MX2014004591A - Material compuesto via polimerizacion in situ de resinas (met) acrilicas termoplasticas y su uso. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un material compuesto obtenido mediante polimerización in situ de una resina termoplástica con un material fibroso. Más particularmente, la presente invención se refiere a un material compuesto polimérico obtenido mediante polimerización in situ de una resina (met) acrílica termoplástica y un material fibroso que contiene fibras largas y su uso, un proceso para la elaboración de tal material compuesto y la parte o artículo mecánico estructurado fabricado, que comprende este material compuesto polimérico.

Description

MATERIAL COMPUESTO VIA POLIMERIZACION IN SITU DE RESINAS (MET) ACRILICAS TERMOPLASTICAS Y SU USO DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un material compuesto obtenido mediante la polimerización in situ de una resina termoplástica con un material fibroso.

Más particularmente, la presente invención se refiere a un material compuesto polimérico obtenido mediante la polimerización in situ de una resina (met ) acrilica termoplástica y un material fibroso que contiene fibras largas y su uso, un proceso para la elaboración de tal material compuesto y la parte o articulo mecánico o estructurado, fabricado, que comprende este material compuesto polimérico.

Problema Técnico Un material compuesto es una combinación macroscópica de dos o más materiales no miscibles. El material compuesto constituye al menos un material de matriz que forma una fase continua para la cohesión de la estructura y un material de reforzamiento con diversas arquitecturas para las propiedades mecánicas.

El objetivo en el uso de los materiales compuestos es lograr un funcionamiento a partir del material compuesto que no sea disponible a partir de sus componentes separados REF. 248049 si se utilizan solos. En consecuencia, los materiales compuestos son ampliamente utilizados en varios sectores industriales como por ejemplo la construcción, la industria automovilística, aeroespacial , de transporte, de ociosidad, componentes electrónicos y deportes, principalmente debido a su mejor funcionamiento mecánico (mas alta resistencia a la tracción, módulo de tracción más alto, mayor tenacidad a la fractura) , en comparación con los materiales homogéneos y su baja densidad.

La clase más importante en vista del volumen a escala industrial comercial, son los compuestos con matrices orgánicas, donde el material de matriz es en general un polímero. La matriz principal o la fase continua de un material compuesto polimérico es ya sea un polímero termoplástico o bien un polímero termoendurecible .

Los polímeros termoendurecibles consisten de estructuras tridimensionales reticuladas. La reticulación es obtenida mediante la curación de los grupos reactivos dentro del denominado prepolímero. La curación, por ejemplo, puede ser obtenida mediante calentamiento de las cadenas poliméricas con el fin de reticular y endurecer el material permanentemente. Con el fin de preparar el material compuesto polimérico, el prepolímero es mezclado con el otro componente (por ejemplo esferas de vidrio para un compuesto en partículas o fibras cortas para un compuesto fibroso) o el otro componente es humectado o impregnado (por ejemplo redes tejidas) y curado posteriormente. Los ejemplos para los prepolímeros o el material de matriz para los polímeros termoendurecibles son poliésteres insaturados, ésteres de vinilo, epóxicos y fenólicos.

La desventaja de una matriz polimérica termoendurecible es su rigidez. La matriz no puede ser fácilmente conformada en otras formas. Una vez que el polímero ha sido curado, la forma es fija. Esto hace también difícil el reciclamiento del material compuesto termoendurecible, los cuales son quemados en una planta de cemento o lanzados a un depósito de desechos.

Los polímeros termoplásticos consisten de polímeros lineales o ramificados, que no están reticulados. Los polímeros termoplásticos son calentados con el fin de mezclar los dos constituyentes necesarios para producir el material compuesto y para ser enfriados para el endurecimiento. El límite en el uso de los polímeros termoplásticos para la fabricación de materiales compuestos es su alta viscosidad en el estado fundido. La humectación o la impregnación correcta de las fibras por el polímero termoplástico pueden únicamente ser lograda, si la resina termoplástica es suficientemente fluida. Con el fin de tener una baja viscosidad o una fluidez suficiente del polímero termoplástico, la longitud de cadena (masa molecular) puede ser reducida. No obstante, un peso molecular demasiado bajo tiene un impacto negativo sobre el funcionamiento del material compuesto, especialmente las propiedades mecánicas. Por otra parte, la temperatura del polímero termoplástico no podría ser incrementada con el fin de reducir la viscosidad de una manera importante. En consecuencia, la temperatura de trabajo continuo es relativamente alta, por arriba de 200°C, influyendo directamente la economía (los costos) del material compuesto debido a la implicación de los altos costos de energía. Además, los polímeros termoplásticos tienden a degradarse si la temperatura es muy alta, lo cual es especialmente cierto para los polímeros termoplásticos semicristalinos que tienen altos puntos de fusión, como por ejemplo las poliamidas (por ejemplo PA6.6), polietersulfona (PES) , polieterimida (PEI) , polieteretercetona (PEEK) o sulfuro de polifenileno (PPS) . Esta degradación termoinducida conduce a un peso molecular cada vez menor de la matriz polimérica, importante para la cohesión del material compuesto.

Otra manera para impregnar el sustrato fibroso es disolver el polímero termoplástico en un solvente orgánico. Sin embargo, este método requiere una gran cantidad de solvente que tiene que ser evaporado. Existen problemas ambientales en el uso de grandes cantidades de solvente en términos de energía y contaminación.

Estos son los límites o las desventajas para la preparación del compuesto termoplástico, especialmente con los reforzamientos continuos.

Existe una necesidad de un compuesto termoplástico, que pueda ser elaborado mediante un proceso como un compuesto termoendurecible en términos de la baja viscosidad inicial, con el fin de impregnar el material fibroso y también tener tiempos de ciclo de producción bajos, con una geometría compleja y producción en serie.

El objetivo de la presente invención es resolver las desventajas anteriormente mencionadas.

El objetivo de la presente invención es tener un material compuesto polimérico con propiedades mecánicas satisfactorias, que puede ser preparado fácilmente, ser transformado y conformado en forma, donde la matriz polimérica tiene un alto peso molecular.

Otro objetivo más de la presente invención es tener un material compuesto polimérico con fibras continuas como reforzamientos, donde las piezas con un gran tamaño puedan ser producidas rápida y fácilmente (tiempos de ciclo cortos) y la matriz polimérica pueda ser fácilmente reciclada y reparada.

