Sistema de resina multicomponente.

Sistema de resina multicomponente que comprende un peróxido y

a.

un compuesto capaz de sufrir una polimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas,

b. una resina epóxido-funcional como compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria,

c. un compuesto de metal de transición,

d. una amina alifática primaria y/o secundaria, caracterizado por que el metal de transición se selecciona del grupo que consiste en Cu, Mn, Fe y mezclas de los mismos.

Sistema de resina multicomponente La presente invención se refiere a un sistema de resina multicomponente que comprende (a) un compuesto capaz de sufrir una polimerización en los radicales, (b) un compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria y (d) una amina alifática primaria y/o secundaria, sistema de resina que puede ser curado con un peróxido, y el curado es acelerado con un compuesto de metal de transición (c) . Tras el curado, se puede obtener una red de resina curada híbrida. El curado híbrido se refiere al curado efectuado por al menos dos mecanismos de reacción diferentes.

Un sistema de resina multicomponente de este tipo se utiliza para obtener una Red Polímera Interpenetrante (IPN

– siglas en inglés) . Tal como se utiliza en esta memoria, una Red Polímera Interpenetrante es una composición de al menos dos redes polímeras químicamente distintas que están al menos parcialmente entrelazadas a escala molecular y que, opcionalmente, están unidas covalentemente una con otra. Aparte de IPNs verdaderas en las que no existe unión covalente alguna entre las redes polímeras, también se pueden formar semi-IPNs. En una semi-IPN, las dos redes están enlazadas covalentemente a través de un componente de enlace que puede reaccionar con la amina así como puede sufrir una polimerización en los radicales. En el caso en que esté presente una unión covalente entre las redes polímeras, a la IPN se la alude como una semi-IPN. En una IPN, cada una de las redes puede conservar sus propiedades individuales. Como resultado, puede conseguirse una mejora en las propiedades, dado que en una IPN se combinan las propiedades individuales de al menos dos redes.

En el artículo “Curing behaviour of IPNs formed from model VERs and epoxy systems I amine cured epoxy”, K. Dean, W.D. Cook, M.D. Zipper, P. Burchill, Polymer 42 (2001) , 1345-1359, se describe que una red polímera termoendurecible se forma mediante copolimerización en los radicales de una resina de éster vinílico (que es un compuesto susceptible de sufrir una copolimerización en los radicales) disuelta en estireno con un iniciador de los radicales tal como un peróxido. La otra red polímera termoendurecible se forma mediante copolimerización de crecimiento escalonado de un compuesto epoxi con una amina. La amina primaria reacciona inicialmente con el grupo epoxi, seguido de la reacción de la amina secundaria. Se describe también que cuando se utilizaron hidroperóxido de cumeno, peróxido de benzoilo o peróxido de metil-etil-cetona, con o sin octoato de cobalto, en calidad de los sistemas iniciadores de los radicales, se produce un agotamiento prematuro del sistema iniciador. Esto último es desventajoso para el curado de los radicales. Además de ello, el curado se efectúa a elevadas temperaturas de al menos 75ºC.

La presente invención se refiere a sistemas de resina termoendurecible multicomponente. Las resinas termoendurecibles se utilizan generalmente para producir un material compuesto para obtener un objeto estructurado. Tal como se quiere dar a entender en esta memoria, objetos estructurales se consideran que tienen un grosor de al menos 0, 5 mm y propiedades mecánicas apropiadas (dependiendo de la aplicación final del objeto estructural) .

