ES2970759T3 - Mejora de la resistencia a los disolventes de resinas epoxi endurecidas con polietersulfona - Google Patents
Mejora de la resistencia a los disolventes de resinas epoxi endurecidas con polietersulfona Download PDFInfo
- Publication number
- ES2970759T3 ES2970759T3 ES11785163T ES11785163T ES2970759T3 ES 2970759 T3 ES2970759 T3 ES 2970759T3 ES 11785163 T ES11785163 T ES 11785163T ES 11785163 T ES11785163 T ES 11785163T ES 2970759 T3 ES2970759 T3 ES 2970759T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- resin
- polyethersulfone
- cured
- uncured resin
- prepreg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 title claims abstract description 63
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 179
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 179
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 85
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 62
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 41
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 24
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 24
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 23
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 14
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 11
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 11
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 37
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 18
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 9
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- -1 aromatic glycidylamines Chemical class 0.000 description 7
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- LJGHYPLBDBRCRZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3-aminophenyl)sulfonylaniline Chemical compound NC1=CC=CC(S(=O)(=O)C=2C=C(N)C=CC=2)=C1 LJGHYPLBDBRCRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 6
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 5
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- RDIGYBZNNOGMHU-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2,4,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)phenol Chemical compound OC1=CC(CC2OC2)=C(CC2OC2)C(N)=C1CC1CO1 RDIGYBZNNOGMHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 3-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC(O)=C1 CWLKGDAVCFYWJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920010299 Orgasol® 1002 D NAT 1 Polymers 0.000 description 3
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000013003 healing agent Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-diaminodiphenylmethane Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 4-aminophenol Chemical compound NC1=CC=C(O)C=C1 PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100459439 Caenorhabditis elegans nac-2 gene Proteins 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004963 Torlon Substances 0.000 description 2
- 229920003997 Torlon® Polymers 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920005649 polyetherethersulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 2
- PPCUBWWPGYHEJE-UHFFFAOYSA-N (3-chlorophenyl)urea Chemical compound NC(=O)NC1=CC=CC(Cl)=C1 PPCUBWWPGYHEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- KQSMCAVKSJWMSI-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-1-n,1-n,3-n,3-n-tetrakis(oxiran-2-ylmethyl)benzene-1,3-diamine Chemical compound CC1=C(N(CC2OC2)CC2OC2)C(C)=CC=C1N(CC1OC1)CC1CO1 KQSMCAVKSJWMSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LMWMTSCFTPQVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.CC1=CC=CC=C1O LMWMTSCFTPQVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-DICHLOROPHENYL)-1,1-DIMETHYLUREA Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWIVYGKSHSJHEF-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-amino-3,5-diethylphenyl)methyl]-2,6-diethylaniline Chemical compound CCC1=C(N)C(CC)=CC(CC=2C=C(CC)C(N)=C(CC)C=2)=C1 NWIVYGKSHSJHEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYDATEKARGDBKU-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[4-(4-aminophenoxy)phenyl]phenoxy]aniline Chemical group C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(C=2C=CC(OC=3C=CC(N)=CC=3)=CC=2)C=C1 HYDATEKARGDBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100024089 Aldo-keto reductase family 1 member C2 Human genes 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005510 Diuron Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000690303 Homo sapiens Aldo-keto reductase family 1 member C2 Proteins 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000491 Polyphenylsulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002102 aryl alkyloxo group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- BBRLKRNNIMVXOD-UHFFFAOYSA-N bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]methanone Chemical compound NC1=CC=CC(OC=2C=CC(=CC=2)C(=O)C=2C=CC(OC=3C=C(N)C=CC=3)=CC=2)=C1 BBRLKRNNIMVXOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- BMLIZLVNXIYGCK-UHFFFAOYSA-N monuron Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C=C1 BMLIZLVNXIYGCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000090 poly(aryl ether) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012673 precipitation polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
La resistencia a los disolventes de las resinas epoxi endurecidas con polietersulfona se mejora utilizando polietersulfona de bajo peso molecular. Las resinas epoxídicas endurecidas termoplásticas resultantes son útiles para fabricar materiales preimpregnados para aplicaciones aeroespaciales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Mejora de la resistencia a los disolventes de resinas epoxi endurecidas con polietersulfona
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a resinas epoxi que se endurecen con materiales termoplásticos. Estas resinas endurecidas se usan para fabricar piezas compuestas de alto rendimiento. Más particularmente, la presente invención está dirigida a aumentar la resistencia de dichos epoxis termoplásticos endurecidos al cuarteado y agrietamiento que pueden ocurrir cuando los epoxis curados se exponen a disolventes, tales como metiletilcetona (MEK).
2. Descripción de la técnica relacionada
Los materiales compuestos están compuestos normalmente por una matriz de resina y fibras de refuerzo como los dos componentes principales. Se usan ampliamente matrices de resina que contienen una o más resinas epoxi como ingrediente principal. A menudo se requiere que los materiales compuestos funcionen en entornos exigentes, como en el campo aeroespacial, donde los límites físicos y las características de las piezas compuestas son de importancia crítica.
El material compuesto preimpregnado (prepreg) se usa ampliamente en la fabricación de piezas compuestas. El preimpregnado es una combinación de resina sin curar y refuerzo de fibra, que está en una forma lista para moldear y curar en la pieza compuesta final. Al preimpregnar el refuerzo de fibra con resina, el fabricante puede controlar cuidadosamente la cantidad y ubicación de la resina que se impregna en la red de fibras y garantizar que la resina se distribuya en la red como se desea. Es bien sabido que la cantidad relativa de fibras y resina en una pieza compuesta y la distribución de resina dentro de la red de fibras tienen un gran efecto sobre las propiedades estructurales de la pieza. El preimpregnado es un material preferido para su uso en la fabricación de piezas estructurales o de soporte de carga y, en particular, piezas estructurales aeroespaciales, tales como alas, fuselajes, mamparos y superficies de control. Es importante que estas piezas tengan suficiente resistencia, tolerancia al daño, tenacidad a la fractura interlaminar y otros requisitos que se establecen rutinariamente para dichas piezas.
Los refuerzos de fibra que se usan comúnmente en los preimpregnados aeroespaciales son telas tejidas multidireccionales o cintas unidireccionales que contienen fibras que se extienden paralelas entre sí. Las fibras están normalmente en forma de haces de numerosas fibras o filamentos individuales que se denominan "estopas". Las fibras o estopas también pueden cortarse y orientarse aleatoriamente en la resina para formar una estera no tejida. Estas diversas configuraciones de refuerzo de fibras se impregnan con una cantidad cuidadosamente controlada de resina sin curar. El preimpregnado resultante normalmente se coloca entre capas protectoras y se enrolla para su almacenamiento o transporte a las instalaciones de fabricación.
El preimpregnado también puede tener la forma de segmentos cortos de cinta unidireccional cortada que están orientados aleatoriamente para formar una estera no tejida de cinta unidireccional cortada. Este tipo de preimpregnado se denomina preimpregnado "cortado cuasi-isotrópico". El preimpregnado cortado cuasi isotrópico es similar al preimpregnado de estera de fibra no tejida más tradicional, excepto que las longitudes cortas de cinta unidireccional cortada (astillas) están orientados aleatoriamente en la estera en lugar de fibras cortadas.
La resistencia a la tracción de un material compuesto curado está dictada en gran medida por las propiedades individuales de la fibra de refuerzo y la resina de la matriz, así como por la interacción entre estos dos componentes. Además, la relación de volumen de fibra y resina es un factor importante. Los compuestos curados que están bajo tensión tienden a fallar a través de un mecanismo de daño acumulado que surge de múltiples roturas por tracción de los filamentos de fibra individuales ubicados en las estopas de refuerzo. Una vez que los niveles de tensión en la resina adyacente a los extremos del filamento roto se vuelven demasiado grandes, todo el compuesto puede fallar. Por lo tanto, la resistencia de la fibra, la resistencia de la matriz de resina y la eficiencia de la disipación de tensiones en las proximidades de los extremos de los filamentos rotos contribuyen a la resistencia a la tracción de un material compuesto curado.
En muchas aplicaciones, es deseable maximizar la propiedad de resistencia a la tracción del material compuesto curado. Sin embargo, los intentos de maximizar la resistencia a la tracción a menudo pueden tener efectos negativos sobre otras propiedades deseables, como el rendimiento de compresión, la tolerancia al daño y la resistencia al ataque de disolventes. Además, los intentos de maximizar la resistencia a la tracción pueden tener efectos impredecibles sobre la viscosidad, la pegajosidad y la vida útil de la matriz de resina.
La viscosidad de la resina sin curar es un factor importante que se debe tener en cuenta al formar preimpregnados. La viscosidad de la resina debe ser lo suficientemente baja para asegurar que los componentes de la resina se puedan mezclar completamente y luego impregnar completamente las fibras de refuerzo. La viscosidad de la resina también debe ser suficientemente alta para asegurar que la resina no fluya en ningún grado sustancial durante el almacenamiento o el depósito del preimpregnado. Las resinas que no tengan viscosidades que cumplan con estos requisitos básicos no se pueden usar para fabricar preimpregnados. En cualquier intento de aumentar la resistencia y/o la tolerancia al daño de un material compuesto curado dado, es importante que la viscosidad de la resina no curada permanezca dentro de límites aceptables.
La adherencia o pegajosidad del preimpregnado no curado se denomina comúnmente "pegajosidad". La pegajosidad del preimpregnado sin curar es una consideración importante durante las operaciones de laminado y moldeado. Es difícil formar preimpregnados con poca o ninguna pegajosidad en laminados que puedan moldearse para formar piezas compuestas. Por el contrario, un preimpregnado con demasiada pegajosidad puede ser difícil de manipular y también de colocar en el molde. Es deseable que el preimpregnado tenga la cantidad adecuada de pegajosidad para asegurar una fácil manipulación y buenas características de laminado/moldeado. En cualquier intento de aumentar la resistencia y/o la tolerancia al daño de un material compuesto curado dado, es importante que la pegajosidad del preimpregnado sin curar permanezca dentro de límites aceptables para asegurar una manipulación y moldeado adecuados del preimpregnado.