Otro objetivo más de la presente invención es tener un proceso, donde el material fibroso sea correcta y completamente humectado, donde el material compuesto polimérico con fibras continuas pueda ser producido rápidamente, para obtener objetos de gran tamaño y/o formas complejas.

Un objetivo adicional de la presente invención es tener una parte estructural que comprenda un material compuesto termoplástico con propiedades mecánicas satisfactorias tales como la alta rigidez y un módulo de al menos 15 GPa.

Un objetivo adicional de la presente invención es humectar completamente, correctamente y de una manera homogénea el sustrato fibroso durante la impregnación. Cualesquiera defectos de la humectación de la fibra por ejemplo por burbujas y los espacios vacios disminuyen el funcionamiento mecánico del material compuesto.

Otro objetivo más de la presente invención es el reciclamiento del material compuesto que no cumple los estándares de calidad o las partes estructurales gastadas. Por reciclamiento, se entiende recuperar al menos parte de las materias primas utilizadas. Esto significa moler y reutilizar el polímero termoplástico. Esto significa también por ejemplo que el monómero proveniente de la matriz termoplástica del material compuesto puede ser recuperado.

Técnica Anterior El documento US2009/169867 describe un material compuesto y los métodos de elaboración del mismo. La matriz polimérica es obtenida mediante la curación o el secado de una composición aglutinante acuosa que comprende partículas poliméricas de una polimerización en emulsión de monómeros etilénicamente insaturados, que incluyen monómeros de éster (met) acrílico. El material de sustrato del compuesto puede ser elegido de fibras.

El documento US 7,723,408 describe un material compuesto, en donde el material de matriz es preferentemente un material termoplástico que incluye PMMA. El material rellenador incluye fibras de vidrio recubiertas con metal. La matriz y el material rellenador son mezclados, ya sea mediante mezclado en seco o mediante mezclado en solución.

El documento EP0134973 describe compuestos de sulfuro de poliarileno reforzados con mallado de fibra y su método de preparación. Las fibras son puestas en contacto con el polímero termoplástico ya sea mediante calentamiento bajo presión de los dos componentes o el mallado de fibra es impregnado con la suspensión de sulfuro de polifenileno en un líquido portador, seguido por un paso de secado con el fin de eliminar el líquido, seguido también por un paso de calentamiento.

El documento US 2002/0115748 describe un compuesto termoplástico estirénico reforzado con fibra de vidrio, que contiene un agente de acoplamiento de aminosilano. Un estireno-copolímero es mezclado con el agente de acoplamiento y fibras de vidrio, con el fin de mejorar la adhesión superficial entre la resina de matriz y las fibras de vidrio. Este método requiere un tercer componente que tiene que ser compatible, por una parte, con el material fibroso, y por otra parte, con la matriz polimérica.

El documento CN1548168 describe un material compuesto reforzado con fibra de carbono, continuo, para la reparación de huesos. Las fibras son impregnadas con metacrilato de metilo (MMA) u oligómeros mediante un proceso de extrusión por estiramiento o vaciado de cuerpo. Los monómeros acrílicos flexibles de cadena larga son agregados al MMA al menos al 5 % en peso, con el fin de superar la fragilidad del material.

El documento FR1374046 describe un proceso para la polimerización de monómeros acrílicos; más particularmente, productos curados provenientes de un jarabe de monómero-polímero (met) acrílico en presencia de cloruro de estaño y peróxidos orgánicos.

La técnica anterior muestra que el PMMA es mencionado como la matriz polimérica termoplástica para compuestos fibrosos, o que los monómeros acrílicos o los grupos funcionales son utilizados para reticular las matrices termoendurecibles . Ningún material compuesto fibroso termoplástico, basado en una matriz metacrílica de acuerdo a la presente invención, es descrito.

No se describe ningún material compuesto termoplástico donde el material fibroso y la matriz (met) acrílica termoplástica sean puestos en contacto antes del paso de polimerización final de acuerdo a la presente invención.

Sorprendentemente, se ha descubierto que un material compuesto que comprende (a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica y (b) un material fibroso como reforzamiento, en donde el material fibroso tenga ya sea al menos una proporción entre dimensiones de la fibra de al menos 1,000 o al menos una estructura macroscópica bidimensional, tenga propiedades mecánicas satisfactorias.

Sorprendentemente, se ha descubierto también que un material compuesto que comprende (a) una matriz metacrílica termoplástica polimérica y (b) un material fibroso como reforzamiento en donde el material fibroso tenga ya sea al menos una proporción entre dimensiones de la fibra de al menos 1,000 o al menos una estructura macroscópica bidimensional, pueda ser fácilmente preparado mediante un proceso en donde el material fibroso y la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica fueran puestos en contacto por un paso de humectación del material fibroso con un jarabe líquido que comprende los monómeros, para la formación de la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica, antes de la polimerización, en donde la viscosidad dinámica a 25°C del jarabe líquido está entre 10 mPa*s y 1,000 mPa*s, preferentemente entre 50 mPa*s y 5,000 mPa*s y ventajosamente entre 100 mPa*s y 1,000 mPa*s.

Se ha encontrado también que un proceso para preparar un material compuesto polimérico que comprende (a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica y (b) un material fibroso como reforzamiento que comprende un paso de humectación del material fibroso con un jarabe líquido que comprende los monómeros para formar la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica antes de la polimerización, produce compuestos con las propiedades mecánicas satisfactorias y las otras característica requeridas para un material compuesto.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un material compuesto que comprende: (a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica y (b) un material fibroso como reforzamiento en donde el material fibroso tiene ya sea al menos una proporción entre dimensiones de la fibra de al menos 1,000 o al menos una estructura macroscópica bidimensional .

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un material compuesto que comprende: (a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica y (b) un material fibroso como reforzamiento en donde la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica es elegida de un homopolimero o un copolímero de metacrilato de metilo o mezclas de los mismos.

En un tercer aspecto, la presente invención se refiere a un proceso para preparar un material compuesto polimérico que comprende: (a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica, y (b) un material fibroso como reforzamiento que comprende un paso de humectación del material fibroso por un jarabe líquido que comprende los monómeros para formar la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica antes de la polimerización.

