Principales avances en Pultrusión y SMC | 2010 · El principal objetivo del presente informe es el...

Principales avances en Pultrusión y SMC | 2010

© AIMPLAS Instituto Tecnológico del Plástico (www.aimplas.es), 2010

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AIMPLAS Instituto Tecnológico del Plástico. Mayo 2010

Autora:

Nora Lardiés Miazza | AIMPLAS. Departamento de Composites |

Con la colaboración de:

Álvaro Estrada Luna

Edén León García | AIMPLAS. Departamento de Información técnica |

Edita: AIMPLAS Instituto Tecnológico del Plástico Gustave Eiffel, 4 (València Parc Tecnològic) 46980 - PATERNA (Valencia) | ESPAÑA

Tel.: (+34) 96 136 60 40 Fax: (+34) 96 136 60 41

Web: http://www.aimplas.es Correo-e: [email protected]

Prohibida su venta. Informe financiado por la Generalitat Valenciana a través del IMPIVA.

El presente informe es el resultado del proyecto financiado por IMPIVA a través del Programa de Fomento

de la Innovación en Institutos Tecnológicos, 2010



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1. INTRODUCCIÓN 2

2. SITUACIÓN ACTUAL DEL MERCADO MATERIALES COMPUESTOS 3

2.1. PULTRUSIÓN.......................................................................................................................................... 5

2.2. SMC .......................................................................................................................................................... 6

3. PULTRUSIÓN 7

3.1. BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ........................................................................................... 7

3.2. SITUACIÓN ACTUAL DEL PROCESO DE PULTRUSIÓN .............................................................. 8

3.3. NUEVOS RETOS EN PULTRUSIÓN .................................................................................................. 9

3.3.1. Nuevos materiales ............................................................................................................................ 9

3.3.2. Innovaciones en el procesado ...................................................................................................... 13

4. SMC (Sheet Moulding Compound) 15

4.1. BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCESO COMPLETO .................................................................. 15

4.2. SITUACIÓN ACTUAL DE SMC .......................................................................................................... 16

4.3. NUEVOS RETOS PARA SMC ............................................................................................................ 17

4.3.1. Nuevos materiales .......................................................................................................................... 17

4.3.2. Innovaciones en el procesado ...................................................................................................... 20

5. CONCLUSIONES 21

6. ANEXOS 22

6.1. NORMATIVA PULTRUSIÓN ............................................................................................................... 23

6.2. PATENTES PULTRUSIÓN.................................................................................................................. 25

6.3. NORMATIVA SMC (Sheet Moulding Compound) ............................................................................ 27

6.4. PATENTES SMC (Sheet Moulding Compound)............................................................................... 30

REFERENCIAS 42

ÍNDICE



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El principal objetivo del presente informe es el estudio de los principales avances que se están desarrollando actualmente en dos procesos de transformación de materiales compuestos. Uno es el proceso de pultrusión y el otro el moldeo de láminas de SMC. El informe consta de los siguientes apartados:

� Situación actual del mercado de los materiales compuestos: desarrollo, evolución y crecimiento de ambos procesos.

� Pultrusión: breve introducción del proceso, su situación actual (ventajas, inconvenientes del proceso, aplicaciones) y nuevos retos que se están abordando, centrados en dos aspectos: nuevos materiales e innovaciones en el procesado.

� SMC: breve introducción del proceso, su situación actual (ventajas, inconvenientes, aplicaciones) y nuevos retos centrados en dos aspectos: nuevos materiales e innovaciones en el procesado.

� Conclusiones

� Anexo: Normativa y Patentes relativas a pultrusión y SMC.

La Federación Alemana de Plásticos Reforzados (AVK) ha realizado un estudio de mercado, para obtener datos relativos a la producción de los plásticos reforzados con fibra de vidrio en Europa, los datos de que se disponen son del año 2009. Estos datos relativos a la producción global europea se clasifican por métodos de fabricación y en la Figura 1 se comparan con los datos obtenidos en años anteriores.

Desde el año 2005 y hasta el 2007, la producción europea de plástico reforzado con fibra de vidrio crecía una media de un 6% anual, sin embargo, este mercado, al igual que la industria de los plásticos en general, se ha visto afectado por la recesión económica que empezó en otoño de 2008. De hecho se observa que la producción total europea en el año 2009 decreció en, aproximadamente, un 30% comparado con la del 2007. Sin embargo, el efecto en las empresas relacionadas con este mercado ha sido muy variado, dependiendo de las técnicas de procesado, su estructura y tamaño, así como de las aplicaciones industriales.

La recesión en el mercado europeo de los materiales compuestos ha sido ligeramente mayor que en el mercado de los plásticos en general, debido a que los composites se utilizan menos en bienes de consumo de primera necesidad.

1. INTRODUCCIÓN

2. SITUACIÓN ACTUAL DEL MERCADO MATERIALES COMPUESTOS



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Figura 1: evolución PRFV en función de la técnica empleada (2007-2009)

Source: AVK

El desarrollo de los mercados de los materiales compuestos reforzados es muy variado ya que depende del proceso de transformación utilizado. La recesión parece haber tenido un impacto similar en todas las aplicaciones en Europa, aunque el sector del transporte ha bajado ligeramente en beneficio de la construcción (Figura 2).

Figura 2: uso del PRFV por segmentos de aplicación según mercado europeo 2009

Source: AVK



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2.1. PULTRUSIÓN En concreto, el proceso de pultrusión, que había tenido un espectacular aumento del 12% en el año 2006 y del 8,7% en el 2007, ha resistido la crisis mejor que otros sectores, disminuyendo en sólo un 15,2%. Esto es debido, principalmente, a nuevos proyectos en infraestructuras ya que sus principales aplicaciones se centran en los mercados de la construcción (puentes, vigas y construcciones de cables) y en el sector del transporte (puentes, trenes, vainas para cables e incluso sector eólico).

Desde la primera patente publicada sobre pultrusión en el año 1951 en EEUU, este proceso ha ido creciendo. Así, en el año 1960 existían unos 20 transformadores de material compuesto por pultrusion, localizados principalmente en EEUU y actualmente esa cifra ya asciende a más de 90 fabricantes, los cuales suministran perfiles de pultrusion al mercado europeo, asiático y americano. En la Figura 3 se representa una distribución del mercado de pultrusión en los principales continentes. Se observa que los principales productores se encuentran en América del Norte y Asia, el número de productores en Europa es aproximadamente la mitad que en los dos continentes anteriormente mencionados.

Figura 3: distribución del mercado de pultrusion por región Source: Owens Corning

En la actualidad, el mercado mundial de composites fabricados por pultrusión se encuentra entre 250.000 y 300.000 toneladas al año. En la Figura 4 se observa, para cada continente, cuales son las aplicaciones de los perfiles de pultrusión.

Figura 4: distribución por continentes de las aplicaciones de los perfiles de pultrusión

Source: Owens Corning Los dos campos de mayor aplicación son la industria y seguida de lejos por los bienes de consumo (como escaleras, cepillos, palas, etc.).



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2.2. SMC

En la Figura 1 se observa que la producción por SMC, con una recesión del -23,8%, es uno de los sectores más castigados por la crisis, superado únicamente por los procesos a molde abierto. Esto es debido a que la producción de vehículos se ha reducido en casi un 50%, acompañado de incuso mayores pérdidas en el sector camionero. Como se observa en la Figura 5 la demanda y la producción de partes fabricadas por el método SMC (y también el BMC) dependen del mercado en esas principales áreas de aplicación como son automoción y componentes electrónicos.

Figura 5: componentes de un camión fabricados por SMC



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3.1. BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Existe una gran variedad de procesos para la fabricación de composites, en general, este método consiste en colocar el refuerzo impregnado con una resina termoestable en la forma y dirección requeridas para que se consigan unas determinadas características. Siempre, el compuesto final tendrá unas propiedades superiores a los componentes por separado.

La Pultrusión es un proceso continuo, automático y de molde cerrado, especialmente diseñado para altos volúmenes de producción, en cuyo caso es económicamente muy rentable. Básicamente consiste en tirar de los refuerzos impregnados con resina y el correspondiente sistema catalítico, a través de un molde a alta temperatura, de tal manera que se produce el curado de la resina en su interior y se obtienen perfiles de sección constante con la geometría del molde (Figura 6). Los refuerzos son impregnados con la resina mediante un baño de resina situado a la entrada del molde o por inyección de ésta en el interior del molde.

El proceso de pultrusion se utiliza para la obtención de piezas sólidas o huecas de sección constante, sustituyendo así a materiales tradicionales como son el acero, el hormigón o la madera. Una de las principales características de este proceso es la gran variedad de materiales que se pueden utilizar (diferentes tipos de resinas, fibras, cargas, etc) cubriendo un amplio espectro de propiedades del composite final.

Más del 90% de los productos fabricados mediante pultrusión son de fibra de vidrio-poliéster. Cuando se requiere una alta resistencia a la corrosión se usan resinas de viniléster. Si es una combinación de altas propiedades mecánicas y eléctricas se usan las resinas de epoxi y cuando se necesitan combinar una alta resistencia a la temperatura y altas propiedades mecánicas se usan las resinas epoxi combinadas con fibras de aramida o de carbono1.

Figura 6: esquema básico del proceso de pultrusión

3. PULTRUSIÓN



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3.2. SITUACIÓN ACTUAL DEL PROCESO DE PULTRUSIÓN Actualmente las principales aplicaciones de este proceso se centran en construcción, bienes de consumo y transporte, por ejemplo:

- construcción de vehículos/ aislante térmico - tecnología ferrocarril (interiores de trenes, vías,…) - conductos para cables - cubiertas y rejillas para plantas de tratamiento de aguas - tecnología médica, antenas (mástiles de aeropuertos,…), satélites - perfiles para vigas, fachadas de edificios, ventanas, puentes, escaleras,… - palos de golf, cañas de pescar, … - farolas, bancos y entablados exteriores - mangos de martillos, etc.

En cada mercado de aplicación de los materiales pultruidos éstos siempre deben competir con los materiales tradicionales como madera, aluminio, PVC (cloruro de polivinilo), hormigón y acero.

Las principales ventajas de los perfiles obtenidos por pultrusión frente a los materiales tradicionales son las siguientes:

- Calidad constante y estabilidad dimensional: fácil de reparar, bajas tolerancias. - Bajo peso: estos materiales son hasta un 80% más ligeros que el acero y un 30% más ligeros

que el aluminio, por esto son una alternativa importante cuando reducir peso es un requerimiento.

- Gran resistencia y rigidez: para un mismo peso un composite pultruido es más resistente y rígido que el acero, simplemente variando el tipo y orientación de los refuerzos.

