MATERIAL COMPUESTO PERMEABLE A FLUIDOS Y PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTE.
Composición curable para producir un material compuesto permeable a fluidos que comprende:
- un material en partículas; y
- un agente de aglomeración que incluye:
- desde 25 a 50 por ciento en peso de un polímero acrílico a base de metacrilato;
- fibra, presente en una cantidad de hasta 25% en peso;
- desde 10 a 35% en peso de un homopolímero de un isocianato y el agente polimerizante de isocianato correspondiente para formar un polímero reticulado con dicho polímero acrílico; y
- desde 20 a 50% en peso de un disolvente de bajo peso molecular seleccionado de entre ésteres C1 a C6, disolventes de hidrocarburos, o cetonas C1 a C6
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W05000751AU.
Solicitante: CUMMINS, JOHN ARTHUR.
Nacionalidad solicitante: Australia.
Dirección: 198 A MACDONNELL RD,CLONTARF QLD 4019.
Inventor/es: CUMMINS,JOHN ARTHUR.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08L33/06B4
- E01C11/16B
- E01C11/22C2
- E01C11/22C2B
- E01C5/20 CONSTRUCCIONES FIJAS. › E01 CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES. › E01C CONSTRUCCION O REVESTIMIENTO DE CARRETERAS, CANCHAS DE DEPORTES O SIMILARES; MAQUINAS O ACCESORIOS PARA LA CONSTRUCCION O LA REPARACION (creación de carreteras o superficies similares por compactación o dispersión de la nieve o del hielo E01H). › E01C 5/00 Pavimentos hechos con elementos prefabricados (especialmente adaptados para canchas de juego o de deporte E01C 13/04, para senderos peatonales, arcenes o pistas para ciclistas E01C 15/00; fabricación de piedras artificiales C04B; piedras de construcción E04C; suelos E04F). › hechos de elementos de materiales plásticos (E01C 5/18 tiene prioridad).
- E01C7/30 E01C […] › E01C 7/00 Pavimentos continuos realizados in situ (especialmente adaptados para canchas de juego o de deporte E01C 13/06, para senderos peatonales, arcenes o pistas para ciclistas E01C 15/00). › de materiales de empedrado y de otros conglomerantes, p. ej. de materia sintética.
- E03F1/00 E […] › E03 SUMINISTROS DE AGUA; EVACUACION DE AGUAS. › E03F ALCANTARILLAS; FOSAS SEPTICAS. › Procedimientos, sistemas o instalaciones para la evacuación de aguas de alcantarilla o aguas de tormentas.
Clasificación PCT:
- C08J5/04 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 5/00 Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00). › Refuerzo de compuestos macromoleculares con materiales fibrosos desunidos o coherentes.
- C08L33/10 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › C08L 33/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Homopolímeros o copolímeros de ésteres de ácido metacrílico.
- E01C7/30 E01C 7/00 […] › de materiales de empedrado y de otros conglomerantes, p. ej. de materia sintética.
- E01C9/00 E01C […] › Revestimientos especiales (especialmente adaptados para canchas de juego o de deporte E01C 13/00, para senderos peatonales, arcenes o pistas para ciclistas E01C 15/00 ); Revestimientos para partes especiales de carreteras o aeródromos (luces en el revestimiento E01C 17/00; tapas de agujeros para inspecciones o análogos E02D 29/14).
Clasificación antigua:
- C08J5/04 C08J 5/00 […] › Refuerzo de compuestos macromoleculares con materiales fibrosos desunidos o coherentes.
- C08L33/10 C08L 33/00 […] › Homopolímeros o copolímeros de ésteres de ácido metacrílico.
- E01C7/30 E01C 7/00 […] › de materiales de empedrado y de otros conglomerantes, p. ej. de materia sintética.
- E01C9/00 E01C […] › Revestimientos especiales (especialmente adaptados para canchas de juego o de deporte E01C 13/00, para senderos peatonales, arcenes o pistas para ciclistas E01C 15/00 ); Revestimientos para partes especiales de carreteras o aeródromos (luces en el revestimiento E01C 17/00; tapas de agujeros para inspecciones o análogos E02D 29/14).
Fragmento de la descripción:
Material compuesto permeable a fluidos y procedimiento correspondiente.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un material compuesto permeable a fluidos, de peso ligero, adecuado para su utilización como material de pavimentación, ladrillo, losa, enrejado colector de aguas pluviales y elementos similares, sin limitación alguna. En particular, la presente invención se refiere a una composición curable para obtener un material compuesto permeable a fluidos, que presenta excelentes propiedades características de resistencia a la rotura y resistencia a la flexión. El material permeable a los fluidos, descrito en esta invención, permite la circulación libre del fluido a través de la estructura sin perjudicar la integridad estructural del material compuesto, el material permeable a fluidos y filtra los contaminantes en partículas procedentes del fluido, a medida que pasa a través de la estructura. La invención se refiere asimismo al procedimiento de fabricación del material compuesto permeable a fluidos.
