Material compuesto que comprende una resina termoestable con partículas de cobre o partículas de aleaciones de cobre,

por ejemplo, bronce, así como su uso como superficie antincrustante en contacto con el agua. Las partículas tienen un diámetro comprendido entre 10 y 400 micras y el peso de dichas partículas es entre un 20% y un 60% del peso total. La resina termoestable está seleccionada entre el grupo compuesto por resina epoxi, resina de poliéster, resina de viniléster, resina de poliuretano, resina de silicona, resina de poliimida y resina fenólica. El material compuesto recubre superficies de yates, embarcaciones deportivas, botes salvavidas, lanchas de vigilancia, barcos de pesca, barcos de servicio, dragaminas, remolcadores, apéndices de barcos, hélices, mástiles, tuberías, boyas, submarinos y/o estructuras navales.

MATERIAL COMPUESTO QUE COMPRENDE UNA RESINA TERMOESTABLE

CON PARTÍCULAS DE COBRE O PARTÍCULAS DE ALEACIONES DE COBRE

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se enmarca en el sector de fabricación de materiales compuestos para su uso en construcciones navales realizadas en materiales compuestos, como por ejemplo: yates, embarcaciones deportivas, botes salvavidas, lanchas de vigilancia, barcos de pesca, barcos de servicio, dragaminas, remolcadores, apéndices de barcos, hélices, mástiles, tuberías, boyas, submarinos y estructuras navales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el medio acuático, y especialmente en el medio marino, los procesos biológicos se producen con gran rapidez y en breve tiempo aparecen incrustaciones sobre la superficie de piezas que han sido introducidas limpias en estos medios. Después de una semana, se encuentran diversas especies marinas sobre el sustrato original dando lugar a una capa de incrustación que se ve incrementada posteriormente con nuevas aportaciones. Este fenómeno ocasiona problemas en los barcos, pues la capa formada sobre el casco aumenta el rozamiento, y por ello, afecta a la velocidad y al consumo de combustible de los mismos.

En la técnica, tradicionalmente se ha tratado de evitar este problema pintando los barcos con pinturas antiincrustantes, pero este procedimiento es altamente contaminante y requiere gran atención de mantenimiento. En los barcos, las pinturas antiincrustantes deben aplicarse periódicamente varias veces al año. Además, en caso de golpes y rozaduras de cascos de barcos de material compuesto con otros artefactos, la pintura del casco se pierde fácilmente en las zonas de contacto, pues las capas de pintura son muy finas.

Generalmente, las pinturas antiincrustantes que se utilizan para recubrir los cascos de los barcos poseen productos contaminantes que se liberan paulatinamente en el medio acuático. En la presente invención, aplicable a barcos y piezas de material compuesto en el medio acuático, se incorpora una resina termoestable con una carga metálica en dicho material, formando parte de la estructura del mismo y no se libera al medio acuático. Este material compuesto antiicrustante se diferencia de la pintura por su función, su composición, su forma de aplicación y su espesor.

Además, la presente invención cuenta con ventajas técnicas respecto a la pintura antiincrustante: requiere un mantenimiento reducido, no es contaminante, y en caso de golpes y rozaduras, el casco realizado con el material de la invención puede seguir manteniendo sus propiedades antiincrustantes.

El problema que plantea la técnica es encontrar un material con propiedades antiincrustantes que no libere productos contaminantes al medio acuático. La solución que propone la presente invención consiste en utilizar un material compuesto que comprende partículas de cobre o de aleaciones de cobre como superficie antiincrustante en contacto con el agua.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención es un material compuesto que comprende una resina termoestable con partículas de cobre o partículas de aleaciones de cobre.

En la presente solicitud se entiende por "material compuesto" a un material obtenido a partir de la unión de dos o más componentes, que dan lugar a propiedades o características específicas. Estos materiales están compuestos por las matrices, las cargas y los refuerzos.

El material compuesto de la invención presenta propiedades antiincrustantes, y es muy indicado como material compuesto para la construcción de barcos y estructuras marinas de material compuesto. El material compuesto de la invención consiste en una matriz de resinas de polímero con cargas metálicas. Estas resinas constituyen la matriz de las capas interiores y/o exteriores de las piezas de material compuesto.

Una realización preferible es un material compuesto de la invención, donde dicha aleación de cobre es bronce.

De forma que otra realización es un material compuesto de la invención donde dichas partículas de cobre o de aleaciones de cobre tengan un diámetro comprendido entre 1 O y 400 micras.

