MATERIAL COMPUESTO PARA ARQUITECTURA, MOBILIARIO Y CONSTRUCCION.

Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción,

formado por una composición que combina un elemento carga que se compone fundamentalmente de óxido de aluminio (Al{sub,2}O{sub,3}, con un polímero plástico, en una proporción que va desde diez hasta cuatrocientas partes del elemento carga por cien partes del polímero plástico

Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el ámbito de la construcción, proponiendo un material compuesto por una combinación de elementos que ofrece altas prestaciones mecánicas y unas propiedades estéticas parecidas a las de la piedra, resultando de aplicación óptima para arquitectura y mobiliario de exterior.

Estado de la técnica

Debido al coste de los materiales de construcción naturales, al impacto medioambiental que supone la extracción de dichos materiales y al agotamiento progresivo de los yacimientos de extracción, viene adquiriendo una importancia cada vez mayor la investigación y el desarrollo de materiales sustitutivos de formación artificial.

En este sentido, un importante capítulo de la investigación se halla enfocado a la búsqueda de materiales compuestos con características de ligereza, resistencia, buen comportamiento ante la humedad, temperatura, corrosión, etc., y cualidades de apariencia que permitan el uso como sustitución de materiales naturales, como por ejemplo la piedra.

Por otro lado, existen en la actualidad numerosas industrias que generan residuos costosos de eliminar, debido a la necesidad, en la mayoría de los casos, de tratamientos de descontaminación, los cuales incluso no consiguen que los residuos sean apropiados para su vertido libre en la naturaleza, requiriendo por tanto de soluciones de almacenamiento, que también resultan costosas y a la larga se convierten a su vez en un problema de espacio, o bien soluciones de reutilización.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un material compuesto que se forma por una combinación que da lugar a un resultado con propiedades mecánicas, estéticas y de comportamiento frente a los agentes ambientales, que hacen posible la utilización en aplicaciones de construcción como sustitución de la piedra, del hormigón aligerado y/o de productos tradicionales análogos.

Este material objeto de la invención se forma por la combinación de dos elementos básicos, uno de los cuales o carga se compone fundamentalmente de óxido de aluminio (Al₂O₃), en una proporción de 60-75% en peso, combinado con otros componentes minoritarios de carácter aleatorio, mientras que el otro elemento básico de la composición es un polímero de tipo plástico, que puede ser una resina o un termoplástico.

El óxido de aluminio que se utiliza para formar el material propuesto, se obtiene del tratamiento de residuos con cargas de aluminio generados por las industrias de procesado del aluminio, con lo cual se consigue a la vez una descarga de los mencionados residuos con aprovechamiento práctico de los mismos.

La preparación del producto se puede llevar a cabo por técnicas de combinación que abarcan todo el espectro de formulaciones, como colada simple, formación de plásticos con cargas, rotomoldeado, etc., sin ningún requerimiento particular para este producto de la invención, en tal sentido.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un material compuesto, cuya formulación determina unas propiedades que permiten la utilización como sustitutivo de la piedra en aplicaciones de arquitectura, construcción y mobiliario de exterior.

El material preconizado se forma por una combinación que comprende dos elementos básicos, uno de ellos o carga compuesto fundamentalmente por óxido de aluminio (Al₂O₃), mezclado con otros componentes minoritarios de carácter aleatorio, mientras que el otro elemento básico es un polímero de tipo plástico, que puede ser una resina o un termoplástico, combinándose ambos elementos básicos en una proporción de entre 10 y 400 partes del elemento carga por 100 partes del polímero plástico.

El elemento carga se compone de una mezcla formada por óxidos y minerales, que se puede obtener, por ejemplo, de la siguiente combinación en porcentajes de peso:

        Óxido de aluminio (Al₂O₃) = 60 - 70%

        Dióxido de silicio (SiO₂) = 7 - 11%

        Óxido de calcio (CaO) = 2 - 4,5%

        Óxido de magnesio (MgO) = 3,2 - 8,6%

        Óxido férrico (Fe₂O₃) = 1,8 - 2,4%

        Dióxido de titanio (TiO₂) = 0,7 - 1%

        Óxido de manganeso (MnO) = 0,2 - 0,3%

        Óxido de potasio (K₂O) = 0,7 - 0,9%

        Óxido de sodio (Na₂O) = 0,6 - 1,6%

        Óxido de fósforo (P₂O₅) = 0 - 0,1%

        Cloruro sódico (NaCl) = 0 - 2,4%

        Flúor (F) (Gas o líquido) = 0 - 2,2%

        Pérdidas al fuego = 5,2 - 10%

El polímero de tipo plástico utilizado en la composición del material, puede en su caso ser una resina termoestable, de entre las familias siguientes:

- Resinas de poliéster (ortoftálicas, isoftálicas, ignifugas, resinas de ciclopentadieno, etc.).