Una de las aplicaciones estructurales de mayor demanda es la aplicación del anclaje químico, dado que en esta aplicación deben ser muy buenas la resistencia mecánica de la resina curada, la adherencia de la resina curada al hormigón y la adherencia de la resina curada al acero. Anclaje químico se refiere a la fijación química de elementos de anclaje tales como tirantes, clavijas, pernos de anclaje, tornillos, varillas de anclaje en taladros en cualquier tipo de sustrato tal como, por ejemplo, hormigón, ladrillos, rocas naturales y artificiales. Un ensayo para evaluar la resistencia mecánica de la resina curada, la adherencia de la resina curada al hormigón y la adherencia de la resina curada al acero es la prueba de extracción. Un valor bajo de extracción representa una baja resistencia a la tracción, una baja adherencia al metal y/o al hormigón. En aplicaciones de anclaje químico, los valores de extracción son preferiblemente elevados bajo diferentes circunstancias, incluidas bajo condiciones rigurosas tales como circunstancias a baja temperatura (tiempo de invierno y/o altas latitudes) , así como circunstancias de alta temperatura (tiempo de verano y/o bajas latitudes) .

Además, se ha encontrado que es deficiente el comportamiento a baja temperatura (a la temperatura ambiente o inferior) de redes de resina curada híbrida, obtenidas tras la adición de una amina alifática y un peróxido tal como se utiliza en la referencia de Cook antes mencionada, a un sistema de resina híbrida que comprende (a) una resina curable en los radicales seleccionada del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas, y (b) una resina epóxido-funcional.

El objeto de la invención es mejorar el comportamiento a tal baja temperatura de redes de resina curada híbrida de este tipo.

Se ha encontrado que esto se puede conseguir debido a que el sistema de resina multicomponente comprende un compuesto de Cu, Mn y/o Fe.

Una ventaja adicional del sistema de resina de acuerdo con la invención es que se puede obtener un buen curado bajo varias condiciones, incluidas condiciones a baja temperatura (a una temperatura de 0ºC o inferior) y condiciones a alta temperatura (mayor que la temperatura ambiente) .

El documento WO2010/007148 describe el uso de un sistema que comprende un monómero polimerizable en los radicales, un formador de radicales, una resina epoxídica y una amina terciaria. En la parte descriptiva de la técnica anterior de esta publicación de patente se dice que aminas alifáticas, que se sabe que son capaces de endurecer resinas epoxídicas, no son aplicables a sistemas híbridos de (met) acrilatos y resinas epoxídicas, dado que las aminas alifáticas retardan la polimerización en los radicales de (met) acrilatos. A la vista de ello, esta publicación de patente enseña emplear una amina terciaria como catalizador para la reacción por adición hidroxilo

epoxi.

Segmentos extremos en los que los sistemas de resina de acuerdo con la presente invención se pueden aplicar son un anclaje químico, pero los sistemas de resina también pueden utilizarse para obtener, por ejemplo, piezas de automóviles, barcos, techumbres, construcción, contenedores, revestimientos, tuberías, tanques, solados, aspas de molinos de viento.

La presente invención se refiere, por lo tanto, a un sistema de resina multicomponente que comprende un peróxido,

(a) un compuesto capaz de sufrir una copolimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas, (b) una resina epóxido-funcional

como compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria y (c) un compuesto de metal de transición y (d) una amina alifática primaria y/o secundaria, en donde el metal de transición del compuesto de metal de transición se selecciona del grupo que consiste en Cu, Mn, Fe y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, el metal de transición del compuesto de metal de transición se selecciona del grupo que consiste en Cu, Mn y Fe. Más preferiblemente, el metal de transición del compuesto de metal de transición se selecciona del grupo que consiste en Cu, Mn y mezclas de los mismos.

El uso de la resina multicomponente de acuerdo con la invención requiere mezclar los compuestos (a) , (b) y (c) junto con un endurecedor, en particular el compuesto (d) y el peróxido para obtener una red de resina curada híbrida. Tal como se utiliza en esta memoria, sistemas de resina multicomponente significa que los diferentes compuestos del sistema están presentes en al menos dos componentes separados en el espacio con el fin de evitar una polimerización prematura de los compuestos antes del uso del sistema de resina multicomponente para obtener la red de resina curada híbrida. El sistema de resina multicomponente de acuerdo con la invención comprende al menos dos componentes.