La "vida útil" del preimpregnado es el período de tiempo que el preimpregnado puede estar expuesto a condiciones ambientales antes de sufrir un grado de curado inaceptable. La vida útil del preimpregnado puede variar ampliamente dependiendo de una variedad de factores, pero está controlada principalmente por la formulación de resina que se usa. La vida útil del preimpregnado debe ser suficientemente larga para permitir que se realicen operaciones normales de manipulación, laminado y moldeado sin que el preimpregnado sufra niveles inaceptables de curado. En cualquier intento de aumentar la resistencia y/o la tolerancia al daño de un material compuesto curado dado, es importante que la vida útil del preimpregnado sin curar se mantenga el mayor tiempo posible para permitir suficiente tiempo para procesar, manipular y laminar el preimpregnado antes de curación.
Un método común para aumentar el rendimiento de tracción del compuesto es cambiar la superficie de la fibra para debilitar la fuerza de la unión entre la matriz y la fibra. Esto se puede lograr reduciendo la cantidad de tratamiento superficial electrooxidativo de la fibra después de la grafitización. La reducción de la fuerza de unión de las fibras de la matriz introduce un mecanismo para la disipación de tensión en los extremos expuestos del filamento mediante la desunión interfacial. Esta desunión interfacial proporciona un aumento en la cantidad de daño por tracción que una pieza compuesta puede soportar antes de fallar por tensión.
Alternativamente, aplicar un recubrimiento o "apresto" a la fibra puede reducir la resistencia de la unión resina-fibra. Este enfoque es bien conocido en compuestos de fibra de vidrio, pero también se puede aplicar a compuestos reforzados con fibras de carbono. Usando estas estrategias, es posible lograr aumentos significativos en la resistencia a la tracción. Sin embargo, las mejoras van acompañadas de una disminución de propiedades, como la resistencia a la compresión después del impacto (CAI), que requiere una alta resistencia de unión entre la matriz de resina y las fibras.
Otro método para aumentar el rendimiento de tracción y la resistencia al daño del compuesto es incluir uno o más materiales termoplásticos en la matriz de resina epoxi. Se han usado una variedad de diferentes materiales termoplásticos en una variedad de diferentes formas para endurecer las resinas epoxi. Los termoplásticos que se han usado para endurecer las resinas epoxi incluyen polietersulfona (PES), polieterimida (PEI), poliamida imida (PAI) y poliamida (PA). Por ejemplo, véase la patente de Estados Unidos núm. 7.754.322.
Comúnmente se usan múltiples capas de preimpregnado para formar piezas compuestas para aplicaciones estructurales que tienen una estructura laminada. La deslaminación de dichas piezas compuestas es un modo de fallo importante. La deslaminación se produce cuando dos capas se separan entre sí. Los factores limitantes de diseño importantes incluyen tanto la energía necesaria para iniciar una deslaminación como la energía necesaria para propagarla. El inicio y el crecimiento de una deslaminación a menudo se determinan examinando la tenacidad a la fractura Modo I y Modo II. La tenacidad a la fractura generalmente se mide usando materiales compuestos que tienen una orientación de fibra unidireccional. La tenacidad a la fractura interlaminar de un material compuesto se cuantifica mediante los ensayos G1 c (Doble viga en voladizo) y G2c (Flexión con entalla final). En el Modo I, el fallo del laminado preagrietado está gobernado por fuerzas de desprendimiento y en el Modo II la grieta se propaga por fuerzas de corte. La tenacidad a la fractura interlaminar G2c está relacionada con el CAI. Los materiales preimpregnados que exhiben altas tolerancias al daño también tienden a tener valores altos de CAI y G2c.
El preimpregnado curado también debe ser resistente al ataque de disolventes y otros productos químicos a los que pueda estar expuesta la pieza compuesta curada. Una prueba común para determinar los efectos interactivos de la tensión por disolvente en las resinas curadas es deformar una muestra de resina curada doblando la muestra y luego exponiendo la muestra deformada a un disolvente dado u otra sustancia química durante un período de tiempo, que generalmente es del orden de unos días o más. La muestra se revisa para detectar el agrietamiento y/o cuarteado por tensión en varios momentos durante el período de prueba. Las muestras normalmente se deforman al doblarlas de 0 % a aproximadamente 2 %. La deformación varía proporcionalmente a la longitud del arco de la muestra, que es una característica de una curva clotoide (espiral). El aparato de prueba usado para inducir la curva clotoide en la muestra se conoce como "plantilla de tensión de clotoide". El uso de la plantilla de tensión de clotoide permite doblar una sola muestra de prueba para proporcionar tensiones en todo el intervalo de prueba.
Se considera que las muestras de resina son altamente resistentes al ataque de un disolvente dado si no presentan grietas cuando se someten a una tensión máxima de hasta un 2 % en una plantilla de tensión de clotoide y se exponen al disolvente durante 7 días a temperatura ambiente. Para que sean adecuadas para su uso en aplicaciones aeroespaciales, las resinas epoxi curadas deben ser altamente resistentes al ataque de los disolventes a los que puede estar expuesta la resina. Es importante que las medidas tomadas para fortalecer y/o endurecer una resina epoxi no reduzcan inadvertidamente la resistencia de la resina al ataque de disolventes.
Aunque muchos preimpregnados existentes son muy adecuados para su uso previsto de proporcionar piezas compuestas que sean fuertes y tolerantes a daños, todavía existe una necesidad continua de proporcionar preimpregnados que puedan usarse para fabricar piezas compuestas para aplicaciones estructurales que tengan altos niveles de resistencia (p. ej., resistencia a la compresión), alta tolerancia al daño (CAI) y tenacidad a la fractura interlaminar (G1c y G2c) y que presenten una alta resistencia al ataque de disolventes.
El documento US5834537 (A) describe un polímero termoplástico homo, co- o multicomponente disperso en una resina termoestable.
El documento US6596373 (B1) describe una composición de resina epoxi para un preimpregnado de material compuesto reforzado con fibras y material compuesto reforzado con fibras.
El documento US5025045 (A) describe compuestos tolerantes a daños que contienen partículas infusibles.
El documento US2008081170 (A1) describe materiales compuestos preimpregnados con rendimiento mejorado.
El documento US2010087582 (A1) describe resinas epoxi con propiedades de combustión mejoradas.
Bucknall C B y Partridge I K; POLYMER, 19830501 Elsevier Science Publishers B.V, GB describe la separación de fases en resinas epoxi que contienen polietersulfona.
El documento JP-A-2003239657 describe una composición de resina epoxi, resina curada, preimpregnados y compuestos reforzados con fibras.
Según la invención, se proporciona un uso y un método como se define en cualquiera de las reivindicaciones adjuntas.
Según la presente invención se proporcionan resinas sin curar que son adecuadas para su uso en aplicaciones aeroespaciales donde se requieren altos niveles de resistencia, tolerancia al daño y tenacidad interlaminar. La invención es aplicable a resinas epoxi multifuncionales que incluyen polietersulfona (PES) sola o en combinación con otros agentes endurecedores termoplásticos. La invención se basa, al menos en parte, en el descubrimiento de que la PES de bajo peso molecular, cuando se usa como un endurecedor termoplástico, provoca un aumento significativo en la capacidad de dichos epoxis endurecidos con termoplásticos para resistir el ataque de disolventes.
La presente invención proporciona el uso de polietersulfona en una resina no curada que comprende:
un componente de resina epoxi compuesto de una o más resinas epoxi trifuncionales y/o resinas epoxi tetrafuncionales; y
un componente termoplástico que comprende la polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol;
para proporcionar resistencia a disolventes tipo cetona de la resina curada, determinada preparando una muestra de resina curada, sumergiéndola en MEK a temperatura ambiente durante un período de 7 días y luego tensando en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones de 0 % a un máximo de 2 %, donde la muestra no presenta grietas y presenta cuarteados visibles sólo por encima del 1,0 por ciento de tensión.
La presente invención proporciona además un método para fabricar un preimpregnado, comprendiendo dicho método las etapas de: proporcionar una resina sin curar que comprende: un componente de resina epoxi compuesto por una o más resinas epoxi trifuncionales y/o resinas epoxi tetrafuncionales: un componente termoplástico que comprende polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol; y combinar dicha resina sin curar con un refuerzo fibroso para proporcionar dicho preimpregnado, en donde el preimpregnado tiene una resistencia mejorada a disolventes tipo cetona determinada preparando una muestra de resina curada, sumergiéndola en MEK a temperatura ambiente durante un período de 7 días, luego tensando en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones de 0 % a un máximo de 2 %, donde la muestra no presenta grietas y presenta cuarteados visibles solo por encima del 1,0 por ciento de tensión.
Las características y ventajas inherentes descritas anteriormente y muchas otras de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se tome en conjunto con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una aeronave, que representa estructuras de aeronave primarias ejemplares que se pueden fabricar usando materiales compuestos según la presente invención.
La FIG. 2 es una vista parcial de una pala de rotor de helicóptero, que representa estructuras de aeronave primarias ejemplares que se pueden fabricar usando materiales compuestos según la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Las composiciones de resina de la matriz sin curar según la presente invención se pueden usar en una amplia variedad de situaciones donde se desea una resina epoxi endurecida con termoplásticos. Aunque las composiciones de resina epoxi sin curar se pueden usar solas, las composiciones generalmente se combinan con un soporte fibroso para formar materiales compuestos. Los materiales compuestos pueden estar en forma de un preimpregnado, un preimpregnado parcialmente curado o una pieza final completamente curada. El término "sin curar", cuando se usa en la presente memoria en relación con preimpregnado, resina de la matriz o material compuesto, pretende cubrir artículos que pueden haber sido sometidos a algún curado, pero que no se han curado completamente para formar la pieza o estructura compuesta final.