Antecedentes de la invención
Actualmente, las superficies de carreteras, vías de acceso, senderos y patios están revestidos con una amplia gama de materiales modelados en forma de losas de pavimentación o elementos similares. En condiciones normales, dichos materiales de pavimentación y losas se fabrican a partir de composiciones tales como materiales cementosos, que incluyen arenas mezcladas, óxidos naturales resistentes a la radiación UV y de forma opcional, piedras naturales y cemento seco, para aglutinar juntos los materiales compuestos. Alternativamente, las composiciones podrían consistir en arcillas mezcladas con algunos, o la totalidad, de los materiales citados anteriormente y cocidas a altas temperaturas para crear las losas o materiales de pavimentación. Sin embargo, estos materiales tradicionales presentan varios inconvenientes.
Un importante inconveniente de dichos materiales de hormigón y de arcilla cocida es la impermeabilidad a fluidos, en particular al agua. Las zonas cubiertas por losas de pavimentación, u otros elementos similares, suelen estar dispuestas de modo que el agua superficial sea recogida en un punto de drenaje y dirigida para fluir a los lugares de descarga de aguas pluviales y cursos de agua para vertederos, transportando con ella toda clase de polutantes y contaminantes, recogidos desde la superficie impermeable. Al efectuarse la descarga, los polutantes contaminan dichos cursos de agua de vertedero, convirtiéndolas en inadecuados como recurso hídrico urbano y no permitiendo el sostenimiento de la vida marina normal.
Además, los pavimentos impermeables, con sistemas colectores de aguas pluviales, impiden que estas últimas retornen a los acuíferos subterráneos, que son los puntos de recogida natural para las aguas pluviales, lo que da lugar a una reducción en los niveles hídricos de los acuíferos subterráneos y aumenta la salinidad del agua subterránea. Esto hace a los acuíferos subterráneos inadecuados como recurso hídrico urbano.
Asimismo, cuando se produce un drenaje de agua insuficiente, por ejemplo, desde el agua de lluvia o el agua de limpieza, el agua se recoge o encharca sobre la superficie. Dicho encharcamiento suele dar lugar a situaciones peligrosas, incluyendo el denominado derrape acuático de los vehículos sobre asfalto y carreteras, así como diversas lesiones corporales que se producen por accidentes sobre superficie deslizantes, por ejemplo, entradas de edificios, aparcamientos de vehículos y lugares similares.
Además, los materiales de pavimentación de arcilla cocida y a base del hormigón tradicional, presentan roturas por fragilidad debido a la naturaleza de los materiales de las composiciones y suelen romperse bruscamente bajo más altas cargas de peso, que se pueden producir con el tránsito de vehículos.
La presente invención, cuando se utiliza en el entorno urbano, en lugar de materiales compuestos impermeables similares, filtra los contaminantes de la escorrentía de aguas pluviales, reduciendo, de este modo, la contaminación de los cursos de agua de vertederos; asimismo, permite que el agua pluvial retorne a los acuíferos subterráneos tradicionales, fluyendo a través del pavimento, con lo que se reduce el agotamiento y la salinidad de importantes recursos hídricos urbanos.
Objetivo de la invención
En consecuencia, un objetivo de la invención consiste en proporcionar un material compuesto sustentador de carga, flexible y de alta dureza, que permite la permeación libre del agua a su través y de este modo, resuelve o alivia uno o más de los problemas de la técnica anterior o proporciona una alternativa comercial de utilidad.
Sumario de la invención
Según un primer aspecto de la presente invención, se da a conocer una composición curable para obtener un material compuesto permeable a los fluidos que está constituido por:
- un material en partículas y
- un agente de aglomeración que incluye:
- del 25 al 50 por ciento en peso de un polímero acrílico basado en el metacrilato;
- fibra, presente en una cantidad de hasta un 25% en peso;
- del 10 al 35% en peso de un homopolímero de un isocianato, y el correspondiente agente polimerizante de isocianato, para formar un polímero degradado con dicho polímero acrílico y
- del 20 al 50% en peso de un disolvente de bajo peso molecular, seleccionado entre esteres C1 a C6, disolventes de hidrocarburos o cetonas C1 a C6.
