IT201800010629A1 - Prepreg per componenti estetici ad alta resistenza termica e privi di difetti quali macchie e puntini e loro metodo di produzione. - Google Patents
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Description
Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: “PREPREG PER COMPONENTI ESTETICI AD ALTA RESISTENZA TERMICA E PRIVI DI DIFETTI QUALI MACCHIE E PUNTINI E LORO METODO DI PRODUZIONE”,
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione riguarda un procedimento per la realizzazione di prepreg (o pre-preg) -materiale composito fibrorinforzato di tipo “Carbon Look”, per componenti estetici privi di difetti quali macchie e puntini, ed il prodotto così ottenuto, che prevede in particolare l’utilizzo di BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche utilizzate come matrice. Ulteriore beneficio dell’utilizzo di questo catalizzatore è l’ottenimento di componenti estetici ad alta resistenza termica perché il composito curato ottenuto da prepreg prodotto con matrice opportunamente formulata, può raggiungere elevati valori di temperatura di transizione vetrosa.
Tecnica nota
Con il termine Pre-preg vengono indicati materiali compositi fibrorinforzati "preimpregnati" nei quali è presente come matrice una resina termoindurente, quale una resina epossidica.
Le fibre formano un tessuto, mentre la matrice fissa le fibre e determina le proprietà termomeccaniche del composito risultante. La matrice, dopo il processo di impregnazione del tessuto, si trova in stato di B-Stage, cioè allo stato liquido avente alta viscosità a temperatura ambiente in una desiderata configurazione che può essere curata successivamente in quanto l’agente di cura avente caratteristiche di latenza è presente nella matrice resinosa stessa.
E’ necessaria una conservazione a basse temperature per mantenere le caratteristiche di manipolabilità del pre impregnato o prepreg.
I prepreg quindi sono sempre conservati in aree raffreddate dal momento che il calore innesca il processo di polimerizzazione.
La produzione di manufatti in composito da prepreg avviene mediante utilizzo di autoclavi, presse riscaldate o forni.
I prepreg vengono utilizzati per la produzione di componenti ad alta resistenza termomeccanica. Il processo di produzione dei manufatti prevede la laminazione di uno o più strati di prepreg su uno stampo che determina le forme e le dimensioni del componente. I prepreg presentano lavorabilità tale da permettere l’ottenimento di componenti aventi forme complesse.
I prepreg utilizzati per applicazioni di tipo estetico fanno parte di un processo produttivo a cui si ricorre di solito nel momento in cui si voglia ottenere il classico effetto “Carbon Look” (effetto carbonio, cioè ove la struttura del tessuto sia visibile e la matrice resinosa curata sia trasparente e pressoché incolore.
Per esempio, una prestigiosa applicazione di pannelli “Carbon Look” è stata la realizzazione dell’intera carrozzeria della vettura supersportiva Pagani Zonda R (Italia 2007). L’utilizzo di prepreg permette il raggiungimento di finiture superficiali ottime e permette la realizzazione dell’effetto “Carbon Look” tanto ricercato dalle case automobilistiche per valorizzare i propri prodotti.
Compositi fibrorinforzati estetici di tipo “Carbon Look” vengono utilizzati per la produzione di manufatti estetici, che impiegano i prepreg in fibra di carbonio come materia prima, prepreg contenenti matrici termoindurenti ad esempio a base di resine epossidiche opportunamente formulate.
I componenti dopo il processo di cura devono essere trasparenti ed incolori, privi di difetti quali: macchie bianche e/o altri tipi di imperfezioni, ad esempio puntini bianchi.
I preimpregnati a matrice epossidica contengono tipicamente diciandiammide (DiCy) che funge da reticolante nel processo di polimerizzazione
La DiCy è una polvere che può essere dispersa nella formulazione tal quale oppure in forma pastosa, cioè previamente dispersa in resina epossidica. Essa è insolubile nella resina, ed il processo di polimerizzazione /reticolazione della matrice porta all’ottenimento di un polimero che contiene la DiCy nella sua struttura, perciò in una situazione ideale la DiCy tal quale non è presente nel composito completamente reticolato.