Aunque los materiales compuestos pueden usarse para cualquier fin previsto, se usan preferiblemente en vehículos aeroespaciales y se prefiere particularmente para su uso en aeronaves civiles y militares. Por ejemplo, los materiales compuestos se pueden usar para fabricar estructuras de aeronaves no primarias (secundarias). Sin embargo, el uso preferido del material compuesto es para aplicaciones estructurales, tales como estructuras primarias de aeronaves. Las estructuras o piezas primarias de una aeronave son aquellos elementos de una aeronave de ala fija o de ala giratoria que sufren tensiones importantes durante el vuelo y que son esenciales para que la aeronave mantenga el vuelo controlado. Los materiales compuestos también pueden usarse para otras aplicaciones estructurales para fabricar piezas que llevan carga y estructuras en general.
La FIG. 1 representa una aeronave de ala fija en 10 que incluye una serie de estructuras y piezas de aeronave primarias ejemplares que pueden fabricarse usando materiales compuestos según la presente invención. Las piezas o estructuras primarias ejemplares incluyen el ala 12, el fuselaje 14 y el conjunto de cola 16. El ala 12 incluye una serie de piezas de aeronave primarias ejemplares, tales como alerones 18, borde de ataque 20, listones de ala 22, spoilers 24, borde de salida 26 y flaps del borde de salida 28. El conjunto de cola 16 también incluye una serie de piezas primarias ejemplares, tales como el timón 30, la aleta 32, el estabilizador horizontal 34, los elevadores 36 y la cola 38. La FIG. 2 representa las porciones finales exteriores de una pala de rotor de helicóptero 40 que incluye un larguero 42 y una superficie exterior 44 como estructuras primarias de aeronave. Otras estructuras primarias de aeronaves ejemplares incluyen largueros de alas y una variedad de bridas, clips y conectores que conectan partes primarias entre sí para formar estructuras primarias.
La resina sin curar y los materiales compuestos preimpregnados (preimpregnados) que se pueden obtener mediante el método de la presente invención se pueden usar como recambios de la resina sin curar y/o el preimpregnado existentes que se están usando para formar piezas compuestas en la industria aeroespacial y en cualquier otra aplicación estructural donde se requiera alta resistencia y tolerancia al daño. La invención implica sustituir las formulaciones de resina obtenidas mediante la presente invención en lugar de las resinas existentes que se están usando para fabricar preimpregnados. Por consiguiente, las formulaciones de resina que se pueden obtener mediante la presente invención son adecuadas para su uso en cualquiera de los procesos convencionales de fabricación y curado de preimpregnados que son adecuados para resinas epoxi endurecidas con termoplásticos.
Los materiales compuestos preimpregnados obtenidos según la presente invención están compuestos por fibras de refuerzo y una matriz de resina sin curar. Las fibras de refuerzo pueden ser cualquiera de las configuraciones de fibras convencionales que se usan en la industria de los preimpregnados. La matriz de resina sin curar incluye un componente de resina epoxi que incluye una o más resinas epoxi aromáticas trifuncionales y/o tetrafuncionales, solas o en combinación. La matriz de resina incluye además un componente termoplástico que comprende la polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol, sola o en combinación con uno o más agentes termoplásticos diferentes. Un componente curativo que contiene uno o más agentes de curado puede incluirse directamente en la formulación de resina o puede añadirse justo antes o durante el proceso de curado. Por ejemplo, el componente curativo puede estar ubicado dentro o adyacente a las fibras de refuerzo en una ubicación separada de la resina epoxi para la mezcla para formar la matriz de resina durante el proceso de curado/moldeado.
Como se discutirá en detalle más adelante, una característica de la presente invención es el descubrimiento de que el uso de PES de bajo peso molecular en el componente termoplástico produce materiales compuestos curados que son altamente resistentes al ataque de disolventes, tales como MEK.
El componente de resina epoxi está compuesto por una o más resinas epoxi trifuncionales y/o resinas epoxi tetrafuncionales. Se prefiere una combinación de resinas epoxi trifuncionales y tetrafuncionales. Las resinas epoxi multifuncionales pueden ser saturadas, insaturadas, cicloalifáticas, alicíclicas o heterocíclicas. Las resinas epoxi multifuncionales adecuadas, a modo de ejemplo, incluyen aquellas basadas en: resinas epoxi aromáticas; éteres triglicidílicos dialifáticos, éteres poliglicidílicos alifáticos; olefinas epoxidadas; resinas bromadas; glicidilaminas aromáticas; glicidilimidinas y amidas heterocíclicas; éteres glicidílicos; resinas epoxi fluoradas o cualquier combinación de las mismas. El componente de resina epoxi debe constituir del 40 al 65 por ciento en peso de la resina de la matriz.
Se entenderá que una resina epoxi trifuncional tiene los tres grupos epoxi sustituidos directa o indirectamente en una orientación para o meta en el anillo fenilo en la cadena principal del compuesto. Se prefiere la orientación meta. Se entenderá que una resina epoxi tetrafuncional tiene los cuatro grupos epoxi sustituidos directa o indirectamente en una orientación meta o para en el anillo fenilo en la cadena principal del compuesto.
El anillo fenilo puede estar sustituido adicionalmente con otros grupos sustituyentes no epoxi adecuados. Grupos sustituyentes adecuados, a modo de ejemplo, incluyen radicales hidrógeno, hidroxilo, alquilo, alquenilo, alquinilo, alcoxilo, arilo, ariloxilo, aralquiloxilo, aralquilo, halo, nitro o ciano. Los grupos sustituyentes no epoxi adecuados pueden estar unidos al anillo fenilo en las posiciones para u orto, o unidos en una posición meta no ocupada por un grupo epoxi. Las resinas epoxi tetrafuncionales adecuadas incluyen N,N,N',N'-tetraglicidil-m-xilendiamina (disponible comercialmente de Mitsubishi Gas Chemical Company (Chiyoda-Ku, Tokio, Japón) con el nombre Tetrad-X), y Erisys GA-240 (de CVC Chemicals, Morristown, Nueva Jersey). Las resinas epoxi trifuncionales adecuadas, a modo de ejemplo, incluyen aquellas basadas en: novolacas epoxi de fenol y cresol; éteres glicidílicos de aductos de fenolaldehído; resinas epoxi aromáticas; éteres triglicidílicos dialifáticos; éteres poliglicidílicos alifáticos; olefinas epoxidadas; resinas bromadas, glicidilaminas aromáticas y éteres glicidílicos; glicidilimidinas y amidas heterocíclicas; éteres glicidílicos; resinas epoxi fluoradas o cualquier combinación de las mismas.
Una resina epoxi trifuncional preferida es triglicidil meta-aminofenol. El triglicidil meta-aminofenol está disponible comercialmente en Huntsman Advanced Materials (Monthey, Suiza) con los nombres comerciales Araldite MY0600 o MY0610 y en Sumitomo Chemical Co. (Osaka, Japón) con el nombre comercial ELM-120.
Ejemplos adicionales de resinas epoxi multifuncionales adecuadas incluyen N,N,N',N'-tetraglicidil-4,4'-diaminodifenilmetano (TGDDM disponible comercialmente como Araldite MY720 y MY721 de Huntsman Advanced Materials (Monthey, Suiza), o ELM 434. de Sumitomo), éter triglicidílico de para-aminofenol (disponible comercialmente como Araldite MY 0500 o MY 0510 de Huntsman Advanced Materials), resinas epoxi basadas en diciclopentadieno tales como Tactix 556 (disponible comercialmente de Huntsman Advanced Materials), tris-(hidroxilfenilo) y resina epoxi basada en metano como Tactix 742 (disponible comercialmente de Huntsman Advanced Materials). Otras resinas epoxi multifuncionales adecuadas incluyen DEN 438 (de Dow Chemicals, Midland, MI), DEN 439 (de Dow Chemicals), Araldite ECN 1273 (de Huntsman Advanced Materials) y Araldite ECN 1299 (de Huntsman Advanced Materials). TGDDM (MY720 o MY721) es un epoxi tetrafuncional preferido.
La matriz de resina incluye preferiblemente de 20 a 40 por ciento en peso de resina epoxi trifuncional y de 10 a 30 por ciento en peso de resina epoxi tetrafuncional. Más preferida es una matriz de resina que contiene de 30 a 40 por ciento en peso de resina epoxi trifuncional y de 10 a 20 por ciento en peso de resina epoxi tetrafuncional. Se prefiere particularmente una combinación de triglicidil meta-aminofenol (MY0600 o MY0610) con TGDDM (MY720 o MY721). Cabe señalar que los porcentajes en peso de los diversos ingredientes enumerados en la presente memoria que se basan en el peso de la matriz de resina deben calcularse en base al peso de una matriz de resina que incluye el componente de resina epoxi, el componente termoplástico, el agente de curado y los aditivos, si los hay.
Como una característica de la invención, la matriz de resina no curada incluye un componente termoplástico que comprende la polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol sola o en combinación con uno o más materiales termoplásticos que pueden ser solubles o insolubles en la resina epoxi. Se prefiere que el componente termoplástico incluya una combinación de materiales termoplásticos solubles e insolubles.
