Material polimérico ornamental, y método para su obtención.

Material polimérico ornamental y método para su obtención. El material permite una obtención y un conformado con mayor sencillez y economía.

El material comprende: una matriz que comprende al menos una resina polimérica; y una pluralidad de partículas embebidas en la matriz, y seleccionadas entre partículas de carbono, preferentemente grafeno. El procedimiento comprende las etapas de: generar una mezcla que comprende una matriz de al menos una resina polimérica en estado líquido, y partículas metálicas embebidas en la matriz; depositar la mezcla en uno o varios moldes; la mezcla en los moldes experimenta una polimerización; y efectuar un primer conformado de la mezcla durante la polimerización, obteniendo piezas. El método comprende adicionalmente una etapa de identificar en la polimerización un intervalo de máxima maleabilidad, en la que el material es conformable con un valor mínimo de esfuerzo, así como el primer conformado se produce dentro del intervalo de máxima maleabilidad.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201530188.

Solicitante: SOMLO MORENO, David Roberto.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: SOMLO MORENO,David Roberto.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B44F99/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B44 ARTES DECORATIVAS.B44F DIBUJOS PARTICULARES.Materia no prevista en otros subgrupos de esta subclase.
  • C08K3/04 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Carbono.
  • C08K3/08 C08K 3/00 […] › Metales.
  • C08L63/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de los derivados de resinas epoxi.

PDF original: ES-2535549_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

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MATERIAL POLIMÉRICO ORNAMENTAL, Y MÉTODO PARA SU OBTENCIÓN

D E S C R I P C I ÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto, de acuerdo con un primer aspecto, un material polimérico ornamental destinado fundamentalmente a ser empleado como revestimiento. De acuerdo con un segundo aspecto, la invención se refiere a un método para obtención de dicho material polimérico ornamental.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen multitud de elementos empleados para revestimiento y recubrimiento. Dichos elementos se fabrican en materiales y formas variados: placas, barnices, etc. Se desea definir un material para revestimiento y recubrimiento de superficies que ofrezca simultáneamente: mayor variabilidad en la definición de formas en los elementos de recubrimiento elaborados con dicho material; versatilidad en la definición de las características físicas y/o estructurales de dichos elementos; y mayor sencillez y economía en la obtención del material y en el conformado de los elementos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe un material polimérico ornamental cuya composición está basada en la utilización de resinas poliméricas cargadas con partículas que comprenden partículas de carbono (preferentemente grafeno) y/o partículas metálicas, de determinada granulometría, según necesidades. Adicionalmente el material polimérico ornamental puede incorporar reactivos de polimerización, así como determinados aditivos para conseguir efectos deseados, según se describirá más adelante en el ejemplo de realización.

En el mencionado material polimérico ornamental, la resina polimérica ejerce un efecto de ligadura mecánica, actuando como matriz entre las partículas metálicas que están P201530188

distribuidas, preferentemente de manera homogénea, en el seno de de la matriz y que, a su vez, aportan resistencia al material polimérico ornamental. Por su parte, el carbono, dependiendo de la proporción en que está presente, aporta sus características en mayor o menor medida al material polimérico ornamental. En particular, el grafeno aporta propiedades tales como: dureza (cien veces más que el diamante) ; resistencia mecánica (cien veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor) ; flexibilidad y elasticidad; transparencia; elevadas conductividades térmica y eléctrica; ligereza; menor sensibilidad al efecto Joule; menor consumo de electricidad para una misma tarea eléctrica que el silicio; fotoelectricidad; elevada razón superficie/volumen, lo cual le otorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores; fácilmente dopable, para por ejemplo, no repeler el agua o sea más conductivo, autorreparabilidad; etc.

La presente invención también se refiere a un método de obtención del mencionado material polimérico ornamental. El método comprende una primera etapa en la que se genera una mezcla que comprende una matriz de resina, donde la matriz comprende al menos una resina polimérica. La mezcla comprende adicionalmente las partículas (de carbono y / o metálicas) embebidas en la matriz. En una segunda etapa, se deposita la mezcla en uno o varios moldes. Posteriormente, en los moldes, sucede una etapa de polimerización, que comprende un intervalo de máxima maleabilidad, en el cual es material es conformable con esfuerzo mínimo. El método se caracteriza por efectuar un primer conformado de la mezcla durante el intervalo de máxima maleabilidad, definiendo piezas que, en pasos posteriores, pueden ser configuradas definitivamente mediante corte, mecanizado, o cualquier procedimiento de conformado sucesivo disponible.

Identificar el intervalo de máxima maleabilidad y efectuar un primer conformado en dicho intervalo de máxima maleabilidad permite llevar la mezcla a un estado en que presenta una rigidez suficiente como para ser manejada sin colapsar, junto con una maleabilidad que permite conformar piezas de muy diversas formas, dando incluso tiempo para efectuar uniones en diferentes piezas, que pueden llegar a ser prácticamente imperceptibles. El trabajo de conformado fuera del intervalo de máxima maleabilidad implica mayor dificultad en el conformado y, consecuentemente, mayores costes generales.

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El material polimérico ornamental objeto de la invención resulta ser un material novedoso con características desconocidas hasta la fecha y que adicionalmente presenta muy diversas aplicaciones dentro del campo de los revestimientos y acabados de superficies. En particular, el material polimérico ornamental puede ser empleado en planchas para recubrimiento de fachadas o techos, permitiendo crear espacios sin juntas aparentes entre diversas piezas. También es aplicable en mobiliario, automoción, panelado interior de elementos variados, serigrafía, encimeras, trofeos, arte, tejas, joyería, etc.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Seguidamente, se ofrece una descripción detallada de un ejemplo de realización preferente de la presente invención.