El material en partículas puede ser seleccionado, de forma independiente, entre diversos agregados cerámicos o de piedras. En una forma de realización preferida, el material en partículas es basalto.
Los polímeros acrílicos adecuados, basados en metacrilatos, pueden seleccionarse a partir del metacrilato de etilo, copolímeros de metacrilato y copolímeros del ácido metil metacrílico, butil metacrílico y metil metacrilato. En otra forma de realización preferida, se utiliza un copolímero de metil-metacrilato y está presente entre el 20% y el 50% del agente de aglomeración. Más preferentemente, el copolímero de metacrilato está presente entre un 25% y un 40% e incluso más preferentemente, es el 30% del agente de aglomeración.
Las fibras encuentran uso en la presente composición. Las fibras adecuadas se pueden seleccionar entre fibras tales como fibra de vidrio, fibra de aramida o fibra de carbono o a partir de fibras naturales que incluyen, sin limitación, seda, yute, cáñamo y sisal. En una forma de realización preferida, las fibras son fibras de vidrio. Las longitudes de fibra de vidrio más adecuadas son las de longitudes comprendidas entre 0,05 mm a 6 mm. Más preferentemente, las longitudes de fibra de vidrio son de 3 mm. En una forma de realización adecuada, las fibras están presentes en una proporción del 0 al 25% del agente de aglomeración. En una forma más adecuada, la inclusión de fibra de vidrio está presente en aproximadamente un 9% del agente de aglomeración. El experto en la materia apreciará que si se seleccionan fibras distintas a las de vidrio, la densidad requerida de fibra, en el interior de la composición, puede alcanzarse con cantidades que varían respecto al peso de fibra de vidrio y a las longitudes de fibra de vidrio antes descritas. Por ejemplo, cuando se compara con la fibra de aramida, la fibra de vidrio presenta un más elevado peso específico que la fibra de aramida, por lo que la densidad requerida de fibra, en el interior del material aglomerante curado, se obtendrá con un mayor peso de fibra de vidrio que con la fibra de aramida.
El homopolímero del isocianato y el correspondiente agente polimerizante del isocianato se pueden seleccionar entre: homopolímero de diisocianato de hexametileno (homo HDI); diisocianato de hexametileno (HDI), homopolímero de diisocianato de metileno-difenileno; diisocianato de metileno-difenileno, homopolímero de diisocianato de tolueno; diisocianato de tolueno, homopolímero de diisocianato de metileno-difenileno polimérico; diisocianato de metileno-difenileno polimérico, homopolímero de diisocianato de naftaleno; diisocianato de naftaleno, homopolímero de metil-isocianato e isocianato de metilo. Preferentemente, el homopolímero del isocianato y el correspondiente isocianato es HDI homo: HDI y está presente entre el 10% y el 50% en peso. Preferentemente, el homopolímero del isocianato y el correspondiente agente polimerizante del isocianato está presente entre el 20% y el 40% y más...
Reivindicaciones:
1. Composición curable para producir un material compuesto permeable a fluidos que comprende:
- - un material en partículas; y
- - un agente de aglomeración que incluye:
- - desde 25 a 50 por ciento en peso de un polímero acrílico a base de metacrilato;
- - fibra, presente en una cantidad de hasta 25% en peso;
- - desde 10 a 35% en peso de un homopolímero de un isocianato y el agente polimerizante de isocianato correspondiente para formar un polímero reticulado con dicho polímero acrílico; y
- - desde 20 a 50% en peso de un disolvente de bajo peso molecular seleccionado de entre ésteres C1 a C6, disolventes de hidrocarburos, o cetonas C1 a C6.
2. Composición curable según la reivindicación 1, en la que los ésteres C1 a C6 se seleccionan de entre acetato terc-butilo o acetato n-butilo, los disolventes de hidrocarburo se seleccionan de entre benceno, tolueno, dimetil-benceno, etil-benceno, ciclohexano, cumeno, naftaleno, antraceno, bifenilo, cicloterpenos y terfenilo.
3. Composición curable según la reivindicación 1 ó 2, en la que el material en partículas es un agregado de piedra o un agregado cerámico.
4. Composición curable según la reivindicación 1, en la que el polímero acrílico a base de metacrilato se selecciona de entre metacrilato de etilo, copolímeros de metacrilato, copolímeros del ácido metil metacrílico, butil metacrílico y metil metacrilato.
5. Composición curable según la reivindicación 4, en la que el polímero acrílico es copolímero de metacrilato de metilo y está presente en una cantidad desde 25 a 40% en peso del agente de aglomeración.