PES de bajo peso molecular, como se usa en la presente memoria, significa PES que tiene un peso molecular (g/mol) de entre 10.000 y 30.000. Preferiblemente, la PES de bajo peso molecular tendrá un peso molecular de 15.000 a 25.000. La más preferida es la PES de bajo peso molecular que tiene un peso molecular de aproximadamente 21.000. La PES de bajo peso molecular está disponible comercialmente a partir de varias fuentes. Por ejemplo, la PES que tiene un peso molecular de aproximadamente 21.000 g/mol está disponible en Solvay Advanced Polymers (Greenville, SC) con el nombre comercial VW-10700RP. La invención implica mejorar la resistencia a los disolventes de una resina epoxi endurecida termoplástica sustituyendo la PES de bajo peso molecular en lugar de la PES de alto peso molecular que se usa convencionalmente en los componentes termoplásticos. La PES estándar de alto peso molecular se vende con el nombre comercial Sumikaexcel 5003P, que está disponible comercialmente en Sumitomo Chemicals. Las alternativas al 5003P son la polietersulfona de Solvay 105R<p>o VW-10200RP o los grados sin terminaciones en hidroxilo tal como Solvay 1054P (Solvay Advanced Polymers, Greenville, SC). El peso molecular de 5003P y VW-10200RP es de aproximadamente 46.500 g/mol. A los efectos de esta memoria, la PES de alto peso molecular es cualquier PES que tiene un peso molecular superior a 30.000 g/mol.
Para cualquier componente termoplástico dado, se prefiere que sustancialmente toda la cantidad de PES (al menos 95 por ciento en peso) esté en forma de PES de bajo peso molecular. Sin embargo, es posible sustituir sólo una parte del PES de mayor peso molecular por PES de bajo peso molecular, siempre que se obtenga el aumento deseado en la resistencia a los disolventes. Se prefiere que al menos el 50 por ciento en peso de la PES esté en forma de PES de bajo peso molecular. Más preferiblemente, al menos el 80 por ciento en peso de la PES presente en el componente termoplástico debería ser PES de bajo peso molecular.
PES es un termoplástico que se considera soluble en resinas epoxi. Otros ejemplos de resinas epoxi solubles que se pueden usar en combinación con PES incluyen polieterimida (PEI) y polisulfona (PS). Normalmente, el o los polímeros termoplásticos se añaden a la mezcla de resina como partículas que se disuelven en la mezcla de resina mediante calentamiento antes de la adición de las partículas insolubles y el agente de curado. Una vez que el polímero termoplástico se disuelve sustancialmente en el precursor caliente de resina de la matriz (es decir, la mezcla de resinas epoxi), el precursor se enfría y se añaden los ingredientes restantes (agente de curado, si se incluye, termoplástico(s) insoluble(s) y/o cualquier otro aditivo).
Se prefiere que la matriz de resina sin curar incluya de 10 a 20 por ciento en peso de material termoplástico soluble. Más preferida es una matriz de resina sin curar que contiene de 12 a 18 por ciento en peso de material termoplástico soluble. La más preferida es una matriz de resina que contiene de 13 a 15 por ciento en peso de material termoplástico soluble. Se prefiere que la mayoría del termoplástico soluble (al menos 80 por ciento en peso) en el componente termoplástico sea PES y que sustancialmente toda la cantidad de PES esté en forma de PES de bajo peso molecular. Lo más preferido es una matriz de resina donde sustancialmente todo (al menos el 95 por ciento en peso) el termoplástico soluble en el componente termoplástico es PES de bajo peso molecular.
El componente termoplástico también incluye preferiblemente partículas termoplásticas insolubles. Estas partículas no se disuelven durante el proceso de curado y permanecen dentro de las zonas intermedias del material compuesto curado. La cantidad de partículas insolubles en la matriz de resina sin curar es preferiblemente de 5 a 20 por ciento en peso. Más preferidas son las matrices de resina que contienen de 6 a 18 por ciento en peso de partículas insolubles. Las más preferidas son las matrices de resina que contienen de 8 a 12 por ciento en peso de partículas insolubles.
Ejemplos de partículas termoplásticas adecuadas incluyen partículas de poliamidaimida (PAI) y partículas de poliamida (PA). Las partículas termoplásticas tienen temperaturas de transición vítrea (Tg) que estén por encima de la temperatura ambiente (22 °C).
Las partículas de poliamida vienen en una variedad de grados que tienen diferentes intervalos de temperatura de fusión dependiendo de la poliamida particular y el peso molecular de la poliamida. Las partículas de poliamida según la presente invención tienen intervalos de temperatura de fusión superiores a 170 °C e inferiores a 240 °C. Se prefiere que las partículas de poliamida tengan un módulo de Young de entre 200 y 400 ksi, prefiriéndose particularmente un módulo de aproximadamente 300 ksi.
Las partículas de poliamida adecuadas contienen poliamida 6 (caprolactama - PA6) como ingrediente principal, pero también pueden contener cantidades menores de poliamida 12 (laurolactama - PA12) y/o poliamida 11. Las partículas deben tener tamaños de partícula inferiores a 100 micrómetros. Se prefiere que las partículas oscilen en tamaño de 5 a 60 micrómetros y más preferiblemente de 10 a 30 micrómetros. Se prefiere que el tamaño medio de partícula sea de alrededor de 20 micrómetros. Las partículas deberían ser sustancialmente esféricas. Las partículas pueden prepararse mediante polimerización aniónica según la solicitud PCT WO2006/051222, mediante coextrusión, polimerización por precipitación, polimerización en emulsión o mediante molienda criogénica. Las partículas de poliamida adecuadas están disponibles comercialmente en Arkema de Francia con el nombre comercial Orgasol.
Orgasol 1002 D NAT1 es un ejemplo de una partícula de poliamida adecuada. Orgasol 1002 D NAT1 está compuesto por 100 % de PA6. El módulo de Young de las partículas de Orgasol 1002 D NAT1 es de aproximadamente 300 ksi. Las partículas tienen un grado de cristalinidad igual al 51 %, una temperatura de transición vítrea (Tg) de 26 °C, una densidad de 1,15 (ISO 1183), un peso molecular de 60.200 (g/mol) con un punto de fusión de 217 °C y un tamaño medio de partícula de 20 micrómetros. Otro ejemplo de partícula rígida adecuada es Orgasol 3202 D Nat 1 que contiene partículas de copolímero PA6/PA12 (80 % de PA6 y 20 % de PA12) que tienen un grado de cristalinidad igual al 43 %, una Tg de 29 °C, una densidad de 1,09 (ISO 1183), un peso molecular de 60.800 (g/mol) y una viscosidad de la disolución de 1,01. Las partículas de copolímero de poliamida en Orgasol 3202 D Nat 1 tienen un tamaño medio de partícula de 20 micrómetros y un punto de fusión de 194 °C. La cantidad de PA12 en el copolímero se puede aumentar por encima del 20 %.
Se prefiere que la matriz de resina incluya partículas de PA y que la cantidad de partículas de PA esté en el intervalo de 1 a 10 por ciento en peso de la matriz de resina total. Más preferidas son las cantidades de partículas de PA en el intervalo de 2 a 8 por ciento en peso.
Las partículas de PAI adecuadas están disponibles comercialmente como TORLON 4000T o TORLON 4000TF de Solvay Advanced Polymers (Alpharetta, GA). El intervalo de tamaño medio de partícula preferido para las partículas de PAI es de 8 micrómetros a 20 micrómetros. Las partículas de PAI tienen un módulo de Young de aproximadamente 600 ksi. Se prefiere que la matriz de resina incluya partículas de PAI y que la cantidad de partículas de PAI esté en el intervalo de 5 a 15 por ciento en peso de la matriz de resina total. Más preferidas son las cantidades de partículas de PAI en el intervalo de 4-10 por ciento en peso. Un componente termoplástico preferido incluye partículas tanto de PAI como de PA. Las relaciones en peso preferidas de partículas de PAI a PA varían de 2:1 a 4:1, siendo particularmente preferidas relaciones en peso de entre aproximadamente 2,8:1 y 3,8:1.
La resina sin curar también puede incluir partículas elásticas en cantidades de hasta el 10 por ciento en peso de la matriz de resina. Las cantidades preferidas de partículas elásticas oscilan del 5 al 9 por ciento en peso de la matriz de resina. Las partículas elásticas adecuadas incluyen partículas que están compuestas principalmente de poliuretano. Las partículas elásticas contienen preferiblemente al menos 95 por ciento en peso de polímero de poliuretano. También se pueden usar otras partículas elásticas que estén compuestas de un elastómero de alto peso molecular que sea insoluble en epoxi. El módulo de Young de las partículas elásticas debería estar por debajo de 10 ksi. La Tg de las partículas elásticas deberían estar a temperatura ambiente (22 °C) o menos.
Las partículas de poliuretano que contienen una pequeña cantidad (menos del 5 por ciento en peso) de sílice son un tipo preferido de partícula elástica. Las partículas de poliuretano que están disponibles en Aston Chemicals (Aylesbury, Reino Unido) con el nombre comercial SUNPU-170 son un tipo preferido de partículas de poliuretano. SUNPU-170 está compuesto de polímero cruzado de HDI/trimetilol hexillactona, sílice. Las partículas contienen aproximadamente de 95 a 99 por ciento en peso de polímero de uretano y de 1 a 5 por ciento en peso de sílice. Las partículas son microesferas que varían en diámetro de 5 micrómetros a 20 micrómetros. Las partículas de poliuretano adecuadas también están disponibles en Kobo Products (South Plainfield, NJ) con los nombres comerciales BPD-500, BP-500T y BP-500W. Estas partículas también están compuestas de polímero cruzado HDI/trimetilol hexillactona y sílice. Las partículas también son microesferas que varían en tamaño de 10 micrómetros a 15 micrómetros. Las microesferas BPD-500 contienen de 1 a 3 por ciento en peso de sílice y de 97 a 99 por ciento en peso de poliuretano.