- Resinas viniléster, que se utilizan para conseguir buenas prestaciones mecánicas.

- Resinas acrílicas, que se emplean para poder incorporar la máxima cantidad de carga.

- Resinas fenólicas, que se emplean para obtener un buen comportamiento al fuego.

- Resinas epoxi, que se emplean para obtener un buen comportamiento mecánico.

- Resinas de poliuretano, que pueden ser de dos componentes o de un componente.

Combinándose, en este caso, el elemento carga con la resina utilizada, en una proporción de entre 50 y 400 partes del elemento carga por 100 partes de resina.

El polímero de tipo plástico puede ser también un termoplástico, por ejemplo: polipropileno (PP), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), polietileno (PE), poliestireno (PS), poliamida (PA), etc.

Combinándose, en este caso, el elemento carga con el termoplástico utilizado, en una proporción de entre 10 y 50 partes del elemento carga por 100 partes del termoplástico.

Un ejemplo de formulación ortoftálica, basada en la utilización de plásticos de poliéster, se determina con la siguiente composición:

- 100 partes de resina

- 200 partes de elemento carga

- 0,12 partes de Octoato de Cobalto (acelerador)

- 1 parte de metil-etil-cetona (Mek) (disolvente)

Siendo la composición de materiales de esta formulación, en porcentajes de peso, la siguiente:

Un ejemplo de formulación ignífuga se determina con la siguiente composición:

- 100 partes de resina

- 150 partes de elemento carga

- 0,05 partes de Octoato de Cobalto

- 1 parte de metil-etil-cetona (Mek)

(Tabla pasa a página siguiente)

Siendo la composición de materiales de esta formulación, en porcentajes de peso, la siguiente:

1. Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción, del tipo que se forma por una composición de la que al menos uno de los componentes procede de un residuo industrial, comprendiendo una composición que combina dos elementos básicos, de los cuales uno o carga se compone fundamentalmente de óxido de aluminio (Al₂O₃), mientras que el otro elemento básico es un polímero de tipo plástico, combinándose ambos elementos básicos en una proporción que va desde diez hasta cuatrocientas partes del elemento carga por cien partes del polímero plástico, en donde, el elemento carga presenta una composición en peso que comprende desde un sesenta hasta un setenta y cinco por ciento de óxido de aluminio, caracterizado porque el elemento carga se compone de óxido de aluminio y algunos o todos de los elementos siguientes: dióxido de silicio (SiO₂), óxido de calcio (CaO), óxido de magnesio (MgO), óxido férrico (Fe₂O₃), dióxido de titanio (TiO₂), óxido de manganeso (MnO), óxido de potasio (K₂O), óxido de sodio (Na₂O), óxido de fósforo (P₂O₅), cloruro sódico (NaCl), cloruro potásico (KCl) y fluor (F).

2. Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los porcentajes en peso de los componentes que acompañan al óxido de aluminio en el elemento carga, son los siguientes:

3. Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el polímero plástico es una resina del tipo de resinas de poliéster, resinas viniléster, resinas acrílicas, resinas fenólicas, resinas epoxi o resinas de poliuretano, en cuyo caso el elemento carga se combina con la resina utilizada en una proporción que va desde cincuenta hasta cuatrocientas partes del elemento carga por cien partes de la resina.

4. Material compuesto para arquitectura, mobiliario y construcción, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el polímero plástico es un termoplástico del tipo de polipropileno (PP), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC) o poliamida (PA), en cuyo caso el elemento carga se combina con el termoplástico utilizado en una proporción que va desde diez hasta cincuenta partes del elemento carga por cien partes del termoplástico.