Composiciones sellantes conductoras.

Una composición sellante, que comprende:

una composición base que comprende un polímero que contiene azufre;

una composición de agente de curado que comprende un agente de curado; y

un agente de relleno eléctricamente conductor en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado, comprendiendo el agente de relleno eléctricamente conductor nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable.

Composiciones sellantes conductoras

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica prioridad y el beneficio de la solicitud provisional de Estados Unidos con Nº de serie 61/535.886, presentada el 16 de septiembre de 2011 y titulada "CONDUCTIVE SEALANT COMPOSITIONS", todo cuyo contenido se incorpora en el presente documento por referencia.

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a composiciones sellantes que presentan una eficacia de blindaje a IEM/RFI mejorada.

Antecedentes

Durante el vuelo, una aeronave se enfrenta a una serie de acontecimientos ambientales que pueden generar condiciones peligrosas o incluso daño físico. Por ejemplo, la caída de rayos y las interferencias electromagnéticas (IEM) son acontecimientos ambientales bastante comunes que pueden dar lugar a condiciones peligrosas durante el vuelo de la aeronave. La caída de rayos puede provocar daños físicos en la aeronave al perforar orificios a través de piezas de la aeronave, o puede provocar una corriente de sobretensión peligrosa que puede entrar en contacto con el depósito de combustible y producir una explosión. Las IEM pueden provocar niveles de energía excesivos en el cableado y las sondas del sistema de combustible de la aeronave. Además, el ruido electromagnético provocado por las IEM puede provocar dificultades operativas graves en los componentes eléctricos de la aeronave. Dado el potencial para el daño grave o las interferencias eléctricas provocadas por estos acontecimientos ambientales, en el diseño y la fabricación de aeronaves son importantes medios para prevenir o mitigar los efectos adversos de la caída de rayos y IEM.

Sumario

En las realizaciones de la presente invención, una composición sellante incluye una composición base que tiene un polímero que contiene azufre, una composición de agente de curado que tiene un agente de curado, y un agente de relleno eléctricamente conductor en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado. El agente de relleno eléctricamente conductor incluye nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable.

En algunas realizaciones, la composición sellante está esencialmente libre de níquel.

Las fibras de acero inoxidable pueden tener una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de los nanotubos de carbono, o los nanotubos de carbono pueden tener una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de las fibras de acero inoxidable. En algunas realizaciones, por ejemplo, los nanotubos de carbono pueden tener una dimensión longitudinal promedio de 5 µm aproximadamente a 30 µm aproximadamente, y una dimensión de diámetro promedio de 10 nm aproximadamente a 30 nm aproximadamente, y las fibras de acero inoxidable pueden tener una primera dimensión promedio de 8 µm

aproximadamente a 22 µm aproximadamente, y una segunda dimensión promedio de 330 µm aproximadamente a 1 mm aproximadamente. Además, la relación volumétrica de los nanotubos de carbono a las fibras de acero inoxidable puede ser de 1:1 a 1:50 aproximadamente.

En algunas realizaciones, las composiciones sellantes además incluyen al menos uno de un promotor de la adhesión, un inhibidor de la corrosión o un plastificante en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado.

En algunas realizaciones, el polímero que contiene azufre es un polisulfuro o un politioéter.

De acuerdo con algunas realizaciones, una composición sellante incluye una composición base esencialmente libre de níquel que incluye un polímero que contiene azufre, una composición de agente de curado esencialmente libre de níquel que incluye un agente de curado, y un agente de relleno eléctricamente conductor esencialmente libre de níquel en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado. El agente de relleno eléctricamente conductor incluye nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable. Las fibras de acero inoxidable pueden tener una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de los nanotubos de carbono, o los nanotubos de carbono tienen una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de las fibras de acero inoxidable. En algunas realizaciones, por ejemplo, los nanotubos de carbono tienen una dimensión longitudinal promedio de 5 µm aproximadamente a 30 µm aproximadamente, y una dimensión de diámetro promedio de 10 nm aproximadamente a 30 nm aproximadamente, y 65 las fibras de acero inoxidable tienen una primera dimensión promedio de 8 µm aproximadamente a 22 µm aproximadamente, y una segunda dimensión promedio de 330 µm aproximadamente a 1 mm aproximadamente.

Además, la relación volumétrica de los nanotubos de carbono a las fibras de acero inoxidable puede ser de 1:5 a 1:50 aproximadamente.

Las composiciones sellantes están esencialmente libres de Ni y presentan una eficacia de blindaje a IEM/RFI 5 inesperadamente superior.