En un cuarto aspecto, la presente invención se refiere al uso de un material compuesto que comprende a) una matriz (met) acrílica termoplástica polimérica, y (b) un material fibroso como reforzamiento en donde el material fibroso tiene al menos una proporción entre dimensiones de la fibra de al menos 1,000 o al menos una estructura macroscópica bidimensional en el campo de las aplicaciones automovilísticas, aplicaciones marinas, aplicaciones ferroviarias, en deportes, aplicaciones aeronáuticas, aplicaciones fotovoltaicas y aplicaciones de energía eólica.

En un quinto aspecto, la presente invención se refiere a una parte mecánica o estructurada fabricada o un artículo que comprende tal material compuesto polimérico.

Por el término " (met) acrílico" como se utiliza en la presente, se denota todo tipo de monómeros acrílieos y metacrílieos .

Por el término "PMMA" como se utiliza en la presente, se denotan los homo- y copolímeros de metacrilato de metilo (MMA) , para el copolxmero de MMA la proporción en peso de MMA dentro del PMMA es al menos de 70 % en peso.

Por el término "polímero termoplástico" como se utiliza aquí, se denota un polímero que se vuelve un líquido o se vuelve más líquido o menos viscoso cuando es calentado, y que puede adoptar nuevas formas por la aplicación de calor y presión.

Por el término "polímero termoendurecible" como se utiliza en la presente, se denota un prepolímero en un estado blando, sólido viscoso que cambia irreversiblemente a una red polimérica insoluble, no fusible, mediante curación.

Por el término "compuesto polimérico" como se utiliza en la presente, se entiende un material de componentes múltiples que comprende múltiples dominios de fase diferente en los cuales al menos un tipo de dominio de fase es una fase continua, y en el cual al menos un componente es un polímero.

Por el término "impregnación" como se utiliza en la presente, se entiende la penetración de los líquidos monoméricos oligoméricos o poliméricos o mezclas de los mismos, dentro de un montaje de fibras.

Por el término "prepreg" como se utiliza en la presente, se entiende las láminas de un sustrato que han sido impregnadas con un prepolímero curable, o reactivos líquidos o un termoplástico y son adecuados para la fabricación de laminados.

Por el término "humectación", como se utiliza en la presente, se entiende un proceso mediante el cual la interfaz entre un líquido y un gas es reemplazada por una interfaz entre el mismo sólido y un líquido.

Por el término "alto peso molecular" , como se utiliza en la presente, se entiende un peso molecular promedio en peso Mw>50,000 g/mol como se mide mediante GPC.

Por el término "proporción entre dimensiones" para una fibra como se utiliza en la presente invención, se entiende la proporción entre la longitud y el diámetro de la fibra.

Por el término "estructura bidimensional" para un material fibroso como se utiliza en la presente invención, se entiende que las fibras no son simples, sino que se tocan una a la otra con el fin de formar al menos dos estructuras bidimensionales , por ejemplo en la forma de una red no tejida o una tela.

Por el término "polimerización in sifcu" como se utiliza en la presente, se entiende que la polimerización final de la matriz termoplástica polimérica del material compuesto, tiene lugar alrededor del material de reforzamiento fibroso con el fin de obtener directamente el material compuesto termoplástico .

Con respecto a la matriz (met) acrílica termoplástica, se podrían mencionar los polímeros termoplásticos como los metacrilatos de polialquilo o los acrilatos de polialquilo. El grupo alquilo o el metacrilato de alquilo correspondiente o los monómeros de acrilato de alquilo consisten de grupos alquilo de 1 a 12 átomos de carbono.

En una modalidad preferida, la matriz (met) acrílica termoplástica es metacrilato de polimetilo (PMMA) .

El término "PMMA" denota un homopolímero de metacrilato de metilo (MMA) o un copolímero que comprende al menos 70 %, preferentemente al menos 80 %, ventajosamente al menos 90 % y más ventajosamente al menos 95 % en peso del metacrilato de metilo, o una mezcla de al menos un homopolímero y al menos un copolímero de MMA, o una mezcla de al menos dos homopolímeros o dos copolímeros de MMA con un peso molecular promedio diferente, o una mezcla de al menos dos copolímeros de MMA con una composición monomérica diferente .

El copolímero de metacrilato de metilo (MMA) comprende de 70 % hasta 99.7 % en peso de metacrilato de metilo y de 0.3 a 30 % en peso de al menos un monómero que tiene al menos una insaturación etilénica que puede copolimerizarse con el metacrilato de metilo. Estos monómeros son bien conocidos y se puede hacer mención, en particular, del estireno, alfa-metilestireno, ácidos acrílicos y metacrílicos y (met) acrilatos de alquilo en los cuales el grupo alquilo tiene de 1 a 12 átomos de carbono. Como ejemplos, se puede hacer mención del acrilato de metilo y (met) acrilato de etilo, de butilo o de 2-etilhexilo. Preferentemente, el comonómero es un acrilato de alquilo en el cual el grupo alquilo tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

En una modalidad preferida, el copolímero de metacrilato de metilo (MMA) comprende de 80 % a 99.7 %, ventajosamente de 90 % a 99.7 %, y más ventajosamente de 90 % a 99.5 % en peso de metacrilato de metilo, y de 0.3 % a 20 %, ventajosamente de 0.3 % a 10 % y más ventajosamente de 0.5 a 10 % en peso de al menos un monómero que tiene al menos una insaturación etilénica que puede copolimerizarse con el metacrilato de metilo. Preferentemente, el comonómero es acrilato de metilo o acrilato de etilo o mezclas de los mismos .

El peso molecular promedio en peso de la matriz (met) acrílica termoplástica debe ser alto, lo que significa mayor de 50,000 g/mol, preferentemente mayor de 100,000 g/mol .

El peso molecular promedio en peso puede ser medido mediante cromatografía de exclusión de tamaño (SEC) .

Con respecto al material de reforzamiento, se puede mencionar el material fibroso. El material fibroso puede tener diferentes formas y dimensiones ya sea unidimensional, bidimensional o tridimensional.

La forma unidimensional son fibras largas lineales.

Las fibras pueden ser discontinuas o continuas. Las fibras pueden ser acomodadas aleatoriamente o como un filamento continuo paralelo uno al otro. Una fibra es definida por su proporción entre dimensiones, la cual es la proporción entre la longitud y el diámetro de la fibra. Las fibras utilizadas en la presente invención son fibras largas o fibras continuas. Las fibras tienen una proporción entre dimensiones de al menos 1,000, preferentemente al menos 1,500, más preferentemente al menos 2,000, ventajosamente al menos 3,000 y lo más ventajosamente al menos 5,000.