El material polimérico ornamental objeto de la presente invención está formado por una matriz que comprende al menos una resina polimérica, y que adicionalmente comprende partículas embebidas en la matriz, que se seleccionan entre partículas metálicas y / o partículas de carbono, por ejemplo, de grafeno. El material polimérico ornamental puede comprender adicionalmente aditivos, para proporcionar determinadas propiedades en el material polimérico ornamental (por ejemplo, resistencia, densidad o aspecto de acabado, entre otras) . En general, la mejora de las propiedades mecánicas por efecto de aditivos es más acusada cuando el aditivo es una disolución de un copolímero con grupos funcionales, cuando se obtiene el material mediante un curado por reacción radicalaria.

Las partículas metálicas pueden ser de un solo tamaño, seleccionado en función de las necesidades, así como alternativamente, pueden estar mezcladas partículas metálicas de granulometrías diversas. Se puede controlar la granulometría para obtener efectos tanto estéticos como funcionales. En particular, una granulometría más homogénea proporciona una tonalidad más uniforme, donde se aprecian mayor cohesión entre las partículas, mientras que el empleo de granulometrías variadas proporciona efectos tonales variados, así como, en función del material empleado, P201530188

una mejora en la resistencia a la abrasión. Prácticamente, se pueden emplear partículas de cualquier material metálico.

Por otra parte, las partículas metálicas pueden ser seleccionadas en función de las características deseadas para el material. En particular, para determinadas aplicaciones, se contempla el uso de metales preciosos.

Preferentemente, las partículas metálicas están distribuidas uniformemente en la matriz. Asimismo, todas las partículas metálicas pueden ser, en función de las necesidades, del mismo material o alternativamente pueden estar mezcladas partículas de materiales variados.

El material polimérico ornamental se obtiene de manera preferente en planchas, según se explicará seguidamente. Para la fabricación del material polimérico ornamental, se emplea preferentemente una resina epoxídica, por ejemplo, de las comúnmente utilizadas en pavimentos industriales sin junta. Alternativamente, se pueden utilizar otras resinas (resinas termoestables, termoconformables, poliaspárticas, isoftálicas, etc.) para aplicaciones específicas, consiguiéndose distintos resultados en función de la naturaleza química de las resinas empleadas. A cada resina en concreto, se le pueden añadir diversos aditivos con el fin de conseguir determinados efectos deseados. Se emplearán unos aditivos u otros, para una resina determinada, según cuáles sean dichos efectos (resistencia mecánica, resistencia a la intemperie, rugosidad, brillo, color, etc) , y también en función de aspectos tales como cuál sea el uso para el que está diseñado el material polimérico ornamental, cuáles sean el metal o los metales empleados en las partículas metálicas, etc.

Para los casos en que las aplicaciones del material polimérico ornamental demandan elevadas resistencias mecánicas, por ejemplo, en panelado de fachadas (o techos) con grandes vanos, se emplean preferentemente fibras de refuerzo, incorporadas preferentemente en la parte trasera, como por ejemplo: tejidos de fibra de vidrio impregnados con resina epoxi o similar; añadidos de mallas de fibra de vidrio; añadidos de paneles de poliuretano extrusionado, etc. Las fibras de refuerzo pueden incluirse durante el proceso de curado cuando la pieza aún tiene tracking residual o P201530188

bien una vez curada si la pieza... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Material polimérico ornamental, caracterizado por que comprende: -una matriz que a su vez comprende al menos una resina polimérica; y -una pluralidad de partículas embebidas en la matriz, donde las partículas comprenden partículas metálicas y/o partículas de carbono.

2. Material polimérico ornamental, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las partículas de carbono comprenden partículas de grafeno.

3. Material polimérico ornamental, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que adicionalmente incorpora fibras de refuerzo para proporcionar mayor resistencia mecánica.

4. Material polimérico ornamental, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que las fibras de refuerzo se seleccionan entre al menos una de una lista que consiste en: -tejidos de fibra de vidrio impregnados con resina epoxi; -añadidos de mallas de fibra de vidrio; y -añadidos de paneles de poliuretano extrusionado.

5. Método para obtención del material polimérico ornamental descrito en las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes etapas: -generar una mezcla que comprende: una matriz de al menos una resina polimérica en estado líquido, y partículas embebidas en la matriz, comprendiendo las partículas: partículas de carbono y/o partículas metálicas; -depositar la mezcla en uno o varios moldes; -la mezcla en los moldes experimenta una polimerización; y -efectuar un primer conformado de la mezcla durante la polimerización, obteniendo piezas; caracterizado por que el primer conformado del material se lleva a cabo dentro de un intervalo de máxima maleabilidad comprendido en la etapa de polimerización, donde el dicho intervalo el material es conformable con un mínimo de esfuerzo.

6. Método de obtención del material polimérico de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que comprende una etapa previa de determinar el inicio del intervalo de máxima maleabilidad, a través de un ensayo que comprende las siguientes etapas: -tomar cada cierto tiempo muestras de la mezcla desde el inicio de la polimerización;

-evaluar, en las muestras, valores de propiedades físicas influyentes en la facilidad de conformado de la mezcla y asociar los valores de dichas propiedades con el tiempo en que la muestra se extrae; -comparar los valores para identificar la muestra que da valores óptimos de dichas variables; y -estimar como tiempo de inicio del intervalo de máxima maleabilidad el tiempo en que se extrae la muestra que arroja los valores óptimos.


 

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