MXPA05003833A

MXPA05003833A - Articulos compuestos resistentes al fuego y con resistencia balistica.

Info

Publication number: MXPA05003833A
Application number: MXPA05003833A
Authority: MX
Inventors: Dickson Larry
Original assignee: Honeywell Int Inc
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2005-06-22
Also published as: AU2003300349A1; EP1560709B1; WO2004033196A2; AU2003300349A8; CA2501955A1; JP4431108B2; WO2004033196A3; CN102514305B; CA2501955C; RU2005114492A; EP1560709A2; IL167937A; JP2006503258A; MY138775A; US20040086729A1; AR041591A1; TW200427578A; US6890638B2; CN102514305A

Abstract

Articulos compuestos resistentes al fuego y con resistencia balistica para interiores de aeronaves y otras aplicaciones. Los articulos compuestos se proporcionan con un modulo de flexion de al menos aproximadamente 552 Mpa (80,000 libras/pulgada cuadrada), un limite elastico de flexion de al menos aproximadamente 5.52 Mpa (800 libras/pulgada cuadrada), una densidad de area de aproximadamente 4.40 kg/m2 (0.9 libras/pie2) hasta aproximadamente 5.86 kg/m2 (1.5 libra/pie2), una resistencia al fuego que llena los requerimientos del ¦ 25.853, Titulo 14 del Codigo de los Estados Unidos del 1 de enero de 2002, y una velocidad V0 de al menos aproximadamente 427 m/s (1430 pies/seg), cuando se prueba mediante la Circular 25.795.2 del 10 de enero del 2002 del Consejo de Administracion de Aviacion Federal de los Estados Unidos, usando balas de punto hueco enchaquetadas (JHP) de Magnum .44 de 15.6 g (240 granos) de masa y usando balas de punta redonda con enchaquetado completo de metal (FMJ RN) de 9 mm de 8.0 g (124 granos) de masa.

Description

ARTÍCULOS COMPUESTOS RESISTENTES AL FUEGO Y CON RESISTENCIA BALÍSTICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Esta invención se refiere a artículos compuestos balísticamente resistentes y resistentes al más para usarse en interiores de así como otras aplicaciones Descripción de la Técnica Relacionada Los materiales usados en interiores de compartimientos de aeronaves están regulados por el Título 14 del Código de Regulaciones Parte Hasta hace la principal preocupación con respecto a tales materiales era la resistencia al Sin después de los secuestros aéreos del 11 se septiembre de por terroristas la protección contra amenazas de otro tipo se ha vuelto una preocupación La principal entre esas preocupaciones es la seguridad de los pilotos y la cabina de pilotaje contra las armas de Existe una necesidad en cuanto a materiales para usarse en las puertas de la cabina de que sean resistentes a la penetración por las municiones de y los cuales mantengan también los estándares actuales de resistencia al Los materiales resistentes al fuego para interiores de aeronaves se han descrito en las USP y La USP describe una construcción de puerta que se puede fabricar con materiales resistentes al fuego y con resistencia La USP describe un sistema laminado retardante del fuego adecuado para su aplicación a un substrato combustible o sensible al calor que comprende una capa protectora y una capa intumescente que comprende un material laminar impregnado con una composición La capa protectora flexible puede ser una hoja delgada de metal Los materiales que poseen tanto resistencia al fuego y resistencia balística se han descrito en las USP y Las USP y describen compuestos que comprenden aproximadamente a aproximadamente en peso de hilos de fibra de vidrio de aluminosilicato de magnesia tejidos impregnados con hidróxido de calcio y un poliéster isoft Las USP y describen compuestos que comprenden una pluralidad de capas como una tela de fibras de vidrio de aluminosilicato de magnesia balanceadas o en una matriz de una resina de fenol formaldehído curada que tiene una densidad de área de al menos libras por pie La USP describe un compuesto que comprende dos o más al menos una de las capas es una red de fibras en una matriz y al menos una de las capas es una capa retardante de fuego que tiene propiedades endotérmicas por la exposición al La USP describe un compuesto que comprende una pluralidad de primeros y segundos laminados alternos en donde el primer laminado comprende una red de fibras altamente inflamables en una primera matriz y el segundo laminado comprende una red de fibras orgánicas o inorgánicas resistentes al fuego en una matriz resistente al Cada uno de los artículos compuestos citados arriba representa el progreso hacia los objetivos a los cuales fue Sin ninguno describe las construcciones específicas de la presente invención y ninguno satisface todas las necesidades satisfechas por esta Estos primeros artículos compuestos tenían la desventaja principal de estar comprendidos en gran parte de materiales orgánicos relativamente densos tales como fibras de Tales materiales no son ideales para los interiores de aeronaves donde el peso excesivo se traduce en un consumo de combustible innecesario y Por otro las densidades de los compuestos pueden ser demasiado bajas ? ocupan un espacio Existe una necesidad en cuanto a materiales compuestos que exhiban resistencia y resistencia al fuego combinadas con una densidad BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención proporciona artículos compuestos que exhiben resistencia resistencia al fuego y densidad útil en una combinación desconocida hasta Un compuesto de la invención tiene un módulo de flexión de al menos aproximadamente 552 Pa un limite elástico de tensión de al menos aproximadamente MPa y una densidad de área de aproximadamente a