Durante il processo di produzione di componenti in composito fibrorinforzato a fibra carbonio, cioè nella polimerizzazione della matrice contenuta nel prepreg, sono presenti talvolta piccole quantità di diciandiammide non reagita. Essa, polvere di colore bianco, può costituire la causa di difetti quali macchie bianche e/o presenza di punti di piccole dimensioni molto visibili sulla superficie nera del composito estetico di tipo “Carbon Look”. Componenti che presentino queste tipologie di difetti vengono scartati perché non idonei all’applicazione stessa. L’utilizzo di quantità ridotta di DiCy, che permettano tuttavia la polimerizzazione della matrice che porti al raggiungimento delle caratteristiche termomeccaniche richieste, è una strategia utilizzata per ridurre la probabilità di occorrenza dei difetti summenzionati, senza dare garanzia assoluta di ottenimento di parti esenti da difetti.
La soluzione più ovvia al problema di difetti tipo macchie bianche e/o punti bianchi di piccola dimensione sui manufatti estetici di tipo “Carbon Look” è l’utilizzo di reticolanti alternativi alla DiCy.
Ad esempio, nei documenti brevettuali WO2014020072A2, Alzchem GmbH, e WO2012113879A1, Alzchem GmbH è stato descritto l’uso della cianammide. L’utilizzo della cianammide, tuttavia, presenta alcune difficoltà formulative, ad esempio la preparazione di matrici a viscosità superiori a 25 Pa.s @ 60 °C che mantengano caratteristiche di assenza di colore. Inoltre, allo stato attuale la cianammide porta etichettatura H361 (Sospetto di nuocere alla fertilità o al feto), vedi https://www.echa.europa.eu/web/guest/registrat ion-dossier/-/registered-dossier/15823/2/1 .
Compito della presente invenzione è quello di fornire un procedimento per ottenere compositi fibrorinforzati con matrice a base di resine epossidiche destinati alla realizzazione di componenti estetici “Carbon Look”, caratterizzati da trasparenza e totale assenza di colore, e privi di macchie e/o puntini bianchi.
Tale scopo è stato raggiunto attraverso l’utilizzo di un acido di Lewis avente caratteristiche di latenza, il BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come catalizzatore di polimerizzazione che ha sorprendentemente evidenziato come i componenti estetici, dopo il processo di cura, risultino essere trasparenti, incolori e privi di difetti, come macchie e/o puntini bianchi.
Il BCl3.(N,N-dimetilottilammina) è noto come catalizzatore per la polimerizzazione di resine epossidiche ma il suo utilizzo non è stato mai descritto per ottenere componenti estetici in compositi fibrorinforzati di tipo “Carbon Look” privi dei difetti sopraindicati. Inoltre, si è verificato sperimentalmente che l’utilizzo di questo catalizzatore fornisce l’ulteriore vantaggio di ottenere componenti estetici ad alta resistenza termica, mediante opportuna scelta delle resine epossidiche componenti della formulazione, perché il composito curato, ottenuto da pre-preg prodotto con una matrice di resine epossidiche opportunamente formulata, può raggiungere elevati valori di temperatura di transizione vetrosa, Tg, fino a 170 <0>C, inteso come valore di DMA-tanδ, (la tangente dello sfasamento tra stress e deformazione nell’analisi dinamico-meccanica, DMA).
Sommario dell'invenzione
Un primo oggetto della presente invenzione è pertanto quello di fornire un procedimento per l’ottenimento di prepreg per componenti estetici in composito fibrorinforzato di tipo “Carbon Look” utilizzando un acido di Lewis avente caratteristiche di latenza, quale il BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche di impregnazione.
Un secondo oggetto della presente invenzione è l’utilizzo di BCl3.(N,N-dimetilottilammina come catalizzatore di polimerizzazione di matrici di resine epossidiche opportunamente formulate per la produzione di componenti estetici “Carbon Look” completamente privi di macchie bianche e/o puntini bianchi, trasparenti ed incolori.
Un terzo oggetto della presente invenzione è l’utilizzo del BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche di impregnazione del tessuto di fibre di carbonio, opportunamente formulate, per l’ottenimento di componenti estetici ad alta resistenza termica.
