MX2013010790A - Productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y partes moldeadas producidas a partir de los mismos hechas de una composicion de poliuretano que tiene componentes de resina liquida. - Google Patents
Productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y partes moldeadas producidas a partir de los mismos hechas de una composicion de poliuretano que tiene componentes de resina liquida.Info
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Abstract
La invención se refiere a productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y partes moldeadas producidas a partir de los mismos compuestos de composiciones de poliuretano con componentes de resma líquida, preferentemente polioles líquidos.
Description
PRODUCTOS PREIMPREGNADOS DE POLIURETANO ESTABLES EN ALMACENAMIENTO Y PARTES MOLDEADAS PRODUCIDAS A PARTIR DE LOS MISMOS HECHAS DE UNA COMPOSICIÓN DE POLIURETANO QUE TIENE COMPONENTES DE RESINA LÍQUIDA
Campo de la Invención
La invención se refiere a productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y partes moldeadas producidas a partir de los mismos compuestas de composiciones de poliuretano con componentes de resina liquida, preferentemente polioles líquidos.
ANTECEDENTES
Las composiciones de poliuretano con componentes de resina líquida, preferentemente polioles líquidos, son particularmente adecuadas para la producción de productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y para partes moldeadas producidas a partir de los mismos (componentes compuestos) . Los productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento pueden obtenerse mediante un proceso que utiliza la impregnación en forma de telas y no tejidos utilizando dichas composiciones de poliuretano reactivas.
Varios procesos de moldeo, tales como por ejemplo el proceso de moldeo por transferencia de reacción (RTM) , comprenden la introducción de las fibras de refuerzo en un - -
molde, el cierre del molde, la introducción de una formulación de resina reticulable en el molde y la subsecuente reticulación de la resina, típicamente mediante la aplicación de calor.
Una de las limitaciones de tal proceso es la relativa dificultad de colocar las fibras de refuerzo en el molde. Las capas individuales de la tela o el no tejido deben cortarse al tamaño y adaptarse a una gran variedad de geometrías de molde. Esto puede ser tanto demandante en tiempo como también complicado, en particular cuando también se pretende que la parte moldeada contenga espuma u otros núcleos. Serían deseables en la presente refuerzos de fibra moldeables con simple manipulación y posibilidades de reconfiguración preexistentes.
Los materiales reforzados con fibras en forma de productos preimpregnados ya se utilizan en muchas aplicaciones industriales debido a su facilidad de manejo y a su incrementada eficiencia durante el procesamiento en comparación con la tecnología alternativa de asentar en húmedo.
Los industriales usuarios de tales sistemas, así como de tiempos de ciclos más rápidos y mayores estabilidades en almacenamiento incluso a temperatura ambiente, también demandan la posibilidad de cortar los productos preimpregnados al tamaño, sin contaminar las herramientas de - -
corte con el material de matriz frecuentemente pegajoso durante el cortado automático al tamaño y el asentamiento de las capas de producto preimpregnado individuales.
Asi como los poliésteres, vinilésteres y sistemas de epoxi, existe un rango de resinas especializadas en el campo de los sistemas de matriz de reticulación. Éstas también incluyen resinas de poliuretano que debido a su dureza, tolerancia al daño y resistencia se utilizan en particular para la producción de perfiles compuestos mediante procesos de pultrusión. La toxicidad de los isocianatos utilizados se menciona frecuentemente como una desventaja.
Los compuestos de poliuretano también exhiben dureza superior en comparación con los vinilésteres, las resinas de poliéster insaturadas (UPR) o las resinas híbridas de UPR-uretano.
Los productos preimpregnados y compuestos producidos a partir de los mismos en base a sistemas de epoxi se describen, por ejemplo, en la WO 98/50211, US 4, 992, 228, US 5,080,857, US 5,427,725, GB 2007676, GB 2182074, EP 309 221, EP 297 674, WO 89/04335, US 5,532,296 y US 4,377,657, US 4, 757, 120.
En la WO 2006/043019, se describe un proceso para la producción de productos preimpregnados a base de polvos de poliuretano de resina epóxica.
Además, se conocen los productos preimpregnados a - -
base de termoplásticos en forma de polvos como matriz.
En la US 2004/0231598, se describe un método en donde las partículas se pasan a través de una cámara de aceleración especial con carga electrostática. Este dispositivo se utiliza para el revestimiento de sustratos de fibra de vidrio, aramida o carbono para la producción de productos preimpregnados a partir de resinas termoplásticas . Como resinas se mencionan polietileno (PE) , polipropileno (PP) , éter cetona de poliéter (PEEK) , sulfona de poliéter (PES) , sulfona de polifenilo (PPS) , poliimida (PI), poliamida (PA) , policarbonato (PC) , tereftalato de polietileno (PET) , poliuretano (PU), poliéster y fluoropolimeros . Los textiles de producto preimpregnado termoplástico producidos a partir de las mismas exhiben una dureza inherente, buen comportamiento amortiguador visco elástico, vida ilimitada en almacenamiento y buena resistencia a químicos y capacidad de reciclado .
En la WO 98/31535, se describe un método para la impregnación del polvo, en donde las cuerdas de fibra de vidrio o carbono que van a impregnarse se impactan con una mezcla de partículas/líquido o partículas/gas en un perfil de velocidad definido. En éste, los polvos consisten de materiales cerámicos o termoplásticos, inter alia poliuretano termoplástico.
En la WO 99/64216, se describen productos - -
preimpregnados y compuestos y un método para su producción, en donde se utilizan emulsiones con partículas poliméricas tan pequeñas que permiten el revestimiento de la fibra individual. Los polímeros de las partículas tienen una viscosidad de al menos 5000 centipoises y son polímeros de poliuretano ya sea termoplásticos o de reticulación.
En la EP 0590702, se describen impregnaciones de polvo para la producción de productos preimpregnados, en donde el polvo consiste de una mezcla de un termoplástico y un monómero reactivo o prepolímeros . La O 2005/091715 describe de manera similar el uso de termoplásticos para la producción de productos preimpregnados .
Michaeli et al., describe el desarrollo de una tecnología de polvos para un proceso de pultrusión con poliuretanos termoplásticos, referidos como TPU, en Coatings & Composite Materials (Revestimientos y materiales compuestos), No. 19, p 37-39, 1997.
Además, en el artículo Processing and properties of thermoplastic polyurethane prepreg (Procesamiento y propiedades de productos preimpregnados de poliuretano termoplástico) (Ma, C; C.M. Chiang, C.L. Annual Technical Conference - Society of Plastics Engineers (1991), 49a 2065-9) se describen productos preimpregnados de poliuretano termoplástico (TPU) a base de sistemas TPU que contienen solventes y agua.
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Se conocen productos preimpregnados con una matriz a base de poliuretanos de 2 componentes (2-C PUR) . La categoría de los 2-C PUR comprende esencialmente los sistemas de resina de poliuretano reactiva estándar. En principio, este es un sistema comprendido de dos componentes separados. Aunque el ingrediente crítico de un componente es siempre un poliisocianato, en el caso del segundo éste es polioles, o con los recientes desarrollos también mezclas de amino- o amina-poliol . Las dos partes se mezclan entre sí solamente poco antes del procesamiento. Después de esto la cura química tiene lugar mediante poli-adición con la formación de una red de poliuretano o poliuera. Después de mezclar los dos componentes, los sistemas de 2 componentes tienen un tiempo de procesamiento limitado (tiempo de espera, tiempo de empleo útil) , a medida que la reacción que se establece conduce a un incremento gradual de la viscosidad y finalmente a la gelificación del sistema. Sin embargo, muchos factores determinan la efectiva duración de su capacidad de procesamiento: la reactividad de los socios de reacción, la catálisis, la concentración, la solubilidad, el contenido de humedad, la relación de NCO/OH y la temperatura ambiente son los más importantes [Lackharze, Stoye/Freitag, Hauser-Verlag, 1996, páginas 210/212] . La desventaja de los productos preimpregnados a base de tales sistemas de 2-C PUR es que solamente se dispone de un corto tiempo para el procesamiento - -
del producto preimpregnado en un compuesto. Consecuentemente tales productos preimpregnados no son estables por varias horas, por no mencionar días.
Después sigue una descripción de los productos preimpregnados de poliuretano o compuestos a base de sistemas de 2-C PUR. En el articulo por K. Recker, se reporta el desarrollo de un sistema de 2-C poliuretano para el proceso de matriz de resina con referencia particular a las propiedades de procesamiento para componentes de SMC. [Baypreg - a novel POLYURETHANE material for the resin mat process (Baypreg - un nuevo material de poliuretano para el proceso de matriz de resina) , Recker, Klaus, Künststoffe-Plastics 8, 1981) .
La O 2005/049301 describe un sistema de 2-C PUR catalíticamente activado, en donde el componente de poli-isocianato y el poliol se mezclan y se procesan en un compuesto por pultrusión.
En la WO 2005/106155, se describen compuestos reforzados con fibras para la industria de la construcción, que se producen por medio de tecnología de inyección de fibras largas (LFI) con sistemas de 2-C poliuretano.
En la JP 2004196851, se describen compuestos que se producen a partir de fibras de carbono y fibras orgánicas, tales como, por ejemplo, cáñamo, con el uso de una matriz de 2-C PUR a base de diisocianato de metilenodifenilo polimérico - -
(MDI) y compuestos que contienen un grupo OH especifico.
La EP 1 319-503 describe compuestos de poliuretano en donde se utilizan capas de cubierta de poliuretano especiales para un impregnado laminado de fibra con una resina 2-C PUR, que reviste una capa núcleo (e.g., un panal de papel) . La resina 2-C PUR, por ejemplo, consiste de MDI y una mezcla de trioles y dioles de polipropileno de copolimeros de óxido de etileno óxido de propileno.
En la WO 2003/101719, se describen compuestos a base de poliuretano y los métodos de producción. Estos son resinas de 2-C poliuretano con viscosidades y tiempos de gelificación específicos definidos.
Los sistemas de 2-C PUR también se describen en: "Fiber reinforced polyurethane composites: shock tolerant components with particular emphasis on armor plating" (Compuestos de poliuretano reforzados con fibras: componentes tolerantes al impacto con particular énfasis en chapado de blindaje) (Ratcliffe, Colin O.; Crane, Roger M. ; Santiago, Armandi L., AMD (1995), 211 (Innovative Processing and Characterization of Composite Materials) (Innovador procesamiento y caracterización de materiales compuestos) 29-37), y en Fiber-reinforced polyurethane composites. I. Process feasibility and morphology (Compuestos de poliuretano reforzados por fibras. I. Conflabilidad y morfología del proceso) (Ma, Chen Chi M. ; Chen, Chin Hsing. International - -
SA PE Symposium and Exhibition (1992), 37 (Mater. Work. You 21st Century) , 1062-74).
Además de las diferentes bases de aglutinante, las lacas de curado contra humedad corresponden en gran medida a sistemas de 2-C análogos tanto en su composición como también en sus propiedades. En principio, se utilizan los mismos solventes, pigmentos, rellenadores y sustancias auxiliares. A diferencia de las lacas de 2-C, por razones de estabilidad estos sistemas no toleran ninguna humedad antes de su aplicación.
También se conocen sistemas físicamente secados a base de elastómeros de PUR no reactivos. Éstos son uretanos termoplásticos lineales de alto peso molecular de dioles y diisocianatos, preferentemente MDI, TDI, HDI e IPDI. Tales sistemas termoplásticos como norma exhiben muy altas viscosidades y por tanto muy altas temperaturas de procesamiento. Esto obstaculiza críticamente su Uso para productos preimpregnados . En la producción de productos preimpregnados con compuestos de fibra, el uso de polvos en sistemas reactivos es más inusual y hasta ahora se ha limitado a pocos campos de uso. Probablemente el proceso más común para aplicar un polvo sobre una superficie de fibra es el proceso de lecho fluidizado (impregnación de lecho fluidizado) . Por medio de un flujo dirigido hacia arriba, las partículas de polvo se convierten a un estado en donde - -
exhiben propiedades tipo fluido. Este proceso se utiliza en la EP 590 702. En este, las cuerdas de grupos de fibras individuales se separan y se revisten con el polvo en el lecho fluidizado. El polvo aquí consiste de una mezcla de polvo reactivo y termoplástico, a fin de optimizar asi las propiedades de la matriz. Finalmente las fibras para hilar individuales (grupos de fibras) se colocan juntas y varias capas se comprimen bajo una presión de 16 bar durante aproximadamente 20 minutos. Las temperaturas varían entre 250 y 350°C. Sin embargo, en el proceso de lecho fluidizado frecuentemente se presenta un revestimiento irregular, en particular si las cuerdas no se desmontan.