aproximadamente la resistencia al fuego satisface los requerimientos del Título 14 del Código de Estados del Io de enero de y una velocidad V0 de al menos aproximadamente 427 cuando se probó mediante la Circular del Consejo de Administración de Aviación Federal de los Estados Unidos del 10 de enero del usando balas de Punto Hueco Enchaquetadas de Mágnum de g de masa y usando balas de Punta Redonda con Enchaquetado Completo de Metal de g de En una un artículo compuesto de la invención está comprendido de una pluralidad de en donde un primer laminado está comprendido de una hoja delgada de un segundo laminado está comprendido de un material de adhesión retardante de fuego y un tercer laminado está comprendido de una pluralidad de cada una de dichas capas comprende una red de fibras inflamables en una dichas fibras poliméricas tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 17 un módulo de tensión de al menos aproximadamente 500 y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención proporciona compuestos que exhiben resistencia y resistencia al fuego y baja densidad en una combinación desconocida hasta Un artículo compuestos de la invención tiene un módulo de flexión de al menos aproximadamente 552 MPa una limite elástico de tensión de flexión de al menos aproximadamente MPa una densidad de área de aproximadamente a aproximadamente la resistencia al fuego satisface los requerimientos del Título 14 del Código de los Estados del Io de enero de y una Velocidad V0 de al menos de aproximadamente 427 cuando se probó por medio de la Circular del Consejo de Administración de Aviación Federal de los Estados del 10 de enero de usando balas de Punto Hueco Enchaquetadas de de g de masa y usando balas de Punta Redonda con Enchaquetado Completo de Metal de g de El módulo de flexión de elasticidad al y el límite elástico de tensión de un compuesto de la invención se mide mediante el Método de Prueba Estándar ASTM de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales El Título 14 USC establece los estándares de flamabilidad para los interiores de los compartimentos de aeronaves Los materiales para las divisiones interiores deben satisfacer los requerimientos de prueba dictados en el Apéndice Partes IV y La 14 USC Apéndice Parte 1 específica que los materiales de separación o división deben ser extinguibles cuando se prueban verticalmente Los especímenes a ser probados deben ser de al menos 5 de 30 cm de largo y no más delgados que el espesor mínimo a ser calificado para usarse en Un mínimo de tres especímenes deben ser probados y se promedian los El espécimen se expone a la flama de un quemador de Bunsen o Tirrill con una temperatura de flama mínima de La flama se aplica a la línea central del borde inferior del espécimen durante 60 segundos y después se El tiempo de flama promedio después de retirar la fuente de flama no puede exceder los La longitud promedio de la quemadura no puede exceder 15 cm Los escurrimientos del espécimen de si hay no pueden continuar la flama durante más que un promedio de 3 segundos después de La 14 USC Apéndice Parte IV especifica la tasa de liberación máxima de calor desde los materiales de la cabina expuestos al calor radiante en una cámara de pruebas diseñada Los especímenes se exponen a una fuente de calor radiante ajustada para producir sobre el un flujo de calor total de durante una duración de prueba de cinco Los especímenes de prueba son de cm x cm pulgadas x y del mismo espesor como para ser usado en una El espécimen se prueba con la superficie expuesta Los productos de combustión que abandonan la cámara de prueba se monitorean para calcular la velocidad de liberación de Se promedia la liberación total de calor positiva durante los dos primeros minutos de la exposición para cada una de las tres o más y se promedian las velocidades de liberación de calor máximas para las La velocidad de liberación máxima no debe exceder 65 Si ocurre deslaminación u otro comportamiento que afecte el área de la superficie expuesta o el modo de estos comportamientos deben ser reportados junto con el tiempo al cual se observaron tales La 14 USC Apéndice Parte especifica las características de emisión de humo máxima de los materiales de cabina y se refiere a para los detalles del procedimiento de Se debe probar un número de tres especímenes y se promedian los resultados Especímenes de prueba de x cm 3 se montan con una orientación vertical dentro de una cámara diseñada especialmente Una fuente de energía radiante calentada eléctricamente produce un nivel de irradiación de en promedio a través del área central del diámetro de cm del Un quemador de seis tubos se usa para aplicar una hilera de flamas equidistantes a través del borde inferior del área expuesta del Se registran la densidad óptica especifica del humo obtenida después de minutos y 4 así como el valor máximo de la densidad óptica del humo DsMax y el tiempo de La DsMax promedio no debe exceder La velocidad de V0 de un compuesto es la velocidad máxima a la cual un proyectil específico no penetrara el La velocidad VO de un compuesto de la invención se determina mediante los procedimientos de prueba del FAA AC de los Estados unidos del 10 de enero de usando balas de Mágnum de g de masa y usando balas FMJ de 9 de g de La velocidad del proyectil se mide mediante pantallas lumilina a lo largo de la trayectoria del El panel de prueba se monta de manera normal a la trayectoria del proyectil para cuatro tiros y también a fuera de la normal para dos tiros con cada