Un quarto oggetto dell’invenzione è la formulazione di matrici di resine epossidiche che polimerizzate mediante l’utilizzo di BCl3.(N,N-dimetilottilammina), sono in grado di fornire compositi ad alta resistenza termica.
Breve descrizione delle figure
La Figura 1 mostra il tracciato DMA – curva di tanδ – del composito fibrorinforzato a matrice epossidica contenente BCl3.(N,N-dimetilottilammina) curato in autoclave 90 min @ 135 °C, pressione 6 bar. Tessuto in fibra di carbonio 400g/m<2>, contenuto di resina pari a 36%. DMA secondo ASTM D7028 effettuata su DMA Q850- TA Instruments.
La Figura 2 mostra la curva di viscosità complessa in rampa di temperatura, 2 °C/min, il valore di viscosità a 60 °C ed il valore di minima viscosità. I valori sono stati determinati al reometro DHR2(TA Instruments) munito di piatti paralleli in modalità oscillatoria. I valori di viscosità a 60 °C si trovano nell’intervallo tra 3 e 30 Pa.s, preferibilmente tra 15 e 25 Pa.s.
La Figura 3 mostra la trasparenza dei componenti in un composito fibrorinforzato a matrice epossidica contenente BCl3.(N,N-dimetilottilammina, determinata dopo processo di cura in autoclave. Dopo aver valutato diversi cicli di cura: 2 h a 110 <0>C, 1 h a 120 <0>C, e 90 min a 135 °C, vengono riportate due immagini dello stesso componente curato 90 min a<. >135°C, registrate in condizioni luminose diverse.
I prepreg ottenuti mediante impregnazione con le matrici epossidiche contenenti il catalizzatore BCl3.N,N-dimetilottilammina) presentano buon tack e buona lavorabilità. I prepreg sono stati prodotti mediante processo di impregnazione usando le seguenti tecniche: Impregnazione a solvente -soluzione di resina in metiletilchetone, oppure “hot-melt”.
Descrizione dettagliata dell'invenzione L’invenzione qui descritta è volta ad un procedimento per l’ottenimento di prepreg per componenti estetici in composito fibrorinforzato di tipo “Carbon Look” utilizzando BCl3.(N,N-dimetilottilammina come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche che ne costituiscono la matrice. Il catalizzatore si presenta in forma solida a temperatura ambiente e viene reso liquido mediante riscaldamento in forno a 38 - 40 °C.
Come si è già detto, le resine epossidiche contenenti (DiCy) diciandiammide, come agente reticolante, in genere possono portare a difetti quali macchie bianche e/o puntini bianchi sui componenti estetici curati che portano come conseguenza allo scarto degli stessi componenti.
La scelta dell’agente reticolante della resina epossidica secondo l’invenzione deriva dall’esigenza di superare tale problema tecnico, eliminando la presenza di macchie bianche e/o puntini bianchi sui componenti estetici “Carbon Look”.
Secondo il presente trovato infatti, ricorrendo all’uso di BCl3.(N,N-dimetilottilammina come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche, si produce un prepreg costituito da tessuti in fibra di carbonio preimpregnati con resine epossidiche del tutto prive di DiCy, e si fornisce un rivestimento trasparente che permette di ottenere componenti estetici “Carbon Look” privi di colore, di macchie bianche e/o puntini bianchi.
Inoltre, secondo un altro aspetto dell’invenzione, si fornisce una matrice di resina epossidica opportunamente formulata, per un rivestimento caratterizzato da un alta resistenza termica perché il composito curato ottenuto da prepreg prodotto con tale matrice opportunamente formulata può raggiungere elevati valori di temperatura di transizione vetrosa, Tg, fino a 170°C, inteso come valore di DMA-tanδ.
In una sua forma realizzativa particolarmente preferita il procedimento secondo l’invenzione prevede l’utilizzo di BCl3.(N,N-dimetilottilammina come catalizzatore di polimerizzazione di resine epossidiche opportunamente formulate in quantità comprese tra 4.0 e 11.0%, preferibilmente tra 5.0 e 8.0% in massa per l’ottenimento di componenti estetici di tipo “Carbon Look” trasparenti e incolori.