Con referencia a esto, en la US 20040231598 se propone un método que funciona de manera similar al proceso de lecho fluidizado. En éste, un flujo de aire transporta las partículas al sustrato y se efectúa una deposición uniforme del polvo a través de una configuración específica.
Un proceso adicional se describe en la US 20050215148. Ahí se logran distribuciones uniformes del polvo sobre las fibras con el dispositivo antes mencionado. En éste, el tamaño de partícula varía de 1 a 2000 um. En varios experimentos, el revestimiento se efectúa desde uno o desde los dos lados. A través de la aplicación uniforme del polvo, se obtienen laminados sin inclusiones de aire después de la subsecuente compresión del producto preimpregnado . - -
Una solicitud adicional, WO 2006/043019, describe el uso de resinas de epoxi y amino-terminadas en forma de polvo. En este, los polvos se mezclan y se aplican sobre las fibras. Enseguida, las partículas se sinterizan. El tamaño de partícula se encuentra entre 1 y 3000 µp?, pero preferentemente entre 1 y 150 µp?.
Esta restricción del tamaño de partícula a diámetros más bien pequeños también se recomienda en un estudio por la Universidad del Estado de Michigan. La teoría aquí es que será más probable que las partículas con pequeños diámetros sean capaces de penetrar en las cavidades entre los filamentos individuales que partículas con mayores diámetros (S. Padaki, L.T. Drzal: a simulation study on the effects of particle size on the consolidation of polymer powder impregnated tapes (S. Padaki, L.T. Drzal: un estudio simulado sobre los efectos del tamaño de partícula en la consolidación de cintas impregnadas con polvo polimérico) Department of Chemical Engineering, Michigan State University, Composites: Part A (1999) , pp. 325-337).
Además de la tecnología de producto preimpregnado, también se utilizan sistemas de polvo reactivo en otros procesos estándar, por ejemplo, en tecnología de bobinado [M.N. Ghasemi Nejhad, K.M. Ikeda: Design, manufacture and characterization of composites using on-line recycled thermoplastic powder impregnation of fibers and in-situ - -
filament winding (Diseño, manufactura y caracterización de compuestos utilizando impregnación de fibras con polvo termoplástico reciclado en linea y bobinado de filamento in situ) , Department of Mechanical Engineering, University of Hawaii at Manoa, Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 11, pp. 533-572, noviembre 1998] o en el proceso de pultrusión. Para el proceso de pultrusión, por ejemplo, la cuerdas de fibra (impregnados de estopa) se revisten con el polvo y primeramente se enrollan y se almacenan como los llamados impregnados de estopa. Una posibilidad para su producción se describe en un articulo en el SAMPE Journal [R.E. Allred, S.P. esson, D.A. Babow: powder impregnation studies for high temperature towpregs (R.E. Allred, S.P. Wesson, D.A. Babow: estudios de impregnación de polvos para impregnados de estopa a alta temperatura) Adherent Technologies, SAMPE Journal, Vol. 40, No. 6, pp. 40-48, noviembre/diciembre 2004]. En un estudio adicional, tales impregnados de estopa se presionaron entre si mediante el proceso de pultrusión y se curaron para proporcionar los componentes del material [M.C. Parasnis, K. Ramani, H.M. Borgaonkar: Ribbonizing of electrostatic powder spray impregnated thermoplastic tows by pultrusión (M.C. Parasnis, K. Ramani, H.M. Borgaonkar: enlazado de estopas termoplásticas impregnadas por aspersión con polvo electrostático mediante pultrusión) School of Mechanical - -
Engineering, Purdue University, Composites, Part A, Applied science and manufacturing, Vol. 27, pp. 567-574, 1996] . Aunque la producción de impregnados de estopa y la subsecuente compresión en el proceso de pultrusion ya se han llevado a cabo con sistemas duroplásticos, en gran medida solamente se han utilizado hasta ahora sistemas termoplásticos en este proceso.
En la DE 102009001793.3 y la DE 102009001806.9, se describe un proceso para la producción de productos preimpregnados estables en almacenamiento, que consiste esencialmente de A) al menos un soporte fibroso y B) al menos una composición de poliuretano reactiva en forma de polvo como material de matriz.
SUMARIO
El objetivo fue encontrar un proceso más simple para la producción de sistemas de producto preimpregnado a base de poliuretano, de simple manejo, es decir, no tóxicos a base de composiciones de poliuretano. Un objetivo adicional de esta invención fue encontrar productos preimpregnados con material de matriz de poliuretano que pudiera producirse mediante un proceso simple, en donde el énfasis principal debe colocarse en el manejo y la vida en almacenamiento de los productos preimpregnados.
Para la producción de productos preimpregnados seria ventajoso si la viscosidad de las preparaciones de los - -
materiales de matriz no reticulados fuera suficientemente baja para asegurar que el humedecimiento del soporte fibroso tenga un contenido de volumen de fibra suficiente durante la producción del componente compuesto, durante la cual también puede ser ventajosa la tixotropia, de tal modo que pueda evitarse que corra la resina en segmentos del componente vertical .
A través de la selección de materiales de inicio adecuados para la producción de los materiales de matriz, debe asegurarse un tiempo de procesamiento suficientemente largo (dependiendo de la aplicación particular en la producción de los compuestos) entre la fusión del material de matriz no completamente reactivado y la terminación de la reacción.
Se conocen los productos preimpregnados de poliuretano estables en almacenamiento y las partes moldeadas producidas a partir de los mismos de la DE 10209001793 y la DE 102009001806.
La DE 102010029355.5 se refiere a la aplicación por fusión para sistemas de productos preimpregnados de poliuretano.
La DR 102010030233.3 describe sistemas de productos preimpregnados de poliuretano que tienen una curvatura complej a .
La DE 102010030234.1 presenta sistemas de productos - -
preimpregnados de poliuretano que contienen solvente.
La DE 102010041239.2 reivindica sistemas de productos preimpregnados de poliuretano coloreados. La DE 102010041256.2 a su vez trata los sistemas de productos preimpregnados de poliuretano sobre hojas delgadas de metal fijas, mientras la DE 102010041243.0 describe sistemas de productos preimpregnados de poliuretano con un contenido de volumen de fibra menor que 50%. Una característica común a todos dichos documentos es que los componentes de resina descritos en los mismos (polímeros b) deben tener carácter de resina, i.e., una temperatura de transición de vidrio (Tg) de al menos 40 °C. Esta alta Tg se ha considerado hasta ahora necesaria para asegurar la estabilidad en almacenamiento del producto preimpregnado .
Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que estas aplicaciones descritas en el sector de productos preimpregnados de poliuretano impregnados, reactivos y estables en almacenamiento pueden realizarse con particular ventaja si utilizan componentes de resina líquida, preferentemente polioles, como el componente de resina. Aquí la ventaja en términos de tecnología de procesos es aparente no solamente en la producción de los productos preimpregnados sino también en el subsecuente prensado para proporcionar componentes compuestos en términos de mejor capacidad de procesamiento, sin sacrificio resultante de la estabilidad en - -
almacenamiento del producto preimpregnado. En particular, la producción de los productos preimpregnados procede sin indeseable formación de ampollas u otro rompimiento de la superficie. Durante el subsecuente prensado para proporcionar compuestos, los componentes de resina liquida conducen a un flujo mejorado dentro de las capas y por tanto a propiedades superiores del material.
Adicionalmente, en virtud de la viscosidad comúnmente relativamente baja del material de matriz a temperaturas relativamente altas el prensado para proporcionar el componente compuesto puede llevarse a cabo a presiones relativamente bajas, y esto puede ser ventajoso.
Por tanto se obtienen productos preimpregnados con propiedades de procesamiento al menos iguales o incluso mejores que las descritas en la DE 102009001793 o la DE 102009001806, que pueden utilizarse para la producción de compuestos de alto desempeño para varias aplicaciones en el sector de la construcción, automotriz, industria aeroespacial, tecnología de energía (plantas de energía eólica) y en la construcción de botes y barcos. Las composiciones de poliuretano reactivas útiles de acuerdo con la invención son ambientalmente inocuas, de bajo costo, exhiben buenas propiedades mecánicas, son fáciles de procesar y después de la cura se caracterizan por su buena resistencia al clima y por una relación balanceada entre rigidez y - -
flexibilidad.
El tema de la invención son los productos preimpregnados que comprenden
A) al menos un soporte fibroso, y
B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz,
en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina liquida b) que tiene grupos funcionales reactivos a isocianatos y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C, con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramo, y di- o poli-isocianatos internamente bloqueados y/o bloqueados con agentes bloqueadores como agentes de curado a) .
La temperatura de transición de vidrio Tg y el punto de fusión se determinan de acuerdo con el DIN EN ISO 11357-1 y DIN 53765.
Después de enfriar a temperatura ambiente, los productos preimpregnados de acuerdo con la invención producidos de acuerdo con la invención exhiben muy alta estabilidad en almacenamiento a temperatura ambiente, siempre que el material de matriz tenga una Tg de al menos 40 °C. Dependiendo de la composición de poliuretano reactiva contenida y de la catálisis, éste se encuentra al menos varios días a temperatura ambiente, pero como norma los productos preimpregnados son estables en almacenamiento - -
durante varias semanas o incluso meses a 40 °C y menos. Los productos preimpregnados asi producidos comúnmente no son pegajosos y por tanto son muy fáciles de manejar y de procesar posteriormente. Por tanto, las composiciones de poliuretano reactivas o altamente reactivas utilizadas de acuerdo con la invención exhiben muy baja adhesión y distribución sobre el soporte fibroso. Durante el procesamiento adicional de los productos preimpregnados a compuestos (materiales compuestos) e.g., mediante compresión a temperaturas elevadas, tiene lugar una muy buena impregnación del soporte fibroso debido al hecho de que las composiciones de poliuretano reactivas o altamente reactivas de baja viscosidad entonces liquidas humedecen las fibras del soporte muy bien antes de la reacción de reticulación, antes de que se presente la gelificación o de que la matriz de poliuretano completa se cure totalmente debido a la reacción de reticulación de la composición de poliuretano reactiva o altamente reactiva a temperaturas elevadas.
Dependiendo de la composición de la composición de poliuretano reactiva o altamente reactiva utilizada y de los catalizadores que puedan haberse agregado, tanto la tasa de la reacción de reticulación en la producción de los componentes compuestos como también las propiedades, de la matriz pueden variar sobre amplios rangos.
En el contexto de la invención, la composición de poliuretano reactiva o altamente reactiva utilizada para la producción de los productos preimpregnados se define como material de matriz y en la descripción de los productos preimpregnados la composición de poliuretano aún reactiva o altamente reactiva aplicada sobre las fibras mediante el proceso de acuerdo con la invención.
La matriz se define como los materiales de matriz provenientes de las composiciones reactivas o altamente reactivas reticuladas en el compuesto.
Soporte
El soporte fibroso en la presente invención consiste de material fibroso (también frecuentemente referido como fibras de refuerzo) . En general, cualquier material del cual consistan las fibras es adecuado, sin embargo, se utiliza preferentemente un material fibroso de vidrio, carbono, plásticos, tales como por ejemplo poliamida (aramida) o poliéster, fibras naturales o materiales de fibra mineral tales como fibras de basalto o fibras cerámicas (fibras de óxido a base de óxidos de aluminio y/u óxidos de silicio) . También pueden utilizarse mezclas tipo fibra, tales como por ejemplo combinaciones de tela de fibras de aramida y vidrio, o fibras de carbono y vidrio. De manera similar, pueden producirse componentes compuestos híbridos con productos preimpregnados de diferentes soportes fibrosos.