proyectil La velocidad V0 se determina variando la carga propulsora para provocar penetraciones completas y parciales del panel de prueba a cada ángulo de La velocidad V0 es la velocidad de penetración parcial más Un compuesto de la invención tiene una velocidad VO de al menos aproximadamente 427 cuando se prueba usando balas JHP de Mágnum de g de masa y cuando se usan balas FMJ de 9 mm de g de En una un artículo compuesto de la invención está comprendido de una pluralidad de laminados pegados en donde un laminado está comprendido de una hoja delgada de un segundo laminado está comprendido de un material adhesivo retardante de flama y un tercer laminado está comprendido de una pluralidad de cada una de dichas capas comprende una red de fibras poliméricas inflamables en una dichas fibras poliméricas que tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 17 un módulo de tensión de al menos 500 y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 En otra un artículo compuesto de la invención está comprendido de una pluralidad de laminados unidos en donde un primer laminado está comprendido de una hoja delgada de un segundo laminado es una composición resinosa un tercer laminado está comprendido de un material adhesivo retardador del y un cuarto laminado está comprendido de una pluralidad de cada una de dichas capas que comprende una red de fibras poliméricas inflamables en una dichas fibras poliméricas que tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 17 un módulo de tensión de al menos aproximadamente 500 y una energía al rompimiento de al menos 20 un artículo compuesto de la invención posee una estructura de laminados simétricos con el laminado central que está comprendido de la red de fibras poliméricas inflamables en una En una modalidad el artículo compuesto está comprendido de cinco laminados unidos en donde el primero y el quinto laminados están comprendidos de una hoja delgada de el segundo y el cuarto laminados están comprendidos de un material adhesivo retardador del fuego y el tercer laminado central está comprendido de una red de fibras polimericas inflamables en una dichas fibras polimericas que tienen una tenacidad de al menos 17 un módulo de tensión de al menos aproximadamente 500 y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 En otra modalidad el artículo compuesto está comprendido de siete laminados unidos en donde el primero y el séptimo laminados están comprendidos de una hoja delgada de el segundo y el sexto laminados son una composición intumescente el tercero y el quinto laminados son un material adhesivo retardador del fuego y el cuarto laminado central está comprendido de una red de fibras polimericas inflamables en una dichas fibras polimericas que tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 17 un módulo de tensión de al menos aproximadamente 500 y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 Los laminados o pliegues en cada modalidad están ensamblados y unidos los laminados se adhieren calor y la adhesión se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente a aproximadamente a una presión de aproximadamente 103 kPa a aproximadamente kPa durante un tiempo suficiente para pegar los Más la adhesión se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente a aproximadamente y a una presión de aproximadamente 345 kPa a aproximadamente kPa durante un periodo de tiempo de aproximadamente 30 la hoja delgada de metal en cada modalidad es aluminio que tiene un espesor desde aproximadamente micrómetros a aproximadamente 127 micrómetros Más la hoja final de metal es aluminio que tiene un espesor desde aproximadamente micrómetros a aproximadamente micrómetros el material adhesivo resistente al fuego está comprendido de al menos en peso de un material seleccionado a partir del grupo que consiste de termoplásticos y termoestables Los polímeros termoestables útiles en el material de adhesión de la invención pero no se restringen poliolefinas polímeros de óxido de poliuretanos poliimidas y copolímeros y derivados halogenados de los Los polímeros termoestables útiles pero no se restringen polímeros polímeros de poliésteres y poliuretanos La porción del material adhesivo retardador del fuego puede ser resistente al fuego o se puede volver retardador del fuego mediante una mezcla con un aditivo retardador del El aditivo retardador del si hay puede ser inorgánico u Los ejemplos de aditivos retardadores del fuego adecuados pero no están restringidos a los aditivos listados en Retardancy of Polymeric Vol Kuryla y Papa Marcel Nueva York Estos incluyen los siguientes aditivos on Funcionalidad de Con Funcionalidad de OH j Con Funcionalidad de Con funcionalidad de Con funcionalidad de Sales de Polímeros de N OCH3 n Con Funcionalidad de OH OH n a 2 H n 1 a2 o n 1 a2 n l a2 n 1 a2 l n n 1 a 2 n 1 a2 Con funcionalidad de Compuestos con Funcionalidad de Compuestos de P Br Compuestos de P Cl o P P ÍFosfonotosl O P Í iscelaneosl Compuestos de P S Compuestos de con funcionalidad de Br O Residuos de ácidos grasos mezclados Compuestos de Con Funcionalidad de ci a Producto de y Con Funcionalidad de Con Funcionalidad de Con Funcionalidad de H2Ct O o o Con Funcionalidad de Con Funcionalidad de Con Funcionalidad de Con Funcionalidad de COMPUESTOS DE HALÓGENO SIN FUNCIONALIDAD Compuestos de Bromo x y o ti O de scya de Compuestos de Cloro y Cloronatalenos PA AFINAS NADAS H Cl Los aditivos retardadores de fuego inorgánicos óxido de antimonio sulfuros de antimonio haluros de antimonio antimonito