Los tamaños de partícula y las cantidades relativas de las partículas termoplásticas insolubles y las partículas elásticas se seleccionan de manera que no sólo se consigan los niveles deseados de OHC, CAI, G1c y G2c, sino también de manera que la viscosidad de la composición de resina epoxi esté dentro de un intervalo que es adecuado para la preparación de preimpregnados. 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 fabricar preimpregnados que incluyen preimpregnados cortados cuasi isotrópicos. Para lograr la combinación deseada de propiedades de resina sin curar y propiedades de compuesto curado según la presente invención, se prefiere que el componente termoplástico contenga al menos dos tipos diferentes de partículas termoplásticas insolubles en las cantidades descritas en la presente memoria.
El uso de PES de bajo peso molecular en lugar del PES estándar de mayor peso molecular también es útil para reducir la viscosidad de la matriz de resina. Se descubrió que el uso de PES de bajo peso molecular ayuda a mantener la viscosidad de la resina sin curar dentro de límites aceptables para la preparación de preimpregnados. Este es especialmente el caso de resinas sin curar que contienen cantidades de materiales termoplásticos que están hacia el extremo superior del intervalo aceptable y/o donde se incluyen partículas elásticas como parte de la mezcla de resina.
La cantidad de componente de agente curativo que se combina con el componente de resina epoxi y el componente termoplástico es de 10 a 45 por ciento en peso del peso total de la matriz de resina epoxi. Los agentes curativos ejemplares según la presente invención incluyen diciandiamida, metilendianilina (MDA), m-fenilendiamina (MPDA), 4,4'-metilenbis(2,6-dietilanilina), 3,3-diaminodifenilsulfona (3,3'-DDS), 4,4'-diaminodifenilsulfona (4,4'-DDS) y 4,4'-Bis(p-aminofenoxi)bifenilo (BAPB). 3,3'-DDS y 4,4'-DDS son agentes curativos preferidos que pueden usarse solos o en combinación. Se prefiere particularmente que el componente curativo esté compuesto sustancialmente (al menos 95 por ciento en peso) de 3,3'-DDS en cantidades que oscilan de 15,0 a 25,0 por ciento en peso de la resina de matriz.
BAPB es también un agente de curado preferido. La cantidad de BABP incluida en la matriz de resina dependerá de la cantidad y el tipo de epoxis presentes. La cantidad de BAPB debería ser suficiente para asegurar el curado completo de la resina sin curar. Esta cantidad se puede calcular en base a la funcionalidad y la cantidad de cada resina epoxi en la formulación. La cantidad de BAPB necesaria para proporcionar un curado completo estará entre el 15 y el 45 por ciento en peso del total de la resina sin curar. Las cantidades preferidas de BAPB están entre 30 y 40 por ciento en peso de la resina de matriz.
Se pueden incluir uno o más aceleradores de curado en la matriz de resina epoxi siempre que la resistencia a los disolventes de la resina curada no se vea afectada negativamente. Además, la cantidad de acelerador usada no debe afectar negativamente a otras propiedades de la resina sin curar, tales como la viscosidad y la pegajosidad, de manera que dificulte el uso de la resina para formar preimpregnados. Los aceleradores adecuados son cualquiera de los compuestos de urona que se han usado habitualmente. Ejemplos específicos de aceleradores, que pueden usarse solos o en combinación, incluyen N,N-dimetilo, N'-3,4-diclorofenilurea (Diuron), N'-3-clorofenilurea (Monuron) y preferiblemente N,N-(4-metil-m-fenilen-bis[N',N'-dimetilurea] (p. ej., Dyhard UR500 disponible en Degussa). La cantidad de acelerador presente en la composición de resina epoxi, si la hay, debe mantenerse por debajo del 2 por ciento en peso de la composición total. No se prefiere el uso de un catalizador.
La resina sin curar también puede incluir ingredientes adicionales, tales como agentes modificadores o mejoradores del rendimiento y polímeros termoplásticos adicionales siempre que no afecten negativamente a la viscosidad, la pegajosidad y la vida útil del preimpregnado o la resistencia, tolerancia al daño y resistencia a los disolventes de la pieza curada compuesta. Los agentes mejoradores o modificadores del rendimiento, por ejemplo, pueden seleccionarse de flexibilizadores, polímeros termoplásticos adicionales, aceleradores, cauchos de núcleo y cubierta, retardantes de llama, agentes humectantes, pigmentos/tintes, absorbentes de UV, compuestos antifúngicos, cargas, partículas conductoras y modificadores de la viscosidad. Polímeros termoplásticos adicionales adecuados incluyen cualquiera de los siguientes, solos o en combinación: poliéter etersulfona (PEES), polifenilsulfona, poliimida, aramida, poliéster, policetona, polieteretercetona (PEEK), poliurea, poliariléter, poliarilsulfuros, policarbonatos, óxido de polifenileno (PPO) y PpO modificado.
Las cargas adecuadas incluyen, a modo de ejemplo, cualquiera de los siguientes solos o en combinación: sílices, alúminas, titania, vidrio, carbonato cálcico y óxido de calcio.
Las partículas conductoras adecuadas, a modo de ejemplo, incluyen cualquiera de las siguientes, solas o en combinación: plata, oro, cobre, aluminio, níquel, grados conductores de carbono, buckminsterfullereno, partículas de carbono, nanotubos de carbono y nanofibras de carbono. También se pueden usar cargas recubiertas de metal, por ejemplo partículas de carbono recubiertas de níquel y partículas de cobre recubiertas de plata.
La matriz de resina sin curar puede incluir, si se desea, una resina polimérica termoestable no epoxi adicional. Una vez curada, una resina termoestable no es adecuada para fundirla ni remodelarla. Los materiales de resina termoestable no epoxi adecuados para la presente invención incluyen, pero no se limitan a, resinas de fenol formaldehído, urea-formaldehído, 1,3,5-triazina-2,4,6-triamina (melamina), bismaleimida, resinas de éster de vinilo, resinas de benzoxazina, resinas fenólicas, poliésteres, resinas de éster de cianato, polímeros de epóxido, o cualquier combinación de los mismos. La resina termoestable se selecciona preferiblemente de resinas epóxido, resinas de éster de cianato, bismaleimida, éster vinílico, benzoxazina y resinas fenólicas. Si se desea, la matriz puede incluir resinas adicionales adecuadas que contienen grupos fenólicos, tales como resinas basadas en resorcinol, y resinas formadas por polimerización catiónica, tales como copolímeros de DCPD-fenol. Otras resinas adecuadas adicionales son las resinas de melamina-formaldehído y las resinas de urea-formaldehído.
La matriz de resina sin curar se fabrica según el procesamiento de preimpregnado estándar. En general, las diversas resinas epoxi se mezclan entre sí a temperatura ambiente para formar una mezcla de resina a la que se añade el componente termoplástico. Luego, esta mezcla se calienta a una temperatura por encima del punto de fusión del termoplástico en el componente termoplástico durante un tiempo suficiente para fundir sustancialmente el (los) termoplástico(s). Luego, la mezcla se enfría a temperatura ambiente o menos y las partículas termoplásticas insolubles, el componente curativo de curado y otros aditivos, si los hay, se mezclan con la resina para formar la matriz de resina final sin curar que se impregna en el refuerzo de fibra. Como se mencionó anteriormente, en algunas aplicaciones, el componente curativo se ubica separado del resto de los componentes hasta el proceso de moldeo/curado.
La matriz de resina sin curar se aplica al refuerzo fibroso según cualquiera de las técnicas de fabricación de preimpregnados conocidas. El refuerzo fibroso puede estar total o parcialmente impregnado con la resina sin curar. En una realización alternativa, la resina sin curar se puede aplicar al refuerzo fibroso de fibra como una película o capa separada, que está próxima al refuerzo fibroso y en contacto con él, pero no impregna sustancialmente el refuerzo fibroso. El preimpregnado normalmente se cubre por ambos lados con una película protectora y se enrolla para su almacenamiento y envío a temperaturas que normalmente se mantienen muy por debajo de la temperatura ambiente para evitar un curado prematuro. Si se desea, se puede usar cualquiera de los otros procesos de fabricación de preimpregnados y sistemas de almacenamiento/envío.
El refuerzo fibroso del preimpregnado puede seleccionarse de sistemas de fibras híbridas o mixtas que comprenden fibras sintéticas o naturales, o una combinación de las mismas. El refuerzo fibroso puede seleccionarse preferiblemente de cualquier material adecuado, tal como fibras de fibra de vidrio, carbono o aramida (poliamida aromática). El refuerzo fibroso es preferiblemente fibras de carbono.
El refuerzo fibroso puede comprender fibras agrietadas (es decir, rotas por estiramiento) o selectivamente discontinuas, o fibras continuas. El uso de fibras agrietadas o selectivamente discontinuas puede facilitar el laminado del material compuesto antes de curarse por completo y mejorar su capacidad de darle forma. El refuerzo fibroso puede tener una forma de estructura textil tejida, no rizada, no tejida, unidireccional o multiaxial, tal como un preimpregnado cortado cuasi-isotrópico. La forma tejida se puede seleccionar de un estilo de tejido liso, satinado o de sarga. Las formas no rizadas y multiaxiales pueden tener una variedad de hebras y orientaciones de fibra. Estos estilos y formas son bien conocidos en el campo del refuerzo compuesto y están disponibles comercialmente en varias empresas, incluida Hexcel Reinforcements (Villeurbanne, Francia).
El preimpregnado puede estar en forma de cintas continuas, mechones, redes o trozos cortados (las operaciones de corte y rajado se pueden llevar a cabo en cualquier punto después de la impregnación). El preimpregnado puede ser un adhesivo o una película de superficie y además puede tener soportes integrados en diversas formas, tanto tejidas, tricotadas como no tejidas. El material preimpregnado puede estar total o sólo parcialmente impregnado, por ejemplo, para facilitar la eliminación del aire durante el curado.