- Buen acabado superficial - Elevada resistencia química y a la corrosión: muchos perfiles poseen un velo superficial

sintético que les proporciona una capa rica en resina mejorando incluso su ya elevada resistencia química y a la corrosión

- Aislante térmico y eléctrico: no son eléctricamente conductores y tienen una conductividad térmica 250 veces más baja que el aluminio y 60 veces más baja que el acero

- Nulo mantenimiento: debido a sus excelentes propiedades (corrosión) estos materiales requieren un nulo o muy pequeño mantenimiento

- Fácil diseño e instalación: debido a su ligereza - Transparencia magnética y a radiofrecuencias: adecuados para aplicaciones médias, antenas,

etc. - Propiedades de retardante a la llama - Elevada resistencia al arrastre y a la fatiga



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Sin embargo, la pultrusión también tiene ciertos inconvenientes, a continuación se recogen los más importantes:

- Alta dificultad para fabricar piezas que no sean unidimensionales y de sección constante. - Necesidad de un molde de altas prestaciones con acabado muy fino (para no impedir el avance

de la pieza en el proceso), de un sistema de calentamiento y, en ocasiones, de presurización interior. Todo ello hace que el coste del molde sea muy elevado y que se necesiten series muy largas de producción para amortizarlo.

- La velocidad del proceso es relativamente baja (3 m/min) comparada con la velocidad de la extrusión (30 m/min).

- Problemas de adhesión cuando es necesario unir piezas mediante adhesivos, debido al acabado tan fino de las piezas. Para obtener uniones de altas prestaciones es necesario preparar las superficies de unión mediante un proceso previo mecánico (lijado de la superficie), químico (baño con sustancias que catalizan la reacción de adhesión) o añadir un peel-ply en la entrada del molde.

- En perfiles de pultrusión altamente unidireccionales no es posible realizar uniones mecánicas con altos requerimientos estructurales.

3.3. NUEVOS RETOS EN PULTRUSIÓN

Las nuevas tendencias en el mercado relativas al proceso de pultrusión se centran en intentar mejorar los inconvenientes explicados en el párrafo anterior, para conseguir aumentar la eficiencia del proceso y abaratar costes. En general, la eficiencia de una línea de pultrusión y las propiedades de la pieza resultante dependen del sistema de resina, de la arquitectura de las fibras, de la estrategia usada para impregnar dichas fibras y de los parámetros de proceso (velocidad de tiro, temperatura del molde y post-procesado).

A continuación se explican los nuevos avances que se han encontrado en este campo, para ello se han dividido en dos categorías, la primera hace referencia a los nuevos materiales y la segunda a las innovaciones en el procesado.

3.3.1. Nuevos materiales Las resinas termoestables más comunes utilizadas para pultrusión son: poliéster insaturada (85%), viniléster (7%), epoxi (5%), fenólicas (2%) y otras (1%). En cuanto a las fibras, se utilizan según las diferentes presentaciones industriales (roving, mat de hilos contínuos, tejido biaxial, laminados biaxiales, tejidos multiaxiales y velos de superficie) y la más empleada es la fibra de vidrio (90%), para mayores requerimientos estructurales se emplean las de carbono o aramida.

• Poliuretanos

Los fabricantes de pultrusión, haciendo un esfuerzo en expandir su mercado y diferenciar sus productos del resto, están constantemente buscando nuevos materiales y procesos que puedan reducir las limitaciones de las resinas tradicionales, como son la escasez de brillo y la baja reactividad. Por ello, desde los años 90 se está estudiando el uso de resinas de poliuretano (PU) para pultrusión2,3,4,5,6,7. Se ha demostrado que las resinas de poliuretano tienen mejores propiedades mecánicas y físicas que las resinas de viniéster o de poliéster, usadas tradicionalmente en el mercado de pultrusión8, por ejemplo, tienen excelentes propiedades para humectar la fibra, alta adhesión a las fibras de refuerzo, bajo contenido en zonas secas y poca contracción9,10 (ver Figura 7). También se ha estudiado el uso de materiales híbridos de resina de poliéster y poliuretano obteniéndose buenos resultados11.



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Figura 7: comparación de las propiedades de flexión de perfiles pultruidos con poliuretano y con resinas de poliéster.

Source: Composites Manufacturing (ACMA)

Además, la mayor resistencia de las resinas de PU frente a las convencionales lleva asociada una disminución en el espesor de los perfiles, consiguiendo perfiles más ligeros para una misma resistencia o incluso sustituyendo zonas de mat por refuerzos unidireccionales. Otra opción es que los transformadores mantengan el grosor de los perfiles para conseguir así una mayor resistencia y rigidez sin pérdida de durabilidad. Otra ventaja añadida del uso de poliuretanos es su capacidad para ser procesados a velocidades de línea mayores y un acabado superior de las piezas, con menor pérdida de material que las resinas convencionales. Estos factores son de gran importancia para mejorar la productividad del sistema y disminuir el coste del producto. También se ha hecho un estudio que demuestra las ventajas medioambientales del uso de poliuretanos para pultrusión12.

Para procesar PU por pultrusión se necesita un equipamiento especial que consiste en dos unidades de inyección, esto se debe al limitado tiempo de vida de la resina mezclada (15-22 minutos dependiendo de la temperatura ambiente y de la calidad de la mezcla). El sistema de inyección ofrece resina mezclada en una caja de inyección o en el molde (Figura 8). La utilización de un baño de resina también es posible siempre que se mantenga con una cantidad de resina mínima y recién mezclada. Estos sistemas son comerciales.

Figura 8: esquema de un sistema de inyección de PU en una máquina de pultrusión



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A pesar de las propiedades mejoradas descritas anteriormente, el coste único de la resina de PU es similar a la resina insaturada de poliéster isoftálica. Aproximadamente, y teniendo en cuenta la variabilidad de los precios se puede señalar que una resina de PU es un 40-60% más cara que una resina de poliéster y muy similar a una viniléster. Sin embargo, como se ha visto anteriormente el uso de PU reduce el precio del procesado del perfil al disminuir su peso y sustituir mat por roving. Todo ello hace que el uso de PU disminuya el coste total frente al uso de una resina convencional de poliéster.

La compañía Resin Systems Inc. posee una línea propia de resinas basadas en poliuretanos y suministran a la empresa Omniglass Ltd., una compañía que fabrica perfiles para ventanas, de fibra de vidrio13. Bayer Materials Science también desarrolla diferentes tipos de poliuretanos (Baydur® PUL) para transformar por pultrusión14. Huntsman presentó en la 8th World Pultrusion Conference en Budapest (Hungría)15 las nuevas propiedades mecánicas mejoradas para una resina basada en puliuretanos y diseñada para pultrusión.

La firma japonesa Sekisui Chemical ha desarrollado literas fabricadas con FFU (espuma de uretano reforzada con fibra de vidrio) mediante un proceso de pultrusión. La espuma de poliuretano (Baydur 60) la suministra Sumika Bayer Urethane™16 y las literas están siendo utilizadas en Alemania.

• Fibras y resinas naturales

Otro modo de conseguir que la pultrusión sea más competitiva es utilizando materiales de bajo o nulo costo, como son las fibras y las resinas naturales.

Actualmente se está investigando la sustitución de los refuerzos tradicionales de fibra de vidrio por fibras naturales, se ha demostrado que son económicamente viables y ofrecen propiedades de alto valor añadido como son:

� Bajo coste y baja densidad por lo que pueden reducir el peso final del perfil � Propiedades específicas comparables con las fibras de vidrio � No abrasivas con el equipo durante su procesado y reducción de irritaciones en la piel de los

operarios � Se necesita un 80% menos de energía para su obtención, comparada con la fibra de vidrio � Emisiones neutrales de CO2 por lo que el impacto medioambiental es nulo � Son biodegradables y reciclables (existen complicaciones en el reciclado de la fibra de vidrio)

En la literatura se han encontrado perfiles obtenidos y caracterizados por pultrusión con refuerzos como cáñamo en forma de hilo, mat o tejido17, yute18 y lino con un polímero termoplástico como propileno19. También se ha realizado un estudio con el objetivo de desarrollar nuevos tratamientos en las fibras naturales o aditivos para las resinas con el fin de mejorar la humectabilidad de la fibra natural durante el proceso de pultrusión20.

Figura 9: fibras de yute (izda), lino (centro) y cáñamo (dcha)



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El estudio de resinas naturales también está en auge y, en concreto para el proceso de pultrusión, se han realizado algunos estudios sobre la viabilidad de resinas epoxi basadas en aceite de soja y se han obtenido buenos resultadosxxi,xxii. Es decir, se pueden considerar como potenciales sustitutas de las resinas derivadas del petróleo.

Estos nuevos sistemas son medioambientalmente favorables y permiten una reducción de costes sin comprometer propiedades mecánicas del producto final como resistencia a la flexión, módulo de Young y temperatura de transición vítrea. Se obtiene un buen acabado superficial y se mejora la resistencia al impacto y propiedades como la viscosidad y el tiempo de vida son adecuadas para pultrusión. Además, se reduce la fuerza de tiro necesaria durante el proceso gracias a la acción lubricante del aceite de sojaxxiii.

La compañía Reichhold (uno de los fabricantes de resina de poliéster insaturada más importantes del mundo) ha desarrollado una resina de poliéster insaturada de baja viscosidad derivada de fuentes renovables, llamada Polylite® 31325-00. Esta resina, basada en aceite de soja con un contenido “verde” del 25%, está especialmente indicada para procesos por SMC, BMC y pultrusiónxxiv.

• Nanocomposites

Con el objetivo de mejorar las propiedades de los materiales compuestos se han estudiado diferentes tipos de nanomateriales, que se clasifican según su geometríaxxv, éstos incluyen: nanopartículas, nanotubos, nanofibras y fullerenos.

Las propiedades mecánicas de los nanocomposites dependen de la dispersión de las nanopartículas en la matriz y de la adhesión partícula-resina en la interfase. Si la dispersión no es buena, las propiedades mecánicas del nanomaterial no serán mejores o incluso pueden ser peores que las del material compuesto convencional.

Recientemente se han utilizado procesos de transformación como pultrusión, RTM, RTM-Light, autoclave y prepeg para la obtención de nanocomposites para aplicaciones estructurales como partes de automóviles, láminas de barrera para gases, cables retardantes a la llama, etcxxvi.

Por ejemplo, se han empleado arcillas y grafito en varios sistemas poliméricos como epoxi, poliuretanos, viniléster, etcxxvii,xxviii y algunos estudios se han centrado en aplicaciones para altas temperaturas demostrando que las nanoarcillas juegan un papel crucial reduciendo la inflamabilidad de ciertos sistemasxxix, propiedades muy importantes en el sector de automoción. La mayoría de los estudios con nanotubos de carbono se centran en su combinación con matrices termoplásticas como PP (polipropileno)xxx o PMMA (polimetil metacrilato)xxxi debido que su procesabilidad es más sencilla que en el caso de las resinas termoestables. De estas últimas, las resinas epoxi son las que más se han utilizadoxxxii.