Inoltre, in combinazione con BCl3.(N,Ndimetilottilammina, sono state individuate diverse formulazioni della matrice di resine epossidiche curabili in grado di garantire un’alta resistenza termica nei componenti estetici ottenuti attraverso l’applicazione dell’invenzione, quali:
- miscele di resine epossidiche da bisfenolo-A solide e liquide,
- miscele di resine epossidiche da fenolonovolacche,
- miscele di resine epossidiche contenenti polimeri termoplastici,
Le formulazioni indicate in percentuali in massa sono riportate in dettaglio nelle tabelle qui di seguito riportate e possono portare ai risultati dichiarati in particolare la formulazione 1.
Il procedimento secondo la presente invenzione può essere impiegato mediante processo di impregnazione a solvente, con soluzione di resina epossidica in metiletilchetone (Processo A) o hotmelt, (Processo B) a seconda delle necessità produttive. Entrambi i processi, che vengono qui di seguito descritti, permettono di ottenere prepreg aventi buon tack e buona lavorabilità.
Produzione prepreg mediante impregnazione a solvente (Processo A)
Preparazione Resina - Formulazione 1:
In un contenitore di acciaio vengono introdotti 67 kg di Poli[(fenil glicidil etere)-coformaldeide], CAS 28064-14-4 in forma di soluzione all’80% in metil etil chetone, 6,7 kg di Poli(Bisfenolo A-co-epicloroidrina), solida CAS 25068-38-6 in forma di soluzione all’70% in metil etil chetone. Il contenitore viene collocato sotto un motore munito di girante di tipo “Cowles” e la miscela viene lasciata sotto agitazione per 10 min a temperatura ambiente. Alla soluzione resinosa risultante vengono aggiunti 17,2 kg di una soluzione al 9% in massa di 2,2-Bis(4-idrossifenil)propano-co-epicloridrina, CAS 68038-14-4 in Poli(Bisfenolo A-co-epicloroidrina), liquida CAS 25068-38-6 previamente riscaldata a 80 °C. La miscela viene mantenuta in agitazione per 20 minuti. Alla soluzione, sotto agitazione, vengono aggiunti gli additivi disaeranti 0,5 kg, ed in seguito 8,6 kg di BCl3.(N,N-dimetilottilammina. La miscela viene lasciata in agitazione per 20 min. Una aliquota viene prelevata per il controllo della viscosità Brookfield a 20 °C, girante 5, 100 rpm. Se necessario vi è l’aggiunta di ulteriore solvente, metil etil chetone, per raggiungere il valore di viscosità Brookfield (tra 80 e 120 cP) ottimale per il processo di impregnazione a solvente.
Fase 2 Impregnazione a solvente
La resina viene versata nella vasca di impregnazione nella quale il tessuto in fibra carbonio verrà impregnato mediante immersione. Dopo il passaggio nella vasca di impregnazione, l’eccesso di soluzione resinosa viene eliminato mediante rulli spremitori. Il tessuto bagnato di resina passa attraverso uno o più forni a temperature che possono variare tra 95 e 115 °C, a seconda della grammatura del tessuto in fase di impregnazione. All’uscita dall’ultimo forno il tessuto viene arrotolato assieme ad un film distaccante, sopra e sotto il prepreg, attorno ad un’anima in cartone.
Pertanto, in sintesi il procedimento secondo l’invenzione è basato sull’impiego di un catalizzatore BCl3.(N,N-dimetilottilammina per la polimerizzazione delle resine epossidiche al fine di ottenere componenti estetici in composito fibrorinforzato di tipo “Carbon Look”.