Las fibras de vidrio son los tipos de fibra más - -
comúnmente utilizados principalmente debido a su precio relativamente bajo. En principio aquí, todos los tipos de fibras de refuerzo a base de vidrio son adecuados (vidrio E, vidrio S, vidrio R, vidrio M, vidrio C, vidrio ECR, vidrio D, vidrio AR, o fibras de vidrio hueco) . Las fibras de carbono se utilizan generalmente en materiales compuestos de alto desempeño en donde la menor densidad al mismo tiempo con más alta resistencia en comparación con las fibras de vidrio es también un factor importante. Las fibras de carbono (también fibras de carbono) son fibras industrialmente producidas a partir de materiales de inicio que contienen carbono que se convierten mediante pirólisis a una configuración tipo carbono en grafito. Se hace una distinción entre los tipos isotrópicos y anisotrópicos : las fibras isotrópicas tienen solamente valores de resistencia bajos y baja significancia industrial, las fibras anisotrópicas exhiben altos valores de resistencia y rigidez al mismo tiempo con bajo alargamiento al rompimiento.
Aquí, todas las fibras textiles y los materiales de fibra que se obtienen de material vegetal y animal (e.g., fibras de madera, celulosa, algodón, cáñamo, yute, lino, sisal o bambú) se describen como fibras naturales.
Las fibras de aramida, también de manera similar a las fibras de carbono, tienen un coeficiente de expansión térmica negativo, i.e., se acortan al calentarse. Su - -
resistencia especifica y su módulo de elasticidad son marcadamente más bajos que los de las fibras de carbono. En combinación con el coeficiente de expansión positivo de la resina matriz, pueden fabricarse componentes dimensionalmente altamente estables. En comparación con los plásticos reforzados con fibra de carbono, la resistencia a la presión de los materiales compuestos de fibra de aramida es marcadamente más baja. Son nombres comerciales muy conocidos para las fibras de aramida Nomex® y Kevlar® de DuPont, o Teij inconex®, Twaron® y Technora® de Teijin. Son particularmente adecuados los soportes hechos de fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida o fibras de cerámica. El material fibroso es un cuerpo textil plano. Son adecuados los cuerpos textiles planos de material no tejido, llamados de manera similar artículos tejidos, tales como calcetería y telas tejidas, pero también madejas no tejidas tales como telas, no tejidas o de malla. Adicionalmente, se hace una distinción entre los materiales de fibra larga y fibra corta como soportes. También son adecuados de acuerdo con la invención las fibras para hilar e hilos. Todos los materiales mencionados son adecuados como soportes fibrosos en el contexto de la invención.
Un resumen de fibras de refuerzo se encuentra contenido en "Composites Technologien, Paolo Ermanni (Versión 4), Script of Lecture ETH Zürich, agosto 2007, capítulo 7". - -
Material de matriz
En principio, todas las composiciones de poliuretano reactivas, inclusive otras composiciones que son estables en almacenamiento a temperatura ambiente, son adecuadas como materiales de matriz. De acuerdo con la invención, las composiciones de poliuretano adecuadas consisten de mezclas de un componente de resina líquida b) que tiene grupos funcionales - reactivos a grupos NCO - y que tiene una Tg o un punto de fusión por debajo de 25°C, y di- o poli-isocianatos temporalmente desactivados, en otras palabras internamente bloqueado y/o bloqueado con agentes bloqueadores, también descrito como agente de curado a) (componente a) ) . El componente de resina b) es líquido a temperatura ambiente y por consiguiente no tiene carácter de resina sólida. El componente de resina b) es preferentemente líquido de 20 a 23°C y preferentemente por debajo de 20°C.
Los grupos funcionales adecuados del componente de resina b) son grupos hidroxilo, grupos amino y grupos tiol, en donde éstos se reactivan con los grupos isocianato libre en una reacción de adición y por tanto reticulan y endurecen la composición de poliuretano. Se prefieren los polioles. Los componentes de resina deben ser líquidos a temperatura ambiente. Eso significa que los componentes de resina deben tener una Tg o punto de fusión por debajo de 25°C. El componente de resina b) es preferentemente líquido de 20 a - -
23 °C y particularmente preferible por debajo de 20 °C.
Los materiales que pueden utilizarse como el componente de resina b) son polioles monoméricos, poliésteres, policaprolactonas, poliéteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramo y una masa molar promedio de 62 a 3000 g/mol .
La cantidad del componente de resina b) que tiene grupos funcionales se selecciona de tal manera que existen preferentemente de 0.6 a 2 equivalentes de NCO o de 0.3 a 1 del grupo uretdiona del componente a) para cada grupo funcional del componente b) .
Es preferible utilizar polioles con un número OH de 200 a 1500 mg de KOH/gramo, particularmente preferible con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo. Es muy particularmente preferido utilizar polioles con un número OH de 600 a 800 mg de KOH/gramo.
Se da preferencia a los polioles con un peso molecular promedio de 100 a 1000 g/mol, particularmente preferible con un peso molecular promedio de 100 a 500 g/mol.
Se da muy particular preferencia a polioles con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo que son líquidos de 20 a 23°C y preferentemente por debajo de 20°C. Incluso son más preferidos los polioles con un número OH de 600 a 800 mg de KOH/gramo que son líquidos de 20 a 23°C y preferentemente por debajo de 20°C.
- -
También es posible, por supuesto, utilizar mezclas de estos componentes de resina b) .
Ejemplos de polioles adecuados son:
Número de OH Masa molar Productor
(aprox. )
Glicerol 1800 92 Perstorp
Poliol 3165 1010 165 Perstorp
Poliol 3380 380 440 Perstorp
Poliol 3610 610 280 Perstorp
Poliol 3940 940 180 Perstorp
Poliol 3990 990 170 Perstorp
Poliol 4290 290 800 Perstorp
Poliol 4360 360 630 Perstorp
Poliol 4525 525 430 Perstorp
Poliol 4640 640 360 Perstorp
Poliol 4800 800 280 Perstorp
Poliol R3215 215 1010 Perstorp
Poliol R3430 430 400 Perstorp
Poliol R3530 530 310 Perstorp
Poliol R3540 540 310 Perstorp
Poliol R3610 610 280 Perstorp
Poliol R4631 630 280 Perstorp
Poliol R6405 405 830 Perstorp
Voranol . CP260 660 255 Dow
Voranol . CP300 565 300 Dow
- -
Voranol CP450 380 450 Dow
Voranol CP755 240 700 Dow
Voranol CP1055 155 1000 Dow
Voranol RH360 360 700 Dow
Voranol RN490 490 490 Dow
Voranol RA640 640 350 Dow
Voranol RA800 800 280 Dow
Terathane 650 170 650 DuPont
Terathane 1000 100 1000 DuPont
Capa 3031 560 300 Perstorp
Capa 3041 395 425 Perstorp
Capa 3050 310 540 Perstorp
Capa 3091 180 900 Perstorp
Capa 4101 220 1000 Perstorp
También es posible, por supuesto, utilizar mezclas de estos polioles b) .
Como componente de cura a) , se utilizan di- y poli-isocianatos bloqueados con agentes bloqueadores o internamente bloqueados (uretdiona) .
El di- o poli-isocianato utilizado de acuerdo con la invención puede consistir de cualquier di- o poli-isocianato aromático, alifático, cicloalifático y/o (ciclo) alifático.
Como di- o poli-isocianatos aromáticos, en principio, son adecuados todos los compuestos aromáticos - -
conocidos. Son particularmente adecuados diisocianato de 1,3- y 1, -fenileno, diisocianato de 1 , 5-naftileno, diisocianato de toludina, diisocianato de 2 , 6-toluileno, diisocianato de 2 , 4-toluileno (2,4-RDI), diisocianato de 2, ' -difenilmetano (2,4'-MDI), diisocianato de 4,4'-difenilmetano, las mezclas de diisocianatos de difenilmetano monoméricos (MDI) y diisocianatos de difenilmetano oligoméricos (polímero MDI), diisocianato de xilileno, diisocianato de tetrametilxilileno, diisocianato y triisocianato-tolueno.
Los di- o poli-isocianato alifáticos tienen ventajosamente de 3 a 16 átomos de carbono, preferentemente de 4 a 12 átomos de carbono, en el residuo de alquileno lineal o ramificado y los diisocianatos cicloalifáticos o (ciclo) alifáticos adecuados tienen ventajosamente de 4 a 18 átomos de carbono, preferentemente de 6 a 15 átomos de carbono en el residuo cristalino. Los expertos en la técnica entienden adecuadamente que simultáneamente los diisocianatos (ciclo) alifáticos significan grupos NCO cíclicamente y alifáticamente enlazados, tal como es, por ejemplo, el caso con el diisocianatoO de isoforona. En contraste con esto, se entiende que los diisocianatos cicloalifáticos significan aquellos que solamente tienen grupos NCO directamente enlazados al anillo cicloalifático, e.g., H12MDI . Los ejemplos son diisocianato de ciclohexano, diisocianato de - -
metilciclohexano, diisocianato de etilciclohexano, diisocianato de propilciclohexano, diisocianato de metildietilciclohexano, diisocianato de propano, diisocianato de butano, diisocianato de pentano, diisocianato de hexano, diisocianato de heptano, diisocianato de octano, diisocianato de nonano, triisocianato de nonano tal como diisocianato de 4-isocianatometil-l, 8-octano (TIN), di- y tri-isocianato de decano, di-y tri-isocianato de undecano, y di-y triisocianato de dodecano.
Se prefieren diisocianato de isoforona (PDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato-diciclohexilmetano (H12MDI), diisocianato de 2-metilpentano (MPDI), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno/diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI) y diisocianato de norbornano (NBDI) . Se utilizan muy particularmente preferible IPDI, HDI, TMDI y/o Hi2MDI, también pueden utilizarse los isocianuratos .
También son adecuados 4-metil-ciclohexano 1,3-diisocianato, diisocianato de 2-butil-2-etilpentametileno, isocianato de 3 (4 ) -isocianatometil-l-metilciclohexilo, isocianato de 2-isocianatopropilciclohexilo, diisocianato de 2, 4' -metilenobis (ciclohexilo) y 1, 4-diisocianato-4-metil-pentano .
Por supuesto, también pueden utilizarse mezclas de - -
los di- y poli-isocianatos .
Además, se utilizan preferentemente oligo- o poli-isocianatos que pueden producirse a partir de dichos di- o poli-isocianatos o mezclas de los mismos mediante enlace por medio de estructuras de uretano, alofanato, urea, biuret, uretdiona, amida, isocianurato, carbodiimida, uretonimina, oxadiazunatriona o iminooxadiazinadiona . Son particularmente adecuados los isocianuratos, en particular de IPDI y/o HDI.
Los poliisocianatos utilizados de acuerdo con la invención se encuentran bloqueados. Son posibles para esto los agentes bloqueadores externos tales como, por ejemplo, etil acetoacetato, diisopropilamina, metil etil cetoxina, dietil malonato, e-caprolactama, 1, 2, 4-triazol, fenol o fenoles sustituidos y 3, 5-dimetilpirazol .
Los componentes de cura preferentemente utilizados son aductos de IPDI que contienen agrupaciones de isocianurato y estructuras de isocianato bloqueado por e-caprolactama .
El bloqueo interno también es posible y éste se utiliza preferentemente. El bloqueo interno se efectúa a través de la formación de dimeros a través de estructuras de uretdiona que s temperatura elevada se dividen de nuevo en las estructuras de isocianato originalmente presentes y por tanto establecen la reticulación con el aglutinante en movimiento.