En concreto para el proceso de pultrusión, se han estudiado las propiedades de perfiles de nanocomposites reforzados con fibra de vidrio obtenidos a partir de pre-pegs fabricados previamente por extrusión de PP y nanoarcillasxxxiii. Los resultados muestran una mejora significante en la estabilidad térmica, resistencia a compresión (aproximadamente 122%) y resistencia a cizalla (60%) en los perfiles modificados comparados con los perfiles sin nanoarcillas.

Zyvex Performance Materials (ZPM), compañía líder a nivel mundial en nanomateriales, y la compañía química Arkema han anunciado un acuerdo de distribución en Europa de resina líquida epoxi mejorada con nanotubos de carbono, bajo la marca comercial Graphistrength®. Debido a sus espectaculares mejoras en las propiedades mecánicas se pueden conseguir composites más ligeros con ningún o sólo un pequeño cambio en el proceso de fabricaciónxxxiv.



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3.3.2. Innovaciones en el procesado Aunque los elementos básicos de todas las máquinas de pultrusión son muy similares, se están realizando importantes avances para lograr mejorar el proceso y aumentar su competitividad en el mercado. Las principales innovaciones se centran en los siguientes aspectos:

• Fabricación de perfiles curvos

La firma alemana Thomas Techkin + Innovation, especialistas en el proceso de pultrusión, han desarrollado una tecnología innovadora que permite la producción en contínuo de perfiles curvos, a partir de materiales reforzados con fibra de vidrio (Figura 10). En esta nueva tecnología, llamada radio-pultrusión, el actual principio de la pultrusión se modifica, es decir, el material ya no es tirado a través del molde, sino que el molde es desplazado sobre el material. De esta manera se asegura que la forma del perfil queda definida por su secciónxxxv.

Figura 10: perfiles curvos obtenidos mediante radio-pultrusión

Este tipo de perfiles curvos son muy valiosos para la construcción de aviones (cola, alas, etc.) ya que la mayoría de los perfiles en los aviones son curvados o esféricos, con un radio de curvatura entre 2 y 12 metros, y hasta ahora se fabrican con materiales metálicos. El uso de CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono) proporciona unas mejores propiedades comparados con los perfiles metálicos pero, actualmente, el proceso de producción (por ejemplo por RTM) hace que no sean competitivos con los perfiles metálicos. Por esto, el desarrollo de perfiles curvos en un proceso tan eficiente como es la pultrusión proporciona una alternativa muy interesante que se está estudiando actualmente.

En la 9th World Pultrusion Conference en Roma, la Universidad de Bremen presentó un trabajo sobre perfiles curvos. Lograron obtener perfiles curvos por pultrusión, de calidad constante, con un radio entre 3 y 10 metrosxxxvi. Para ello estudiaron diferentes variaciones en el proceso y ajustando la pendiente en la línea de pultrusión (figura 11), la velocidad óptima y las temperaturas en el interior del molde, consiguieron obtener perfiles con curvaturas repetibles. El radio del perfil obtenido es una función del ángulo de la pendiente de la línea de pultrusión y de los parámetros elegidos.

Figura 11: molde en pendiente (con un ángulo α) en la línea de pultrusión



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• Fabricación de sandwiches

La compañía KaZaK Composites Incorporated ha desarrollado una técnica para integrar la fabricación de sándwiches en el proceso de pultrusiónxxxvii (ver Figura 12). De este modo consiguen eliminar costes adicionales y mejorar la efectividad del proceso mediante dos vías:

- fabricación de paneles más largos con la misma mano de obra, por lo que el precio efectivo del producto disminuye

- el desarrollo de un material precursor sintáctico que se inyecta directamente en la línea de pultrusión y crea un núcleo terminado. Así se reduce el coste del núcleo y se eliminan costes adicionales al integrar el núcleo en el proceso.

Este núcleo (llamado KaZaKore) está formado por una resina fenólica y aditivos para reducir su densidad y mejorar sus propiedades mecánicas y su comportamiento frente al fuego. Este núcleo sustituye a materiales como madera de balsa o paneles de espuma, que tradicionalmente se han utilizado como núcleos. En contraposición a la madera de balsa, este material tiene propiedades uniformes y es inmune a la degradación medioambiental. Se han realizado ensayos de comportamiento frente al fuego y de propiedades mecánicas dando muy buenos resultados, comparables a los sándwiches que existen actualmente en el mercado.

Figura 12: esquema proceso de pultrusión de KaZaKore (izda) y demostración del panel KaZaKore (dcha)

Ben y Shojixxxviii también han desarrollado una técnica nueva de pultrusión para fabricar sándwiches con espuma fenólica como núcleo, mejorando así el inconveniente de la condensación de agua durante el curado de las resinas fenólicas. Las propiedades de compresión son estables a altas temperaturas.

• Otros: diseño del molde y simulación

Existen otros estudios destinados a mejorar el proceso: por ejemplo, Srinivasagupta y col.xxxix estudiaron la fuerza de tiro a través del molde y descubrieron que moldes con secciones pequeñas tienen mayor tendencia a sufrir problemas operativos que aquellos cuya sección es mayor y desarrollaron un modelo para optimizar la fuerza de tiro. Con respecto al molde también se ha estudiado cómo influye realmente su diseño (geometría, longitud) y la fuerza de tiro para predecir la temperatura necesaria en su interior y el grado de curado de la resinaxlxli.

También se han realizado estudios de simulación para mejorar la impregnación de la resina en la fibraxlii así y mejorar también la calidad del perfil. O modelos matemáticos para controlar el diferente comportamiento de resinas termoplásticas y termoestables en el interior de un molde de pultrusiónxliii. Dow chemicalxliv y Ashland Composite Polymersxlv han desarrollado programas de simulación para ayudar a los fabricantes en los parámetros de operación y aumentar la velocidad del proceso manteniendo las propiedades del perfil cuando se cambian moldes, materias primas, etc.



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4.1. BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCESO COMPLETO

SMC es un tipo de material compuesto formado por una resina termoestable, un refuerzo de fibra, cargas y aditivos para mejorar o proporcionar unas determinadas propiedades finales a la pieza. Se trata de un preimpregnado que se obtiene mediante la combinación en continuo de este sistema químico termoestable con fibra cortada “in situ” y su posterior conformado en forma de láminas mediante rodillos de presión que compactan la pasta, la cual se desplaza envuelta en films gracias a cintas transportadoras (Figura 13).

Figura 13: proceso de fabricación del preimpregnado o pre-peg de SMC

El SMC se fabrica a partir de fibra cortada y se sitúa entre dos capas del sistema termoestable (resina, sistema catalítico, cargas aditivos, etc.). Este pre-peg pasa a través de un sistema de compactación que asegura la completa impregnación y finalmente la lámina se dispone en rollos. Posteriormente, estos rollos son almacenados antes de su moldeo para permitir que el grosor y la viscosidad sean los adecuados (maduración). Las fibras se depositan de forma aleatoria aunque suelen estar orientadas ligeramente paralelas a la dirección de la cinta transportadora. La cantidad de fibra se controla con la

velocidad de la cintaxlvi.

El SMC normalmente se moldea por compresión (Figura 14). Cuando las propiedades del SMC son adecuadas para su moldeo, se corta y se coloca en el interior de un molde caliente (130-170ºC). Este molde suele ser de acero forjado y tratado superficialmente para reducir el desgaste. Una vez que la carga se ha situado en el molde, éste se cierra y el material SMC se comprime (la presión normalmente oscila entre 50 y 100 bares). El tiempo de curado suele variar entre 30 y 150 segundos dependiendo de la formulación y del grosor del material. Después del curado, el molde se abre y se

desmoldea la pieza.

4. SMC (Sheet Moulding Compound)

Figura 14: moldeo por compresión



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4.2. SITUACIÓN ACTUAL DE SMC

Actualmente, las principales aplicaciones de SMC se centran en las siguientes categorías:

- Electrónica: encapsulación de cables de circuitos electrónicos, componentes electrónicos con resistividad superficial reducida, lámparas, partes de motores, sistemas electrónicos, etc.

- Automoción: puertas, parte delantera, trasera y techo, partes estructurales como paragolpes, estructura de techo corredizo, suelos, partes aerodinámicas, cubiertas de válvulas, depósitos de aceite: se sustituyen materiales tradicionales como el acero y se reduce el peso entre un 15-20%.

- Transporte: partes interiores de trenes y autobuses, componentes eléctricos.

- Sanitario: bañeras, fregaderos, asientos de ducha, cubiertas de desagües.

- Aplicaciones domésticas: cubiertas de planchas, componentes de máquinas de café, utensilios para microondas, asas, bombas.

- Construcción: tanques de agua potable, paneles, puertas, cubiertas de zanjas o desagües, etc.

- Medicina: equipo de cirugía, componentes anibacterianos, sistemas de medicina dental.

- Otras aplicaciones: pantallas de protección frente a humedad o agua

- Nuevas aplicaciones que empiezan a cobrar fuerza: balcones, buzones, cajas de resistencia frente al fuego, techos inclinados, rejillas de drenaje, etc.

Actualmente se está reduciendo el volumen de producción de muchos vehículos que utilizan SMC debido a la crisis y a la escalada de los precios del petróleo, sin embargo, también está aumentando la demanda de vehículos más pequeños y ligeros, que consuman menos gasolina, emitan menos CO2 y utilicen biomateriales renovables y reciclables en sus componentes. Esto unido al incremento en la demanda de productos SMC en mercados como industria, consumo, construcción, generación de energía y electrónica hace que los productos SMC tengan un futuro prometedor.

Las principales ventajas de este proceso frente a otros conocidos son:

� Resistencia térmica: los materiales fabricados por SMC y BMC (Bulk Moulding Compound) son la primera elección para aplicaciones donde se requieren elevadas temperaturas de servicio. Esto es debido a la combinación de resina termoestable entrecruzada con alto contenido en cargas inorgánicas y el proceso de moldeo manteniendo unas excelentes características.

� Retardante a la llama: propiedad muy interesante en muchas aplicaciones y mercados. Para conseguirlo se pueden añadir una gran variedad de aditivos y la formulación puede conseguirse incluso con bajos espesores. SMC y BMC no contienen halógenos ni otros aditivos tóxicos.

� Precisión: SMC y BMC representan la primera opción cuando se pretende sustituir con gran precisión partes metálicas de piezas de altas prestaciones. Se pueden conseguir tolerancias muy pequeñas sin post operaciones ahorrando costes e incrementando la rentabilidad.

� Aislante eléctrico y al agua.