de sodio o por fosfatos de sodio o por haluros de fósforo cloruro fosfonitrilico pentasulfuro de fósforo boratos de sodio tetrafluoroborato de potasio o por boratos de calcio o por tetraborato de sodio o por ácido bórico trimetoxiborozina hidratos de óxido de aluminio hidratos de aluminofosfato silicatos de sodio bromuro de amonio sulfato de amonio silicatos de litio Li20 óxido de molibdeno paramolibdato de amonio sulfuro de molibdeno y sulfamida Los aditivos retardadores del fuego organometálicos adecuados incluyen los siguientes Los ejemplos de polímeros retardadores del fuego intrínsecamente útiles en el material adhesivo retardador del fuego incluyen los polímeros halogenados tales como polietileno cloruro de poli poli poli poli poli poli poli poli poli 3 3 poli poli poli de y poli mezclas de los mismos y copolímeros de los antecedentes que comprenden estos Los ejemplos de polímeros retardadores del fuego intrínsecamente no útiles en el material de adhesión retardador del incluyen y otros polímeros fenolitos y copolímeros tales como el producto de vendido en forma monomerica de dos partes por Borden Chemicals and Plastics bajo la designación FIRE el material de adhesión retardador del fuego está comprendido de una mezcla de óxido de antimonio decabromodifenil éter y cera de parafina policlorada en aglutinante de resina de poliacrilato designada La porción no polimérica del material de adhesión retardador del fuego puede estar comprendido de una composición intumescente Las composiciones intumescentes actúan bajo la influencia del una capa aislante expandida de material resistente al El material intumescente puede experimentar también una descomposición Una composición intumescente se hincha para producir un carbón con más de cinco veces su espesor original El material expandido protege un substrato del oxígeno del sobrecalentamiento y por ello previene o retarda la propagación de la Los sistemas intumescentes consisten típicamente de un una sustancia carbónica o que forma un esqueleto de carbón un agente de expansión y una sustancia formadora de Se han empleado como los compuestos de polihidroxi tales como pentaeritritol dipentaeritritol tripentaeritritol almidón y Los ejemplos de espumífico son compuestos que contienen nitrógeno tales como sales de derivados de dicianamida y El espumífico efectúa la formación de una capa intumescente mediante la emisión de un gas Se han empleado como la sustancia formadora de ácido usualmente un fosfatos de fosfatos de polifosfatos de y fosfato de Las composiciones intumescentes útiles en la presente invención se han por en las USP y incorporadas por este medio como referencia en una extensión no incompatible con las mismas En una modalidad un artículo compuesto de la invención está comprendido de al menos un laminado o pliegue de una composición resinosa Una composición resinosa intumescente preferida es una mezcla de resina fenólica del Químico del Bordes FIRE y aproximadamente 8 a aproximadamente en peso de un material comprendido de pirofosfato de melamina y ácido bis vendidos por Broadview bajo la designación de la composición resinosa intumescente está comprendida adicionalmente de aproximadamente 2 a aproximadamente en peso de burbujas de vidrio tales como burbujas de vidrio de borosilicato de sosa y cal vendidas por Minnesota Mining y Manufacturing Co bajo la designación burbujas de vidrio de Más las burbujas de vidrio son de un tamaño tal que no más que el en peso son retenidas en un tamiz Estándar de EU Número 80 Se prefiere que al menos un laminado de un artículo compuesto de la invención este comprendido de una pluralidad de cada una de dichas capas que comprende una red de fibras poliméricas inflamables en una dichas fibras poliméricas tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 25 un módulo de tensión de al menos aproximadamente 900 y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 25 Para los propósitos de la presente una fibra es un cuerpo alargado la dimensión de longitud de la cual es mucho más grande que las dimensiones transversales de anchura y Por el término fibra incluye cintas y los similares que tienen secciones transversales regulares o irregulares Un hilo es una hebra continua comprendida de muchas fibras o Como se usa de denota una pluralidad de fibras arregladas en una configuración o una pluralidad de fibras agrupadas juntas para formar un hilado torcido o no los cuales hilados están arreglados en una configuración La red fibrosa puede tener varias Por las fibras o el hilado pueden estar formados como un fieltro u otro no anudado o tejido en una red mediante cualquiera de las técnicas convencionales De acuerdo a una configuración de red las fibras en una capa están alineadas de manera unidireccional de modo que estas son substancialmente paralelas unas con otras a lo largo de una dirección común de las Las capas sucesivas de tales fibras alineadas unidireccionalmente se hacen girar preferiblemente con respecto a capas Las fibras inflamables son aquellas que soportaran la Las fibras inflamables incluyen las de poliolefinas no alcohol y entre Más las capas de la red fibrosa del compuesto se arreglan con la dirección de las fibras de las fibras unidireccionales de cada capa de red girada con respecto a la dirección de las fibras de las fibras unidireccionales de las capas Un ejemplo en un laminado de cinco capas con la la la cuarta y la quinta capas giradas y 0o con respecto a la primera Un ejemplo particularmente preferido es un laminado