Una matriz de resina sin curar preferida a modo de ejemplo según el uso o el método de la presente invención incluye de 30 a 40 por ciento en peso de triglicidil-m-aminofenol (resina epoxi trifuncional); de 10 a 20 por ciento en peso de para-glicidilamina tetrafuncional (resina epoxi tetrafuncional); de 10 a 20 por ciento en peso de polietersulfona de bajo peso molecular; de 5 a 15 por ciento en peso de poliamidaimida (partícula termoplástica insoluble); de 1 a 5 por ciento en peso de partículas de poliamida (partícula termoplástica insoluble); y de 15 a 25 por ciento en peso de 3,3'-DDS (componente curativo). Una realización alternativa preferida contiene adicionalmente de 5,0 a 9,0 por ciento en peso de partículas de poliuretano.
Una matriz de resina sin curar particularmente preferida según el uso o el método de la presente invención incluye aproximadamente del 32 al 36 por ciento en peso de triglicidil-m-aminofenol (resina epoxi trifuncional); aproximadamente 14 a 16 por ciento en peso de para-glicidilamina tetrafuncional (resina epoxi tetrafuncional); aproximadamente del 13 al 16 por ciento en peso de polietersulfona (termoplástico soluble) de bajo peso molecular; aproximadamente del 9 al 11 por ciento en peso de poliamidaimida (partícula termoplástica insoluble); aproximadamente de 2 a 4 por ciento en peso de partículas de poliamida (partícula termoplástica insoluble); y aproximadamente 18 a 20 por ciento en peso de 3,3'-DDS (componente curativo).
Otra matriz de resina sin curar preferida según el uso o el método de la presente invención incluye aproximadamente del 23 al 25 por ciento en peso de triglicidil-m-aminofenol (resina epoxi trifuncional); aproximadamente del 23 al 25 por ciento en peso de para-glicidilamina tetrafuncional (resina epoxi tetrafuncional); aproximadamente del 16 al 18 por ciento en peso de polietersulfona (termoplástico soluble) de bajo peso molecular; y aproximadamente de 33 a 36 por ciento en peso de BAPB (componente curativo).
El preimpregnado se puede moldear usando cualquiera de las técnicas estándar usadas para formar piezas compuestas. Normalmente, se colocan una o más capas de preimpregnado en un molde adecuado y se curan para formar la pieza compuesta final. El preimpregnado de la invención se puede curar total o parcialmente usando cualquier temperatura, presión y condiciones de tiempo adecuadas conocidas en la técnica. Normalmente, el preimpregnado se curará en un autoclave a temperaturas de entre 160 °C y 190 °C. El material compuesto sin curar también se puede curar usando un método seleccionado de radiación UV-visible, radiación de microondas, haz de electrones, radiación gamma u otra radiación térmica o no térmica adecuada.
Las piezas compuestas hechas a partir del preimpregnado mejorado obtenido mediante el uso o el método de la presente invención encontrarán aplicación en la fabricación de artículos tales como numerosas estructuras aeroespaciales primarias y secundarias (alas, fuselajes, mamparos y similares), pero también serán útiles para otras aplicaciones estructurales de alto rendimiento en las industrias automotriz, ferroviaria, marina y energética donde se necesitan alta resistencia a la tracción, resistencia a la compresión, tenacidad a la fractura interlaminar y resistencia al daño por impacto.
Se descubrió que la resina curada que contiene PES de bajo peso molecular según la presente invención es altamente resistente al ataque de MEK. Cuando se tensan y se sumergen en MEK a temperatura ambiente durante 7 días, las resinas curadas no presentan agrietamiento y exhiben cuarteado visible sólo por encima del 1,0 por ciento de tensión. En vista de la alta resistencia de las resinas curadas al ataque de MEK, se espera que las resinas curadas también sean altamente resistentes al ataque de otros disolventes de tipo cetona, tales como la acetona. Las resinas curadas también serán altamente resistentes a disolventes menos agresivos a los que podrían quedar expuestas durante su uso como parte de una aeronave. Dichos disolventes potenciales incluyen fluido hidráulico, jet, gasolina, alcoholes y disolventes orgánicos.
Para que la presente invención pueda entenderse más fácilmente, ahora se hará referencia a los siguientes ejemplos de la invención.
Ejemplo 1
Una formulación de resina ejemplar preferida según el uso o el método de la presente invención se describe en la Tabla 1. Se preparó una resina de la matriz mezclando los ingredientes epoxi a temperatura ambiente con la polietersulfona de bajo peso molecular para formar una mezcla de resina que fue se calentó a 130 °C durante 60 minutos para disolver completamente la polietersulfona de bajo peso molecular. La mezcla se enfrió a 80 °C y el resto de los ingredientes (partículas de poliamidaimida, partículas de poliamida y agente de curado) se añadieron y se mezclaron completamente para formar la resina sin curar.
Tabla 1
La resina sin curar tenía una viscosidad que era adecuada para su uso en la fabricación de preimpregnados. Cuando se impregna en un refuerzo de fibra, el preimpregnado resultante tendrá propiedades de pegajosidad y de vida útil que son aceptables para su uso en la formación de artículos para moldeo. Se puede preparar un preimpregnado ejemplar impregnando una o más capas de fibras de carbono unidireccionales con la formulación de resina de la tabla 1. Las fibras de carbono unidireccionales se usan para fabricar un preimpregnado en donde la resina de matriz representa aproximadamente el 35 por ciento en peso del peso total del preimpregnado sin curar y el peso del área de la fibra es de aproximadamente 190 gramos por metro cuadrado (gsm). Se pueden preparar una variedad de capas de preimpregnados usando procedimientos estándar de fabricación de preimpregnados. Los preimpregnados se curan en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas. Las piezas compuestas resultantes tienen propiedades de resistencia, tolerancia al daño y tenacidad a la fractura interlaminar que las hacen adecuadas para su uso en estructuras primarias de aeronaves.
Se preparó una muestra para prueba de resistencia a disolventes usando la formulación de resina de la tabla 1. La resina se formó en una muestra que tenía 4,5 pulgadas (11,4 cm) de largo, 0,5 pulgadas (1,3 cm) de ancho y 0,63 pulgadas (0,16 cm) de espesor. La resina se curó en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas para formar una muestra de prueba curada. La muestra de prueba se presionó en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones que oscilaban de 0 % a un máximo de 2 %. La muestra de prueba tensada se sumergió en MEK a temperatura ambiente durante un período de 7 días. Después de 7 días, la muestra de prueba solo mostró cuarteado por encima de la ubicación de tensión del 1,29 % en la muestra de prueba.
Ejemplo comparativo 1
Se preparó una resina comparativa que tenía la formulación descrita en la tabla 2 de la misma manera que en el ejemplo 1. La resina es la misma que la resina del ejemplo 1, excepto que la PES de bajo peso molecular se ha reemplazado por PES de alto peso molecular.
Tabla 2
Se preparó una muestra para prueba de resistencia a disolventes usando la formulación de resina de la tabla 2. La resina se formó en una muestra que tenía 4,5 pulgadas (11,4 cm) de largo, 0,5 pulgadas (1,3 cm) de ancho y 0,63 pulgadas (0,16 cm) de espesor. La resina se curó en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas para formar una muestra de prueba curada. La muestra de prueba se tensó en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones que oscilaban del 0 % a un máximo de 2 %. La muestra de prueba tensada se sumergió en MEK a temperatura ambiente y se agrietó en 10 segundos.
Ejemplo 2
En la tabla 3 se describe una formulación de resina ejemplar según el uso o el método de la presente invención. Se preparó una resina de matriz mezclando los ingredientes epoxi a temperatura ambiente con la polietersulfona para formar una mezcla de resina que se calentó a 130 °C. C durante 60 minutos para disolver completamente la polietersulfona. La mezcla se enfrió a 80 °C y el resto de los ingredientes (partículas de poliamidaimida, partículas de poliamida, partículas de poliuretano y agente de curado) se añadieron y se mezclaron completamente para formar la resina sin curar.
Tabla 3
La resina sin curar tenía una viscosidad que era adecuada para su uso en la fabricación de preimpregnados. Cuando se impregna en un refuerzo de fibra, el preimpregnado resultante tendrá propiedades de pegajosidad y de vida útil que son aceptables para su uso en la formación de artículos para moldeo. Se puede preparar un preimpregnado ejemplar impregnando una o más capas de fibras de carbono unidireccionales con la formulación de resina de la tabla 3. Las fibras de carbono unidireccionales se usan para fabricar un preimpregnado en donde la resina de la matriz representa aproximadamente el 35 por ciento en peso del peso total del preimpregnado sin curar y el peso del área de la fibra es de aproximadamente 190 gramos por metro cuadrado (gsm). Se pueden preparar una variedad de capas de preimpregnados usando procedimientos estándar de fabricación de preimpregnados. Los preimpregnados se curan en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas. Las piezas compuestas resultantes tienen propiedades de resistencia, tolerancia al daño y tenacidad a la fractura interlaminar que las hacen adecuadas para su uso en estructuras primarias de aeronaves.
Se preparó una muestra para prueba de resistencia a disolventes usando la formulación de resina de la tabla 3. La resina se formó en una muestra que tenía 4,5 pulgadas (11,4 cm) de largo, 0,5 pulgadas (1,3 cm) de ancho y 0,63 pulgadas (0,16 cm) de espesor. La resina se curó en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas para formar una muestra de prueba curada. La muestra de prueba se tensó en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones que oscilaban del 0 % a un máximo de 2 %. La muestra de prueba tensada se sumergió en MEK a temperatura ambiente durante un período de 7 días. Después de 7 días, la muestra de prueba solo mostró cuarteado comenzando en la ubicación de tensión del 1,08 % en la muestra de prueba.
