MATERIAL COMPUESTO CON REFUERZO DE PIZARRA Y CARBÓN Y SU PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN.
Material compuesto con refuerzo de pizarra y carbón y su procedimiento de obtención.
La presente invención se refiere a un material compuesto que comprende una resina polimérica y partículas de carbón y/o pizarra, a su procedimiento de obtención y a sus usos para la obtención de un material de alta resistencia y para la fabricación de artículos de construcción, decoración y transporte.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030071.
Solicitante: SANCHEZ LOPEZ, FCO. RAMON.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: SANCHEZ LOPEZ,FCO. RAMON.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08K3/04 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 sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica. › Carbono.
- C08K3/34 C08K 3/00 […] › Compuestos que contienen silicio.
- C08L63/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de los derivados de resinas epoxi.
PDF original: ES-2363429_A1.pdf
Descripción:
Material compuesto con refuerzo de pizarra y carbón y su procedimiento de obtención.
La presente invención se refiere a un material compuesto que comprende una resina polimérica y partículas de carbón y/o pizarra, a su procedimiento de obtención y a sus usos.
Estado de la técnica anterior
Los materiales compuestos son materiales de ingeniería, combinaciones de materiales diversos como resinas epoxi, poliéster, acrílicas, poliuretanicas, con materiales de refuerzo tales como fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras aramidicas, etc.
Sus propiedades son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes, por lo que dan por resultante materiales de características excepcionales, muy utilizados en la industria espacial, aeronáutica, química, náutica, etc.
Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de vidrio, cuarzo o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz) que suele ser una resina como epóxica o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar o en adición a las fibras.
De esta forma la matriz tiene un carácter continuo, mientras que el agente reforzante tiene un carácter discontinuo.
Sin embargo no todos los materiales compuestos tienen unas propiedades mecánicas óptimas para las distintas aplicaciones, y requieren grandes concentraciones de catalizador para sus procedimientos de obtención.
Descripción de la invención
La presente invención proporciona un material compuesto que comprende una matriz de resina polimérica y como refuerzo partículas de carbón y/o pizarra, su procedimiento de obtención así como sus usos.
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un material compuesto que comprende:
En una realización preferida el material compuesto comprende además un colorante.
En una realización preferida la resina se selecciona de una lista que comprende resina epoxi, poliéster, úrica, melamínica, fenólica y poliuretánica. En una realización más preferida dicha resina es una resina epoxi.
La resina está preferiblemente se encuentra en un porcentaje en un intervalo entre el 30 y el 50% en peso.
La reacción de polimerización hace uso de un acelerador, siendo este acelerador la sal orgánica de cobalto. Preferiblemente esta sal orgánica de cobalto se selecciona entre etilhexanoato de cobalto o naftenato de cobalto.
La sal orgánica de cobalto preferiblemente se encuentra en un porcentaje entre el 0,5 y el 5% en peso.
Para que comience la reacción de polimerización es necesario el uso de un iniciador, comúnmente denominado catalizador, en la presente invención el iniciador es un peróxido orgánico, siendo dicho peróxido preferiblemente peróxido de metileltilcetona.
El peróxido orgánico se encuentra preferiblemente en un porcentaje en un intervalo entre 1 al 5% en peso.
El refuerzo de pizarra y/o carbón está preferiblemente en un porcentaje entre el 40 y el 68% en peso.
Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de obtención del material compuesto según se ha descrito anteriormente, que comprende las siguientes etapas:
Preferiblemente el método de conformado se selecciona de la lista que comprende: extrusión, moldeo por compresión, moldeo por inyección, colado y moldeo por transferencia, siendo dichos métodos de conformado conocidos por cualquier experto en la materia.
La presente invención presenta la ventaja de exigir un menor porcentaje de iniciador para retrasar el proceso de endurecimiento de la mezcla.
Uso del material compuesto según se ha descrito anteriormente como material de alta resistencia.
En una realización preferida el material de alta resistencia es empleado para la fabricación de artículos de construcción, transporte o decoración entre otros.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
Ejemplo
A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la especificidad y efectividad del material compuesto, así como de su procedimiento de obtención.
Ejemplo 1
En un recipiente se adicionaron las siguientes sustancias en las proporciones: 40% de resina y 2% de peróxido de metileltilcetona, y se agitó.
A continuación se añadieron un 2% de etilhexanoato de cobalto y se continuó agitando. Por último se añadió un 56% de pizarra o carbón, y se continúa agitando hasta la obtención de una pasta manejable para el conformado del producto final.
Dicha masa se depositó sobre un molde, en el que se deja enfriar al aire para desmoldar, hasta una temperatura comprendida entre los 20 y 30ºC.
Reivindicaciones:
1. Material compuesto que comprende:
2. Material compuesto según la reivindicación 1, donde además el material comprende un colorante.
3. Material compuesto según la reivindicación 1, donde la resina polimérica se selecciona de una lista que comprende resina epoxi, poliéster, úrica, melamínica, fenólica y poliuretánica.
4. Material compuesto según la reivindicación 3, donde la resina es epoxi.
5. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la sal orgánica de cobalto se selecciona de entre etilhexanoato de cobalto o naftenato de cobalto.
6. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el peróxido orgánico es un peróxido de metiletilcetona.
7. Material compuesto cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la resina polimérica está en un porcentaje del 30 al 50% en peso.
8. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el peróxido orgánico está en un porcentaje del 1 al 5% en peso.
9. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la sal orgánica de cobalto está en un porcentaje del 1 y el 5% en peso.
10. Material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el refuerzo está en un porcentaje del 40 y el 68% en peso.
11. Procedimiento de obtención del material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las siguientes etapas:
12. Procedimiento según la reivindicación 11, donde el método de conformado se selecciona de la lista que comprende: extrusión, moldeo por compresión, moldeo por inyección, colado y moldeo por transferencia.
13. Uso del material compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, como material de alta resistencia.
14. Uso del material compuesto según la reivindicación 13, para la fabricación de artículos de construcción, decoración, transporte.
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