La forma bidimensional son mallados fibrosos o reforzamientos no tejidos, o mechas o manojos de fibras tejidos que pueden también ser trenzados.

La forma tridimensional son por ejemplo mallados fibrosos apilados o plegados o reforzamientos no tejidos o manojos de fibras o mezclas de las mismas, un montaje de la forma bidimensional en la tercera dimensión.

Los orígenes del material fibroso pueden ser uno natural o uno sintético. Como material natural se pueden mencionar las fibras vegetales, fibras de madera, fibras animales o fibras minerales.

Las fibras naturales son por ejemplo sisal, yute, henequén, lino, algodón, fibras de coco y fibras de plátano. Las fibras animales son por ejemplo lana o pelo.

Como material sintético se pueden mencionar las fibras poliméricas elegidas de las fibras de polímeros termoendurecibles, de polímeros termoplásticos o sus mezclas.

Las fibras poliméricas pueden ser elaboradas de poliamida (alifáticas o aromáticas) , poliéster o alcohol polivinílico, poliolefinas , poliuretanos , cloruro de polivinilo, polietileno, poliéteres insaturados, resinas epóxicas y ásteres de vinilo.

Las fibras minerales pueden ser también elegidas de fibra de vidrio especialmente de tipo E, R o S2 , fibras de carbono, fibras de boro o fibras de sílice. El material fibroso de la presente invención es elegido de las fibras vegetales, fibras de madera, fibras animales, fibras minerales, fibras poliméricas sintéticas, fibras de vidrio, fibras de carbono o mezclas de las mismas.

Con respecto al método de polimerización para obtener la matriz (met) acrílica termoplástica, se puede mencionar la polimerización por radicales, aniónica o fotopolimerización .

La matriz acrílica termoplástica no está reticulada. Por no reticulada, se entiende que ningún monómero difuncional o mayor funcional con dos o más grupos polimerizables en el monómero, es utilizado. Está en el alcance de la invención que las reacciones secundarias pueden ocurrir durante la polimerización, de modo que pueden ocurrir reacciones de injerto o de ramificación, incluyendo algunos puntos reticulados en muy pocas cadenas poliméricas. En otras palabras, debe entenderse que no reticulado significa que no se obtiene una red tridimensional; que la matriz polimérica no es hinchable en un buen solvente para el polímero respectivo, pero la matriz polimérica es todavía soluble en el solvente.

Con respecto al iniciador de radicales, éstos pueden ser elegidos de los peróxidos de diacilo, ásteres de peróxido, peróxidos de dialquilo, peroxiacetales o compuestos azo. Los iniciadores de radicales que pueden ser adecuados son, por ejemplo, carbonato de isopropilo, peróxido de benzoilo, peróxido de lauroilo, peróxido de caproilo, peróxido de dicumilo, perbenzoato de ter-butilo, per- (2-etilhexanoato) de terbutilo, hidroperóxido de cumilo, 1,1-di (ter-butilperoxi) -3,3, 5-trimetil-ciclohexano, peroxiisobutirato de ter-butilo, peracetato de ter-butilo, perpivalato de ter-butilo, perpivalato de amilo, peroctoato de ter-butilo, azobisisobutironitrilo (AIBN) , azobisisobutiramida, 2 , 2 ' -azo-bis (2 , 4 -dimetilvaleronitrilo) o , 4 ' -azobis (4 -cianopentanoico) . No sería apartarse del alcance de la invención utilizar una mezcla de radicales elegidos de la lista anterior. El iniciador de radicales preferido es el azobisisobutironitrilo .

El contenido del iniciador de radicales con respecto a los monómeros de la mezcla que es vaciada en el molde varía de 100 a 2,000 ppm (en peso), preferentemente entre 200 y 1,000 ppm, en peso.

Otro ingrediente más puede también ser un agente de limitación de cadena con el fin de controlar el peso molecular, por ejemplo ?-terpineno o terpinoleno, a contenidos de entre 0 y 500 ppm y preferentemente entre 0 y 100 ppm, con respecto a los monómeros de la mezcla.

No se agregan aditivos que comprendan metales como activadores para acelerar catalíticamente la reacción de polimerización. Estos se refieren especialmente a compuestos basados en estaño como el cloruro de estaño.

El compuesto polimérico de acuerdo a la invención comprende un material fibroso y la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica. Los dos entran en contacto mediante un paso de humectación del material fibroso con un jarabe líquido que comprende los monómeros para formar la matriz (met) acrílica termoplástica, polimérica, antes de la polimerización.

Un monómero simple o una mezcla de monómeros es demasiado líquida para los métodos respectivos de preparación del material compuesto polimérico de la presente invención, especialmente para la humectación e impregnación completa y correcta del material fibroso. Por lo tanto, la viscosidad tiene que ser adaptada por el incremento de ésta.

En una modalidad, la viscosidad es incrementada por una prepolimerización del monómero. Los oligómeros son obtenidos mediante la prepolimerización.

En otra modalidad más, la viscosidad es incrementada mediante el uso de monómeros o mezclas de monómeros con oligómeros o polímeros disueltos. Esta solución es comúnmente denominada como "jarabe" o "prepolímero" . El oligómero o el polímero es soluble en el monómero. Este oligómero o polímero podría ser un P MA o un copolímero de anhídrido estiren-maleico (SMA) . Preferentemente, el oligómero o polímero es un metacrilato de homopolímero o copolímero de metacrilato de metilo ( MA) , que comprende al menos 70 %, preferentemente al menos 80 %, ventajosamente al menos 90 % y más ventajosamente al menos 95 % en peso de metacrilato de alquilo.

El monómero o los monómeros en el jarabe que formarán después de la polimerización una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica presentan al menos 40 % en peso, preferentemente 50 % en peso, venta osamente 55 % en peso, y más ventajosamente 60 % en peso del jarabe líquido total.

El monómero o los monómeros en el jarabe que formarán después de una polimerización una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica, presentan a lo más 99 % en peso, preferentemente a lo más 95 % en peso, ventajosamente a lo más 90 % en peso y más ventajosamente a lo más 85 % en peso, aun más ventajosamente a lo más 82 % y lo más ventajosamente a lo más 80 % en peso del jarabe líquido total.