Produzione prepreg mediante impregnazione Hot melt (Processo B)
Preparazione Resina - Formulazione 4
In un contenitore vengono introdotti 63,1 kg di Poli[(fenil glicidil etere)-co-formaldeide], CAS 28064-14-4, previamente riscaldati a 80 °C, 8,9 kg di Poli(Bisfenolo A-co-epicloroidrina), solida CAS 25068-38-6. La miscela viene lasciata sotto agitazione a caldo fino a completa dissoluzione della resina solida. A questa soluzione vengono aggiunti 16,9 kg di una soluzione al 10% in massa di 2,2-Bis(4-idrossifenil)propano-co-epicloridrina, CAS 68038-14-4 in Poli(Bisfenolo A-coepicloroidrina) liquida CAS 25068-38-6, previamente riscaldata a 80 °C. La miscela viene lasciata in agitazione a caldo fino all’ottenimento di una soluzione omogenea. Ad essa, sotto agitazione, viene aggiunto 1 kg di additivo disaerante ed in seguito 10,1 kg di BCl3.(N,N-dimetilottilammina) previamente reso liquido mediante riscaldamento a 40 °C. La temperatura massima durante la miscelazione è pari a 80 °C.
Preparazione film resinoso
La resina miscelata viene versata in mezzo a calandre riscaldate tra 40 e 90 °C, preferibilmente tra 55 e 65 °C. Il film resinoso viene preparato mediante colata dalle calandre, il cui “gap” è stato opportunamente impostato per l’ottenimento della grammatura di film desiderata, su carta siliconata. La carta siliconata viene arrotolata attorno un’anima di cartone.
Preparazione prepreg
Il film di resina viene accoppiato a caldo (temperatura tra 55 e 65 °C) con il tessuto in fibra carbonio della grammatura desiderata.
Parte sperimentale
L’invenzione sarà ora ulteriormente descritta mediante i seguenti esempi che non devono essere intesi in senso limitativo, ma solo indicativo.
Esempio 1 – Formulazione 1
La reattività della matrice epossidica relativa alla formulazione 1, è stata determinata mediante calorimetria a scansione differenziale (DSC) su DSC Q 2000 – TA Instruments -, secondo ASTM E2160. Ai fini dell’esecuzione della prova la formulazione è stata preparata esente da solvente, metil etil chetone. I valori rilevati sono: Onset entalpico = 123,95 °C, Picco entalpico = 152,43 °C ed Entalpia = 371,5 J/g. L’analisi di valori di viscosità complessa a 60 <0>C, determinati al reometro DHR2(TA Instruments) munito di piatti paralleli in modalità oscillatoria. Tali valori permettono lo svolgimento del corretto processo di impregnazione e l’ottenimento di prepreg atti alla produzione di componenti estetici di tipo “Carbon Look” esenti da difetti mediante polimerizzazione, previa laminazione su appositi stampi, in autoclave.
Esempio 2 -In una sua forma realizzativa particolarmente preferita, il procedimento secondo l’invenzione prevede l’utilizzo di BCl3.(N,N-dimetilottilammina come catalizzatore di polimerizzazione delle resine epossidiche opportunamente formulate in quantità comprese tra 4,0 e 11,0% in massa preferibilmente nell’intervallo più stretto da 5,0 a 8,0% in massa che porta all’ottenimento di componenti estetici di tipo “Carbon Look” trasparenti e incolori.
Esempio 3
Il composito curato ottenuto da prepreg prodotto con matrice opportunamente formulata può raggiungere elevati valori di temperatura di transizione vetrosa, Tg, fino a 170 <0>C, inteso come valore di DMA-tanδ. La curva del DMA è illustrata in fig. 1.
Esempio 4
Formulazioni contenenti miscele di resine epossidiche da bisfenolo-A solide e liquide, fenolo-novolacche, polimeri termoplastici, ad esempio resina fenossilica in combinazione con il BCl3.(N,N-dimetilottilammina): i valori di viscosità complessa a 60 <0>C, determinati al reometro DHR2(TA Instruments) munito di piatti paralleli in modalità oscillatoria, variano dai 3 ai 30 Pa.s.
Esempio 4 -La trasparenza dei componenti è stata determinata dopo processo di cura in autoclave. Sono stati valutati diversi cicli di cura, a titolo di esempio 2 h a 110 <0>C, 1 h a 120 <0>C, 90 min a 135
<0>C. I prepreg contenenti le matrici epossidiche contengono il catalizzatore BCl3.(N,N-dimetilottilammina). Le caratteristiche di trasparenza dei componenti sono mostrate in fig. 3.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1) Un prepreg comprendente almeno uno strato di fibre di carbonio ed una matrice di resine termoindurenti, la matrice termoindurente impregnando almeno parzialmente l’almeno uno strato di fibre di carbonio, in cui la matrice comprende almeno un gruppo epossidico ed un agente indurente (polimerizzante) per curare la/le resina termoindurente curabile, in cui l’agente indurente presente disciolto nella matrice è costituito da un acido di Lewis avente caratteristiche di latenza.