� Bajas emisiones: debido a que el moldeo es cerrado.

� Otras propiedades del composite final: buena estabilidad dimensional, excelente acabado superficial por ambas caras, posibilidad de obtener geometrías complejas.

� Automatización: ideal para grandes series como en automoción.



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También existen ciertas limitaciones como:

� Altas inversiones

� Mayor coste de material

� Labores de post-procesado

� Instalaciones para manipulación y almacenamiento del material

� Espesor máximo de la pieza obtenida por SMC <5mm

4.3. NUEVOS RETOS PARA SMC

Actualmente se está investigando para mejorar este proceso, abaratar costes y adaptarse a las nuevas exigencias del mercado. Existen dos grandes áreas de trabajo: nuevos materiales e innovaciones en el procesado de SMC.

4.3.1. Nuevos materiales En cuanto a nuevos materiales:

• Fibras naturales

El interés en el uso de fibras naturales como refuerzo de materiales compuestos, sustituyendo así a la fibra de vidrio, ha crecido estos últimos años. De hecho se ha incrementado considerablemente el número de patentes y de artículos relativos a fibras naturales como cáñamo, lino, yute o kenafxlvii.

Como ya se ha comentado anteriormente para el proceso de pultrusión, se trata de materiales de bajo o nulo costo con propiedades de alto valor añadido. Sin embargo, todavía se deben mejorar ciertos factores como la adhesión fibra-matriz, el alto contenido en agua de las fibras naturales y la calidad variable de éstas, que dependen de la naturaleza del suelo y de las condiciones climatológicasxlviii.

Recientes estudios demuestran que se está avanzando en este tema, por ejemplo se ha comprobado que materiales SMC reforzados con fibras de cáñamo para su uso en construcciónxlix pueden competir con los materiales actuales en términos de comportamiento frente al fuego. También se ha desarrollado un material basado en fibra de cáñamo y una resina de aceite vegetal que se ha transformado por SMCl. Eligiendo el tipo de fibra se consigue obtener un pre-peg SMC cuyo posterior moldeo se realiza sin modificaciones del proceso convencional. Las propiedades obtenidas en el composite final garantizan su uso posterior como partes internas de autobuses con la ventaja de su reciclabilidad.

• Resinas naturales

El uso de la soja para fabricar plásticos ha estado olvidado durante años a pesar de que su producción ha experimentado un aumento paulatino en países como Estados Unidos (Figura 15).



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Figura 15: producción de soja

Sources: www.soystats.com - United States Department of Agriculture (USDA)

El término resina natural o procedente de fuentes renovables (Figura 16) se refiere a una resina convencional (normalmente de poliéster) con un contenido aproximado de un 25% en materiales procedentes de plantas cultivadas (maíz, soja).

La compañía Ashland Specialty Chemical desarrolló una resina de poliéster basada en aceite de soja especialmente diseñada para SMC (también para BMC y RTM)li,lii. Las piezas, fabricadas por la empresa John Deere and Company, fueron usadas para paneles exteriores en el sector de la agricultura. Esta resina tenía interesantes propiedades a altas temperaturas, alta calidad superficial, propiedades de resistencia al impacto mejoradas y propiedades físicas similares a otras resinas con el mismo porcentaje de fibra de vidrio.

Figura 16: composición de una resina procedente de fibras naturales

La compañía Reichhold (uno de los fabricantes de resina de poliéster insaturada más importantes del mundo) ha desarrollado una resina de poliéster insaturada de baja viscosidad derivada de fuentes renovables, llamada Polylite® 31325-00. Esta resina, basada en aceite de soja con un contenido “verde” del 25%, está especialmente indicada para procesos por SMC, BMC y pultrusiónliii.

• Nanomateriales

Similar al caso de la pultrusión, para SMC también se están estudiando el uso de sistemas nano-SMC para aplicaciones de altos requerimientos, como pueden ser la industria automovilística o marinaliv. El objetivo es sustituir las cargas convencionales y los refuerzos, como la fibra de vidrio por nanoarcillas. La mayoría de los trabajos en este campo se centran en polímeros termoplásticos. Lo más significativo con polímeros termoestables es la resina desarrollada por Reichhold:



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La compañía Reichhold ha introducido, en el mercado de pultrusión y de SMC, una resina híbrida de poliuretano y poliéster insaturada, llamada comercialmente DION® 31616-00/31100-00. Esta resina tiene un bajo contenido en estireno y es compatible con fibra de carbono y nano-compositelv. Sus propiedades frente al impacto son mejores que las resinas viniléster.

Como esta resina híbrida es compatible con nanomateriales, es posible desarrollar por SMC láminas nano-composites de fibra de vidrio con propiedades mecánicas estáticas y al impacto dinámico mayores que las de sistemas de poliuretano, viniléster o poliéster. Este material de superiores características, permite la sustitución de materiales tradicionales como acero o aluminio y de composites de fibra de vidrio y resina epoxi, mucho más caros.

• Aditivos y cargas

La compañía Ashland Composite Polymers, líder en el suministro de productos, procesos y tecnologías relacionadas con los materiales compuestos, ha sacado al mercado un nuevo aditivo que mejora el acabado superficial de las partes externas de automóviles fabricadas por SMClvi. El aditivo es conocido bajo la marca comercial de NEULON 480. Con este aditivo se pretende mejorar los problemas de acabado en el pintado y de ondulación superficial.



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4.3.2. Innovaciones en el procesado

En la literatura se han encontrado ciertas variaciones al procesado de materiales SMC, los más interesantes son los que aparecen a continuación:

• D-SMC (Directo Sheet Moulding Compound)

El Instituto Fraunhofer de Tecnología química (ICT) en Pfinztallvii ha desarrollado un proceso de producción en continuo de materiales SMC, constituido por extrusión, maduración en un horno microondas y compresión por moldeo para obtener productos terminados en un solo paso (Figura 17). Este proceso innovador elimina la necesidad de tener el material madurando durante varios días y reduce el tiempo de procesado, desde las materias primas hasta el producto terminado, a sólo varios minutos. Debido a esta reducción de tiempo y de costes, la formulación de cada material en D-SMC, incluyendo cargas y fibras de refuerzo, se puede variar durante el proceso y se consigue un alto grado de flexibilidad durante la fabricación de cada componente.

Figura 17: esquema del proceso D-SMC • BCSMCP (Biocomposite Sheet Moulding Compound Panel)

Este proceso consiste en la producción a gran escala y en continuo de biocomposites. Se usa un método de dispersión de las fibras naturales que permite una distribución uniforme de las mismaslviii. Para fabricar los biocomposites se emplean cáñamo, yute, hierba. Las piezas obtenidas se han sometido a ensayos de propiedades mecánicas y térmicas según procedimientos ASTM.

• ASMC (Carbon Fiber Reinforced SMC)

Las fibras de carbono son ideales para disminuir el peso de los materiales (objetivo importante en la industria automovilística) debido a su baja densidad y sus excelentes propiedades mecánicas.

La fabricación de ASMC se ha llevado a cabo con un equipo de SMC convencional realizando algunas modificaciones. Se pueden usar diferentes fibras en combinación, por ejemplo, fibras de carbono y de vidrio con diferentes porcentajes y orientaciones. En cuanto al moldeo, es muy similar al convencional SMC pero debido a la orientación del material, éste debe estar bien fijado por el molde, que se consigue según dos técnicas diferenciadaslix.



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• Ténica basada en espesantes acrílicos

Se ha patentado una nueva tecnología para aumentar el espesor de los materiales SMC y BMClx,lxi.

El proceso de maduración, con el que se consigue espesar el material SMC es crítico para el posterior moldeo. La impregnación de la fibra requiere una baja viscosidad de la resina para penetrar y humectar la fibra y estos fluidos de bajo espesor y baja viscosidad poseen un tacking elevado. El tacking es una medida de la adhesión del pre-impregnado al molde o a otras capas previas de un laminado y depende de su viscosidad, un exceso de tacking se traduce en una mala manejabilidad del material que puede ser dañado durante su manipulación.

La maduración del material y su correspondiente aumento de espesor provocan una reducción de tack, permitiendo el corte y conformado del material. Tradicionalmente, este proceso de maduración implica reacciones químicas entre los oligómeros de las resinas termoestables y los espesantes (óxidos de alcalinotérreos, hidróxidos, alcóxidos). Estos procesos funcionan correctamente pero tienen ciertas desventajas derivadas de la velocidad de la reacción, contaminación por humedad, variaciones en el tipo de oligómeros, etc. Otra manera de aumentar el espesor es añadiendo poliésteres cristalinos insaturados y aumentar la temperatura por encima del punto de fusión cristalino.

Esta nueva técnica de maduración se basa en el uso de espesantes acrílicos sólidos. Éstos actúan disolviéndose lentamente en el disolvente monómero (normalmente estireno) y, al mismo tiempo, absorbiendo este disolvente. La maduración completa se consigue en 1-4 días.

Las ventajas de esta técnica son las siguientes:

- El nivel de espesor es directamente proporcional a la cantidad de espesante añadida por lo que se consigue un rango de espesores elevado.

- Como el sólido acrílico se añade directamente durante la operación de mezclado, se eliminan errores de pesada.

- El espesante no es sensible a la humedad como lo son los óxidos alcalinotérreos e hidróxidos o alcóxidos.

- Debido a que el aumento de espesor es un proceso físico es menos sensible a la temperatura.

- El grado de espesor alcanzado es estable después de la solvatación de la resina y no disminuye en el tiempo, como sucede con otros métodos de maduración.



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En el presente informe se han expuesto diferentes estrategias de innovación que pueden ser utilizadas por las empresas españolas relacionadas con pultrusión o con SMC.

Una dirección consiste en innovar en cuanto a las materias primas empleadas, como se ha visto se está haciendo un gran esfuerzo por introducir fibras y resinas procedentes de fuentes renovables, nanomateriales y, en el caso de pultrusión, poliuretanos, consiguiendo así piezas de alto valor añadido y con características especiales.

Otra dirección interesante consiste en modificar el procesado para hacerlo más rápido, más competitivo, para aumentar la calidad del composite final, para conseguir piezas con características especiales (geometría), etc. Ambas direcciones son válidas y dependen del objetivo que se pretenda conseguir.