Los oligómeros o polímeros en el jarabe que formarán también después de una polimerización, una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica, presentan al menos 1 % en peso, preferentemente al menos 5 % en peso, ventajosamente al menos 10 % en peso, más ventajosamente al menos 15 % en peso y aun más ventajosamente al menos 18 % y lo más ventajosamente al menos 20 % en peso del jarabe total.

Los oligómeros o polímeros en el jarabe que formarán también después de la polimerización, una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica presentan a lo más 60 % en peso, preferentemente a lo más 50 %, ventajosamente a lo más 40 % y ventajosamente a lo más 35 % en peso del jarabe total .

El monómero o los monómeros en el jarabe que formarán, después de la polimerización, una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica, presentan de 40 % a 95 % en peso, preferentemente de 50 % a 90 % en peso, ventajosamente de 55 % a 85 % en peso y más ventajosamente de 60 % a 80 % en peso del jarabe líquido total.

En consecuencia, los oligómeros o polímeros en el jarabe que formarán, también después de la polimerización, una parte de la matriz (met) acrílica termoplástica, presentan de 60 % a 5 % en peso, preferentemente de 50 % a 10 % en peso, ventajosamente de 15 % a 45 % en peso, y más ventajosamente de 20 % a 40 % en peso del jarabe líquido total.

La viscosidad dinámica del prepolímero o del jarabe líquido está entre 10 mPa*s y 1,000 mPa*s, preferentemente entre 50 mPa*s y 500 mPa*s y ventajosamente entre 100 mPa+*s y 1,000 mPa*s. La viscosidad del jarabe puede ser fácilmente medida con un Reómetro. La viscosidad dinámica es medida a 25°C. El jarabe líquido tiene un comportamiento Newtoniano, lo que significa ningún adelgazamiento por esfuerzo cortante, de modo que la viscosidad dinámica es independiente del esfuerzo cortante en un Reómetro o la velocidad del móvil en un viscosímetro .

Si la viscosidad del prepolímero líquido o el jarabe a una temperatura dada es demasiado alta para la impregnación correcta, es posible calentar el jarabe con el fin de tener un jarabe más líquido dentro del intervalo de viscosidad dinámica anteriormente mencionado, a la temperatura respectiva durante la cual la impregnación tiene lugar para la humectación suficiente y la impregnación correcta y completa del material fibroso.

El jarabe líquido de acuerdo a la presente invención no contiene ningún solvente adicional voluntariamente agregado.

Con respecto a la estructura o a la composición del material compuesto polimérico de la presente invención, éste comprende al menos 20 % en peso del material fibroso, preferentemente al menos 40 % en peso del material fibroso, ventajosamente al menos 50 % en peso del material fibroso, y venta osamente al menos 55 % en peso del material fibroso, con base en la composición total.

El material compuesto polimérico de la presente invención, comprende a lo más 99 % en peso del material fibroso, preferentemente a lo más 95 % en peso del material fibroso, ventajosamente a lo más 90 % en peso del material fibroso y ventajosamente a lo más 80 % en peso del material fibroso, con base en la composición total.

La estructura del compuesto se refiere también a laminados. Varias capas o láminas del material compuesto fibroso termoplástico pueden ser unidas entre sí mediante laminación.

El compuesto polimérico puede comprender también otros aditivos y rellenadores . Todos los aditivos y rellenadores pueden ser agregados al jarabe líquido antes de la humectación y la polimerización.

Como aditivos se pueden mencionar los aditivos orgánicos como modificadores del impacto o copolímeros en bloque, estabilizadores térmicos, estabilizadores de UV, lubricantes y mezclas de los mismos.

El modificador del impacto está en la forma de partículas finas que tienen un núcleo elastomérico y al menos un recubrimiento termoplástico, el tamaño de las partículas es en general menor de 1 µt? y ventajosamente entre 50 y 300 nm. El modificador del impacto es preparado mediante polimerización en emulsión. El contenido del modificador del impacto en la matriz termoplástica polimérica está entre 0 y 50 %, preferentemente entre 0 y 25 %, y ventajosamente entre 0 y 20 %.

Como rellenadores se pueden mencionar los nanotubos de carbono o las cargas minerales, incluyendo las nanocargas minerales (Ti02, sílice) .

No están presentes metales en el material compuesto termoplástico que vengan de los aceleradores agregados para el paso de polimerización.

El compuesto no contiene ningún solvente adicional voluntariamente agregado, ya que el jarabe no contenía ningún solvente adicional para el paso de impregnación.

Con respecto al método de preparación del material compuesto polimérico, podrían ser utilizados varios métodos con el fin de preparar muestras tridimensionales. Se puede mencionar la laminación, extrusión por estiramiento, infusión, moldeo por bolsa de vacío, moldeo por bolsa a presión, moldeo en autoclave, moldeo por transferencia de resina (RTM, por sus siglas en inglés) , moldeo por inyección de reacción reforzada (R-RIM) y variantes de los mismos, moldeo con prensa, devanado de filamentos, moldeo por compresión o acumulación húmeda.

Todos los métodos comprenden los pasos de humectar el material fibroso con el jarabe líquido que comprende los monómeros, para la formación de la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica antes del paso de polimerización.

El peso molecular final de la matriz polimérica termoplástica es obtenido durante uno de los métodos mencionados para la preparación del material compuesto polimérico.

En el método de extrusión por estiramiento, un producto continuo largo de sección transversal constante es producido. Las fibras que vienen de las filetas son humectadas e impregnadas con la resina líquida en un baño de resina, seguido por la preformación, conformación y polimerización.

El moldeo de transferencia de resina es un método que utiliza un grupo de moldes de dos lados que forman ambas superficies del material compuesto. El lado inferior es un molde rígido. El lado superior puede ser un molde rígido flexible. Los moldes flexibles pueden ser elaborados de materiales compuestos, silicona o películas poliméricas extruidas tales como nailon. Los dos lados se ajustan conjuntamente para producir una cavidad de molde. La característica distintiva del moldeo por transferencia por resina es que los materiales de reforzamiento son colocados dentro de esta cavidad y el juego de moldes es cerrado antes de la introducción del material de matriz. El moldeo de transferencia por resina incluye numerosas variedades que difieren en la mecánica de cómo es introducida la resina al reforzamiento en la cavidad del molde. Estas variaciones incluyen cualquier cosa proveniente de la infusión a vacío para el moldeo de transferencia por resina asistido por vacío (VARTM, por sus siglas en inglés) . Este proceso puede ser realizado ya sea a temperatura ambiente o elevada. La temperatura ambiente significa 10°C y 50°C. La temperatura elevada significa hasta 200°C. Preferentemente, la temperatura elevada es de 50°C hasta 160°C.