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Opcionalmente, las composiciones de poliuretano reactivas pueden contener catalizadores adicionales. Estos son catalizadores organometálicos, tales como por ejemplo dilaurato de dibutilestaño (DBTL) , octoato de estaño, neodecanoato de bismuto, o si no aminas terciarias, tales como por ejemplo 1 , 4-diazabiciclo [2.2.2 ] -octano, en cantidades de 0.001 a 1 % por peso. Estas composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan bajo condiciones normales, e.g., con catalizadores de DBTL, de 160 °C, comúnmente de ca. 180 °C y como se indica.
Para la producción de las composiciones de poliuretano reactivas, pueden agregarse aditivos comunes en la tecnología de polvos de revestimiento, tales como agentes de nivelación, e.g., polisiliconas o acrilatos, agentes de visualización de luz, e.g., aminas estéricamente ocultas, u otras sustancias auxiliares como se describieron por ejemplo en la EP 669 353 en una cantidad total de 0.05 a 5% por peso. Pueden agregarse rellenadores y pigmentos tales como por ejemplo dióxido de titanio o tintes en una cantidad de hasta 50 % por peso de la composición total.
En el contexto de esta invención, reactiva (modificación 1) significa que las composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan como se describió anteriormente a temperaturas de 160 °C, esto dependiendo de la naturaleza del soporte.
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Las composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan bajo condiciones normales, e.g., con catalizadores de DBTL, de 160°C, comúnmente de ca. 180°C. El tiempo para la cura de la composición de poliuretano utilizada de acuerdo con la invención como norma se encuentra dentro de 5 a 60 minutos.
Se utiliza preferentemente en la presente invención un material de matriz B) , proveniente de una composición de poliuretano B) que contiene grupos uretdiona reactivos, que comprenden
a) al menos un agente de curado que contiene grupos uretdiona, a base de compuestos de poli-adición de poliisocianatos alifáticos, (ciclo) alifáticos o cicloalifáticos que contienen grupos uretdiona y compuestos que contienen un grupo hidroxilo, en donde el agente de curado existe en forma sólida por debajo de 40°C y en forma líquida por arriba de 110 °C y tiene un contenido de NCO libre de menos de 5 % por peso y un contenido de uretdiona de 3 a 25 % por peso.
b) al menos un componente de resina líquida que contiene un grupo hidroxilo b) que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25°C y un número OH entre 50 y 2000,
c) opcionalmente al menos un catalizador, d) opcionalmente agentes auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos,
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de tal manera que los dos componentes a) y b) se encuentran presentes en una relación tal que existe de 0.3 a 1 de un grupo uretdiona del componente a) por cada grupo hidroxilo del componente b) , preferentemente de 0.45 a 0.55. El último corresponde a una relación de NCO/OH de 0.9 a 1.1:1.
Los poliisocianatos que contienen grupos uretdiona son muy conocidos y se describen, por ejemplo, en la US 4m476,054, US 4,912,210, US 4, 929,724 y EP 417 603. Un resumen exhaustivo de procesos industrialmente relevantes para la dimerización de isocianatos a uretdionas se proporciona por J. Prakt. Chem. 336 (1994) 185-200. En general, la conversión de isocianatos a uretdionas se efectúa en presencia de catalizadores de dimerización solubles tales como por ejemplo dialquilaminopiridinas , trialquilfosfinas , triamidas de ácido fosforoso o imidazoles. La reacción -opcionalmente llevada a cabo en solventes, pero preferentemente en ausencia de solventes - de detiene mediante la adición de venenos catalizadores para el logro de un nivel de conversión deseado. Después se retira el exceso de isocianato monomérico mediante evaporación instantánea. Si el catalizador es suficientemente volátil, la mezcla de reacción puede liberarse del catalizador en el curso de la separación del monómero. La adición de venenos catalizadores en este caso puede omitirse. Esencialmente, una amplia - -
paleta de isocianatos es adecuada para la producción de poliisocianatos que contienen grupos uretdiona. Pueden utilizarse los di- y poliisocianatos antes mencionados. Sin embargo, se prefieren los di- y poliisocianatos de cualquier di- o poliisocianato alifático, cicloalifático y/o (ciclo) alifático . De acuerdo con la invención, se utiliza diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianatodiciclohexilmetano (H12 DI), diisocianato de 2-metilpentano (MPDI) , diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno/diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI) o diisocianato de norbornano (NBDI) . Muy especialmente se utilizan preferentemente IPDI, HDI, TMDI y Hi2MDI solos o en mezclas y también pueden utilizarse los isocianuratos .
Muy especialmente, se utilizan preferentemente IPDI y/o HDI para el material de matriz. La conversión de estos poliisocianatos que contienen grupos uretdiona en agentes de curado a) que contienen grupos uretdiona comprende la reacción de los grupos NCO libres con monómeros o polímeros que contienen grupos hidroxilo, tales como por ejemplo poliésteres, politioéteres, poliéteres, policaprolactamos, poliepóxidos, amidas de poliéster, poliuretanos o alcoholes tri- o tetrahídricos de menor peso molecular como extensores de cadena y opcionalmente monoaminas y/o alcoholes monohídricos como terminadores de cadena y ya se ha descrito - -
frecuentemente (EP 669 353, EP 669 354, DE 3030 572, EP 639 598 o EP 803 524) .
Los agentes de curado preferidos a) que tienen grupos uretdiona tienen un contenido de NCO libre menor que 5% por peso y un contenido de grupos uretdiona de 3 a 35% por peso, preferentemente de 6 a 18% por peso (calculado como C2N2O2, peso molecular 84). Se prefieren los poliésteres y los alcoholes dihidricos monoméricos. Además de los grupos uretdiona los agentes de curado también pueden exhibir estructuras de isocianurato, biuret, alofanato, uretano y/o urea.
En el caso de los componentes de resina liquida que contienen grupos hidroxilo b) es preferible utilizar polioles monoméricos, poliésteres, policaprolactonas, poliéteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramos y una masa molar promedio de 62 a 3000 g/mol, en donde estos tienen una Tg o punto dé, fusión por debajo de 25°C.
Es preferible utilizar polioles con un número OH de 200 a 1500 mg de KOH/gramo, particularmente preferible con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo. Se da muy particular preferencia a los polioles con un número OH de 600 a 800 mg de KOH/gramo. Se da preferencia a los polioles con un peso molecular promedio de 100 a 1000 g/mol, particularmente preferible con un peso molecular promedio de - -
100 a 500 g/mol.
Se da muy particular preferencia a los polioles con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo, que son líquidos de 20 a 23°C, y preferentemente por debajo de 20°C. Incluso son más preferidos los polioles con un número OH de 600 a 800 mg de KOH/gramo, que son líquidos de 20 a 23 °C, y preferentemente por debajo de 20 °C.
También es posible, por supuesto, utilizar mezclas de estos componentes de resina. La cantidad utilizada del componente de resina que contiene grupos hidroxilo b) se selecciona de tal manera que exista de 0.3 a 1 del grupo uretdiona del componente a), preferentemente de 0.45 a 0.55, por cada grupo hidroxilo del componente b) .
Opcionalmente, también pueden contenerse catalizadores c) adicionales en las composiciones de poliuretano reactivas B) de acuerdo con la invención. Estos son catalizadores organometálicos, tales como por ejemplo dilaurato de dibutil estaño, neodecanoato de bismuto, o si no aminas terciarias, tales como por ejemplo 1,4-diazabiciclo [2.2.2] octano, en cantidades de 0.001 a 1 % por peso. Estas composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan bajo condiciones normales, e.g., con catálisis de DBTL, de 160°C, comúnmente de ca. 180°C y referida como modificación 1.
Para la producción de las composiciones de - -
poliuretano reactivas de acuerdo con la invención, pueden utilizarse los aditivos d) comunes en tecnología de lacas, adhesivos y selladores, tales como agentes niveladores, e.g., polisiliconas o acrilatos, agentes de visualización de luz, e.g., aminas estéricamente ocultas, u otros aditivos tales como se describieron por ejemplo en la EP 669 353, en una cantidad total de 0.05 a 5% por peso. Pueden agregarse rellenadores y pigmentos tales como por ejemplo dióxido de titanio en una cantidad de hasta 30% por peso de la composición total.
Las composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan bajo condiciones normales, e.g., con catalizadores de DBTL, de 160 °C, comúnmente de ca. 180 °C. las composiciones de poliuretano reactivas utilizadas de acuerdo con la invención proporcionan muy buen flujo y por tanto buen comportamiento de impregnación y en estado curado excelente resistencia a químicos. Adicionalmente, con el uso de agénte de reticulación alifáticos (e.g., IPDI o Hi2MDI) también se logra buena resistencia al clima.
Particularmente preferible en la invención se utiliza un material de matriz que se produce de B) al menos una composición de poliuretano que contiene grupos uretdiona altamente reactivos, que comprende:
a) al menos un agente de curado que contiene - -
grupos uretdiona, y
b) opcionalmente al menos un componente de resina liquida b) que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo, con grupos funcionales reactivos a los grupos NCO;
c) de 0.1 a 5% por peso de al menos un catalizador seleccionado de sales de amonio cuaternario y/o sales de fosfonio cuaternario con halógenos, hidróxidos, alcoholatos o aniones de ácido orgánico o inorgánico como el contraión; y
d) de 0.1 a 5% por peso de al menos un co-catalizador, seleccionado de
di) al menos un epóxido y/o
d2) al menos un acetilacetonato de metal y/o acetilacetonato de amonio cuaternario y/o acetilacetonato de fosfonio cuaternario;
e) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos.
Muy especialmente preferentemente se utiliza un material de matriz B) producido de
B) al menos una composición de poliuretano altamente reactiva que contiene grupos uretdiona como material de matriz, que comprende:
a) al menos un agente de curado que contiene grupos uretdiona, a base de compuestos de poli-adición - -
provenientes de poliisocianatos alifáticos, (ciclo) alifáticos o cicloalifáticos que contienen grupos uretdiona y compuestos que contienen grupos hidroxilo, en donde el agente de curado existe en forma sólida por debajo de 40°C y en forma liquida por arriba de 110 °C y tiene un contenido de NCO libre menor que 5% por peso y un contenido de uretdiona de 3 a 25% por peso .
b) al menos un poliol que tiene una TG o punto de fusión por debajo de 25°C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo;
c) de 0.1 a 5% por peso de al menos un catalizador seleccionado de sales de amonio cuaternario y/o sales de fosfonio cuaternario con halógenos, hidróxidos, alcoholatos o aniones de ácido orgánico o inorgánico como el contraión; y
d) de 0.1 a 5% por peso de al menos un co-catalizador, seleccionado de
di) al menos un epóxido y/o
d2) al menos un acetilacetonato de metal y/o acetilacetonato de amonio cuaternario y/o acetilacetonato de fosfonio cuaternario;
e) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos,
de manera que los dos componentes a) y b) están presentes en una relación tal que existe de 0.3 a 1 del grupo - -
uretdiona del componente a) por cada grupo hidroxilo del componente b) , preferentemente de 0.6 a 0.9. el último corresponde a una relación de NCO/OH de desde 0.6 a 2:1 y preferentemente de 1.2 a 1.8:1. Estas composiciones de poliuretano altamente reactivas utilizadas de acuerdo con la invención se curan a temperaturas de 100 a 160°C y se refieren como modificación II.
Las composiciones de poliuretano adecuadas que contienen grupos uretdiona altamente reactivos de acuerdo con la invención contienen mezclas de di- o poli-isocianatos temporalmente desactivados, i.e., que contienen un grupo uretdiona (internamente bloqueado), también referidos como agentes de curado a) , y los catalizadores c) y d) contenidos de acuerdo con la invención y opcionalmente adicionalmente un componente de resina liquida que tiene grupos funcionales -reactivos a grupos NCO - y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C, con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramo, también referido como resina b) . Los catalizadores aseguran la cura de las composiciones de poliuretano que contienen grupos uretdiona a bajas temperaturas. Las composiciones de poliuretano que contienen grupos uretdiona son por tanto altamente reactivas.
Los materiales como se describieron anteriormente se utilizan como el componente de cura a) que contiene grupos uretdiona.