5. CONCLUSIONES



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6.1. NORMATIVA PULTRUSIÓN ESPAÑA (Sólo tiene adaptaciones de la Norma Europea EN 13706)

UNE-EN 13706-1:2003 Vigente Materiales compuestos de plástico reforzado. Especificaciones para perfiles pultruidos. Parte 1: Designación. UNE-EN 13706-2:2003 Vigente Materiales compuestos de plástico reforzado. Especificaciones para perfiles pultruidos. Parte 2: Métodos de ensayo y requisitos generales. UNE-EN 13706-3:2003 Vigente Materiales compuestos de plástico reforzado. Especificaciones para perfiles pultruidos. Parte 3: Requisitos específicos. NORMATIVA INTERNACIONAL

ISO 1268-6 Fibre-reinforced plastics - Methods of producing test plates - Part 6: Pultrusion moulding / Note: Applies in conjunction with ISO 1268-1 (2001-12). JAPÓN:

JIS K 7015 Pultruded fibre reinforced plastics / Note: Approved 2006-10-20. ESTADOS UNIDOS:

SAE AMS 3811B SAE AMS 3812B Rods, Aramid Fiber, Polyester Resin Coated, Pultrusion / Note: Approved 1998-08-00. ASTM F 1092 Standard Specification for Fiberglass (GRP) Pultruded Open-Weather Storm and Guard, Square Railing Systems ASTM E 1922 Standard Test Method for Translaminar Fracture Toughness of Laminated and Pultruded Polymer Matrix Composite Materials ASTM D 5117 Standard Test Method for Dye Penetration of Solid Fiberglass Reinforced Pultruded Stock ASTM D 5028 Standard Test Method for Curing Properties of Pultrusion Resins by Thermal Analysis / Note: 1. editorial change * Approved 2003-00-00.

6. ANEXOS



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ASTM D 4476 Standard Test Method for Flexural Properties of Fiber Reinforced Pultruded Plastic Rods ASTM D 4475 Standard Test Method for Apparent Horizontal Shear Strength of Pultruded Reinforced Plastic Rods By the Short-Beam Method / Note: Approved 2008-00-00. ASTM D 4385 Standard Practice for Classifying Visual Defects in Thermosetting Reinforced Plastic Pultruded Products ASTM D 3918 Standard Terminology Relating to Reinforced Plastic Pultruded Products / Note: Approved 2003-00-00. ASTM D 3917 Standard Specification for Dimensional Tolerance of Thermosetting Glass-Reinforced Plastic Pultruded Shapes ASTM D 3916 Standard Test Method for Tensile Properties of Pultruded Glass-Fiber-Reinforced Plastic Rod ASTM D 3914 Standard Test Method for In-Plane Shear Strength of Pultruded Glass-Reinforced Plastic Rod / Note: Approved 2008-00-00. ASTM D 3647 Standard Practice for Classifying Reinforced Plastic Pultruded Shapes According to Composition ANSI/ASTM F 1092 Specification for Fiberglass (Grp) Pultruded Open-Weather Storm- and Guard-Square Handrails / Note: revision of ANSI/ASTM F1092-1997 * Approved 2004-03-01.



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6.2. PATENTES PULTRUSIÓN

A modo general a continuación se ilustran las patentes publicadas sobre pultrusiónlxii por países (Figura 18), según el número de publicaciones por año (Figura 19) y, por último, una relación de las empresas con mayor número de patentes (Figura 20).

Figura 18: patentes sobre pultrusión según países

Source: Observatorio del Plástico (AIMPLAS) – Elaboración propia

El país que mayor número de patentes tiene es Estados Unidos, con una gran diferencia, 87 frente a 28 publicaciones Canadá, que aparece como segundo país el número de publicaciones.

Figura 19: número de patentes por año publicadas sobre pultrusión, a nivel mundial

Source: Observatorio del Plástico (AIMPLAS) - Elaboración propia



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Se observa que el número de patentes experimentó un gran aumento en el año 1995 y, desde entonces, ha mantenido un nivel de patentes bastante uniforme, siempre por encima de las veinte anuales.

Figura 20: empresas con mayor número de patentes de pultrusión Source: Observatorio del Plástico (AIMPLAS) - Elaboración propia



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6.3. NORMATIVA SMC (Sheet Moulding Compound) EN 1842. Publication date 1997-07-00 Plastics - Thermoset moulding compounds (SMC - BMC) - Determination of compression moulding shrinkage Descriptors (English) Definitions * Determination of shrinkage * Mouldings (shaped section) * Plastics * Plastics moulding material * Processing * Shrinkage * Shrinkage behaviour * Shrinkage tests * Testing * Thermosetting * Definition EN 12575. Publication date1998-05-00 Plastics - Thermoset moulding compounds - Determination of the degree of fibre wet out in SMC Descriptors (English) Amplification * Curable * Definitions * Determination * Fibre reinforced * Materials testing * Mouldings (shaped section) * Plastics * Reinforcement * Sampling methods * Testing * Wetting * Definition * Strenghtening EN 12576. Publication date 1998-05-00 Plastics - Fibre reinforced composites - Preparation of compression moulded test plates of SMC, BMC and DMC Descriptors (English) Amplification * Composite materials * Curable * Definitions * Determination * Dimensions * Fibre reinforced * Materials testing * Methods * Moulded * Mouldings (shaped section) * Plastics * Production * Reinforcement * Safety * Sampling methods * Surface plates * Wetting * Definition * Compression moulded * Procedures * Processes * Strenghtening EN 14598-1. Publication date 2005-04-00 Reinforced thermosetting moulding compounds - Specification for Sheet Moulding Compound (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC) - Part 1: Designation Abstract (English) This part of EN 14598 establishes a data block system for the designation of Sheet Moulding Compounds (SMC) and Bulk Moulding Compounds (BMC) The types of SMC and BMC are differentiated from each other by a classification system based on information about basic polymer parameters, fillers/reinforcement content and type, intended method of processing and/or manufacturing, specific characteristics and designatory properties. This document is applicable to all SMC and BMC ready for normal use in the form of sheets and bulks. It is not intended to imply that materials having the same designation give necessarily the same performance. This part of EN 14598 does not provide engineering data, performance data or data on processing conditions which may be required to specify a material for a particular application and/or method of processing. Whenever general requirement data in the part 3 of this document need to be indicated, this data block system is also the basis for it. Descriptors (English) Classification * Commercial * Compression moulding materials * Curable * Data blocks * Definitions * Designation systems * Designations * Dimensional stability * Distinguishing signs * Epoxy resins * Extenders * Fibre reinforced * Marking * Mats * Mouldings (shaped section) * Plastics * Polyester resins * Reaction resins * Reinforcing material * Sheet moulding compounds * Specification (approval) * Symbols * Systematics * Systems * Use * Definition EN 14598-2. Publication date 2005-04-00 Reinforced thermosetting moulding compounds - Specification for Sheet Moulding Compound (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC) - Part 2: Methods of test and general requirements



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Abstract (English) This part of EN 14598 specifies the methods of preparation of test specimens and the test methods to be used in determining the properties of Sheet Moulding Compound (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC). Requirements for handling test material and for conditioning both of the test material before moulding and of the specimens before testing are found here. Procedures and conditions for the preparation of test specimens and procedures for measuring properties of the materials from which these specimens are made are given. Properties and test methods which are suitable and necessary to characterize SMCs and BMCs are listed. The properties have been selected from the general test methods in EN ISO 10350-2, Plastics - Acquisition and presentation of comparable single-point data - Part 2 Long-fibre-reinforced plastics. Other test methods in wide use for or of particular significance to these compression and injection moulding materials are also included in this part of EN 14598, as are the designatory properties found in Part 1: Designation and basis for specifications. In order to obtain reproducible and comparable test results, it is necessary to use the methods of preparation and conditioning, test-specimens with the dimensions and the test procedures specified herein. Values determined will not necessarily be identical to those obtained using test-specimens of different dimensions or prepared using different procedures. Descriptors (English) Classification * Commercial * Compression moulding materials * Curable * Data blocks * Definitions * Designation systems * Designations * Dimensional stability * Dimensions * Distinguishing signs * Epoxy resins * Extenders * Fibre reinforced * Marking * Mats * Moulding (process) * Mouldings (shaped section) * Plastics * Polyester resins * Pretreatment * Properties * Reaction resins * Reinforced * Reinforcing material * Requirements * Sheet moulding compounds * Specification (approval) * Specimen preparation * Symbols * Systematics * Systems * Test specimens * Testing * Testing conditions * Use * Conditions * Definition * Preconditioning EN 14598-2/AC. Publication date 2006-05-00 Reinforced thermosetting moulding compounds - Specification for Sheet Moulding Compound (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC) - Part 2: Methods of test and general requirements Descriptors (English) Classification * Commercial * Compression moulding materials * Curable * Data blocks * Definitions * Designation systems * Designations * Dimensional stability * Dimensions * Distinguishing signs * Epoxy resins * Extenders * Fibre reinforced * Marking * Mats * Moulding (process) * Mouldings (shaped section) * Plastics * Polyester resins * Pretreatment * Properties * Reaction resins * Reinforced * Reinforcing material * Requirements * Sheet moulding compounds * Specification (approval) * Specimen preparation * Symbols * Systematics * Systems * Test specimens * Testing * Testing conditions * Use * Conditions * Definition * Preconditioning EN 14598-3. Publication date 2005-04-00 Reinforced thermosetting moulding compounds - Specification for Sheet Moulding Compound (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC) - Part 3: Specific requirements Abstract (English) This part of EN 14598 specifies the requirements for physical and chemical properties of Sheet moulding Compounds (SMC) and Bulk Moulding Compound (BMC) and compression or injection moulded specimens. The selection in this part is limited to those materials the composition and properties of which are significantly different. Furthermore the selection is limited to those materials which are of more general technical and/or economical importance. The properties which are used for the characterization of the moulding compounds, the test methods and the test conditions are based on Part 2 of this document. The list of properties is selected, initially, from those general test methods found in EN ISO 10350-2, Plastics - Acquisition and presentation of comparable single-point data -Part 2: Long-fibre-reinforced plastics (ISO 10350-2:2001). The moulding compounds are divided into types corresponding to their composition and properties. The designation of the types of moulding compounds is based on Part 1 - Designation of this document.