de cincuenta capas con capas alternas alineadas a 0o y unas con Más las fibras inflamables que comprenden un compuesto de la invención son fibras de polietileno de alta Las fibras de polietileno de alta resistencia para usarse en esta invención son aquellas que tienen una tenacidad igual a o mayor que aproximadamente 17 un modulo de tensión inicial igual o mayor que aproximadamente 500 y una energía al rompimiento igual o mayor que aproximadamente 20 Para los propósitos de esta la tenacidad de las el módulo de tensión inicial de y la energía al rompimiento se miden en forma de hilo mediante ASTM Las fibras preferidas son aquellas que tienen una tenacidad igual o mayor que aproximadamente 25 un módulo de tensión inicial igual o mayor que aproximadamente 900 y una energía al rompimiento igual o mayor que 25 Las fibras particularmente preferidas son aquellas que tienen una tenacidad igual o mayor que aproximadamente 30 un módulo de tensión igual o mayor que aproximadamente 1200 y una energía al rompimiento igual o mayor que aproximadamente 30 Las fibras más preferidas son aquellas que tienen una tenacidad igual o mayor que aproximadamente 30 un módulo de tensión inicial igual o mayor que aproximadamente 1200 y una energía al rompimiento igual o mayor que aproximadamente 40 Tales fibras de polietileno de alta resistencia se pueden cultivar en solución como se describe en USP o o hiladas a partir de una solución para formar una estructura de como se describe en la Publicación Alemana y GB y especialmente como se describe en la USP Las fibras de polietileno también se pueden producir mediante un proceso de rolado y dragado como se describe en USP y vendidas bajo el nombre por ITS Industries Como se usa el término polietileno significa un material de polietileno predominantemente lineal que puede contener cantidades menores de ramificaciones de cadena o que no exceden 5 unidades de modificación por 100 átomos de carbono de la cadena y que pueden contener también mezcladas con el mismo no más de aproximadamente 50 en peso de uno o más aditivos poliméricos tales como en polipropileno o polibutileno de baja copolímeros que contienen como monómeros poliolefinas copolimeros de poliolefina de injerto y o aditivos de bajo peso molecular tales como agentes de filtrado de colorantes y los similares los cuales se incorporan comúnmente como los artículos compuestos de la invención satisfacen los requerimientos de resistencia al fuego severo para los interiores de a pesar del hecho de que la porción principal está comprendida de redes fibrosas inflamables cubiertas por capas superficiales retardadoras del relativamente Sin estar sujetos a una teoría particular de porque funciona la se cree que las capas de redes fibrosas y las capas superficiales de retardante del fuego trabajan cooperativamente para retardar la propagación de una fuente de La hoja fina de metal exterior y el material de adhesión retardador del fuego bloquean el oxigeno y proporcionan un retardo inicial a la propagación de las altas temperaturas al interior del Cuando un frente de alta temperatura finalmente penetra las capas exteriores del las fibras inflamables contraen de la fuente de creando un espacio vacío y retardando la propagación En las modalidades donde una composición resinosa intumescente yace entre las capas de redes fibrosas y la superficie del este retardo se incrementa adicionalmente El efecto total es un compuesto retardador del fuego altamente efectivo que satisface los requerimientos para interiores de aeronaves con un margen de seguridad muy Los siguientes ejemplos se presentan para proporcionar un entendimiento más completo de la Las proporciones y datos reportados específicos se establecen para ilustrar los principios de la invención y no se deberán considerar como limitantes del ámbito de la En las técnicas descritas constituyen la preparación de muestran de prueba y se extienden fácilmente a su implementación en una línea de producción EJEMPLOS Ejemplo 1 Se preparó un artículo compuesto de nueve laminados que tuvo una construcción de laminados simétricos como sigue Io y 9o hoja fina de metal de acero inoxidable tipo mm de 2o y 8o composición resinosa y tela de vidrio impregnada con resina 4o y 6o adhesivo de película sensible a la retardadora del y 5o 50 capas de redes de fibras de polietileno unidireccionales en una matriz de epoxi vinil La composición resinosa intumescente que comprende los y 8o laminados fue un material preparado como Se preparó una mezcla que consintió de en peso de monómero de de dos partes de Borden Durite parte 100 Parte en peso de aditivo intumescente que comprende pirofosfato de melamina y ácido bis Technologies y en peso de burbujas de vidrio Kl de La mezcla se extendió uniformemente a un espesor de mm sobre un papel de liberación de silicona con otro papel de liberación La mezcla se curó a una hoja sólida por medio de calentamiento durante 30 minutos a aproximadamente bajo presión ligera de aproximadamente 7 kPa en una Los bordes de la hoja se recortan derechura y la hoja se dividió en dos secciones iguales para formar el 2o y 8o laminados del La tela de vidrio impregnada que comprendió el 3 o y 7o laminados fue una tela de vidrio E de hilado satín de 22 x 21 x 54 estilo pegada con resina fenólica retardadora de fuego LC 194 y que tenía un espesor de aproximadamente El adhesivo de película sensible a la retardador del fuego que comprende los 4o y 6o laminados fue una mezcla de óxido de antimonio decabromodifenil y cera