- 2) Un prepreg come alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’agente indurente (polimerizzante) è la BCl3.(N,N-dimetilottilammina).
- 3) Un prepreg come ad una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la matrice di resina termoindurente curabile è costituita da una miscela selezionata fra almeno una miscela di: resine epossidiche da bisfenolo – A solide e liquide, resine epossidiche da fenolonovolacche, e resine da polimeri termoplastici.
- 4) Un prepreg come ad una qualunque delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la matrice termoindurente ha la seguente formulazione :
- 5) Un prepreg come ad una delle rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che la matrice termoindurente ha la seguente formulazione:
- 6) Un prepreg come ad una delle rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che la matrice termoindurente ha la seguente formulazione:
- 7) Un prepreg come ad una delle rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che la matrice termoindurente ha la seguente formulazione:
- 8) Un prepreg come ad una qualunque delle rivendicazioni da 2 in poi caratterizzato dal fatto che la BCl3.(N,N-dimetilottilammina è presente in quantità comprese tra 4.0 e 11.0 % in massa delle resine epossidiche utilizzate .
- 9) Un prepreg come alla rivendicazione precedenti caratterizzato dal fatto che la BCl3.(N,N-dimetilottilammina è presente in quantità comprese tra 5.0 e 8.0 % in massa delle resine epossidiche utilizzate.
- 10) Un prepreg come ad una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 6 caratterizzato dal fatto che i valori di viscosità complessa a 60° della matrice termoindurente, determinati al reometro DHR2 (TA Instruments) munito di piatti paralleli in modalità oscillatoria, variano dai 3 ai 30 Pa.s.
- 11) Composito curato ottenuto da prepreg prodotto con matrici come ad una qualunque delle rivendicazioni da 4 a 9 caratterizzato dal fatto che raggiunge valori di temperatura di transizione vetrosa (Tg) fino a 170°C, inteso come valore di DMA-tanδ.
- 12) Un procedimento per la realizzazione di un materiale composito fibrorinforzato a fibra carbonio, mediante polimerizzazione della matrice di impregnazione comprendente una o più resine termoindurenti, con almeno un gruppo epossidico, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: a) aggiungere in un contenitore ad una soluzione di Poli(Fenil glicidil etere)–coformaldeide) in soluzione all’80% in metil etil chetone, una soluzione di poli (Bisfenolo A-coepicloroidrina) solida in forma di soluzione al 70% in meti etil chetone, dove il rapporto Poli(Fenil glicidil etere)–co-formaldeide):(Bisfenolo A-coepicloro-idrina) solida (wt/wt) è compreso tra 0,7:1 e 12:1, preferibilmente tra 5:1 e 10:1; b) sottoporre la miscela ottenuta ad agitazione meccanica per 10 minuti a temperatura ambiente; c) aggiungere alla soluzione resinosa risultante una soluzione tra 9 e 10% in massa di 2,2-Bis(4-idrossifenil) propano-co-epicloridrina liquida previamente riscaldata a 80°C, dove il rapporto soluzione resinosa risultante:soluzione tra 9 e 10% in massa di 2,2-Bis(4-idrossifenil) propano-co-epicloridrina liquida (wt/wt) è compreso tra 2:1 e 4:1; d) mantenere la miscela sotto agitazione per 20 minuti; e) aggiungere sotto agitazione additivi tra 0,4% e 12%, preferibilmente tra 0,5% e 1,5% in massa, ed in seguito BCl3.(N,N-dimetilottilammina tra 4% e 11% in massa, preferibilmente tra 5% e 8% in massa, lasciando la miscela in agitazione per 20 min; f) si verifica la viscosità Brookfield e se necessario si aggiunge ulteriore solvente, metil etil chetone, per raggiungere il valore di viscosità Brookfield (tra 80 e 120 cP) ottimale per il processo di impregnazione a solvente. g) La resina viene versata nella vasca di impregnazione nella quale il tessuto in fibra carbonio verrà impregnato mediante immersione; h) dopo il passaggio nella vasca di impregnazione, si elimina l’eccesso di soluzione resinosa mediante rulli spremitori; i) il tessuto bagnato di resina passa attraverso uno o più forni a temperature che possono variare tra 95 e 115 °C, a seconda della grammatura del tessuto in fase di impregnazione; l) all’uscita dall’ultimo forno il tessuto viene arrotolato assieme a film distaccante, sopra e sotto il prepreg, attorno ad un’anima in cartone.