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Descriptors (English) Chemical properties * Curable * Definitions * Dimensional stability * Dimensions * Electrical properties * Epoxy resins * Extenders * Fibre reinforced * Mechanical properties * Moulding (process) * Mouldings (shaped section) * Physical properties * Plastics * Polyester resins * Properties * Reinforced * Reinforcing material * Sheet moulding compounds * Specification (approval) * Specimen preparation * Test specimens * Thermal properties * Definition * Electrical properties and phenomena ISO 1268-8. Publication date 2004-05-00 Fibre-reinforced plastics - Methods of producing test plates - Part 8: Compression moulding of SMC and BMC Descriptors (English) Artificial resins * Compression moulded * Compression moulded materials * Definitions * Fibre reinforced * Glass-fibre reinforced plastics * Laminates * Methods * Plastics * Specification (approval) * Specimen preparation * Test plate * Test specimens * Definition * Moulded * Procedures * Processes ISO 8605. Publication date 2001-06-00 Textile-glass-reinforced plastics - Sheet moulding compound (SMC) - Basis for a specification Descriptors (English) Glass-fibre reinforced plastics * Mats * Moulding (process) * Mouldings (shaped section) * Plastics * Specifications * Textile glass ISO 17771. Publication date 2003-07-00 Plastics - Thermoset moulding compounds - Determination of the degree of fibre wet out in SMC Descriptors (English) Curable * Definitions * Determination * Fibre reinforced * Materials testing * Mouldings (shaped section) * Plastics * Reinforcement * Sampling methods * Testing * Wetting * Definition * Amplification * Strenghtening



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6.4. PATENTES SMC (Sheet Moulding Compound)

Hay pocas patentes relativas a SMC, entre ellas las más interesantes son1: CN101328309A - 24/12/2008 TOUGHENING SHEET MOULDING COMPOUND FOR CABLE STAND URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=CN&NR=101328309&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): NINGBO HUAYUAN FRP ELECTRICAL (CN) Abstract [en]: The invention relates to a toughening flaky molding compound for a cable bearer. The compound comprises the following raw materials in weight portion: 15 to 18 portions of unsaturated polyester, 10 to 12 portions of low shrinkage additive, 31 to 40 portions of hydrated alumina, 0.3 to 0.5 portions of evocating agent, 0.9 to 1.5 portions of internal releasing agent, 0.6 to 1.0 portion of thickening agent and 28 to 40 portions of glass fiber. Compared with the prior art, the cable bearer prepared by the molding compound of the invention has the bearing capability, the specific strength, the anti surface crack capability and the durability greatly improved so as to meet strict requirements of a new cable bearer, moreover, the compound of the invention also meets the requirement of low cost on purchasing subway goods. CN1603097A - 06/04/2005 MODERATE TEMPERATURE FORMED SHEET MOLDING COMPOUND AND PROCESSING METHOD THEREOF URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=CN&NR=1603097&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): BEIJING FRP AUTO PARTS CORP LT (CN) Abstract [en]: The invention relates to a splinter form mould plastic formed at moderate temperature and low pressure and its manufacturing method. Its constituent and content are that unsatulated polyester resin is from sixty portion to eighty portion low shrink additive is from twenty portion to forty portion TBCP is from zero point eight portion to one point two portion moderate temperature internal molding lubricant is from two point five portion to four portion filling is from eighty portion to one hundred and fifty portion the total of the unsatulated polyester resin and low shrink additive is one hundred. It still can good forming at the condition that the unit pressure is thirty five Kgf per square centimeter, and the mould temperature is eighty centigrade degree. Meanwhile it can gained good performance which can be compared beauty with the routine mould work formed at high temperature and A grade appearance, and can be volume-production. It can overcome the shortage of the existing splinter form mould plastic that the prophase investment is large, and the production energy consumption is high caused by the high forming temperature and pressure. Thus, it can reduce more than fifteen percent of the integration production cost. CN200991974Y - 19/12/2007 QUICK FORMING MOULD FOR SHEET-LIKE MOULD PLASTIC URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=CN&NR=200991974&KC=Y&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): BEIJING AUTOMOBILE GLASS STEEL (CN) Abstract [en]: 1 Se incluyen las patentes en el idioma original en el que fueron publicadas a través de ESPACENET.



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The utility model discloses a speedy molding die used for sheet molding compound (SMC), comprising an upper die and a lower die, which is characterized in that an ejecting mechanism is arranged on the upper die, the ejecting plate of the ejecting mechanism is arranged between the upper die and an upper module that is provided with lead holes respectively in sliding fit with ejecting rods the ejecting plate is provided in connection with the outlet of an oil cylinder the lower surface of the ejecting plate is provided with a plurality of ejecting rods that is provided with a pattern drawing platform which is an opening and the section of the opening is shaped like a wedge inclined into the ejecting rod. In the die arranged in accordance with the proposal, the ejecting mechanism of a product is arranged on the upper die, therefore helpful to achieve and improve the mechanical automatization of operation, that is, the ejecting, picking-off and laying for blanking of the product after the die sinking is operated synchronously and thereby the molding period is shortening and the man-hour is saved with work efficiency improved more than one time. The utility model is a beneficial improvement with the reasonable and simple structure. CN201113325Y - 10/09/2008 INSULATION CABLE DISTRIBUTION BOX URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=CN&NR=201113325&KC=Y&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): TIANJIN SANYUAN ELECTRONIC MAT (CN) Abstract [en]: The utility model provides an insulated cable branch box, which comprises a bottom case and an upper cover, wherein one side of the upper cover is hinged with the bottom case, and the upper cover is locked with the bottom case. The hinged structure of the upper cover and the bottom case comprises an upper hinge arranged at one side of the upper cover, a lower hinge arranged at one side the bottom case, and a hinge shaft connected between the upper and the lower hinges. The locking structure of the upper cover and the bottom case is as follows: a bottom case bump is arranged at the other side of the bottom case and a nut is pre-embedded in the bump, an upper cover bump with a through-hole is arranged at the other side of the upper cover, and a bolt is tightly screwed inside the nut pre-embedded in the bottom case bump a pre-embedded nut is arranged inside the bottom case and a cable inlet hole and a cable outlet hole are arranged on the side face of the bottom case. The insulated cable branch box provided in the utility model is integrally formed by SMC molding using unsaturated polyester glass fiber reinforced sheet moulding compounds and has the advantages of high strength, corrosion resistance, high insulation performance, convenient construction, flame resistance, water resistance, high temperature resistance, long service life, high production efficiency, detach prevention, effective anti-electricity-theft function, and applicability to large scale production. EP1792746A1 - 06/06/2007 PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR MAKING A LAMINATED PRODUCT AND THE PRODUCT THUS OBTAINED URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=1792746&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): ERAMAT COMPOSITES PLASTICOS S (ES)



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Abstract [en]: The invention relates to a procedure for the obtaining of a laminar product with at least one surface with reliefs, from a mouldable material (for example, Sheet Moulding Compound/SMC), which comprises the steps of: a) placing the mouldable material (3A) in a rigid mould (1) b) compressing said mouldable material (3A) with heat between the mould (1) and a rigid countermould (2) and c) removing a product (3), moulded from the mouldable material (3A), from the mould (1). In step a), the mouldable material (3A) is placed on a flexible, elastic element (4) (for example, a sheet of silicone), arranged in the mould (1). This flexible, elastic element has one surface with a configuration which is complementary to a relief configuration which is it desired to imprint on one surface of the mouldable material. The invention also relates to a set of equipment for the carrying out of the process, and to the product obtained.

EP1935603A1 - 25/06/2008 METHODS OF FORMING A DOOR SKIN URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=1935603&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en Applicant(s): LSSD UK LTD (GB) Abstract [en]: According to the invention there is provided a method of forming a door skin including the steps of: introducing a sheet moulding compound (SMC) into a mould moulding and at least partially curing the SMC to produce a skin having substantially the dimensions and external appearance of a door, and thereafter introducing an in-mould coating (IMC) composition to the mould causing, at least partially through applied pressure, the IMC composition to spread across a surface of the skin and curing the SMC composition to produce a cured door skin having a cured coating thereon.



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GB2420523A - 31/05/2006 METHOD OF MANUFACTURING A WATER TANK PANEL URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=GB&NR=2420523&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): OWENAMOY LTD (IE)

Abstract [en]: A method for manufacturing a tank panel (10 Figure 1) for making a water tank assembled by bolting the panels together, the method comprises preparing a sheet moulding compound (SMC) by initially preparing a resin paste, delivering chopped lengths of glass fibre onto the resin paste, forming a sandwiched resin sheet 36 delivering the sandwiched resin sheet between compressing rollers 37 to form a sandwiched SMC, curing the sandwiched SMC and moulding the SMC in a compression mould (40 Figure 7). A tank panel as constructed in accordance with the method is further provided. Also included is a tank panel as constructed in accordance with the method as well as an optional insulating panel (15 Figure 3) that may be fitted to the panel (20 Figure 5). GB2427239A - 20/12/2006 A TANK PANEL URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=GB&NR=2427239&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): OWENAMOY LTD (IE) Abstract [en]: A tank panel 10 for making a sectional liquid storage tank assembled by using fasteners, each panel comprising a base 11 having an upstanding peripheral rim 12 and holes for the reception of fasteners. The tank panel is formed from fibre reinforced resin 14 with an outer liquid contacting skin of a chemical resistant material 15 which preferably covers all the outer surfaces of the panel. A sheet of heat insulation material may be sandwiched between the skin and remainder of the panel and is preferably mounted in a recess 13 formed by the peripheral rim. The panel is formed from a sheet moulding compound, which is preferably a fibreglass reinforced resin. The skin may comprise a polymer such as polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylenetetrafluoroethylene, polyvinylchloride, polystyrene or nylon.



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GB2457896A - 02/09/2009 HORSE BOX TRAILER OR OTHER TRAILER URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=GB&NR=2457896&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): IFOR WILLIAMS TRAILERS LTD (GB)

Abstract [en]: A horse box trailer 1 or other trailer including a wheeled chassis 2 or frame and having a plurality of spaced apart upwardly extending/structural support posts 6, 7, 8 connected thereto as structural support members with two said support posts at the rear and two said support posts at the front or towards the front of the chassis or frame. The support posts are provided with a mounting means on which is mounted an integrally formed roof member 34 or a support frame (47, figure 11) for receiving an integrally formed roof structure. The support post are connected to the roof member by means of sockets provided on the support post, roof member or support frame and corresponding projections provided in a cooperating manner on the support post, roof member or support frame, respectively, with the sockets receiving the projections. The roof member may be formed in two parts wherein such are connected by a lap joint. The roof may be formed from sheet moulding compound (SMC) or, alternatively, the roof may be formed from glass reinforced plastics (GRP). IE20040789A1 - 31/05/2006 IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO THE MANUFACTURE OF WATER TANKS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=IE&NR=20040789&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): OWENAMOY LTD (IE) Abstract [en]: A method for manufacturing a tank panel for making a water tank assembled by bolting the panels together, the method comprising preparing a sheet moulding compound (SMC) by initially preparing a resin paste, delivering chopped lengths of glass fibre onto the resin paste, forming a sandwiched resin sheet, delivering the sandwiched resin sheet between compressing rollers to form a sandwiched SMC, curing the sandwiched SMC and moulding the SMC in a compression mould. A tank panel as constructed in accordance with the method is further provided. IE20040790A2 - 19/04/2006 IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO THE MANUFACTURE OF WATER TANKS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=IE&NR=20040790&KC=A2&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): OWENAMOY LTD (IE)



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Abstract [en]: A method for manufacturing a tank panel for making a water tank assembled by bolting the panels together, the method comprising preparing a sheet moulding compound (SMC) by initially preparing a resin paste, delivering chopped lengths of glass fibre onto the resin paste, forming a sandwiched resin sheet, delivering the sandwiched resin sheet between compressing rollers to form a sandwiched SMC, curing the sandwiched SMC and moulding the SMC in a compression mould. A tank panel as constructed in accordance with the method is further provided. WO0228624A1 - 11/04/2002 SHEET MOULDING COMPOUND (SMC) WITH VENTILATING STRUCTURE FOR ENTRAPPED GASES URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=0228624&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): STRUCTURAL POLYMER SYSTEMS LTD (GB); JONES DANIEL THOMAS (GB); NESS DEREK SIMON RICHARD (GB) Abstract [en]: Moulding material (210) comprising a core layer (212), a reinforcement layer (214) provided on each surface of said core layer (212), and a layer of a surfacing material (216) provided on a reinforcement layer (214). The core layer (212) comprises a core resin material and a filler material (218). The reinforcement layer (214) comprises a fibrous reinforcement material (220) and a reinforcement resin material (222). The reinforcement layer (214) further comprises a conduit to allow gases to pass out of the moulding material via the reinforcement layer (214) during processing of the moulding material whereby the conduit structure is formed by said reinforcement material (220). WO03080319A1 - 02/10/2003 METHOD FOR THE PRODUCTION OF RESIN PREPREGS WITH LIQUID REINFORCER FOR NON-WOVEN OR TEXTILE MATERIAL AND COMPONENTS MADE FROM SAID RESIN PREPREGS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=03080319&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): MENZOLIT FIBRON GMBH (DE) et. al.