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Los materiales que pueden utilizarse como el componente de resina liquida b) son polioles monoméricos, poliésteres, policaprolactonas, poliéteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramo y una masa molar promedio de 62 a 3000 g/mol.
Es preferible utilizar polioles líquidos con un número OH de 200 a 1500 mg de KOH/gramo, particularmente preferible con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo. Se da preferencia a polioles con un peso molecular promedio de 100 a 1000 g/mol, particularmente preferible con un peso molecular promedio de 100 a 500 g/mol.
Se da muy particular preferencia a polioles con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo que son líquidos de 20 a 23°C y preferentemente por debajo de 20°C.
Como catalizadores bajo c) se utilizan preferentemente sales de amonio cuaternario, sales de tetralquilamonio y/o sales de fosfonio cuaternario con halógenos, hidróxidos, alcoholatos o aniones de ácido orgánico o inorgánico como el contraión. Ejemplos de estos son: formato de tetrametilamonio, acetato de tetrametilamonio, propionato de tetrametilamonio, butirato de tetrametilamonio, benzoato de tetrametilamonio, formato de tetraetilamonio, acetato de tetraetilamonio, propionato de tetraetilamonio, butirato de tetraetilamonio, benzoato de tetraetilamonio, formato de tetrapropilamonio, acetato de - -
tetrapropilamonio, propionato de tetrapropilamonio, butirato de tetrapropilamonio, benzoato de tetrapropilamonio, formato de tetrabutilamonio, acetato de tetrabutilamonio, propionato de tetrabutilamonio, butirato de tetrabutilamonio y benzoato de tetrabutilamonio y acetato de tetrabutilfosfonio, formato de tetrabutilfosfonio y acetato de etiltrifenilfosfonio, benzotriazolato de tetrabutilfosfonio, fenolato de tetrafenilfosfonio y decanoato de trihexiltetradecilfosfonio, hidróxido de metiltributil-amonio, hidróxido de metiltrietilamonio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de tetrapropilamonio, hidróxido de tetrabutil-amonio, hidróxido de tetrapentilamonio, hidróxido de tetrahexilamonio, hidróxido de tetra-octilamonio, hidróxido de tetradecilamonio, hidróxido de tetradeciltrihexilamonio, hidróxido de tetraoctadecilamonio, hidróxido de benciltrimetilamonio, hidróxido de benciltrietilamonio, hidróxido de trimetilfenilamonio, hidróxido de trietilmetil-amonio, hidróxido de trimetilvinilamonio, metanolato de metiltributil-amonio, metanolato de metiltrietilamonio, metanolato de tetrametilamonio, metanolato de tetraetilamonio, metanolato de tetrapropilamonio, metanolato de tetrabutil-amonio, metanolato de tetrapentilamonio, metanolato de tetrahexilamonio, metanolato de tetraoctilamonio, metanolato de tetradecilamonio, metanolato de tetradeciltrihexil-amonio, - -
metanolato de tetraoctadecilamonio, metanolato de benciltrimetilamonio, metanolato de benciltrietilamonio, metanolato de trimetilfenilamonio, metanolato de trietilmetilamonio, metanolato de trimetilvinilamonio, etanolato de metiltributil-amonio, etanolato de metiltrietilamonio, etanolato de tetrametilamonio, etanolato de tetraetilamonio, etanolato de tetrapropilamonio, etanolato de tetrabutil-amonio, etanolato de tetrapentilamonio, etanolato de tetrahexilamonio, metanolato de tetraoctilamonio, etanolato de tetradecilamonio, etanolato de tetradeciltrihexil-amonio, etanolato de tetraoctadecilamonio, etanolato de benciltrimetilamonio, etanolato de benciltrietilamonio, etanolato de trimetilfenilamonio, etanolato de trietilmetilamonio, etanolato de trimetilvinilamonio, bencilato de metilbutilamonio, bencilato de metiltrietilamonio, bencilato de tetrametilamonio, bencilato de tetraetilamonio, bencilato de tetrapropilamonio, bencilato de tetrabutilamonio, bencilato de tetrapentilamonio, bencilato de tetrahexilamonio, bencilato de tetraoctil-amonio, bencilato de tetradecilamonio, bencilato de tetradeciltrihexilamonio, bencilato de tetraoctadecilamonio, bencilato de benciltrimetilamonio, bencilato de benciltrietilamonio, bencilato de trimetilfenilamonio, bencilato de trietilmetil-amonio, bencilato de trimetilvinilamonio, fluoruro de - -
tetrametilamonio, fluoruro de tetraetilamonio, fluoruro de tetrabutilamonio, fluoruro de tetraoctilamonio, fluoruro de benciltrimetilamonio, hidróxido de tetrabutilfosfonio, fluoruro de tetrabutilfosfonio, cloruro de tetrabutilamonio, bromuro de tetrabutilamonio, yoduro de tetrabutilamonio, cloruro de tetraetilamonio, bromuro de tetraetilamonio, yoduro de tetraetilamonio, cloruro de tetrametilamonio, bromuro de tetrametilamonio, yoduro de tetrametilamonio, cloruro de benciltrimetilamonio, cloruro de benciltrietilamonio, cloruro de benciltripropilamonio, cloruro de benciltributilamonio, cloruro de metiltributil-amonio, cloruro de metiltripropilamonio, cloruro de metiltrietilamonio, cloruro de metiltrifenilamonio, cloruro de feniltrimetilamonio, bromuro de benciltrimetil^amonio, bromuro de benciltrietilamonio, bromuro de benciltripropilamonio, bromuro de benciltributilamonio, bromuro de metiltributilamonio, bromuro de metiltripropilamonio, bromuro de metiltrietilamonio, bromuro de metiltrifenilamonio, bromuro de feniltrimetilamonio, yoduro de benciltrimetilamonio, yoduro de benciltrietilamonio, yoduro de benciltripropilamonio, yoduro de benciltributilamonio, yoduro de metiltributilamonio, yoduro de metiltripropilamonio, yoduro de metiltrietilamonio, yoduro de metiltrifenilamonio y yoduro de feniltrimetilamonio, hidróxido de metiltributilamonio, - -
hidróxido de metiltrietilamonio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de tetrapropilamonio, hidróxido de tetrabutil-amonio, hidróxido de tetrapentilamonio, hidróxido de tetrahexilamonio, hidróxido de tetra-octilamonio, hidróxido de tetradecilamonio, hidróxido de tetradeciltrihexilamonio, hidróxido de tetraoctadecilamonio, hidróxido de benciltrimetilamonio, hidróxido de benciltrietilamonio, hidróxido de trimetilfenilamonio, hidróxido de trietilmetil-amonio, hidróxido de trimetilvinilamonio, fluoruro de tetrametilamonio, fluoruro de tetraetilamonio, fluoruro de tetrabutilamonio, fluoruro de tetraoctilamonio y fluoruro de benciltrimetilamonio. Estos catalizadores pueden agregarse solos o en cualquier mezcla deseada. Preferentemente se utiliza benzoato de tetraetilamonio y/o hidróxido de tetrabutil-amonio .
El contenido de catalizadores c) puede ser de 0.1 a 5% por peso, preferentemente de 0.3 a 2% por peso, en base a la formulación total del material de matriz.
Una modificación de acuerdo con la modificación de la invención también incluye el enlace de tales catalizadores c) a los grupos funcionales de los polímeros b) . Adicionalmente, estos catalizadores pueden estar rodeados con una cubierta inerte y por tanto estar encapsulados.
Como co-catalizadores di) se utilizan epóxidos . - -
Aquí son posibles por ejemplo éteres de glicidilo, ésteres de glicidilo, epóxidos alifáticos, éteres de diglicidilo a base de bisfenol A y/o metacrilatos de glicidilo. Ejemplos de tales epóxidos son el isocianurato de triglicidilo (TGIC, nombre comercial ARALDIT 810, Huntsman) , mezclas de tereftalato de diglicidilo y trimelitato de triglicidilo (nombre comercial ARALDIT PT 910 y 912, Huntsman), ésteres de glicidilo de ácido versático (nombre comercial KARDURA E10, Shell), 3 , 4-epoxiciclohexilmetil 3', 4'-epoxiciclohexanocarboxilato (ECC) , éteres de diglicidilo a base de bisfenol A (nombre comercial EPIKOTE 828, Shell) éter de etilhexilglicidilo, éter de butilglicidilo, éter de pentaeritritol tetraglicidilo, (nombre comercial POLYPOX R 16, UPPC AG) y otros tipos de Polypox con los grupos epoxi libres. También pueden utilizarse mezclas. Preferentemente se utilizan tereftalato de diglicidilo y trimelitato de triglicidilo (ARALDIT PT 910 y/o 912) .
Como co-catalizadores d2) son posibles los acetilacetonatos de metal. Ejemplos de los mismos son acetilacetonato de, zinc, acetilacetonato de litio y acetilacetonato de estaño, solos o en mezclas. Preferentemente se utiliza acetilacetonato de zinc.
Como co-catalizadores d2) también son posibles acetilacetonatos de amonio cuaternario o acetilacetonatos de fosfono cuaternario.
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Ejemplos de tales catalizadores son acetilacetonato de tetrametilamonio, acetilacetonato de tetraetilamonio, acetilacetonato de tetrapropilamonio, acetilacetonato de tetrabutilamonio, acetilacetonato de benciltrimetilamonio, acetilacetonato de benciltrietilamonio, acetilacetonato de tetrametilfosfonio, acetilacetonato de tetraetilfosfonio, acetilacetonato de tetrapropilfosfonio, acetilacetonato de tetrabutilfosfonio, acetilacetonato de benciltrimetilfosfonio y acetilacetonato de benciltrietilfosfonio . Particularmente preferible se utiliza acetilacetonato de tetraetilamonio y/o acetilacetonato de tetrabutilamonio. Por supuesto también pueden utilizarse mezclas de tales catalizadores.
El contenido de co-catalizadores di) y/o d2) puede ser de 0.1 a 5% por peso, preferentemente de 0.3 a 2% por peso en base a la formulación total del material de matriz.
Por medio de las composiciones de poliuretano altamente reactivas y por tanto de cura a baja temperatura b) utilizadas de acuerdo con la invención, de 100 a 160°C de temperatura de cura no solamente puede ahorrarse energía y tiempo de cura, sino también pueden utilizarse muchos soportes sensibles a la temperatura.
En el contexto de esta invención, altamente reactivas (modificación II) significa que las composiciones de poliuretano que contienen grupos uretdiona utilizadas de acuerdo con la invención curan a temperaturas de 100 a 160°C, - -
dependiendo de la naturaleza del soporte. Esta temperatura de cura es preferentemente de 100 a 150°C, particularmente preferible de 130 a 140 °C. El tiempo para la cura de la composición de poliuretano utilizada de acuerdo con la invención se encuentra generalmente dentro de 1 a 60 minutos.
Las composiciones de poliuretano reactivas o altamente reactivas utilizadas de acuerdo con la invención proporcionan muy buen flujo y por tanto buen comportamiento de impregnación y en el estado curado excelente resistencia a químicos. Adicionalmente, con el uso de agentes de reticulación alifáticos (e.g., IPDI o Hi2MDI) también se logra buena resistencia al clima.
Los productos preimpregnados producidos de acuerdo con la invención, y también los componentes compuestos, tienen un contenido de volumen de fibra de más de 10% preferentemente de 50 a 70%, particularmente preferible de 50 a 65%.
El material de matriz B) puede ser un material de alta viscosidad o un líquido o sólido. El material de matriz B) tiene generalmente una Tg o punto de fusión de al menos 30°C.
Las composiciones de poliuretano reactivas o altamente reactivas utilizadas de acuerdo con la invención como material de matriz consisten esencialmente de una mezcla de una resina reactiva y un agente de cura. Esta mezcla como - -
norma reacciona solamente por arriba de 160°C en el caso de las composiciones de poliuretano reactivas, o por arriba de 100 °C en el caso de las composiciones de poliuretano altamente reactivas, para proporcionar un poliuretano reticulado y por tanto formar la matriz del compuesto. Esto significa que los productos preimpregnados de acuerdo con la invención después de su producción se producen del soporte y la composición de poliuretano reactiva aplicada como material de matriz, que se encuentra presente en forma no reticulada pero reactiva.