- 13) Uso, in un prepreg comprendente almeno uno strato di fibre di carbonio ed una matrice di resine termoindurenti comprendenti almeno un gruppo epossidico, la matrice di resine termoindurenti impregnando almeno parzialmente l’almeno uno strato di fibra di carbonio, di BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come catalizzatore (polimerizzante) delle resine epossidiche utilizzate come matrice di impregnazione, allo scopo di assicurare la trasparenza ed evitare nei componenti estetici prodotti con tale prepreg, la presenza di difetti quali macchie e puntini bianchi.
- 14) Uso di BCl3.(N,N-dimetilottilammina) come alla rivendicazione precedente dove la matrice di resina termoindurente curabile è costituita da una miscela selezionata fra almeno una miscela di : resine epossidiche da bisfenolo – A solide e liquide, resine epossidiche da fenolo-novolacche, e resine da polimeri termoplastici, per assicurare valori di viscosità complessa a 60 °C determinati al reometro DHR2(TA Instruments) munito di piatti paralleli in modalità oscillatoria, compresi tra 3 e 30 Pa.s.
- 15) Un procedimento per la realizzazione di un materiale composito fibrorinforzato a fibra carbonio, mediante polimerizzazione della matrice di impregnazione comprendente una o più resine termoindurenti, con almeno un gruppo epossidico, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: a) aggiungere in un contenitore a Poli(fenil glicidil etere)-co-formaldeide], previamente riscaldata a 80 °C, della Poli(Bisfenolo A-coepicloroidrina), solida dove il rapporto in massa tra Poli(fenil glicidil etere)-co-formaldeide] e Poli(Bisfenolo A-co-epicloroidrina) solida è compreso fra 0,5 e 1 e 11: 1, preferibilmente tra 5:1 e 10:1; b) sottoporre la miscela ottenuta ad agitazione a caldo fino a completa dissoluzione della resina solida; c) aggiungere alla soluzione risultante una soluzione al 10% in massa di 2,2-Bis(4-idrossifenil)propano-co-epicloridrina, in Poli(Bisfenolo A-co-epicloroidrina) liquida, previamente riscaldata a 80 °C, dove il rapporto in massa tra soluzione risultante e soluzione di 2,2-Bis(4-idrossifenil)propano-co–epicloridrina è compreso fra 2:1 e 4:1 d) mantenere la miscela ottenuta in agitazione a caldo fino all’ottenimento di una soluzione omogenea; e) aggiungere a detta soluzione omogenea, sempre sotto agitazione, uno o più additivi tra lo 0,4 ed il 12% in massa, preferibilmente tra 0,5 ed 1,0% in massa, ed in seguito BCl3.(N,N-dimetilottilammina) previamente reso liquido mediante riscaldamento a 40 °C, tra il 4,0 ed il 11,0% in massa, preferibilmente tra il 5,0 ed il 8,0% in massa rispetto alla soluzione omogenea, con una temperatura massima durante la miscelazione pari a 80 °C. f) preparare il film resinoso colando la resina miscelata così ottenuta in mezzo a calandre riscaldate tra 40 e 90 °C, preferibilmente tra 55 e 65 °C, dopo aver impostato il “gap” fra le dette calandre per l’ottenimento della grammatura di film desiderata su carta siliconata; g) arrotolare la carta siliconata attorno ad un’anima di cartone. h) accoppiare il film di resina a caldo (temperatura tra 55 e 65 °C) con il tessuto in fibra carbonio della grammatura desiderata.
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