Abstract [en]: In conventional methods for the production of components from resin prepregs made from fibre-reinforced plastics and sheet moulding compounds (SMCs), individual strips of varying lengths are cut from one or several rolls of semi-finished material. According to the form and size of the component the strips are laid adjacent to each other. A laminated pre-form is then produced by superimposing the strip sections of varying lengths with differing orientations for the individual layers in relation to the expected loadings, then laid in a press and moulded to give a component by flow moulding. According to the invention, the production of components made from SMC may be simplified and considerable styrol vaporisation on using unsaturated polyester resins may be avoided, whereby the material reinforcement for the resin prepreg comprises at least one layer of crossed fibres, which can also be a textile structure. The alignment of said fibres, the fibre orientation, is determined by the loading generated by the forces acting on the component.



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WO2005016632A1 - 24/02/2005 METHOD FOR ASSEMBLING SHEET MOULDING COMPOUNDS OR STACKS THEREOF, PRECISELY IN TERMS OF WEIGHT, IN ORDER TO PRODUCE SMC PARTS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2005016632&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): DAIMLER CHRYSLER AG (DE); HABISREITINGER UWE (DE); NORDMANN BERNHARD (DE)

Abstract [en]: The invention relates to a method for producing SMC parts from fibrous, reactive sheet moulding compounds, whereby at least one blank (24, 25) is cut out of a sheet moulding compound strip (22) and is provided as a raw material. The position of said raw material is defined in a heated moulding tool (18) of a moulding press, is moulded by extrusion to form an SMC part, and is thermally hardened. The aim of the invention is to meet, in a highly precise manner, the nominal weight stipulated for the raw material to be inserted for each production cycle, despite a variable weight per unit area of the sheet moulding compound strip. To this end, blank parts equal in area are always respectively used to form the raw material, such that the nominal weight of the raw material is adjusted if need be for the maximum weight per unit area of the associated sheet moulding compound strip, but in other cases, however, there is first a mass deficit in relation to the nominal mass. Before the raw material is further treated, the mass deficit thereof in relation to the nominal mass is respectively determined by weighing, and said deficit is respectively made up from a dosing mass, a strand of the same type of a pasty resinous compound (43) and/or small cut particles (30) of the same type of a sheet moulding compound, being distributed on the raw material as a dosing mass in such a quantity that the nominal mass is individually reached. WO2005054559A1 - 16/06/2005 NEEDLED GLASS MAT URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2005054559&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): SAINT GOBAIN VETROTEX (FR); ROCHER GILLES (FR); ROEDERER FRANCOIS (FR); LIONETTI LIVIO (IT); METRA CLAIRE (FR) Abstract [en]: The invention relates to a method of preparing a needled glass mat. The inventive method comprises the following steps consisting in: a) depositing or projecting fibres onto a conveyor in order to form a blanket of said fibres, which is driven by the conveyor b) and needling using barbed needles which pass through the blanket and move in the direction of said blanket at essentially the same speed of same while passing therethrough, with a punch density varying between 1 and 25/cm<2>. The invention is quick and effective and the mat produced can be easily deformed by hand in order to be placed in a resin-injected composite production mould (RTM). The inventive mat can also be incorporated in a sheet moulding compound (SMC) and pressure moulded.



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Abstract [fr]: L'invention concerne un procédé de préparation d'un mat comprenant a) la dépose ou projection de fils sur un tapis défilant pour former une nappe desdits fils entraînée par ledit tapis, puis b) l'aiguilletage par des aiguilles à barbes traversant ladite nappe et se déplaçant dans la direction de la nappe à sensiblement la même vitesse qu'elle lorsqu'elles la traversent, avec une densité de coups allant de 1 à 25 coups par cm. Ce procédé est rapide et efficace et le mat obtenu se laisse facilement déformer à la main pour être placé dans un moule de fabrication de composite par injection de résine (RTM). Ce mat peut également être incorporé dans une feuille de préimprégné (SMC) et être moulé sous pression. WO2006011785A1 - 02/02/2006 POLYESTER RESIN COMPOSITIONS WITH REDUCED EMISSION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2006011785&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): DSM IP ASSETS BV (NL); HANDELS JOHANNES WENDELINUS HU (DE); LORENZ REINHARD (DE); HAGENBERG STEFAN (DE); BUENKER JOERG (DE); REUTHER ERIK (DE); GERTH DALE (DE) Abstract [en]: Thermally curate resin composition, having shrink-controlled properties and being suitable for use in sheet moulding compounds and bulk moulding compounds (SMCs and BMCs) comprising, inter alia (a)an unsaturated polyester (b) an alkenyl aromatic monomer (c) a low profile additive (d) a peroxide initiator (e) a thickening agent (f) fibrous reinforcement material and optionally one or more components selected from the group of (g) mould release agents (h) wetting and viscosity reducing agents and (i) fillers, wherein the composition also comprises a uret dione diisocyanate, in an amount of at least 0,2-1,0% by weight relative to the total weight of components (a), (b) and (c) of the resin composition. The resin compositions according to the invention in particular have a low emission of volatile organic compounds (VOC). More particularly, the resin compositions have excellent Class A properties. The present invention also relates to low profile additives (LPAs) wherein a uret dione diisocyanate is chemically attached through one or both of its reactive side-chain isocyanate groups to one or more of the OH-, NH2-, or COOH- groups of a component already having LPA properties. Finally, the present invention relates to low-VOC products and parts produced from the SMCs and BMCs according to the invention. WO2006021172A1 - 02/03/2006 METHOD FOR PRODUCING A FIBRE-COMPOSITE MATERIAL FOR PRODUCING FIBRE-COMPOSITE COMPONENTS URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2006021172&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): SAERTEX WAGENER GMBH and CO KG (DE); ROTH EKKEHARD (DE) Abstract [en]: The invention relates to a method for producing a fibre-composite material comprising one or more fillers that are added to the resin, in addition to reinforcement fibres that are included in the resin-filler mixture. In addition to said fibres, a ground fibre material is added to the resin-filler mixture. The invention also relates to a sheet moulding compound comprising a resin matrix system, reinforcement fibres and optionally fillers, said fillers being ground material obtained from the same material as the reinforcement fibres.



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WO2007063256A1 - 07/06/2007 VEHICLE HOOD AND A METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2007063256&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): INOPLAST SA (FR); RENAULT SAS (FR); TETU YVON RAYMOND MAURICE (FR); ZANOLIN DOMINIQUE (FR); MARTIN LAURENT RENE FELIX (FR)

Abstract [en]: A hood (2) comprises an external skin (10) and an internal shell (20), which is made from SMS (sheet moulding compound) and substantially extends at a distance from the skin. Said structural design enables the hood to be provided with a mechanical behaviour sufficient for protecting a pedestrian's head knocked thereagainst, wherein the hood made of SMS operates substantially in the elastic phase without ruptures according to a predetermined homogeneous behaviour WO2007113425A1 - 11/10/2007 NEEDLED GLASS MAT URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2007113425&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): SAINT GOBAIN VETROTEX (FR); ROEDERER FRANCOIS (FR); BASSANI EMILIO (IT) Abstract [en]: The invention relates to a needled glass mat comprising a mineral glass strand sized by a composition comprising water, the solids content of said composition comprising 1% to 30% by weight of a coupling agent and 30% to 99% by weight of polyvinylpyrrolidone. The invention also relates to a process for preparing a mat that comprises a) depositing or projecting sized strands onto a moving belt in order to form a web of said strands which is driven by said belt then b) needling using barbed needles that pass through said web and that move in the direction of the web at substantially the same speed as the web when they pass through it, with a punch density ranging from 1 to 25 punches per cm<2>. This process is rapid and effective, and the mat obtained is easily deformed by hand in order to be placed into a mould for manufacturing a composite by resin transfer moulding (RTM). This mat may also be incorporated into a sheet moulding compound (SMC) and may be pressure-moulded. WO2007131738A1 - 22/11/2007 CUTTABLE AND FREE-FLOWING NATURAL FIBER YARNS FOR SMC MOULDING MATERIALS (SHEET MOULDING COMPOUNDS) AND NONWOVEN STRIPS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2007131738&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP



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Applicant(s): COSTARD HERBERT (DE) Abstract [en]: A cuttable and free-flowing yarn made from natural fibers or natural fiber/synthetic fiber mixtures for the production of nonwoven strips and fiber semifinished products for the production of fiber composite materials. WO2008099128A2 - 21/08/2008 FLOOR FOR MOTOR VEHICLE URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2008099128&KC=A2&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): INOPLAST SA (FR); RENAULT SA (FR); MARTIN LAURENT (FR); COUDRON PHILIPPE (FR); CLAUDE BRUCE (FR)

Abstract [en]: The invention relates to a floor (30) comprising a first part (32) consisting of a composite material comprising a mixture of at least reinforcing fibres and a polymer resin, such as a sheet moulding compound (SMC). According to the invention, the floor (30) comprises a second part (60) which is injection-moulded by a polymer resin in a fibrous preform (RTM), the first (32) and second (60) parts being shaped and interconnected in such a way as to form a hollow body. Preferably, said floor (30) is shaped in such a way as to hold at least one element (72) for holding inside equipment of the motor vehicle (10). WO2008129266A1 - 30/10/2008 METHOD OF COATING A SURFACE WITH SHEET MOULDING COMPOUND AND SURFACE PROTECTION ARRANGEMENT URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2008129266&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Applicant(s): DUNNE DESMOND C (GB)



