Composición resistente al fuego.

Composición resistente al fuego que comprende polisiloxano reticulado y unos nanotubos de carbono en bruto que tienen un valor de "bound rubber" superior o igual a 15 gramos por gramo de nanotubo de carbono,

representando dichos nanotubos de carbono entre 0,05 y 1% del peso total de dicha composición.

Composición resistente al fuego.

Objeto de la invención La presente invención se refiere a una composición que comprende un polímero reticulado y unos nanotubos de carbono, así como a un procedimiento de realización de esta composición. La composición según la invención presenta unas propiedades viscosimétricas y anti-fuego sorprendentes que permiten utilizarla respectivamente en forma de un revestimiento de protección anti-fuego y en forma de una junta ignífuga.

Estado de la técnica En aeronáutica, las pinturas clásicas se aplican generalmente mediante pulverización por medio de una pistola de pintura. Para los revestimientos a base de polímero, esta técnica es difícilmente extrapolable puesto que los polímeros utilizados presentan una consistencia pastosa. La colocación de este tipo de revestimientos puede plantear entonces un determinado número de problemas prácticos.

Las juntas así como las pinturas deben presentar unas propiedades de viscosidad particulares. Deben, por una parte, ser suficientemente blandas para que la colocación sea fácil, y por otra parte, fijarse lo suficiente a continuación para conservar su forma siguiendo al mismo tiempo las deformaciones eventuales de los materiales que unen.

Otro problema es el de la resistencia al fuego de los materiales en el tiempo, y en particular en el campo de la aeronáutica. Se intenta generalmente aumentar la resistencia al fuego de determinadas partes metálicas de un avión aplicando un revestimiento con el fin de retardar al máximo el calentamiento de la parte metálica que protege.

Las juntas que unen los materiales anti-fuego entre sí constituyen, por otro lado, otro ángulo de ataque para el fuego. En efecto, estas juntas, que no son ignífugas o lo son en pequeña medida con respecto a los materiales que unen, pueden comenzar a fundirse bastante antes de que se alcance el umbral de temperatura crítica de los materiales. En ese caso, el beneficio del material ignífugo es menor.

Los revestimientos anti-fuego clásicos son generalmente unos polímeros muy cargados con material inerte o con carga susceptible de reaccionar con el calor y formar una capa de pasivación que protege las partes metálicas frente a un calentamiento demasiado rápido. El inconveniente de la utilización de este tipo de revestimiento es el hecho de que la cantidad de carga necesaria es generalmente superior al 10%, lo cual tiene por efecto la alteración de las propiedades mecánicas de los polímeros utilizados y hacerlos menos blandos. Ahora bien, un revestimiento antifuego debe seguir los movimientos y la dilatación térmica de los elementos sobre los que se aplica. En su defecto, pueden aparecer fisuras y constituir unos puntos de ataque para el fuego.

Con el fin de conservar las propiedades físicas y mecánicas de un polímero anti-fuego, conservando al mismo tiempo sus propiedades de resistencia a la llama, se ha propuesto incorporar en el polímero unos nanotubos de carbono.

El documento WO 03/070821 describe una composición que contiene unos nanotubos de carbono con un nivel de 10 a 60% en volumen.

También se ha propuesto incorporar, además de los nanotubos de carbono, diferentes retardadores de la llama, tal como se describe en el documento EP 1 471 114, o filosilicatos, también denominados cargas arcillosas plaquetarias, tal como se describe en el documento WO 03/078315.

No obstante, con el fin de obtener unas buenas propiedades de resistencia al fuego, el porcentaje de las cargas adicionales del polímero sigue siendo elevado. Además, dichos polímeros anti-fuego no tienen la consistencia adaptada a su aplicación en forma de un recubrimiento o de una junta.

Objetivos de la invención La presente invención prevé proporcionar una composición y un procedimiento de obtención de un recubrimiento o de una junta que no adolezcan de los inconvenientes de las composiciones del estado de la técnica.

En particular, la presente invención prevé proporcionar una composición que comprende una pequeña cantidad de carga adicional, que sea blanda y fácil de aplicar.

La presente invención prevé proporcionar asimismo un recubrimiento que confiere a los elementos sobre los que se aplica una excelente resistencia al calor y una junta que también resiste muy bien el calor de modo que se mantenga fijo el conjunto de los elementos que une.

La presente invención propone asimismo un procedimiento de obtención de dicho recubrimiento o junta anti-fuego.

Sumario de la invención La presente invención da a conocer una composición resistente al fuego que comprende polisiloxano reticulado y nanotubos de carbono en bruto que presentan un valor de bound rubber superior o igual a 15 gramos por gramo de nanotubo de carbono, representando dichos nanotubos de carbono entre 0, 05 y 1% del peso total de dicha composición.

Según formas particulares de realización, la invención comprende una o varias de las siguientes características:

-el porcentaje en peso de dichos nanotubos de carbono en bruto representa entre 0, 25 y 0, 5% del peso total de dicha composición;

-la consistencia del polisiloxano está adaptada a una aplicación con pincel o con pistola de extrusión;

-los nanotubos de carbono en bruto se seleccionan de entre el grupo de los nanotubos de carbono de pared sencilla (SWNT) , de pared doble (DWNT) o de pared múltiple (MWNT) .