Los productos preimpregnados son por tanto estables en almacenamiento, como norma, durante varios días e incluso semanas y meses y por tanto pueden procesarse adicionalmente en compuestos en cualquier momento. Esta es la diferencia esencial de los sistemas de 2 componentes ya descritos anteriormente, que son reactivos y no estables en almacenamiento, debido a que después de la aplicación éstos comienzan inmediatamente a reaccionar y reticularse para proporcionar los poliuretanos .
También es un tema de la invención un proceso para la producción de productos preimpregnados que consiste esencialmente de
A) al menos un soporte fibroso, y
B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz,
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en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina liquida b) que tiene grupos funcionales reactivos a los isocianatos y que tienen una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo;
y di- o poliisocianatos internamente bloqueados y/o bloqueados con agentes bloqueadores como agentes de curado a) ,
I. mediante la producción de la composición de poliuretano reactiva B) , e
II. impregnación del soporte fibroso A) con la composición de poliuretano B) , que opcionalmente se ha disuelto en solvente,
III. y el retiro opcional del solvente.
El material de matriz B) puede ser un material de alta viscosidad, o un liquido o sólido. El material de matriz B) tiene generalmente una Tg o punto de fusión de al menos 30°C.
El principio del proceso para la producción de productos preimpregnados es que primeramente se produce la composición de poliuretano reactiva B) a partir de sus componentes individuales, opcionalmente en un solvente compartido adecuado. Esta combinación de la composición de poliuretano reactiva B) y opcionalmente solvente se aplica entonces al soporte fibroso A) , preferentemente directamente - -
después de la producción de la composición de poliuretano reactiva B) , en donde se impregna el soporte fibroso. El solvente opcional se retira entonces opcionalmente . Es preferible que el solvente se retire totalmente a baja temperatura, preferentemente < 160 °C, particularmente preferible < 100°C, por ejemplo, por tratamiento con calor o aplicación de vacio.
Los productos preimpregnados almacenables pueden entonces a su subsecuente unión procesarse adicionalmente para proporcionar compuestos. El proceso de acuerdo con la invención proporciona muy buena impregnación del soporte fibroso, debido a que los componentes de resina liquida b) hacen las composiciones de poliuretano reactivas capaces de muy buen humedecimiento de la fibra del soporte. También es marcadamente más fácil retirar los solventes opcionalmente utilizados cuando se utilizan componentes de resina liquida b) . Durante el subsecuente prensado para proporcionar compuestos, los componentes de resina liquida conduqen a un mejor flujo dentro de las capas y por tanto a propiedades superiores del material.
La producción de la composición de poliuretano B) para la producción de los productos preimpregnados puede tener lugar en ensamblajes adecuados, e.g., tanques agitados calientes, amasadores, o si no extrusores, pero aquí no deben excederse limites de temperatura más altos de 100°C.
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Los solventes adecuados que pueden utilizarse para el proceso de acuerdo con la invención son cualquiera de los líquidos apróticos que no son reactivos a las composiciones de poliuretano reactivas, tienen la capacidad adecuada para disolver los componentes individuales utilizados en la composición de poliuretano reactiva, y para los propósitos de la etapa de retiro del solvente del proceso, pueden extraerse excepto por ligeros rastros (< 0.5% por peso) del producto preimpregnado impregnado con la composición de poliuretano reactiva, y aquí es ventajoso que el solvente retirado se recicla. Ejemplos que pueden mencionarse aquí son: cetonas (acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, ciclohexanona) , éteres (tetrahidrofurano) , ásteres (n-propil acetato, n-butil acetato, isobutil acetato, propileho 1,2-carbonato, metil éter de acetato de propilenglicol) .
La producción de productos preimpregnados mediante dicho proceso de impregnación, opcionalraente con solventes, puede tener lugar en principio de acuerdo con la invención mediante cualquier método deseado y por medio de las plantas y aparatos conocidos.
La impregnación por solución se utiliza inter alia para la producción de compuestos de epoxi ["Composites Technologien (Technologies of composites) (Tecnologías de compuestos), Paolo Emanni (Versión 4), texto en papel para proporcionar a ETH Zürich, agosto 2007, capítulo 4.2.2."]· - -
Sin embargo, esa publicación no menciona composiciones de poliuretano reactivas en solución.
La impregnación de la fibra puede tener lugar también alternativamente sin solvente en el proceso de fusión directa .
El tema de la invención es un proceso de impregnación por fusión directa para la producción de productos preimpregnados que consisten esencialmente de
A) al menos un soporte fibroso, y
B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz,
en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina liquida b) que tiene grupos funcionales a isocianatos y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo;
y di- o poliisocianatos internamente bloqueados y/o bloqueados con agentes bloqueadores como agentes de curado a) ,
I. mediante la producción de la composición de poliuretano reactiva B) en la fusión, y
II. impregnación directa del soporte fibroso A) con la fusión de B) .
El principio del proceso de impregnación por fusión directa para los productos preimpregnados consiste en - -
producir primeramente una composición de poliuretano reactiva B) a partir de sus componentes individuales. Esta fusión de la composición de poliuretano reactiva B) se aplica entonces directamente al soporte fibroso A), i.e., tiene lugar la impregnación del soporte fibroso A) con la fusión de B) . los productos preimpregnados almacenables enfriados pueden procesarse entonces adicionalmente en una subsecuente unión para proporcionar compuestos. El proceso de impregnación de fusión directa de acuerdo con la invención proporciona muy buena impregnación del soporte fibroso debido a que aquí las composiciones de poliuretano reactivas liquidas de baja viscosidad humedecen la fibra del soporte muy efectivamente y aquí la homogenización por fusión previa evita cualquier tensión térmica de la composición de poliuretano que pueda conducir al inicio de una reacción de reticulación, y además ahora no existe ninguna etapa de proceso de trituración y tamizado para proporcionar las fracciones de tamaño de partícula individuales, y el rendimiento logrado del soporte fibroso impregnado es en consecuencia más alto.
Las altas temperaturas necesarias al menos durante un corto tiempo en el proceso de impregnación por fusión convencional o en la incipiente sinterización de las composiciones de poliuretano reactivas en forma de polvo no se requieren al mismo grado en este proceso de acuerdo con la invención, debido a que los componentes de resina líquida - -
conducen a viscosidades de fusión marcadamente reducidas. La única tensión térmica posible de las composiciones de poliuretano reactivas se presentará durante el retiro del solvente opcionalmente utilizado después del proceso de impregnación, en donde las temperaturas de 80 a 100 °C no deben excederse, a fin de evitar o minimizar la incipiente reacción del material de matriz reactivo.
Los productos preimpregnados pueden combinarse si se requiere para proporcionar varias configuraciones y cortarse al tamaño.
Para que la consolidación de los productos preimpregnados proporcione un solo compuesto y para que la reticulación del materia de matriz proporcione la matriz, los productos preimpregnados se cortan al tamaño, opcionalmente se cosen entre si o se fijan de cualquier otra manera, y se prensan en un molde adecuado bajo presión y opcionalmente con aplicación de vacio. Para los propósitos de esta invención, este procedimiento para la producción de los compuestos a partir de los productos preimpregnados tiene lugar a temperaturas que dependen del tiempo de endurecimiento y que están por arriba de 160°C cuando se utilizan materiales de matriz reactivos (variante I), o a temperaturas por arriba de 100 °C cuando se utilizan materiales de matriz altamente reactivos provistos con catalizadores apropiados (variante II) .
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También son temas de la invención los productos preimpregnados con una hoja delgada de metal fija C) en la superficie del compuesto.
Las hojas delgadas de metal (multicapas) que pueden utilizarse son las hojas delgadas de metal de laminación a base de termoplásticos o mezclas o, respectivamente, materiales compuestos derivados de éstos, e.g., producidas de poliuretanos termoplásticos (TPUs) , de poliolefinas termoplásticas (TPOs), de polímeros (met) acrílicos, de hojas delgadas de metal de policarbonato (e.g., Lexan SLX de Sabic Innovative Plastics) , de poliamidas, de poliéteresteramidas, de poliéteramidas , de difluoruro de polivinildeno (e.g., películas SOLIANT FLUOREX de SOLIANT, AkzoNobel, o EVLOY de Avery) u hojas delgadas de metal metalizadas o metálicas, e.g., de aluminio, cobre u otros materiales, en donde la adhesión a los sistemas de matriz reactiva aún reactivos o altamente reactivos que contienen grupos uretdiona tiene lugar antes de completar la producción de los productos preimpregnados. La fijación adicional de la hoja delgada de metal tiene lugar además durante el procesamiento adicional de los productos preimpregnados para proporcionar las superficies laminadas de poliuretano endurecidas de los compuestos. Las hojas delgadas de metal de laminación a base de materiales termoplásticos pueden ser ya sea hojas delgadas de metal coloreadas en volumen por pigmentos y/o tintes o si - -
no hojas delgadas de metal impresas u hojas delgadas de metal laqueadas en la superficie exterior.
La hoja delgada de metal de laminación tiene un grosor entre 0.2 y 10 mm, preferentemente entre 0.5 y 4 mm. El punto de ablandamiento se encuentra entre 80 y 260°C, preferentemente entre 110 y 180°C, particularmente preferible entre 130 y 180 °C para las composiciones de poliuretano altamente reactivas estables en almacenamiento y entre 130 y 220 °C para las composiciones de poliuretano reactivas, y particularmente preferible entre 160 y 220°C.
Las hojas delgadas de metal adecuadas a modo de ejemplo también se describen en la WO 2004/067246.
De acuerdo con la publicación arriba mencionada, la fijación de la hoja delgada de metal de laminación sobre el producto preimpregnado tiene lugar directamente durante la producción del producto preimpregnado. La fijación de la hoja delgada de metal se logra aqui mediante la adhesión a través de la matriz, representada a modo de ejemplo en la Figura 1, por medio de la laminación del producto preimpregnado in situ a las temperaturas de secado del producto preimpregnado (temperaturas de sub-reticulación, lo que significa una temperatura por debajo de la temperatura de inicio para la reticulación del material de matriz) . Dicha fijación generalmente tiene lugar a temperaturas de 50 a 110°C.
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En otro método para la fijación de la hoja delgada de metal de laminación sobre el producto preimpregnado, primeramente se produce un producto preimpregnado en una primera etapa y, en una segunda etapa, la hoja delgada de metal se aplica y se fija al producto preimpregnado que ya sea producido después por separado. La fijación de la hoja delgada de metal se logra aquí mediante adhesión a través de la matriz, mediante laminación del producto preimpregnado a temperaturas de secado del producto preimpregnado (temperaturas de sub-reticulación) . Dicha fijación tiene lugar generalmente a temperaturas de 50 a 110 °C.
Los productos preimpregnados asi producidos, provistos con hojas delgadas de metal de laminación, también pueden procesarse con productos preimpregnados adicionales (no laminados) para proporcionar laminados o, respectivamente, componentes intercalados por medio de procesos adecuados, e.g., procesos de autoclave o procesos de moldeo por prensado.
Una alternativa al uso de una hoja delgada dé metal de laminación es la producción por separado de una capa u hoja delgada de metal de revestimiento decorativa hecha de un material a base de composiciones de poliuretano reactivas o altamente reactivas B) y que es el mismo que o utiliza una formulación similar a la utilizada para producir los productos preimpregnados estables en almacenamiento de - -
acuerdo con la invención.
Otra alternativa (y modalidad de la invención) para un producto preimpregnado de acuerdo con la invención exhibe una calidad de superficie particular a través de una relación de matriz : fibra marcadamente incrementada. Ésta por consiguiente tiene un contenido de volumen de fibra muy pequeño. El contenido de volumen de fibra establecido en esta modalidad para una superficie de componente compuesto particularmente lisa y/o coloreada es de < 50%, preferentemente de < 40%, particularmente preferible de < 35%.