6. Composición curable según la reivindicación 5, en la que el copolímero de metacrilato de metilo está presente en una cantidad de aproximadamente 30% en peso del aglomerante.
7. Composición curable según la reivindicación 1, en la que la fibra se selecciona de entre fibra de vidrio, fibra de aramida, fibra de carbono o fibra natural.
8. Composición curable según la reivindicación 7, en la que la fibra es fibra de vidrio que presenta una longitud comprendida entre 0,5 mm y 6 mm de longitud de fibra.
9. Composición curable según la reivindicación 7 ó 8, en la que la fibra de vidrio está presente en una cantidad de aproximadamente 9% del aglomerante.
10. Composición curable según la reivindicación 1, en la que el homopolímero del isocianato y el agente polimerizante de isocianato correspondiente se selecciona de entre homopolímero de diisocianato de hexametileno: diisocianato de hexametileno, homopolímero de diisocianato de metileno-difenilo: diisocianato de metileno-difenilo, homopolímero de diisocianato de tolueno: diisocianato de tolueno, homopolímero de diisocianato de metileno-difenilo polimérico: diisocianato de metileno-difenilo polimérico, homopolímero de diisocianato de naftaleno: diisocianato de naftaleno, homopolímero de metil-isocianato: isocianato de metilo.
11. Composición curable según la reivindicación 1, en la que el homopolímero del isocianato y el agente polimerizante de isocianato correspondiente está presente en una cantidad de entre 20 y 35% en peso del aglomerante.
12. Composición curable según la reivindicación 11, en la que el homopolímero del isocianato y el agente polimerizante de isocianato correspondiente está presente en una cantidad de aproximadamente 25% en peso del aglomerante.
13. Procedimiento para la producción de un material compuesto permeable a fluidos que comprende las etapas que consisten en proporcionar una composición curable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprimir la composición curable y curar la composición a una temperatura de aproximadamente 10ºC por encima de la temperatura de transición del vidrio del aglomerante y disminuir a continuación la temperatura.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el procedimiento comprende la etapa de prerrevestimiento del material en partículas con un agente de aglomeración de viscosidad ajustada.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende el revestimiento de un material en partículas prerrevestido curado con el agente de aglomeración.
16. Material compuesto permeable a fluidos realizado a partir de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
Patentes similares o relacionadas:
Estructura de drenaje, del 11 de Marzo de 2020, de ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S: Una estructura para drenar agua de superficie, que comprende una capa de distribución de fuerza coherente y una capa de drenaje, en donde la capa […]
Sistema automatizado para drenaje, limpieza y sanitización de tanques portátiles de retención de aguas residuales de inodoros utilizados en vehículos recreativos, como campamentos, caravanas, automóviles y barcos, del 11 de Noviembre de 2019, de Nitti, Sergio: Máquina semiautomática para vaciar y limpiar tanques de inodoros portátiles (A) para su uso en vehículos recreativos como autocaravanas, caravanas, […]
Dispositivo de eliminación para un vehículo, del 7 de Agosto de 2019, de HUGO VOGELSANG MASCHINENBAU GMBH: Dispositivo de eliminación para un vehículo , que comprende un depósito colector con un espacio interior de depósito, accesible a través […]
Cuerpo de drenaje, del 3 de Julio de 2019, de ACO SEVERIN AHLMANN GMBH & CO. KG: Cuerpo de drenaje, que comprende varias unidades de superficie conformadas de manera idéntica, a saber varias unidades de fondo y varias unidades de cubierta […]
Vehículo sobre carriles con un dispositivo de WC, del 25 de Junio de 2019, de Siemens Mobility GmbH: Vehículo sobre carriles con un dispositivo de WC (W), que puede hacerse funcionar con aire comprimido, que se facilita a través de un conducto de aire de contenedor […]
Unidad de infiltración de plástico, sistema que comprende una pluralidad de unidades de infiltración de plástico, del 5 de Junio de 2019, de WAVIN B.V.: Unidad de infiltración de plástico que comprende: una plataforma superior que se extiende en un plano, al menos un pilar que se extiende desde la plataforma […]
Unidad de infiltración de plástico y sistema que comprende una pluralidad de unidades de infiltración de plástico, del 20 de Febrero de 2019, de WAVIN B.V.: Unidad de infiltración de plástico que comprende: una plataforma superior , al menos un pilar para soportar la plataforma superior […]
Sistema de drenaje y elemento de drenaje modular, del 16 de Enero de 2019, de Asbipro Handel En Productie B.V: Sistema de drenaje, para uso en el suelo bajo el nivel del suelo , el sistema comprende al menos un elemento de drenaje modular dotado de un […]