Descripción detallada

En ciertas realizaciones de la presente divulgación, una composición sellante comprende al menos uno de un polímero que contiene azufre, y un agente de relleno eléctricamente conductor que comprende nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable. El término "sellante", "sellador" o "sello" como se usa en el presente documento se refiere a composiciones que tienen la capacidad de resistir las condiciones atmosféricas tales como la humedad y temperatura y al menos bloquear parcialmente la transmisión de materiales tales como el agua, combustible, y otros líquidos y gases. Los sellantes con frecuencia tienen propiedades adhesivas, pero no son simples adhesivos que tienen las propiedades bloqueantes de un sellante.

Las composiciones sellantes de la presente divulgación se pueden preparar mezclando una composición base eléctricamente conductora y una composición de agente de curado. Una composición base y una composición de agente de curado se pueden preparar por separado, y a continuación se mezclan para formar una composición sellante. Una composición base conductora puede comprender, por ejemplo, al menos un polímero que contiene azufre, al menos un plastificante, al menos un promotor de la adhesión, al menos un inhibidor de la corrosión, al menos un agente de relleno eléctricamente no conductor, y un agente de relleno eléctricamente conductor que comprende nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable. No obstante, se entiende que las composiciones base no tienen por qué contener cada uno de estos componentes. Por ejemplo, muchos de estos componentes son opcionales, por ejemplo, el plastificante, el promotor de la adhesión, el inhibidor de la corrosión, el agente de relleno eléctricamente no conductor, y el agente de relleno eléctricamente conductor. Por consiguiente, la composición base, en algunas realizaciones, puede contener únicamente el polímero (que puede ser cualquiera o ambos de un polisulfuro y/o un politioéter) , y un disolvente. No obstante, como se ha descrito anteriormente, al menos una de la composición base y/o la composición de agente de curado incluye un agente de relleno conductor que comprende nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable.

Una composición de agente de curado puede comprender, por ejemplo, al menos un agente de curado, al menos un plastificante, al menos un agente de relleno eléctricamente no conductor, al menos un agente de relleno eléctricamente conductor, y al menos un acelerante de curado. No obstante, al igual que la composición base, la composición de agente de curado no tiene por qué contener cada uno de estos componentes. De hecho, muchos de estos componentes son opcionales, por ejemplo, el plastificante, el agente de relleno eléctricamente no conductor, el agente de relleno eléctricamente conductor, y el acelerante de curado. Por consiguiente, la composición de agente de curado, en algunas realizaciones, puede contener únicamente el agente de curado. No obstante, como se describe a continuación, al menos una de la composición base y/o la composición de agente de curado incluye un agente de relleno conductor que comprende nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable.

En ciertas realizaciones, de 5 a 20 partes en peso de una composición de agente de curado se mezclan con 100 partes en peso de una composición base, y en ciertas realizaciones, de 8 a 16 partes en peso de una composición de agente de curado se mezclan con 100 partes en peso de una composición base para formar una composición 45 sellante eléctricamente conductora.

En ciertas realizaciones, se prefieren composiciones curables de dos componentes sobre composiciones... [Seguir leyendo]

1. Una composición sellante, que comprende:

una composición base que comprende un polímero que contiene azufre; una composición de agente de curado que comprende un agente de curado; y un agente de relleno eléctricamente conductor en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado, comprendiendo el agente de relleno eléctricamente conductor nanotubos de carbono y fibras de acero inoxidable.

2. La composición sellante de la reivindicación 1, en la que el agente de relleno eléctricamente conductor se encuentra en la composición base.

3. La composición sellante de la reivindicación 1, en la que el agente de relleno eléctricamente conductor se 15 encuentra en la composición de agente de curado.

4. La composición sellante de la reivindicación 1, en la que el agente de relleno eléctricamente conductor se encuentra tanto en la composición de agente de curado como en la composición base.

5. La composición sellante de la reivindicación 1, en donde la composición sellante está esencialmente libre de níquel.

6. La composición sellante de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5, en la que las fibras de acero inoxidable tienen una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de los nanotubos de carbono. 25

7. La composición sellante de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5, en la que los nanotubos de carbono tienen una dimensión de partícula promedio mayor que una dimensión de partícula promedio de las fibras de acero inoxidable.

8. La composición sellante de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5, en la que los nanotubos de carbono tienen una dimensión longitudinal promedio de 5 µm a 30 µm, y una dimensión de diámetro promedio de 10 nm a 30 nm.

9. La composición sellante de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5, en la que las fibras de acero inoxidable tienen una primera dimensión promedio de 8 µm a 22 µm, y una segunda dimensión promedio de 330 µm a 1 mm. 35

10. La composición sellante de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5, en la que la relación volumétrica de los nanotubos de carbono a las fibras de acero inoxidable es de 1:5 a 1:50 aproximadamente.

11. La composición sellante de la reivindicación 1, que además comprende al menos uno de un promotor de la

adhesión, un inhibidor de la corrosión o un plastificante en al menos una de la composición base o la composición de agente de curado.

12. La composición sellante de la reivindicación 1, en la que el polímero que contiene azufre es un polisulfuro o un politioéter.