La producción de los productos preimpregnados laminados o productos preimpregnados de capa doble de acuerdo con la invención puede llevarse a cabo por medio de las plantas y equipos conocidos mediante moldeo por inyección de reacción (RI ) , moldeo por inyección de reacción reforzada (RRIM) , o procesos de pultrusión, aplicando la solución en un laminador de rodillos o por medio de una racleta caliente, u otros procesos.
También es un tema de la invención el uso de los productos preimpregnados, en particular con soportes fibrosos de vidrio, fibras de carbono o de aramida.
También es un tema de la invención el uso de los productos preimpregnados de acuerdo con la invención, para la producción de compuestos en la construcción de botes y - -
barcos, en tecnología aeroespacial, en la fabricación automotriz, y para bicicletas, preferentemente motocicletas y bicicletas, y en los sectores automotriz, de transporte, construcción, ingeniería médica, deportivo, industria eléctrica y electrónica, y plantas generadoras de energía, e.g., para aspas de rotor en plantas de energía eólica.
También son un tema de la invención los productos preimpregnados producidos mediante el proceso de acuerdo con la invención.
También son un tema de la invención los componentes compuestos producidos a partir de los productos preimpregnados de acuerdo con la invención.
A continuación, la invención se ilustra mediante ejemplos .
Ejemplos
No tejidos/telas de fibra de vidrio utilizados:
Se utilizaron en los ejemplos los siguientes no tejidos/telas de fibra de vidrio:
Tela de filamento de vidrio, 296 g/m2 - Atlas, Finish FK 144 (Interglass 92626)
Producción del agente de curado H que contiene uretdiona:
119.1 g de IPDI uretdiona (Evonik Degussa GmbH) se disolvieron en 100 mi de butil acetato, y 27.5 y de metilpentanodiol y 3.5 g de trimetilolpropano se mezclaron - -
con los mismos. Después de la adición de 0.01 g de dilaurato de dibutilestaño, la mezcla se calentó a 80°C durante 4 horas, con agitación. Ningún grupo NCO libre residual fue detectable entonces mediante filtración. El agente de curado H tuvo un contenido de NCO latente efectivo de 12.8% por peso (en base al sólido) .
Composición de poliuretano reactiva
Se utilizaron composiciones de poliuretano reactivas para la producción de los productos preimpregnados y los compuestos.
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Los materiales de inicio de la tabla se mezclaron intimamente en un pre-mezclador y después se disolvieron en el solvente definido.
Para la producción del producto preimpregnado, la tela de fibra de vidrio se impregnó con la solución de los materiales de matriz. Los productos preimpregnados se secaron a un peso constante en un horno a temperaturas de 50 a 70 °C, con aplicación de vacio. El contenido de masa de la fibra se determinó como 49% en el Ejemplo Comparativo 1 (10 - -
pruebas), 55% en el Ejemplo Inventivo 2 (10 pruebas), 48% en el Ejemplo Inventivo 3 (10 pruebas) y 52% en el Ejemplo Inventivo 4 (10 pruebas).
El producto preimpregnado del Ejemplo Comparativo 1 exhibió severa formación de ampollas durante el retiro del solvente, presumiblemente debido a la alta viscosidad, y esto proporcionó una superficie muy irregular.
En consecuencia este producto preimpregnado no pudo procesarse .
El producto preimpregnado de acuerdo con la invención del Ejemplo Inventivo 2 proporcionó, en contraste, después del retiro del solvente, una superficie coherente sin formación de ampollas. Este producto preimpregnado pudo procesarse adicionalmente con éxito. El producto preimpregnado de acuerdo con la invención del Ejemplo Inventivo 3 proporcionó, después del retiro del solvente, una superficie coherente con poca formación de ampollas. Este producto preimpregnado pudo procesarse adicionalmente con éxito, aunque no tan exitosamente como el del Ejemplo Inventivo 2. El producto preimpregnado de acuerdo con la invención del Ejemplo Inventivo 4, proporcionó, después del retiro del solvente, una superficie coherente sin formación de ampollas. Este producto preimpregnado pudo procesarse adicionalmente con éxito.
Mediciones DSC
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Las pruebas de DSC ( determinaciones de temperatura de transición de vidrio y entalpia de las mediciones de reacción) se llevan a cabo con un Mettler Toledo DSC 821e según el DIN 53765.
Los estudios DSC sobre los productos preimpregnados de los Ejemplos 1 y 2 proporcionan los siguientes resultados:
Tabla 1: Estudios DSC antes y después del almacenamiento a 40°C
Las temperaturas de transición de vidrio medidas en el segundo procedimiento de calentamiento son las temperaturas de transición de vidrio del material de matriz totalmente reticulado/reactivado .
Los estudios DSC sobre los productos preimpregnados de los Ejemplos 1, 2, 3 y 4 antes y después del almacenamiento pueden encontrarse en la Tabla 1. Las entalpias de la reacción medida para los productos preimpregnados de acuerdo con la invención de los Ejemplos Inventivos 2, 3 y 4, no disminuyen significativamente durante - -
el curso del almacenamiento, y esto es evidencia de la estabilidad de almacenamiento del material de matriz.
Producción del Componente Compuesto
Los componentes de compuesto se produjeron en una prensa de compuesto mediante una técnica de compresión conocida por los expertos en la técnica. Los productos preimpregnados homogéneos producidos por impregnación directa se comprimieron en materiales compuestos en una prensa de banco. Esta prensa de banco es la Polystat 200 T de la firma Schwanbenthan, con la cual se comprimieron los productos preimpregnados a las láminas de compuesto correspondientes a temperaturas entre 120 y 200°C. La presión varió entre la presión normal y 450 bar.
En los Ejemplos Inventivos 2 y 3, la temperatura de la prensa se ajustó a 150°C y se incrementó a 180°C durante el curso del proceso de prensado, y la presión se incrementó a 5 bar después de una corta fase de fusión de 3 minutos y se retuvo hasta el retiro del componente del compuesto de la prensa después de hasta 30 minutos. Los componentes del compuesto duros, rígidos, resistentes a químicos y resistentes al impacto (productos de lámina) se probaron por el grado de cura (determinación por medio de DSC) . Utilizando la composición de poliuretano, se completa la reticulación después de aproximadamente 20 minutos, con lo cual tampoco existe ninguna entalpia residual de reacción - -
detectable para la reacción de reticulación.
En el Ejemplo Inventivo 4 (versión catalizada) , la temperatura de la prensa se ajustó a 150°C y se incrementó a 180°C durante el curso del proceso de prensado, y la presión se incrementó a 5 bar después de una corta fase de fusión de 3 minutos y se retuvo hasta el retiro del componente del compuesto de la prensa después de hasta 10 minutos. Los componentes del compuesto duros, rígidos, resistentes a químicos y resistentes al impacto (productos de lámina) se probaron por el grado de cura (determinación por medio de DSC) . Utilizando la composición de poliuretano, se completa la reticulación después de aproximadamente 20 minutos, con lo cual tampoco existe ninguna entalpia residual de reacción detectable para la reacción de reticulación.
El prensado evitó la formación de ampollas del producto preimpregnado del Ejemplo Comparativo 1, que no está de acuerdo con la invención.
Claims (30)
1. Productos preimpregnados que comprenden A) al menos un soporte fibroso, y B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz, en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina liquida b) que tiene grupos funcionales reactivos a isocianatos y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C, con un número OH de 50 a 2000 mg de KOH/gramo, y di- o poli-isocianatos internamente bloqueados y/o bloqueados con agentes bloqueadores como agentes de curado a) .
2. Los productos preimpregnados de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados en que el material de matriz B) es un material de alta viscosidad o un liquido o sólido.
3. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que el material de matriz tiene una Tg de al menos 30 °C.
4. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que un material fibroso de vidrio, carbono, plásticos tales como poliamida (aramida) o poliéster, fibras naturales o materiales de fibra mineral tales como fibras de basalto o fibras cerámicas se encuentra contenido.
5. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que, se encuentran contenidos cuerpos textiles planos de material no tejido, artículos tejidos, tales como calcetería y telas tejidas, madejas de no tejidos tales como telas, no tejidos o mallas, como materiales de fibra larga y fibra corta, como soportes fibrosos.
6. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que se encuentran presentes di- o poliisocianatos seleccionados de diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianatodiciclohexilmetano (Hi2MDI), diisocianato de 2-metilpentano (MPDI), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno/diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (T DI) y/o diisocianato de no'rbornano (NBDI), particularmente preferible IPDI, HDI, TMDI y/o Hi2MDI, en donde también pueden utilizarse los isocianuratos .
7. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que se encuentran presentes agentes bloqüeadores externos seleccionados de acetoacetato de etilo, diisopropilamina, metil etil cetoxima, malonato de dietilo, e-caprolactama, 1,2, 4-triazol, fenol o fenoles sustituidos y/o 3, 5-dimetilpirazol .
8. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que se encuentran presentes aductos de IPDI que contienen las agrupaciones de isocianurato y estructuras de isocianurato bloqueadas con e-caprolactama .
9. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, caracterizados en que las composiciones de poliuretano reactivas B) contienen catalizadores adicionales, preferentemente dilaurato de dibutilestaño, octoato de zinc, neodecanoato de bismuto, y/o aminas terciarias, preferentemente 1,4-diazabiciclo [2.2.2 ] octano, en cantidades de 0.001 a 1% por peso .
10. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas, con un material de matriz de al menos una composición de poliuretano reactiva B) que contiene grupos uretdiona, que comprende a) al menos un agente de curado que contiene grupos uretdiona, a base de compuestos de poli-adición de poliisocianatos alifáticos, (ciclo) alifáticos o cicloalifáticos que contienen grupos uretdiona y compuestos que contienen un grupo hidroxilo, en donde el agente de curado existe en forma sólida por debajo de 40°C y en forma liquida por arriba de 110 °C y tiene un contenido de NCO libre de menos de 5 % por peso y un contenido de uretdiona de 3 a 25 % por peso, b) al menos un componente de resina liquida que contiene un grupo hidroxilo b) que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25°C y un número OH entre 50 y 2000 mg, de KOH/gramo, c) opcionalmente al menos un catalizador, d) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos, de tal manera que los dos componentes a) y b) se encuentran presentes en una relación tal que existe de 0.3 a 1 de un grupo uretdiona del componente a) por cada grupo hidroxilo del componente b) , preferentemente de 0.45 a 0.55.
11. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, con al menos una composición de poliuretano que contiene grupos uretdiona altamente reactivos B) como material de matriz, que comprenden a) al menos un agente de curado que contiene grupos uretdiona, y b) opcionalmente al menos un componente de resina líquida b) que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo, con grupos funcionales reactivos a los grupos NCO; c) de 0.1 a 5% por peso de al menos un catalizador seleccionado de sales de amonio cuaternario y/o sales de fosfonio cuaternario con halógenos, hidróxidos, alcoholatos o aniones de ácido orgánico o inorgánico como el contraión; y d) de 0.1 a 5% por peso de al menos un co-catalizador, seleccionado de di) al menos un epóxido y/o d2) al menos un acetilacetonato de metal y/o acetilacetonato de amonio cuaternario y/o acetilacetonato de fosfonio cuaternario; e) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos.
12. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas 1 a 6 u 11 con al menos una composición de poliuretano altamente reactiva B) que contiene uretdiona como material de matriz, que comprenden a) al menos un agente de curado que contiene grupos uretdiona, a base de compuestos de poli-adición de poliisocianatos alifáticos, (ciclo) alifáticos o cicloalifáticos que contienen grupos uretdiona y compuestos que contienen un grupo hidroxilo, en donde el agente de curado existe en forma sólida por debajo de 40 °C y en forma liquida por arriba de 110 °C y tiene un contenido de NCO libre de menos de 5 % por peso y un contenido de uretdiona de 3 a 25 % por peso, b) al menos un poliol liquido que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo; c) de 0.1 a 5% por peso de al menos un catalizador seleccionado de sales de amonio cuaternario y/o sales de fosfonio cuaternario con halógenos, hidróxidos, alcoholatos o aniones de ácido orgánico o inorgánico como el contraión; y d) de 0.1 a 5% por peso de al menos un co-catalizador seleccionado de di) al menos un epóxido y/o d2) al menos un acetilacetonato de metal y/o acetilacetonato de amonio cuaternario y/o acetilacetonato de fosfonio cuaternario; e) opcionalmente sustancias auxiliares y aditivos conocidos de la química de poliuretanos, de tal manera que los dos componentes a) y b) se encuentran presentes en una relación tal que existe de 0.3 a 1 de un grupo uretdiona del componente a) por cada grupo hidroxilo del componente b) , preferentemente de 0.6 a 0.9.
13. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas 1 a 6 u 11 o 12, caracterizados en que, formato de tetrametilamonio, acetato de tetrametilamonio, propionato de tetrametilamonio, butirato de tetrametilamonio, benzoato de tetrametilamonio, formato de tetraetilamonio, acetato de tetraetilamonio, propionato de tetraetilamonio, butirato de tetraetilamonio, benzoato de tetraetilamonio, formato de tetrapropilamonio, acetato de tetrapropilamonio, propionato de tetrapropilamonio, butirato de tetrapropilamonio, benzoato de tetrapropilamonio, formato de tetrabutilamonio, acetato de tetrabutilamonio, propionato de tetrabutilamonio, butirato de tetrabutilamonio y benzoato de tetrabutilamonio y acetato de tetrabutilfosfonio, formato de tetrabutilfosfonio y acetato de etiltrifenilfosfonio, benzotriazolato de tetrabutilfosfonio, fenolato de tetrafenil-fosfonio y decanoato de trihexiltetradecilfosfonio, hidróxido de metiltributil-amonio, hidróxido de metiltrietilamonio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de tetrapropilamonio, hidróxido de tetrabutil-amonio, hidróxido de tetrapentilamonio, hidróxido de tetrahexilamonio, hidróxido de tetra-octilamonio, hidróxido de tetradecilamonio, hidróxido de tetradeciltrihexilamonio, hidróxido de tetraoctadecilamonio, hidróxido de benciltrimetilamonio, hidróxido de benciltrietilamonio, hidróxido de trimetilfenilamonio, hidróxido de trietilmetil-amonio, hidróxido de trimetilvinilamonio, metanolato de metiltributil-amonio, metanolato de metiltrietilamonio, metanolato de tetrametilamonio, metanolato de tetraetilamonio, metanolato de tetrapropilamonio, metanolato de tetrabutil-amonio, metanolato de tetrapentilamonio, metanolato de tetrahexilamonio, metanolato de tetraoctilamonio, metanolato de tetradecilamonio, metanolato de tetradeciltrihexil-amonio, metanolato de tetraoctadecilamonio, metanolato de benciltrimetilamonio, metanolato de benciltrietilamonio, metanolato de trimetilfenilamonio, metanolato de trietilmetilamonio, metanolato de trimetilvinilamonio, etanolato de metiltributil-amonio, etanolato de metiltrietilamonio, etanolato de tetrametilamonio, etanolato de tetraetilamonio, etanolato de tetrapropilamonio, etanolato de tetrabutil-amonio, etanolato de tetrapentilamonio, etanolato de tetrahexilamonio, metanolato de tetraoctilamonio, etanolato de tetradecilamonio, etanolato de tetradeciltrihexil-amonio, etanolato de tetraoctadecilamonio, etanolato de benciltrimetilamonio, etanolato de benciltrietilamonio, etanolato de trimetilfenilamonio, etanolato de trietilmetilamonio, etanolato de trimetilvinilamonio, bencilato de metilbutilamonio, bencilato de metiltrietilamonio, bencilato de tetrametilamonio, bencilato de tetraetilamonio, bencilato de tetrapropilamonio, bencilato de tetrabutilamonio, bencilato de tetrapentilamonio, bencilato de tetrahexilamonio, bencilato de tetraoctil- amonio, bencilato de tetradecilamonio, bencilato de tetradeciltrihexilamonio, bencilato de tetraoctadecilamonio, bencilato de benciltrimetilamonio, bencilato de benciltrietilamonio, bencilato de trimetilfenilamonio, · bencilato de trietilmetil-amonio, bencilato de trimetilvinilamonio, fluoruro de tetrametilamonio, fluoruro de tetraetilamonio, fluoruro de tetrabutilamonio, fluoruro de tetraoctilamonio, fluoruro de benciltrimetilamonio, hidróxido de tetrabutilfosfonio, fluoruro de tetrabutilfosfonio, cloruro de tetrabutilamonio, bromuro de tetrabutilamonio, yoduro de tetrabutilamonio, cloruro de tetraetilamonio, bromuro de tetraetilamonio, yoduro de tetraetilamonio, cloruro de tetrametilamonio, bromuro de tetrametilamonio, yoduro de tetrametilamonio, cloruro de benciltrimetilamonio, cloruro de benciltrietilamonio, cloruro de benciltripropilamonio, cloruro de benciltributilamonio, cloruro de metiltributil-amonio, cloruró de metiltripropilamonio, cloruro de metiltrietilamonio,' cloruro de metiltrifenilamonio, cloruro de feniltrimetilamonio, bromuro de benciltrimetil-amonio, bromuro de benciltrietilamonio, bromuro de benciltripropilamonio, bromuro de benciltributilamonio, bromuro de metiltributilamonio, bromuro de metiltripropilamonio, bromuro de metiltrietilamonio, bromuro de metiltrifenilamonio, bromuro de feniltrimetilamonio, yoduro de benciltrimetilamonio, yoduro de benciltrietilamonio, yoduro de benciltripropilamonio, yoduro de benciltributilamonio, yoduro de metiltributilamonio, yoduro de metiltripropilamonio, yoduro de metiltrietilamonio, yoduro de metiltrifenilamonio y yoduro de feniltrimetilamonio, hidróxido de metiltributilamonio, hidróxido de metiltrietilamonio, hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, hidróxido de tetrapropilamonio, hidróxido de tetrabutil-amonio, hidróxido de tetrapentilamonio, hidróxido de tetrahexilamonio, hidróxido de tetraoctilamonio, hidróxido de tetradecilamonio, hidróxido de tetradeciltrihexilamonio, hidróxido de tetraoctadecilamonio, hidróxido de benciltrimetilamonio, hidróxido de benciltrietilamonio, hidróxido de trimetilfenilamonio, hidróxido de trietilmetil-amonio, hidróxido de trimetilvinilamonio, fluoruro de tetrametilamonio, fluoruro de tetraetilamonio, fluoruro de tetrabutilamonio, fluoruro de tetraoctilamonio y fluoruro de benciltrimetilamonio se encuentran presentes como catalizadores bajo c) , solos o en cualquier mezcla deseada, preferentemente benzoato de tetraetilamonio y/o hidróxido de tetrabutilamonio.
14. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes 1 a 6 u 11 a 13, caracterizados en que se encuentran presentes éteres de glicidilo, ésteres de glicidilo, epóxidos alifáticos, éteres de diglicidilo a base de bisfenol A y meta,crilatos de glicidilo, solos o en cualquier mezcla deseada, como co-catalizadores di) .
15. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes 1 a 6 u 11 a 14, caracterizados en que se encuentran contenidos acetilacetonato de zinc, acetilacetonato de litio y acetilacetonato de estaño, solos o en cualquier mezcla deseada, preferentemente acetilacetonato de zinc, como cocatalizadores d2) .
16. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes 1 a 6 u 11 a 14, caracterizados en que se encuentran presentes acetilacetonato de tetrametilamonio, acetilacetonato de tetraetilamonio, acetilacetonato de tetrapropilamonio, acetilacetonato de tetrabutilamonio, acetilacetonato de benciltrimetilamonio, acetilacetonato de benciltrietilamonio, acetilacetonato de tetrametilfosfonio, acetilacetonato de tetraetilfosfonio, acetilacetonato de tetrapropilfosfonio, acetilacetonato de tetrabutilfosfonio, acetilacetonato de benciltrimetilfosfonio, acetilacetonato de benciltrietilfosfonio como co-catalizadores d2), solos o en cualquier mezcla deseada, preferentemente acetilacetonato de tetraetilamonio y/o acetilacetonato de tetrabutilamonio.
17. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados en que el componente de resina b) es líquido de 20 a 23 °C, y particularmente preferible por debajo de 20 °C.
18. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados en que se encuentran presentes polioles monoméricos, poliésteres, policaprolactonas, poliéteres, poliacrilatos, policarbonatos y poliuretanos con un número OH de 50 a 200 mg de KOH/gramo y con una masa molar promedio de 62 a 3000 g/mol como el componente de resina líquida b) .
19. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados en que se encuentran presentes polioles con un número OH de 200 a 1500 mg de KOH/gramo, particularmente preferible con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo y muy particularmente preferible con un número OH de 600 a 800 mg de KOH/gramo, como el componente e resina líquida b) .
20. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados en que se encuentran presentes polioles con un peso molecular promedio de 100 a 1000 g/mol, particularmente preferible con un peso molecular promedio de 100 a 500 g/mol, como el componente de resina liquida b) .
21. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados en que los polioles con un número OH de 501 a 1000 mg de KOH/gramo que son líquidos de 20 a 23 °C y preferentemente por debajo de 20 °C, se encuentran presentes como los componentes de resina liquida b) .
22. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones, que tienen un contenido de volumen de fibra de más de 10%, preferentemente de 50 a 70%, particularmente preferible de 50 a 65%.
23. Los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, que consisten esencialmente de A) y B) , y C) al menos una hoja delgada de metal fija sobre el producto preimpregnado mediante la composición de poliuretano B) .
24. Un proceso para la producción de productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 23, que consiste esencialmente de A) al menos un soporte fibroso, y B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz, en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina liquida b) que tiene grupos funcionales reactivos a isocianatos y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C, con un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo; y di- o poli-isocianatos internamente bloqueados y/o bloqueados con agentes bloqueadores como agentes de curado a) , I. mediante la producción de la composición de poliuretano reactiva B) ; II. impregnación del soporte fibroso A) con la composición de poliuretano B) , que opcionalmente se ha disuelto en solvente; III. y el retiro opcional del solvente.
25. El proceso para la producción de productos preimpregnados de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado en que el material de matriz B) se utiliza en forma de un material de alta viscosidad, liquido o sólido.
26. Un proceso de impregnación por fusión directa para la producción de productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 23, que consiste esencialmente de A) al menos un soporte fibroso, y B) al menos una composición de poliuretano reactiva como material de matriz, en donde las composiciones de poliuretano contienen esencialmente mezclas de un componente de resina líquida b) que tiene grupos funcionales reactivos a isocianatos y que tiene una Tg o punto de fusión por debajo de 25 °C y un número OH entre 50 y 2000 mg de KOH/gramo; I. mediante la producción de la composición de poliuretano reactiva B) en la fusión, y II. la impregnación directa del soporte fibroso A) con la fusión de B) .
27. El uso de productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones previas 1 a 23, en particular con soportes fibrosos de vidrio, fibras de carbono o de aramida.
28. El uso de los productos preimpregnados producidos de acuerdo con la reivindicación 27, para la producción de compuestos en la construcción de botes y barcos, en tecnología aeroespacial, en la fabricación automotriz, y para bicicletas, preferentemente motocicletas y bicicletas, y en los sectores automotriz, de transporte, construcción, ingeniería médica, deportivo, industria eléctrica y electrónica, y plantas generadoras de energía, e.g., para aspas de rotor en plantas de energía eólica.
29. Componentes compuestos producidos a partir de productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 23.
30. Componentes compuestos producidos a partir de los productos preimpregnados de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 23, producidos de A) al menos un soporte fibroso y B) al menos una composición de poliuretano reticulada, preferentemente una composición de poliuretano reticulada que contiene grupos uretdiona.
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