de parafina policlorada en un aglutinante de resina de acrilato éster designada El 5o laminado central consistió de 50 capas de fibras de polietileno de alta alineadas unidireccionalmente en una capa y arregladas con las fibras en capas adyacentes orientadas a unas con Las fibras de polietileno fueron de 1100 tuvieron una resistencia a la tensión de aproximadamente un módulo de tensión inicial de aproximadamente 107 una alargamiento al rompimiento de aproximadamente y estaban en una matriz que comprendió una resina de epoxi vinil éster que tenía un módulo de tensión de aproximadamente GPa VE PLUS de Honeywell Internacional Inc Los laminados del artículo compuesto se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 Una prueba del artículo compuesto llevada a cabo de acuerdo a 14 USC Apéndice Parte mostró una velocidad de liberación de calor promedio máxima de 11 en comparación con un requerimiento de menos que 65 Sin al panel tuvo una densidad de área de la cual se consideró Ejemplo Comparativo 2 Se preparó un artículo compuesto de nueve laminados que tenía una construcción de laminados simétricos idéntica a la del Ejemplo Comparativo 1 excepto por los 2o y 8o La composición resinosa intumescente que comprendió los 2o y 8o laminados era un material laminar preparado como Las dos partes de una resina epóxica intumescente conteniendo pirofosfato de melamina y ácido bis Broadview se mezclaron juntas y se extendieron uniformemente a un espesor de sobre un papel de liberación de silicona con otro papel de liberación colocado No se incluyeron burbujas de vidrio en esta La mezcla se curó en una hoja sólida por medio de calentamiento durante 30 minutos a aproximadamente bajo presión ligera de aproximadamente 7 kPa en una Los bordes de la hoja se recorta a derechura y la hoja se dividió en dos secciones iguales para formar los y 8o laminados del compuesto Los laminados restantes del compuesto eran idénticos a los laminados correspondientes descritos en el Ejemplo Comparativo Los laminados del artículo compuesto se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 Una prueba del articulo compuesto conducida de acuerdo a 14 USC Apéndice Parte mostró una velocidad de liberación de calor promedio máxima de 47 Esta estaba dentro de un rango aceptable pero más pobre que 11 para el compuesto preparado en el Ejemplo Comparativo 1 y que contenía las burbujas de Este artículo compuesto tuvo una densidad superficial mejorada de el cual se consideró estar más o menos en el limite exterior de Ejemplo 1 Se preparó un artículo compuesto de siete laminados que tenía una construcción de laminados simétricos como Io y 2o hoja fina de de y composición resinosa 30 50 adhesivo de película sensible a la presión retardador del y 4 o 50 capas de redes de fibras de polietileno unidireccionales en una matriz de epoxi vinil La composición resinosa intumescente que comprendió los y 6 o laminados se preparó como Se preparó una mezcla que consistió de en peso de una resina epóxica intumescente de dos partes Broadview y en peso de burbujas de vidrio Kl de La mezcla se extendió uniformemente a un espesor de mm sobre un papel de liberación de silicona con otro papel de liberación colocado La mezcla se curó en una hoja sólida por medio de calentamiento durante 30 minutos a aproximadamente 93 bajo presión ligera de aproximadamente 7 kPa en una Los bordes de la hoja se recortaron a derechura y la hoja se dividió en dos secciones iguales para formar los 2 o y 6o laminados del Los 3o y 5o laminados que forman el adhesivo de película sensible a la retardador del fuego comprendieron una mezcla de óxido de antimonio decabromo difenil éter y cera de parafina policlorada en un aglutinante de resina de acrilato éster designado Al cuarto laminado central consistió de 50 capas de fibras de polietileno de alta alineadas unidireccionalmente dentro de una capa y arregladas con las fibras en capas adyacentes orientadas a unas con Las fibras de polietileno eran de 1100 tuvieron una resistencia a la tensión de aproximadamente GPa un módulo de tensión inicial de aproximadamente 107 un alargamiento al rompimiento de aproximadamente una energía al rompimiento de aproximadamente 45 Jules por gramo y estaban en una matriz que comprendió una resina de epoxi vinil éster que tuvo un módulo de tensión de aproximadamente GPa A PLUS de Honey ell Internacional Los laminados del artículo compuestos se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 Este artículo compuesto de la invención tuvo una densidad superficial de la cual se consideró aceptable El compuesto se sometió a prueba de acuerdo a 14 USC Apéndice 1 de enero de y el Circular del Comité de Administración de Aviación Federal de los Estados Unidos del 10 de enero de usando balas JHP de Mágnum de g de masa y usando balas FMJ de 9 mm de g de El módulo de flexión de elasticidad durante el y límite elástico de tensión del artículo compuesto se midieron mediante el método de ASTM Los resultados de estas pruebas se muestran en la Tabla I junto con los datos para los otros ejemplos y ejemplos El artículo compuesto del Ejemplo 1 de la invención comprende fibras de polietileno satisface todos los requerimientos de la Administración de aviación Federal 2 Se preparó un artículo compuesto de siete laminados en una manera idéntica y que tuvo la misma estructura que el artículo compuesto del Ejemplo Este artículo compuesto tuvo una densidad superficial de la cual se consideró Los resultados de la prueba en la Tabla I muestran que el