Otra realizacion preferible es un material compuesto de la invención donde el peso de dichas partículas es entre un 20% y un 60% del peso total.

Una realización más de la invención es un material compuesto donde dicha resina termoestable está seleccionada entre el grupo compuesto por resina epoxi, resina de poliéster, resina de viniléster, resina de poliuretano, resina de silicona, resina de poliimida y resina fenólica.

Otra realización preferible es un material compuesto de la invención que comprende un refuerzo de fibra. Y otra realización es que dicha fibra esté seleccionada entre el grupo compuesto por fibra de vidrio, fibra de carbono y fibra de kevlar.

Existen varios procedimientos para la fabricación de piezas en material compuesto. Generalmente, primero se realiza un modelo y después un molde. Posteriormente, sobre este molde se van depositando sucesivas capas de resina (de epoxi, poliéster, viniléster, poliuretano, silicona, poliimida, fenólica, entre otras) y refuerzo (fibra de vidrio, fibra de carbono, kevlar, entre otros) . La primera capa de resina que se coloca sobre el molde se denomina gel coat (capa exterior) y tiene un espesor de 0.3 -0.5 mm. La última capa de resina es el top coat (capa interior) . Después, se introduce el molde con la pieza en un horno para proceder al curado (endurecimiento) del laminado.

Al desmoldear la pieza, el gel coat queda como parte vista exterior, y el top coat como parte oculta exterior. Cuando el moldeo se efectua con molde y contramolde, las dos caras de la pieza son partes vistas y no se aplica el top coat.

De forma que una realización preferible es el uso del material compuesto de la invención como superficie antiincrustante en contacto con el agua. Y otra realización es que dicha superficie antiincrustante recubra superficies de yates, embarcaciones deportivas, botes salvavidas, lanchas de vigilancia, barcos de pesca, barcos de servicio, dragaminas, remolcadores, apéndices de barcos, hélices, mástiles, tuberías, boyas, submarinos y/o estructuras navales.

MODOS DE REALIZACIÓN PREFERENTE

Ejemplo 1: Fabricación de probetas

Se laminaron seis probetas de material compuesto con un espesor total de 6, 8 mm y unas dimensiones de 20 cm x 40 cm. La fabricación de estas probetas consistió en la deposición del gel coat (capa exterior) sobre un molde, la aplicación de las capas sucesivas de resina de poliéster especial para uso marino y refuerzo de fibra de vidrio, y finalmente la aplicación del top coat (capa interior) . Las probetas estaban compuestas por una capa de gel coat de 0, 4 mm de espesor; cinco capas de mat de 450 g/m2 con resina, relación de resina/vidrio 3/1, y espesor total 6 mm; y una capa de top coat de 0, 4 mm de espesor.

Después de la laminación, las probetas se introdujeron con sus moldes en un horno de curado a una temperatura de sesenta grados centígrados durante seis horas y a continuación se desmoldearon.

La Tabla 1 muestra los porcentajes en carga de la capa gel coat de cada una de las probetas. Dicha carga estaba formada por partículas de bronce resistente a la corrosión de un diámetro comprendido entre 1O y 400 micras, con un valor medio de 200 micras, que se introdujeron en la capa gel coat.

Porcentaje en carga,

Probeta del peso total de la resina

1. Material compuesto caracterizado por que comprende una resina termoestable con partículas de cobre o partículas de aleaciones de cobre.

2. Material compuesto según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha aleación de cobre es bronce.

3. Material compuesto según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que dichas partículas tienen un diámetro comprendido entre 1 O y 400 micras.

4. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el peso de dichas partículas es entre un 20% y un 60% del peso total.

5. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dicha resina termoestable está seleccionada entre el grupo compuesto por resina epoxi, resina de poliéster, resina de viniléster, resina de poliuretano, resina de silicona, resina de poliimida y resina fenólica.

6. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que comprende un refuerzo de fibra.

7. Material compuesto según la reivindicación 6, caracterizado por que dicha fibra se selecciona entre el grupo compuesto por fibra de vidrio, fibra de carbono y fibra de kevlar.

8. Uso de un material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 como superficie antiincrustante en contacto con el agua.

9. Uso según reivindicación 8, caracterizado por que dicha superficie antiincrustante recubre superficies de yates, embarcaciones deportivas, botes salvavidas, lanchas de vigilancia, barcos de pesca, barcos de servicio, dragaminas, remolcadores, apéndices de barcos, hélices, mástiles, tuberías, boyas, submarinos y/o estructuras navales.