Ejemplo comparativo 2
Se preparó una resina comparativa que tenía la formulación descrita en la tabla 4 de la misma manera que en el ejemplo 2. La resina es equivalente a la resina en el ejemplo 2, excepto que la PES de bajo peso molecular se ha reemplazado por PES de alto peso molecular.
Tabla 4
Se preparó una muestra para prueba de resistencia a disolventes usando la formulación de resina de la tabla 4. La resina se formó en una muestra que tenía 4,5 pulgadas (11,4 cm) de largo, 0,5 pulgadas (1,3 cm) de ancho y 0,63 pulgadas (0,16 cm) de espesor. La resina se curó en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas para formar una muestra de prueba curada. La muestra de prueba se tensó en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones que oscilaban del 0 % a un máximo de 2 %. La muestra de prueba tensada se sumergió en MEK a temperatura ambiente y se agrietó en menos de 10 minutos.
Ejemplo 3
En la tabla 5 se describe una formulación de resina ejemplar según el uso o el método de la presente invención. La resina sin curar se preparó mezclando el ingrediente epoxi a temperatura ambiente con la polietersulfona (PES) para formar una mezcla de resina que se calentó a 130 °C durante 60 minutos para disolver completamente la PES. La mezcla se enfrió a 80 °C y se añadió BAPB, como agente de curado, y se mezcló completamente para formar la resina sin curar.
Tabla 5
La resina sin curar tenía una viscosidad que era adecuada para su uso en la fabricación de preimpregnados. Cuando se impregna en un refuerzo de fibra, el preimpregnado resultante tendrá propiedades de pegajosidad y de vida útil que son aceptables para su uso en la formación de artículos para moldeo. Se puede preparar un preimpregnado ejemplar impregnando una o más capas de fibras de carbono unidireccionales con la formulación de resina de la tabla 5. Las fibras de carbono unidireccionales se usan para fabricar un preimpregnado en donde la resina de la matriz representa aproximadamente el 35 por ciento en peso del peso total del preimpregnado sin curar y el peso del área de la fibra es de aproximadamente 190 gramos por metro cuadrado (gsm). Se pueden preparar una variedad de capas de preimpregnados usando procedimientos estándar de fabricación de preimpregnados. Los preimpregnados se curan en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas. Las piezas compuestas resultantes tienen propiedades de resistencia, tolerancia al daño y tenacidad a la fractura interlaminar que las hacen adecuadas para su uso en estructuras primarias de aeronaves.
Se preparó una muestra para prueba de resistencia a disolventes usando la formulación de resina de la tabla 5. La resina se formó en una muestra que tenía 4,5 pulgadas (11,4 cm) de largo, 0,5 pulgadas (1,3 cm) de ancho y 0,63 pulgadas (0,16 cm) de espesor. La resina se curó en un autoclave a 180 °C durante aproximadamente 2 horas para formar una muestra de prueba curada. La muestra de prueba se tensó en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones que oscilaban del 0 % un máximo de 2 %. La muestra de prueba tensada se sumergió en MEK a temperatura ambiente durante un período de 7 días. Después de 7 días, la muestra de prueba no mostró grietas ni cuarteados. Se prefiere usar PES de bajo peso molecular en combinación con BAPB en vista de la resistencia particularmente alta a los disolventes que se consigue con esta combinación, como se demuestra en este ejemplo.
Habiendo descrito así realizaciones ejemplares de la presente invención, los expertos en la técnica deben tener en cuenta que las descripciones contenidas son sólo ejemplares.
Claims (13)
1. El uso de polietersulfona en una resina sin curar que comprende:
un componente de resina epoxi compuesto de una o más resinas epoxi trifuncionales y/o resinas epoxi tetrafuncionales; y
un componente termoplástico que comprende la polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol; para proporcionar resistencia a disolventes tipo cetona de la resina curada, determinada preparando una muestra de resina curada, sumergiéndola en MEK (metiletilcetona) a temperatura ambiente durante un período de 7 días y luego tensando en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones de 0 % a un máximo de 2 % por lo que la muestra no presenta grietas y presenta cuarteados visibles sólo por encima del 1,0 por ciento de tensión.
2. El uso de polietersulfona en una resina sin curar según la reivindicación 1, en donde dicha resina epoxi trifuncional es una meta-glicidilamina trifuncional.
3. El uso de polietersulfona en una resina sin curar según cualquier reivindicación anterior, en donde dicho componente termoplástico comprende adicionalmente poliamidaimida y poliamida.
4. El uso de polietersulfona en una resina sin curar según cualquier reivindicación anterior, en donde la resina sin curar comprende partículas de poliuretano.
5. El uso de polietersulfona en una resina sin curar según cualquier reivindicación anterior, en donde un material compuesto comprende la resina sin curar y un refuerzo de fibra.
6. El uso de polietersulfona en una resina sin curar en un material compuesto según la reivindicación 5, en donde luego se cura dicha resina sin curar.
7. El uso de polietersulfona en una resina sin curar según la reivindicación 6, en donde dicho material compuesto forma al menos parte de una estructura primaria de una aeronave.
8. Un método para fabricar un preimpregnado con dicho método que comprende las etapas de:
proporcionar una resina sin curar que comprende:
un componente de resina epoxi compuesto por una o más resinas epoxi trifuncionales y/o resinas epoxi tetrafuncionales:
un componente termoplástico que comprende polietersulfona con un peso molecular entre 10.000 y 30.000 g/mol; y combinar dicha resina sin curar con un refuerzo fibroso para proporcionar dicho preimpregnado, en donde el preimpregnado tiene una resistencia mejorada a disolventes de tipo cetona determinada preparando una muestra de resina curada, sumergiéndola en MEK (metiletilcetona) a temperatura ambiente durante un período de 7 días, luego tensando en una plantilla de prueba de clotoide estándar para proporcionar tensiones de 0 % a un máximo de 2 %, por lo que la muestra no presenta grietas y presenta cuarteados visibles solo por encima del 1,0 por ciento de tensión.
9. Un método según la reivindicación 8, en donde dicha resina epoxi trifuncional es una meta-glicidilamina trifuncional.
10. Un método según las reivindicaciones 8 a 9, en donde dicho componente termoplástico comprende además poliamidaimida y poliamida.
11. Un método según las reivindicaciones 8 a 10, en donde dicha resina sin curar comprende partículas de poliuretano.
12. Un método según las reivindicaciones 8 a 11, que incluye la etapa adicional de curar dicha resina sin curar para formar una pieza compuesta curada.
13. Un método según la reivindicación 12, en donde dicha pieza compuesta curada forma al menos parte de una estructura primaria de una aeronave.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/902,312 US8686069B2 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Solvent resistance of epoxy resins toughened with polyethersulfone |
| PCT/US2011/055096 WO2012051045A2 (en) | 2010-10-12 | 2011-10-06 | Improving solvent resistance of epoxy resins toughened with polyethersulfone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2970759T3 true ES2970759T3 (es) | 2024-05-30 |
Family
ID=44999863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11785163T Active ES2970759T3 (es) | 2010-10-12 | 2011-10-06 | Mejora de la resistencia a los disolventes de resinas epoxi endurecidas con polietersulfona |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8686069B2 (es) |
| EP (1) | EP2627710B1 (es) |
| JP (1) | JP5681803B2 (es) |
| CN (1) | CN103154131B (es) |
| AU (1) | AU2011313942B2 (es) |
| BR (1) | BR112013005904B1 (es) |
| CA (1) | CA2810589C (es) |
| ES (1) | ES2970759T3 (es) |
| RU (1) | RU2581873C2 (es) |
| WO (1) | WO2012051045A2 (es) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060292375A1 (en) * | 2005-06-28 | 2006-12-28 | Martin Cary J | Resin compositions with high thermoplatic loading |
| US9068040B2 (en) * | 2010-10-12 | 2015-06-30 | Hexcel Corporation | Solvent resistant thermoplastic toughened epoxy |
| JP6187586B2 (ja) * | 2012-06-27 | 2017-08-30 | 東レ株式会社 | ベンゾオキサジン樹脂組成物、プリプレグ、および繊維強化複合材料 |
| JP5603528B2 (ja) * | 2012-09-26 | 2014-10-08 | 東邦テナックス株式会社 | プリプレグ及びその製造方法 |
| FR2997955B1 (fr) * | 2012-11-13 | 2015-07-03 | Structil | Materiau de comblement de structure composite |
| RU2641004C2 (ru) * | 2012-11-15 | 2018-01-15 | Сайтек Индастриз Инк. | Композиционные материалы из термореактивной смолы, содержащие межслойные повышающие ударопрочность частицы |
| EP2781539A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Fibre reinforced plastic composite, method of manufacturing thereof, plastic composite starting material for manufacturing the fibre reinforced plastic composite, and component of a wind turbine comprising the fibre reinforced plastic composite |
| US20160032065A1 (en) * | 2013-03-29 | 2016-02-04 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Prepreg, fiber-reinforced composite material, and resin composition containing particles |
