al 12 por ciento en peso de dicho agente pirorretardante; y
    del 1 al 5 por ciento en peso de dicho componente de un agente de curacion.
    10
  14. 14. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 que incluye la etapa adicional de curar dicha resina de matriz para formar una pieza de material compuesto curada.
  15. 15. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 10 que incluye la etapa adicional de curar dicha resina de matriz 15 para formar una pieza de material compuesto curada y en el que dicha pieza de material compuesto curada tiene
    una liberacion de calor pico de la OSU de menos de 65 kw-min/m2.
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