artículo compuesto del Ejemplo 2 satisface todos los requerimientos de la Ej emplo 3 Se preparó un artículo compuesto de siete laminados que tuvo una construcción de laminados simétricos como Io y 7o hoja fina de mm pulgadas de 2o y composición resinosa 30 50 adhesivo de película sensible a la retardador del y 4o 50 capas de redes de fibras de polietileno unidireccionales en una matriz elastomérica termoplástica PCR PLUS de Honeywell Internacional La composición resinosa intumescente que comprendió los 2o y 6o laminados se preparó como Se preparó una mezcla consistente de en peso de un monómero de de Borden Parte Parte en peso de un aditivo intumescente que comprendió fosfato de melamina y ácido bis Technologies y en peso de burbujas de vidrio Kl de 3 La mezcla se extendió uniformemente a un espesor de aproximadamente sobre un papel de liberación de silicona con otro papel de liberación colocado La mezcla se curó a una hoja sólida por medio de calentamiento durante 30 minutos a aproximadamente bajo presión ligera de aproximadamente 7 kPa Los bordes de la hoja se recortaron a derechura y la hoja se dividió en dos secciones iguales para formar los 2o y 6o laminados del Los 3o Y 5o laminados que comprendieron el adhesivo de película sensible a la retardador del fuego comprendieron una mezcla de óxido de antimonio decabromo difenil éter y cera de parafina policlorada en un aglutinante de resina de poliacrilato designada 3 El cuarto laminado central consistió de 50 capas de fibras de polietileno de alta alineadas unidireccionalmente dentro de una capa y arregladas con las fibras en las capas adyacentes orientadas a unas con Las fibras de polietileno fueron de 1100 tuvieron una resistencia a la tensión de aproximadamente un módulo de tensión inicial de aproximadamente 107 un alargamiento al rompimiento de aproximadamente y una energía al rompimiento de aproximadamente 45 Jules por Las redes de fibras de polietileno de alta resistencia estaban en una matriz que consistió de un elastómero termoplástico que tuvo un módulo de tensión de kPa PCR PLUS de Honeywell Internacional Los laminados del artículo compuesto se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 El artículo compuesto de la invención tuvo una densidad superficial de la cual consideró Los resultados de la prueba en la Tabla I muestran que el artículo compuesto del Ejemplo 3 satisface todos los requerimientos de la Ejemplo 4 Se preparó un artículo compuesto de cinco laminados que tuvo una construcción de laminados simétricos como Io y 5o hoja fina de aluminio de de 2 adhesivo de película sensible a la retardador del fuego y 50 capas de redes de fibras de polietileno unidireccionales en una matriz elastomérica termoplástica PLUS de Honeywell Internacional Los laminados del artículo compuesto se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 El artículo compuesto tuvo una densidad superficial reducida de la cual se consideró Los resultados de la prueba en la Tabla 1 muestran que el artículo compuesto del Ejemplo 4 satisface todos los requerimientos de la Ejemplo 5 Se preparó un artículo compuesto que tuvo una construcción de laminados simétrica idéntica a la del Ejemplo 4 excepto por el 3o laminado En este el laminado central consistió de 50 capas de fibras de polietileno de alta alineadas unidireccionalmente dentro de una capa y arregladas con las fibras en las capas adyacentes orientadas a unas con Las fibras de polietileno eran de 1100 tuvo una resistencia a la tensión de aproximadamente un módulo de tensión inicial de aproximadamente 107 un alargamiento al rompimiento de aproximadamente establecida para las otras físicas del hilo u estaban en una matriz que comprendió una resina de epoxi vinil éster que tuvo un módulo de tensión de aproximadamente 500 VE PLUS de Honeywell Internacional Los laminados del artículo compuesto se ensamblaron y pegaron juntos en una prensa bajo una presión de 690 kPa a una temperatura de durante 30 El artículo compuesto del Ejemplo 5 también tuvo una densidad superficial la cual se consideró aceptable Los resultados de la prueba en la Tabla I muestran que el artículo compuesto del Ejemplo 5 satisface todos los requerimientos de la Habiendo descrito por lo tanto la invención más bien en detalle se entenderá que tal detalle no necesita ser estrictamente adherido a sino que otros cambios y modificación se pueden sugerir por si mismos a una persona experimentada en la cayendo todas dentro del ámbito de la invención como se define por las reivindicaciones TABLA I disponible insufficientOCRQuality

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un artículo compuesto caracterizado porque, tiene un módulo de flexión de al menos aproximadamente 552 MPa (80,000 libras/pulgada cuadrada) , un limite elástico de tensión de al menos aproximadamente 5.52 MPa (800 libras/pulgada cuadrada), una densidad superficial de aproximadamente 4.40 kg/m2 (0. libras/pie2) a aproximadamente 5.86 kg/m2 (1.5 libras/pie2), una resistencia al fuego que cumple los requerimientos del Titulo 14 de §25.853 del Código de Estados Unidos, 1 de enero de 2002, y una velocidad V0 de al menos aproximadamente 427 m/s (1430 pie/seg) cuando se prueba mediante el Circular 25.795.2 del 10 de enero de 2002 del comité de Administración de Aviación Federal de los Estados Unidos, usando balas de Punto Hueco Enchaquetadas de Mágnum .44 (JHP) de 15.6 g (240 granos) de masa y usando balas de Punta Redonda con Enchaquetado Completo de Metal (FMJ RN) de 8.0 g (124 granos) de masa.