Con el método de infusión el jarabe prepolimérico líquido no tiene que tener una viscosidad adaptada hacia el método de preparación del material compuesto polimérico. El jarabe es aspirado dentro del material fibroso presente en un molde especial por aplicación de un ligero vacío. El material fibroso es infundido y completamente humectado por el jarabe del prepolímero líquido.

Una ventaja de este método es la alta cantidad de material fibroso en el compuesto.

Los métodos preferidos para preparar los materiales compuestos son métodos donde la resina líquida del material de matriz todavía no polimerizado, es transferida al material fibroso más preferentemente en un molde.

Ventajosamente, el paso de humectación de material fibroso es realizado en un molde cerrado, mediante moldeo por transferencia de resina o mediante infusión.

Más ventajosamente, el paso de humectación del material fibroso y la preparación del material compuesto termoplástico tiene lugar en el mismo molde, el cual es un molde cerrado. El molde es opaco hacia la radiación visible y ultravioleta al menos sobre un lado.

Un molde cerrado entre otras cosas, evitará y reducirá la evaporación del monómero y protegerá el ambiente.

Otro aspecto adicional de la presente invención es un proceso de fabricación para fabricar partes mecánicas o estructuradas o artículos que comprenden el material compuesto termoplástico de acuerdo a la invención, que comprende los siguientes pasos : a) impregnar un sustrato fibroso con un jarabe líquido, b) polimerizar el jarabe líquido impregnando dicho sustrato fibroso.

Preferentemente, la impregnación del sustrato fibroso en el paso a) es realizada en un molde cerrado.

Ventajosamente, el paso a) y el paso b) son realizados en el mismo molde cerrado.

El molde es opaco hacia la radiación visible y ultravioleta al menos sobre un lado del molde.

Utilizando el mismo molde cerrado se evitará la transferencia del material después de la impregnación y polimerización en un molde cerrado, y garantizará una buena distribución de calor, teniendo un rendimiento satisfactorio de polimerización y eventualmente evaporación del o de los monómeros .

Con respecto al uso del material compuesto polimérico, se pueden mencionar las aplicaciones automovilísticas, aplicaciones náuticas, aplicaciones ferroviarias, deportivas, aplicaciones aeronáuticas y aeroespaciales, aplicaciones fotovoltaicas y aplicaciones de energía eólica.

El material compuesto polimérico de acuerdo a la invención es utilizado para fabricar partes o artículos mecánicos estructurados, particularmente partes mecánicas o estructuradas tridimensionales. Debido a la humectación completa, correcta y homogénea del substrato fibroso durante la impregnación, no existen defectos de la humectación de la fibra, por ejemplo, ya que las burbujas y espacios vacíos disminuyen el desempeño mecánico del material compuesto.

Las partes o artículos mecánicos o estructurados fabricados que comprenden el material compuesto polimérico de acuerdo a la invención no comprenden esencialmente ningún poro. Por poros se entiende un espacio vacío esférico con un diámetro de al menos un 1 µp? o mayor o un espacio vacío elipsoidal en la forma de un oblato con un eje principal más pequeño de al menos 0.5 µp? o mayor. Por "que no comprende esencialmente poros" se entiende que los poros representan menos del 1 % en volumen, preferentemente menos de 0.5 % en volumen y más preferentemente menos de 0.2 % en volumen del volumen total del material compuesto termopl stico .

Con respecto al uso de las partes o artículos mecánicos o estructurados fabricados, se pueden mencionar aplicaciones automovilísticas, aplicaciones náuticas, aplicaciones ferroviarias, deportivas, aplicaciones aeronáuticas o espaciales, aplicaciones fotovoltaicas, aplicaciones relacionadas a computadoras, aplicaciones en telecomunicaciones y aplicaciones en energía eólica.

Particularmente, la parte mecánica estructurada tridimensional es una parte automovilística, parte de un bote o lancha, parte de tren, artículo deportivo, parte de avión o helicóptero, parte de nave o cohete espacial, parte de módulo fotovoltaico, parte de turbina de viento, parte de mueble, parte de construcción o de edificio, parte de teléfono o de teléfono celular, parte de computadora o televisión, parte de impresora o fotocopiadora .

Con respecto al reciclamiento del material compuesto termoplástico o la parte o artículo mecánico o estructurado fabricado, que comprende el material compuesto termoplástico, éste puede ser elaborado mediante molienda o despolimerización del polímero termoplástico.

La molienda es realizada mecánicamente con el fin de obtener partes más pequeñas de piezas. Ya que la parte estructurada compromete el polímero termoplástico, este polímero puede ser calentado, y las piezas nuevamente transformadas en un cierto límite con el fin de obtener un objeto reciclado.

Preferentemente, la parte estructurada que comprende el compuesto termoplástico es calentada para realizar una pirólisis o descomposición térmica del P MA y recuperar el metacrilato de metilo (MMA) como monómero.

Ventajosamente, al menos 50 % en peso del MMA presente en el polímero son recuperados mediante descomposición térmica.

La parte estructurada es calentada a una temperatura de al menos 200°C y no más de 400°C.

Métodos La fracción en peso de las fibras en el material compuesto es obtenida por la norma NF EN 2564 ("Serie aeroespacial - Estratificaciones de fibra de carbono, Determinación de la proporción de fibras en resina y de la proporción de porosidad").

Las propiedades mecánicas en tracción son caracterizadas por la siguiente norma ISO 527-4 ("Plásticos -Determinación de las propiedades de tracción - Parte 4: condiciones de prueba para compuestos plásticos reforzados con fibra, isotrópicos y ortotrópico) tipo 3.

Las propiedades mecánicas en compresión son caracterizadas por la siguiente norma ISO 14126:1999 ("Compuestos de plástico reforzados con fibra - Determinación de las propiedades de compresión en la dirección en el plano") tipo Al, después de un ajuste de tipo Celanese.