La invención da a conocer, por otro lado, un procedimiento de obtención de una composición según la reivindicación 1 que comprende las siguientes etapas:

a) realizar una primera mezcla poniendo en presencia de un precursor A que comprende:

-un polisiloxano que comprende unos grupos vinilo,

-unos nanotubos de carbono, cuya proporción en peso está comprendida entre 0, 05 y 1% del peso del producto final; b) añadir un precursor B, que comprende un polisiloxano con grupos hidrosilano, a la primera mezcla obtenida en la etapa a) ;

c) realizar la reticulación de la mezcla obtenida en la etapa b) . Según formas particulares de realización, el procedimiento comprende las siguientes características:

-la reticulación de la mezcla se realiza mediante una acción térmica, química o fotoquímica;

-la proporción en peso de los nanotubos de carbono en el procedimiento está comprendida entre 0, 25 y 0, 5% del peso del producto final;

-el procedimiento comprende una etapa de desgasificación de la primera mezcla antes de añadirla en la etapa b) ;

-dicha etapa de desgasificación se realiza mediante el efecto del vacío. La invención da a conocer, por otro lado:

-la utilización de la composición según la invención como revestimiento de protección anti-fuego;

-la utilización de la composición según la invención como junta ignífuga;

-la utilización de la composición según la invención como recubrimiento.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 representa el aumento de la viscosidad del precursor del polímero en función de la cantidad de carga para materiales compuestos que comprenden o bien nanotubos de carbono o bien cargas arcillosas.

La figura 2 representa la variación de viscosidad del precursor del polímero en función de la cantidad de carga para materiales compuestos que comprenden unos nanotubos de carbono de diferentes naturalezas.

La figura 3 representa la variación de viscosidad del precursor del polímero en función del porcentaje en peso de nanotubos de carbono para materiales compuestos que comprenden unos nanotubos de carbono de diferentes purezas.

La figura 4 representa esquemáticamente las interacciones entre nanotubo de carbono y matriz polimérica.

La figura 5 representa los valores de la prueba del bound rubber de una composición a base de polisiloxano compuesta por una matriz de PDMS que comprende unos grupos vinilo, en función de los nanotubos de carbono procedentes de diferentes productores. Los nanotubos de carbono NC 7000, NC 9000, NC 3100 y NC 3101 producidos por el inventor de la presente invención, son respectivamente unos nanotubos de carbono de pared múltiple en bruto (NC 7000) , cubiertos de polietileno (NC 9000) , purificados (NC 3100) y purificados y después funcionalizados con COOH (NC 3101) .

La figura 6 representa el banco de ensayo de fuego durante la utilización.

La figura 7 es una representación esquemática del banco de ensayo de la figura 5.

La figura 8 representa esquemáticamente un molde utilizado para la obtención de placas de aluminio recubiertas con el revestimiento anti-fuego según la invención.

La figura 9 representa el aumento de temperatura de una placa de aluminio sin revestimiento... [Seguir leyendo]

1. Composición resistente al fuego que comprende polisiloxano reticulado y unos nanotubos de carbono en bruto que tienen un valor de “bound rubber” superior o igual a 15 gramos por gramo de nanotubo de carbono, representando dichos nanotubos de carbono entre 0, 05 y 1% del peso total de dicha composición.

2. Composición según la reivindicación 1, en la que el porcentaje en peso de dichos nanotubos de carbono en bruto representa entre 0, 25 y 0, 5% del peso total de dicha composición.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la consistencia del polisiloxano está adaptada a una aplicación con pincel o con pistola de extrusión.

4. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los nanotubos de carbono en bruto se seleccionan de entre el grupo de los nanotubos de carbono de pared sencilla (SWNT) , de pared doble (DWNT) o de pared múltiple (MWNT) .

5. Procedimiento de obtención de una composición según la reivindicación 1, que comprende las siguientes etapas: a) realizar una primera mezcla poniendo en presencia de un precursor A que comprende:

- un polisiloxano que comprende unos grupos vinilo,

- unos nanotubos de carbono, cuya proporción en peso está comprendida entre 0, 05 y 1% del peso del producto final;

b) añadir un precursor B, que comprende un polisiloxano con unos grupos hidrosilano, a la primera mezcla obtenida en la etapa a) ;

c) realizar la reticulación de la mezcla obtenida en la etapa b) .

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la reticulación de la mezcla se realiza mediante una acción térmica, química o fotoquímica.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la proporción en peso de los nanotubos de carbono está comprendida entre 0, 25 y 0, 5% del peso del producto final.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicho procedimiento comprende una etapa de desgasificación de la primera mezcla antes de añadirla en la etapa b) .

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que dicha etapa de desgasificación se realiza mediante el efecto del vacío.

10. Utilización de la composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores como revestimiento de protección anti-fuego.

11. Utilización de la composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, como junta ignífuga.

12. Utilización de la composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, como recubrimiento.