2. Un artículo compuesto comprendido de una pluralidad de laminados unidos juntos, caracterizado porque, un primer laminado está comprendido de una hoja final de metal, un segundo laminado está comprendido de un material de adhesión retardador del fuego y un tercer laminado está comprendido de una pluralidad de capas, cada una de dichas capas que comprende una red de fibras poliméricas inflamables en una matriz, dichas fibras poliméricas tienen una tenacidad de al menos aproximadamente 17 g/denier, un módulo de tensión de al menos aproximadamente 500 g/denier y una energía al rompimiento de al menos aproximadamente 20 Jules/g.
3. El artículo compuesto de la reivindicación 2, caracterizado porque, comprende adicionalmente un cuarto laminado que comprende un material de adhesión retardador del fuego y un quinto laminado que comprende una hoja fina de metal .
4. El artículo compuesto de la reivindicación 2, caracterizado porque, comprende adicionalmente un laminado de composición resinosa intumescente entre dicho primero y dicho segundo laminados.
5. El artículo compuesto de la reivindicación 4, caracterizado porque, comprende adicionalmente un quinto laminado que consiste de una composición resinosa intumescente, un sexto laminado comprendido de un material de adhesión retardador del fuego y un séptimo laminado comprendido de una hoja fina de metal.
6. El artículo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dicha hoja delgada de metal es aluminio que tiene un espesor desde aproximadamente 12.7 micrómetros (0.0005 pulgadas) a aproximadamente 127 micrómetros (0.005 pulgadas).
7. El artículo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dicho material de adhesión retardador del fuego está comprendido de un aglutinante polimérico seleccionado a partir del grupo que consiste de poliolefinas, polidienos, poliésteres, poliamidas, polímeros vinílicos, ionomeros, acrílicos, acrilatos, polisulfonas , óxido de polifenileno, acétales, silicotas, poliuretanos termoplásticos, poliimidas termoplásticas, policetonas, polímeros fenólicos, polímeros de melamina, epóxidos, siliconas, poliésteres insaturados, poliuretanos termoestables y copolímeros y derivados halogenados de los mismos, y al menos un miembro del grupo de los retardadores de fuego listados en "Fíame Retardancy of Polymeric Materials", Vol 1, Kuryla y Papa Ed. , Marcel Dekker, Inc. Nueva York p. 1-111, 1973.
8. El artículo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dicho material de adhesión retardador del fuego es una mezcla de óxido de antimonio (Sb203) , decabromodifenil éter y cera de parafina policlorada en un aglutinante de resina de poliacrilato .
9. El artículo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dichas fibras poliméricas inflamables son de polietileno.
10. El artículo compuesto de la reivindicación 9, caracterizado porque, dichas fibras de polietileno están orientadas unidireccionalmente dentro de una capa, y en donde las fibras en las capas adyacentes están orientadas a aproximadamente 90° unas de otras.
11. El articulo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dicha matriz es un elastómero que tiene un módulo de tensión inicial de menos que aproximadamente 41.4 Pa (6000 psi) cuando se mide por ASTM D638.
12. El artículo compuesto de la reivindicación 11, caracterizado porque, dicha matriz es un elastómero que comprende un copolímero de bloque de un dieno conjugado y un monómero aromático de vinilo.
13. El artículo compuesto de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, caracterizado porque, dicha matriz es una resina termoestable que tiene un módulo de tensión de al menos aproximadamente 2.1 GPa (300 kpsi).
14. El articulo compuesto de la reivindicación 13, caracterizado porque, dicha matriz es una resina de vinil áster.
15. El artículo compuesto de la reivindicación 3, caracterizado porque, dicha composición resinosa intumescente está comprendida de un espumífico seleccionado a partir del grupo que consiste de melamina, sales de melamina, derivados de melamina, urea, diciandiamida y guanidina dispersadas en una resina seleccionada a partir del grupo que consiste de polímeros fenolitos, polímeros de melamina, epóxidos, siliconas, poliéster insaturados, y poliuretanos termoestables .
16. El artículo compuesto de la reivindicación 4, caracterizado porque, dicha composición resinosa intumescente está comprendida de al menos un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste de pirofosfato de melamina (C3HS 6-HP207) y ácido bis (melamino fosfórico) (CsHi2Ni2-H4P407) , y un miembro seleccionado a partir del grupo que consiste de una resina de formaldehído-furfural-resorcinol-fenol y una resina epóxica.
17. El artículo compuesto de la reivindicación 12, caracterizado porque, dicha composición resinosa intumescente está comprendida adicionalmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 35% en peso de burbujas de vidrio.