Las propiedades mecánicas en los 3 puntos de flexión son caracterizadas por la siguiente norma NF EN 2562 ("Plásticos reforzados con fibra de carbono. Laminados unidireccionales. Prueba de flexión paralela a la dirección de la fibra") tipo 1.

E emplos La Figura 1 da un esquema simple del método de infusión y el molde (1) . La parte inferior (2) del molde (1) es elaborada de un material rígido y opaco (2) , mientras que la parte superior del molde (1) es elaborada de un material flexible (3) que cierra herméticamente el molde con ayuda de las juntas (4) que sellan herméticamente el molde. Entre la parte inferior (2) y la parte superior (3) del molde (1) el material fibroso (5) es colocado. La resina líquida es distribuida con una línea de distribución (6) que va dentro del molde y una línea de vacío (7) . Por la aplicación de un ligero vacío, la resina líquida infunde el material fibroso (5) colocado entre las dos partes del molde (1) .

Los materiales compuestos son preparados mediante el proceso de infusión. Este proceso consiste en el estiramiento en el prepolímero o el jarabe (resina líquida) a través de una pila de telas (material fibroso) que son colocadas entre un molde cerrado rígido (placa de vidrio metálica opaca rígida, parte inferior del molde) y una película plástica flexible en el perímetro exterior o la parte superior del molde. Al hacer esto es aplicado un vacío entre 0.6 bar y 0.95 bar.

El proceso de infusión requiere el vacío únicamente para la transferencia del jarabe a través de las fibras.

Ejemplo 1 (invención) 8 telas de vidrio plegadas (tejido plano de vidrio HexForce®) 01717 820 TG970 de la compañía Hexcel con un peso nominal de 160 g/m2) con una dimensión de 30 cm x 20 cm han sido plegadas a una lámina de vidrio que sirve como molde para obtener un espesor de 2 rara de la pieza compuesta.

Es preparado un jarabe mediante la disolución de 25 % en peso de metacrilato de polimetilo (PMMA V825 de Altuglas) en metacrilato de metilo (MMA) en presencia de 325 ppm de AIBN (azo-bis-isobutironitrilo) y 35 ppm de terpinoleno (1,4-paramentadieno) . La disolución tiene lugar a temperatura ambiente a 25°C durante 48 horas. La viscosidad de la solución del jarabe es de 513 mPa*s, medida a temperatura ambiente (25°C) con un reómetro de cono/placa de la compañía Brookfield.

El jarabe prepolimérico formado es infundido con la ayuda de una bomba de vacío, lo cual permite la transferencia del jarabe a través de la tela. La infusión de la lámina sucede durante 3 minutos, la velocidad del frente de infusión es de 100 mm/minuto. La lámina infundida es colocada en un horno por 4 horas a 60°C y un paso de calentamiento por adición de 30 minutos a 125°C para la polimerización completa del PMMA (alcanzando una conversión de casi 10 % del monómero) .

El compuesto polimérico es recuperado mediante separación de las diferentes películas de la infusión después de la polimerización completa y el desmolde.

Ejemplo 2 (invención) La tela de vidrio del ejemplo 1 es remplazada por una tela de fibras de carbono (Hexforce® 46285 U 1200 de la compañía Hexcel) .

Ejemplo 3 (Ejemplo comparativo) El ejemplo 1 es repetido con el jarabe que contiene únicamente metacrilato de metilo (el PMMA al 25 % en peso es reemplazado por MA) , AIDN y terpinoleno. La viscosidad del jarabe es <5 mPa*s. Durante la impregnación por infusión, la velocidad del frente de infusión es demasiado rápida (>500 mm/minuto) y el jarabe no pudo humectar completamente e impregnar la tela de vidrio. Después de la curación en un horno (4 horas a 60 °C, seguido por 30 minutos a 125°C) , después del desmolde, el compuesto es incompleto y no tiene buen funcionamiento mecánico. Las fibras de vidrio no humectadas, secas están presentes en la parte intermedia del compuesto.

Ejemplo 4 (ejemplo comparativo) 8 telas de vidrio plegadas (tejido plano de vidrio E HexForce® 01717 820 TF970 de la compañía Hexcel con un peso nominal de 160 g/m2) con una dimensión de 30 cm x 20 cm han sido plegadas a una lámina de vidrio que sirve como un molde para obtener un espesor de 2 mm de la pieza compuesta.

La tela es infundida con una resina de éster vinílico DION(R) IMPACT 9102-72 de la compañía Reichold en la cual ha sido agregado 1.5 % en peso de NOROX® CHM-50, un peróxido de la compañía Nerac, con el fin de iniciar la reticulación de la resina. La viscosidad de la resina es de 200 mPa*s. La reacción de reticulación de la resina tiene lugar durante 24 horas a temperatura ambiente, seguido por una post-curación durante 2 horas a 65.5°C y 2 horas adicionales a 121°C en un horno.

El compuesto polimérico es recuperado mediante separación de las diferentes películas de la infusión después de la polimerización completa y el desmolde.

Ejemplo 5 (Ejemplo comparativo) La tela de vidrio del ejemplo 4 es remplazada por una tela de fibras de carbono (HexForce® 46285 U 1200 de la compañía Hexcel) .

Las láminas obtenidas por los ejemplos 1, 2, 4 y 5 son caracterizadas por propiedades mecánicas en tracción, compresión y flexión. La lámina obtenida del ejemplo 3 no pudo ser caracterizada.

Tabla 1 - Propiedades mecánicas Los ejemplos comparativos 4 y 5 con un poliéster reticulado termoendurecible muestran que con el compuesto termoplástico de acuerdo a la presente invención es posible obtener propiedades mecánicas comparables.

Debido a la matriz de los ejemplos 1 y 2 la forma del compuesto puede ser cambiada y adaptada, por ejemplo mediante soldadura.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (27)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un material compuesto polimérico, caracterizado porque comprende: (a) una matriz (met ) acrílica termoplástica polimérica . (b) un material fibroso como reforzamiento en donde el material fibroso comprende ya sea una fibra con una proporción entre dimensiones de la fibra de al menos 1,000 o bien el material fibroso tiene una estructura macroscópica bidimensional .