| GB2521638A (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-01 | Hexcel Composites Ltd | Improvements to matrix additives |
| US10119001B2 (en) * | 2014-02-06 | 2018-11-06 | Hexcel Corporation | Extended room temperature storage of epoxy resins |
| US20150252182A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-10 | Hexcel Corporation | Extended room temperature storage of epoxy resins |
| GB201402053D0 (en) | 2014-02-06 | 2014-03-26 | Hexcel Composites Ltd | Amino benzoates or benzamides as curing agents for epoxy resins |
| CN104311832B (zh) * | 2014-09-11 | 2017-05-24 | 北京化工大学 | 一种聚醚砜型超支化环氧树脂的制备方法及其在增韧线性环氧树脂中的应用 |
| WO2016067736A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 東レ株式会社 | エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
| US9567511B2 (en) | 2014-11-19 | 2017-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Crosslinking resin for sand consolidation operations |
| US9821530B2 (en) | 2014-11-25 | 2017-11-21 | The Boeing Company | Composite laminate including interlayers with through-plane regions fused to fiber beds |
| US10688766B2 (en) | 2014-11-25 | 2020-06-23 | The Boeing Company | Fabrication of composite laminates having thin interlayers |
| US9518160B2 (en) | 2015-01-05 | 2016-12-13 | The Boeing Company | Graphene-augmented composite materials |
| US10266677B2 (en) * | 2015-01-05 | 2019-04-23 | The Boeing Company | Graphene-augmented composite materials |
| CN105255189B (zh) * | 2015-11-30 | 2017-07-07 | 长春安旨科技有限公司 | 聚醚砜复合材料及其制备方法与应用 |
| US10472474B2 (en) | 2016-06-22 | 2019-11-12 | Hexcel Corporation | Semipreg with thermoplastic toughened novolac-based epoxy resin matrix |
| US10106661B2 (en) | 2016-06-22 | 2018-10-23 | Hexcel Corporation | Composite material with thermoplastic toughened novolac-based epoxy resin matrix |
| US10208176B2 (en) | 2016-06-22 | 2019-02-19 | Hexcel Corporation | Composite material with thermoplastic toughened novolac-based epoxy resin matrix |
| EP3476886A4 (en) * | 2016-06-28 | 2020-01-08 | Toray Industries, Inc. | PREPREG AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| JP6699803B1 (ja) * | 2018-06-26 | 2020-05-27 | 東レ株式会社 | プリプレグおよびその製造方法、スリットテーププリプレグ、炭素繊維強化複合材料 |
| US11662097B2 (en) * | 2020-10-13 | 2023-05-30 | Venture Aerospace, Llc | Jet engine with toroidal air stream combustion |
| WO2022230800A1 (ja) | 2021-04-26 | 2022-11-03 | 東レ株式会社 | プリプレグ |
| CN114875522B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-12-12 | 上海碳纤维复合材料创新研究院有限公司 | 一种增韧液体成型环氧树脂三元复合纤维及其制备方法 |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4414269A (en) | 1981-06-16 | 1983-11-08 | Trw, Inc. | Solvent resistant polysulfone and polyethersulfone compositions |
| US4656208A (en) | 1985-02-19 | 1987-04-07 | Hercules Incorporated | Thermosetting epoxy resin compositions and thermosets therefrom |
| DE3690204C2 (de) * | 1985-04-09 | 1988-03-17 | Mitsubishi Gas Chemical Co | W{rmeh{rtbare Harzmasse |
| EP0290860B1 (en) * | 1987-04-27 | 1995-01-25 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Thermosetting resin composition |
| US5025045A (en) * | 1987-12-24 | 1991-06-18 | Hercules Incorporated | Damage tolerant composites containing infusible particles |
| EP0392348A3 (en) * | 1989-04-14 | 1991-12-27 | Cytec Technology Corp. | Toughened thermosetting structural materials |
| JPH0326750A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維強化複合材料 |
| US5045609A (en) * | 1989-07-07 | 1991-09-03 | Hexcel Corporation | Toughened, high temperature resin matrix system |
| JPH0741576A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-02-10 | Toray Ind Inc | プリプレグおよび繊維強化樹脂 |
| US5827907A (en) | 1993-08-30 | 1998-10-27 | Ibm Corporation | Homo-, co- or multicomponent thermoplastic polymer dispersed in a thermoset resin |
| US6046257A (en) * | 1995-07-18 | 2000-04-04 | Toray Industries, Inc. | Composition for prepreg comprising epoxy resin, polyamide block copolymer and curing agent |
| EP0812340A1 (en) * | 1995-12-27 | 1997-12-17 | Hexcel Corporation | Epoxy resin(s) with curing agent and toughener |
| EP1162228B1 (en) * | 1999-10-13 | 2007-07-11 | Toray Industries, Inc. | Prepreg and fiber-reinforced composite material |
| KR20020033190A (ko) | 2000-07-21 | 2002-05-04 | 후지다 히로미찌 | 다층 프린트 배선판용 절연성 수지 조성물, 이것을 이용한다층 프린트 배선판, 및 그 제조방법 |
| JP5033300B2 (ja) * | 2000-08-22 | 2012-09-26 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | プリプレグにおける靭性強化剤としての可撓性重合体要素 |
| JP2003238657A (ja) | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Toray Ind Inc | エポキシ樹脂組成物、樹脂硬化物、プリプレグおよび繊維強化複合材料 |
| US20070148442A1 (en) * | 2003-12-15 | 2007-06-28 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Thermosetting resin composition, material for substrate and film for substrate |
| WO2005082982A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Toray Industries, Inc. | 炭素繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、一体化成形品、繊維強化複合材料板、および電気・電子機器用筐体 |
| US20080160860A1 (en) * | 2004-03-02 | 2008-07-03 | Toray Industries, Inc. | Epoxy Resin Composition for Fiber-Reinforced Composite Material, Prepreg, and Fiber-Reinforced Composite Material |
| JP4810875B2 (ja) * | 2004-06-09 | 2011-11-09 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 硬化性樹脂組成物 |
| JP4784066B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-09-28 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物及び銅張積層板 |
| JP2006249171A (ja) | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 硬化性樹脂組成物およびプリプレグならびにこれを用いた複合材料 |
| EP1959051A4 (en) * | 2005-11-25 | 2010-05-26 | Toray Industries | CARBON FIBER BUNDLE, PREPREG AND CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE |
| TWI414538B (zh) * | 2006-04-25 | 2013-11-11 | Yokohama Rubber Co Ltd | 纖維強化複合材料用環氧樹脂組成物 |
| JP4969363B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-07-04 | 東レ株式会社 | プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 |
| GB0619401D0 (en) * | 2006-10-02 | 2006-11-08 | Hexcel Composites Ltd | Composite materials with improved performance |
| JP4829766B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2011-12-07 | 横浜ゴム株式会社 | 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物 |
| KR101519951B1 (ko) * | 2007-04-17 | 2015-05-13 | 헥셀 코포레이션 | 개선된 성능을 갖는 사전-함침된 복합 재료 |
| JP2009092976A (ja) | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Xanavi Informatics Corp | 車載装置 |
| JP5239743B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-07-17 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ及び積層板 |
| JP2009292976A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プレス成形用プリプレグ及び成形品の製造方法 |
| US8034453B2 (en) * | 2008-10-07 | 2011-10-11 | Hexcel Corporation | Composite materials with improved burn properties |
| US8039109B2 (en) * | 2008-10-07 | 2011-10-18 | Hexcel Corporation | Epoxy resins with improved burn properties |
| US9096734B2 (en) * | 2009-01-23 | 2015-08-04 | Hexcel Corporation | Prepreg with integrated multi-dimensional gas venting network |
-
2010
- 2010-10-12 US US12/902,312 patent/US8686069B2/en active Active
-
2011
- 2011-10-06 JP JP2013532942A patent/JP5681803B2/ja active Active
- 2011-10-06 EP EP11785163.4A patent/EP2627710B1/en active Active
- 2011-10-06 BR BR112013005904A patent/BR112013005904B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-10-06 ES ES11785163T patent/ES2970759T3/es active Active
- 2011-10-06 CA CA2810589A patent/CA2810589C/en active Active
- 2011-10-06 RU RU2013120956/05A patent/RU2581873C2/ru active
- 2011-10-06 AU AU2011313942A patent/AU2011313942B2/en not_active Ceased
- 2011-10-06 CN CN201180049542.2A patent/CN103154131B/zh active Active
- 2011-10-06 WO PCT/US2011/055096 patent/WO2012051045A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5681803B2 (ja) | 2015-03-11 |
| BR112013005904A2 (pt) | 2016-06-07 |
| CA2810589C (en) | 2017-01-03 |
| US20120088864A1 (en) | 2012-04-12 |
| CA2810589A1 (en) | 2012-04-19 |
| EP2627710B1 (en) | 2023-11-22 |
| AU2011313942B2 (en) | 2013-12-05 |
| EP2627710A2 (en) | 2013-08-21 |
| RU2581873C2 (ru) | 2016-04-20 |
| RU2013120956A (ru) | 2014-11-20 |
| WO2012051045A3 (en) | 2012-10-11 |
| US8686069B2 (en) | 2014-04-01 |
| AU2011313942A1 (en) | 2013-03-07 |
| CN103154131A (zh) | 2013-06-12 |
| CN103154131B (zh) | 2015-07-29 |
| WO2012051045A2 (en) | 2012-04-19 |
| JP2013538932A (ja) | 2013-10-17 |
| BR112013005904B1 (pt) | 2020-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2970759T3 (es) | Mejora de la resistencia a los disolventes de resinas epoxi endurecidas con polietersulfona | |
| ES2554905T3 (es) | Epoxi endurecida con termoplástico resistente a disolventes | |
| ES2484765T3 (es) | Material compuesto para aplicaciones estructurales | |
| ES2930226T3 (es) | Material compuesto con partículas de poliamida | |
| ES2655672T3 (es) | Almacenamiento prolongado a temperatura ambiente de resinas epoxídicas | |
| EP3475349B1 (en) | Composite material with thermoplastic toughened novolac-based epoxy matrix | |
| ES2951479T3 (es) | Preimpregnado para uso en la fabricación de partes de compuesto que toleran condiciones calientes y húmedas | |
| US10119001B2 (en) | Extended room temperature storage of epoxy resins | |
| RU2575127C2 (ru) | Стойкая к действию растворителей эпоксидная смола с ударной вязкостью, повышенной с помощью термопластов | |
| JP2022553091A (ja) | ナノ粒子を含有する熱可塑性強化マトリックス樹脂 |