En una realización, el sistema de resina multicomponente comprende al menos tres componentes A, B y C, en que el componente A consiste en una composición de resina que comprende un compuesto (a) capaz de sufrir una copolimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas; una resina epóxido-funcional (b) como compuesto capaz de reaccionar

con una amina alifática primaria... [Seguir leyendo]

1. Sistema de resina multicomponente que comprende un peróxido y

a. un compuesto capaz de sufrir una polimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en 5 resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas,

b. una resina epóxido-funcional como compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria,

c. un compuesto de metal de transición,

d. una amina alifática primaria y/o secundaria,

caracterizado por que el metal de transición se selecciona del grupo que consiste en Cu, Mn, Fe y mezclas de los mismos.

2. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el metal de transición se selecciona del grupo que consiste en 15 Cu, Mn y mezclas de los mismos.

3. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el compuesto (a) capaz de sufrir una copolimerización en los radicales es una resina de poliéster insaturado o una resina de éster vinílico.

4. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el compuesto (a) capaz de sufrir una copolimerización en los radicales es una resina de éster vinílico.

5. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la resina de éster vinílico es un oligómero o polímero que contiene al menos un grupo extremo (met) acrilato-funcional.

6. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 30 caracterizado por que la funcionalidad epóxido de la resina epóxido-funcional (b) es un glicidil-éter.

7. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de resina comprende, además, un compuesto de puenteo que tiene al menos dos funcionalidades reactivas, de las cuales una funcionalidad es capaz de sufrir una copolimerización en los radicales,

y se selecciona del grupo que consiste en acrilato, metacrilato vinil-éter, éster vinílico y alil-éter, y una funcionalidad es capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria y que se selecciona del grupo que consiste en isocianato, epóxido, acetoacetoxi, amida oxálica y carbonato cíclico.

8. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado por que el sistema de resina comprende, además, un compuesto de puenteo que tiene al menos dos funcionalidades reactivas, de las cuales una funcionalidad es metacrilato (que es capaz de sufrir una copolimerización en los radicales) , y una funcionalidad es epóxido (que es capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria) .

9. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de resina comprende, además, un inhibidor o una mezcla de inhibidores.

10. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que al menos uno de los inhibidores es un radical oxilo estable. 50

11. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado por que al menos uno de los inhibidores es una fenotiazina.

12. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que el sistema comprende al menos tres componentes A, B y C, en que el componente A consiste en una composición de resina que comprende un compuesto (a) capaz de sufrir una copolimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas; una resina epóxido-funcional (b) como compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria y un compuesto de metal de transición (c) ; el componente B consiste en una 60 composición que comprende un peróxido y el componente C consiste en una composición que comprende una amina alifática primaria y/o secundaria (d) .

13. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema comprende al menos dos componentes A y B, en que el componente A consiste en una composición de resina que comprende un compuesto (a) capaz de sufrir una copolimerización en los radicales, seleccionado del grupo que consiste en resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico y mezclas de las mismas, una resina epóxido-funcional (b) como compuesto capaz de reaccionar con una amina alifática primaria y/o secundaria y un compuesto de metal de transición (c) ; y el componente B consiste en una composición que comprende un peróxido y una amina alifática primaria y/o secundaria (d) .

14. Sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el peróxido es un peréster y/o un monopercarbonato.

15. Procedimiento para el curado de un sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las

reivindicaciones 1-14, caracterizado por que el curado se efectúa mezclando juntos los componentes del sistema de resina multicomponente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que como peróxido se utiliza un monopercarbonato o un peréster. 20

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que como peróxido se utiliza un peréster.

18. Objetos estructurales curados, obtenidos al mezclar los componentes del sistema multicomponente de acuerdo

con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 u obtenidos con el procedimiento de acuerdo con una cualquiera 25 de las reivindicaciones 15 a 17.