2. El compuesto polimérico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material fibroso y la matriz (met ) acrílica termoplástica polimérica fueron puestos en contacto por un paso de humectación del material fibroso con un jarabe liquido que comprende los monómeros para formar la matriz (met ) acrílica termoplástica polimérica, antes de la polimerización y en donde la viscosidad dinámica a 25°C del jarabe líquido está entre 10 mPa*s y 10,000 mPa*s, preferentemente entre 50 mPa*s y 5000 mPa*s, y ventajosamente entre 100 mPa*s y 1,000 mPa*s.

3. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica es elegida de un homo- o copolímero de metacrilato de metilo o mezclas de los mismos.

4. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica es elegida de homopolímero de metacrilato de metilo (MMA) o un copolímero que comprende al menos 70 %, preferentemente al menos 80 %, ventajosamente al menos 90 % y más ventajosamente al menos 95 % en peso de metacrilato de metilo.

5. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la matriz (met) acrílica termoplástica polimérica es elegida de un mezcla de al menos un homopolímero y al menos un copolímero de MMA, o una mezcla de al menos dos homopolímeros o dos copolímeros de MMA con un peso molecular promedio en peso diferente, o una mezcla de al menos dos copolímeros de MMA con una composición monomérica diferente.

6. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el copolímero de metacrilato de metilo (MMA) comprende de 80 % a 99.7 %, ventajosamente de 90 % a 99.7 %, y más ventajosamente de 90 % a 99.5 % en peso de metacrilato de metilo y de 0.3 ¾ a 20 %, ventajosamente de 0.3 % a 10 %, y más ventajosamente de 0.5 % a 10 % en peso de al menos un monómero que tiene al menos una insaturación etilénica que puede copolimerizarse con el metacrilato de metilo.

7. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material fibroso es elegido de fibras vegetales, fibras de maderas, fibras animales, fibras minerales, fibras poliméricas sintéticas, fibras de vidrio, fibras de carbono o mezclas de las mismas.

8. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el material fibroso está en la forma de mallados fibrosos, no tejidos, grupos o manojos tejidos de fibras, que pueden también ser trenzados, o mezclas de los mismos.

9. Un proceso para preparar un material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende un paso de humectación del material fibroso con un jarabe liquido que comprende el monómero o los monómeros, para formar el (met) acrílico termoplástico polimérico antes del paso de polimerización.

10. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la viscosidad dinámica a 25°C del jarabe líquido está entre 10 mPa*s y 10,000 mPa*s, preferentemente entre 50 mpa*s y 5,000 mPa*s y ventajosamente entre 1,000 mPa*s y 1,000 mPa*s.

11. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque el jarabe líquido comprende oligómeros o polímeros disueltos en el monómero o los monómeros .

12. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el paso de humectación del material fibroso es realizado en un molde cerrado.

13. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el paso de humectación del material fibroso es realizado en un molde cerrado, mediante moldeo por transferencia de resina o mediante infusión.

14. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque los monómeros para la formación del (met) acrilato termoplástico polimérico son elegidos de modo que el (met) acrilato termoplástico polimérico es un copolímero o metacrilato de metilo (MMA) que comprende de 80 % a 99.7 %, ventajosamente de 90 ¾ a 99.7 % y más ventajosamente de 90 % a 99.5 % en peso de metacrilato de metilo y de 0.3 % a 20 %, ventajosamente de 0.3 % a 10 %, y más ventajosamente de 0.5 % a 10 % en peso de al menos un monómero que tiene al menos una insaturación etilénica que puede copolimerizarse con el metacrilato de metilo.

15. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los oligómeros o polímeros disueltos son elegidos de PMMA o un copolímero de estireno-anhídrido maleico.

16. El proceso para preparar el material compuesto polimérico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los oligómeros o polímeros disueltos es un homopolímero o copolímero de metacrilato de metilo (MMA) que comprende al menos 70 %, preferentemente al menos 80 %, ventajosamente al menos 90 % y más ventajosamente al menos 95 % en peso de metacrilato de metilo.

17. El compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque el monómero o los monómeros del jarabe representan al menos 40 % en peso, preferentemente 50 % en peso, ventajosamente 55 % en peso y más ventajosamente 60 % en peso.

18. Un proceso de fabricación para fabricar partes o artículos mecánicos estructurados, caracterizado porque comprende el material compuesto termoplástico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende los siguientes pasos: a) impregnar un sustrato fibroso con un jarabe líquido, b) polimerizar el jarabe líquido impregnando el sustrato fibroso.

19. El proceso de fabricación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la impregnación del sustrato fibroso en el paso a) es realizada en un molde cerrado y ventajosamente el paso a) y el paso b) son realizados en el mismo molde cerrado.

20. La parte o artículo mecánico o estructurado fabricado, caracterizado porque comprende el material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 8.

21. La parte o artículo mecánico o estructurado fabricado, caracterizado porque comprende el material compuesto polimérico de acuerdo a un proceso para preparar tal material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 17.

22. La parte o artículo mecánico o estructurado fabricado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque no comprende esencialmente ningún poro.

23. El uso de un material compuesto polimérico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 8, o preparado mediante un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 17, en aplicaciones automovilísticas, aplicaciones marinas, aplicaciones ferroviarias, deportivas, aplicaciones aeronáuticas, espaciales, aplicaciones fotovoltaicas , o aplicaciones de energía eólica.

24. El uso de la parte o artículo mecánico estructurado fabricado, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en aplicaciones automovilísticas, aplicaciones náuticas, aplicaciones ferroviarias, deportivas, aplicaciones aeronáuticas o espaciales, aplicaciones fotovoltaicas , aplicaciones relacionadas a computadoras, aplicaciones en telecomunicaciones y aplicaciones en energía eólica .

25. Las partes o el artículo mecánico o estructurado fabricado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque es una parte automovilística, parte de lancha, parte de tren, artículo deportivo, parte de avión o helicóptero, parte de nave o cohete espacial, parte de módulo fotovoltaico, parte de turbina de viento, parte de mueble, parte de construcción o edificio, parte de teléfono o teléfono celular, parte de computadora o televisión, parte de impresora o fotocopiadora .

26. El jarabe líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 9 a 11 o 18, caracterizado porque el jarabe líquido no contiene ningún solvente voluntariamente agregado, adicional.

27. El jarabe líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 o 9 a 11 o 18, caracterizado porque el jarabe líquido no contiene aditivos metálicos como activadores para acelerar catalíticamente la reacción de polimerización, especialmente compuestos basados en estaño como el cloruro de estaño.