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Abstract [en]: A method of fixing a coating to a surface is disclosed. A coating (6) of UV curable sheet moulding compound material is arranged between a vacuum bag (10) and a surface (2) which is to be coated. The vacuum bag (10) is a flexible sheet. The vacuum bag (10) has a valve (12) which is connectable to a pump for evacuating the bag. In operation air is drawn through the coating (6) by the vacuum bag (10) so as to fix the coating to the surface. DE102008027149A1 - 10/12/2009 BODY PART I.E. ENGINE-HOOD, FOR PROTECTION OF ELECTRONIC COMPONENTS INSTALLED IN ENGINE COMPARTMENT OF MOTOR VEHICLE AGAINST ELECTROMAGNETIC RADIATION, HAS CARBON FIBER LAYER FOR SHIELDING COMPONENTS, WHERE PART IS MADE OF PLASTIC URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=DE&NR=102008027149&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Inventor(s): RAMIN WOLFGANG (DE) Applicant(s): PORSCHE AG (DE)

Abstract [en]: The body part (1) has a thin walled carbon fiber layer (2) for shielding electronic components, where the body part is made of fiber-reinforced plastic. The carbon fiber layer prevents passage of electromagnetic radiation, and is embedded in plastic. The fiber layer exhibits a thickness of 0.2 millimeters. Reinforced fiber layers (4, 4') comprise glass fibers, where the body part is produced according to a sheet moulding compound process and a resin-transfer-moulding process. The body part utilizes a single-layer mixture of epoxy resin or vinyl ester resin.



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GB2464569A - 28/04/2010 FORMING A LAMINATE OF POROUS MATERIAL, CURABLE FILM AND PARTICLES URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=GB&NR=2464569&KC=A&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Inventor(s): ALDINO ALBERTELLI (GB) Applicant(s): ACELL GROUP LTD (GB) Abstract [en]: The porous material comprises open celled foam blocks 44, which are preferably contoured, so as to be keyed into the curable material 40. Particles (granular material) 30 are preferably embedded into the opposing side of the curable material 40, or onto a fabric or film applied thereto. The particles 30 are preferably sand, but may also be terracotta dust or marble chippings, provided that they give the appearance of stone. The laminate can be formed by moulding, and/or by use of a heated platen 25. The curable material 40 is preferably a sheet moulding compound (SMC) comprising a fibre reinforced thermosetting resin. The laminate can be attached to another surface. It can be used in panels for buildings (doors, windows, banisters), furniture (tables, worktops, chairs), picture frames, bowls, vase, lamps, or anything which requires bullet proof properties. WO2008092516A1 - 07/08/2008 MOLDING COMPOUND FOR MATT MOLDED POLYACRYLATE BODIES URL EPO = http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=WO&NR=2008092516&KC=A1&FT=E&DB=EPODOC&locale=en_EP Inventor(s): SCHULTES KLAUS (DE); GOLCHERT URSULA (DE); NAU STEFAN (DE) Applicant(s): EVONIK ROEHM GMBH (DE); SCHULTES KLAUS (DE); GOLCHERT URSULA (DE); NAU STEFAN (DE) Abstract [en]: The invention relates to a molding compound containing, each based on the total weight of the molding compound, A) 49.5% by weight to 99.5% by weight of a polymer matrix, which consists of a (meth)acrylate (co)polymer or a mixture of (meth)acrylate (co)polymers, B) 0.5% by weight to 15.0% by weight of ceramic pearls, the molding compound having a melt volume-flow rate (MVR), measured according to ISO 1133 at 230 DEG C and 3.8 kg, in the range of 0.1 cm<3> / 10 min to 5.0 cm<3> / 10 min. The molding compound can be used for the production of molded bodies having a velvety matt and preferably rough surface. Said molded bodies are especially suitable as parts of domestic appliances, communications devices, leisure or sports equipment, body parts or parts of body parts in the automotive, shipbuilding or aviation industry, as parts for lightings, signs or symbols, points of sale or sales racks for cosmetic articles, containers, home or office decorations, in furniture, shower doors or office doors, and for parts in the construction industry, as walls, as window frames, seatings, lighting covers, diffusers and for automotive glazing.



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1 A. Miravete. Materiales Compuestos II. Zaragoza. 2002 2 Chen, C. H. and Ma, C. C. M., Pultruded fiber reinforced polyurethane composites I. Process feasibility and morphology. Comp. Sci. and Technol., 45, 335-344 (1992). 3 C. H Chen, and C.C.M. Ma, Pultruded fiber reinforced polyurethane composites II. Effect of processing parameters on mechanical and thermal properties. Comp. Sci. and Technol., 45, 345-352 (1992). 4 C. H Chen, and C.C.M. Ma, Pultruded fiber reinforced polyurethane composites III. Static mechanical, thermal, and dynamic mechanical properties. Comp. Sci. and Technol., 52, 427-432 (1994). 5 Joshi , R. R., Varas, L.L and Padsalgikar, A.D., Polyurethane in Pultrusion: Styrene-Free alternative systems. Proc. Int. Comp. Expo. 99 SPI Composite Institute, 21-D, 1-6, (1999). 6 Hartman, P and Cheolas, E.H., Thermoset polyurethane pultrusion to provide damage tolerant composite options. Proc. Advancement of Material and ProcessEngineering, Sept. 2000. 7 Dube, M.G., Batch, G.L., Vogel, J.H and Macosko, C.W., Reaction injection pultrusion of thermoplastic and thermoset composites. Poly. Comp. 16, 378-385 (1995). 8 P. Qiao and M. Yang, Fatigue Life Prediction of Pultruded E-glass/Polyurethane Composites, Journal of Composite Materials, May 2006; vol. 40: pp. 815 - 837. 9 R. R Joshi, E. Cheolas, R. Stapleton and A. De Lima, Polyurethanes in pultrusion II: comparative study with conventional resin systems used in the industry, Composite 2000 September 27-30, (2000) Las Vegas, Nevada USA. 10 M. Connolly, J. King, T. Shidaker and A. Duncan, Is it Time to Explore Polyurethane Resin Chemistry and Processing?, Composites Manufacturing | www.cmmagazine.org | August (2005). 11 A. C. Small, S. McEwen; Unsaturated Polyester-Polyurethane Hybrid Materials for Pultrusion Applications, Composites 2002 Convention and Trade ShowComposites Fabricators Association, September 25-27, (2002) Atlanta, Georgia USA. 12 R. R. Joshi, E. H. Cheolas, E. F. Cassidy, W. J. Karoly and H. D. Coffee, Polyurethane based pultruded resins improve the environmental image of composite materials, COMPOSITES 2001 Convention and Trade Show Composites Fabricators Association, October 3-6, 2001, Tampa, FL USA. 13 Omnexus by Special Chem .PUR resin deal targets pultruded window profiles.

<http://www.omnexus.com/news/news.aspx?id=356�=s389959_102_356&q=pultrusion+polyurethane+>. Febrero 2002 14 Omnexus by Special Chem . Bayer MaterialScience LLC Showcases Innovative Materials, Technologies and Applications at Annual ACMA Conference. Enero 2009.

<http://www.omnexus.com/news/news.aspx?id=21867�=s389959_102_21867&q=pultrusion+polyurethane+> 15 Omnexus by Special Chem. Huntsman Presents New Testing Data at World Pultrusion Conference. Marzo 2006. <

http://www.omnexus.com/news/news.aspx?id=10984�=s389959_102_10984&q=pultrusion+polyurethane+> 16 Omnexus by Special Chem. Innovative sleepers in Germany.

<http://www.omnexus.com/resources/innovation/news.aspx?id=23043�=s389959_115_23043&q=pultrusion%20polyurethane >. Mayo 2009.

REFERENCIAS



43 | 45

17 a) E. Lackey, J. G. Vaughan, K. Inamdar, B. Hancock, Statistical Characterization of Pultruded Composites with Natural Fiber Reinforcement, COMPOSITES 2004 Convention and Trade Show American Composites Manufacturers Association, October 6-8, 2004, Tampa, Florida, 2004. b) Lackey, E.; Vaughan, J. G.; Inamdar, K.; Hancock, B. Sch. Eng., University of Mississippi, University, MS, USA. Journal of Natural Fibers (2008), Volume Date 2007, 4(4), 73-87. Publisher: Taylor & Francis, Inc 18 Akil, HM; Cheng, LW; Ishak, ZAM; Bakar, AA; Rahman, MAA, Water absorption study on pultruded jute fibre reinforced unsaturated polyester composites. Composites Science and Technology, 69 (11-12): 1942-1948, (2009) 19 Angelov, I; Wiedmer, S; Evstatiev, M; Friedrich, K; Mennig, G. Pultrusion of a flax/polypropylene yarn. Composites Part A-Applied Science and Manufacturing 38 (5): 1431-1438, (2007). 20 Lackey, E; Inamdar, K; Vaughan, J; O'Haver, J. Fiber treatments for hemp fiber using pultrusion. Sampe Journal 44 (3): 67-77 (2008). xxi Sundararaman, S; Shabeer, A; Chandrashekhara, K; Schuman, T. 2008. Impact behavior of fiber reinforced pultruded Soy-Epoxy Composites. Journal Of Biobased Materials and Bioenergy 2 (1): 71-77, (2008) xxii Liang, G; Garg, A; Chandrashekhara, K; Flanigan, V; Kapila, S. Cure characterization of pultruded soy-based composites. Journal Of Reinforced Plastics and Composites 24 (14): 1509-1520, (2005) xxiii J. Zhu, J. Castle, N. Berring, K. Chandrashekhara, V. Flanigan. Mechanical Characterization of Soy-Based Pultruded Composites. ??? xxiv Omnexus by Special Chem. Renewable Resource, Soy Oil Based, Polylite® 31325-00, Introduced for SMC, BMC, and Pultrusion. Febrero, 2009. xxv D. Schmidt, D. Shah, E.P. Giannelis. New Advances in Polymer/Layered Silicate Nanocomposites, Current Opinion in Solid State and Materials Science, (2002), 6(3), 205-212 xxvi F. Hussain, M. Hojjati, M. Okamoto, and R.E. Gorga. Review article: Polymer-matrix Nanocomposites, Processing, Manufacturing, and Application: An Overview. Journal of Composite Materials, (2006), 40, 1511-1575. xxvii J. Chandradass, M. Ramesh Kumar, and R. Velmurugan. Effect of Clay Dispersion on Mechanical, Thermal and Vibration Properties of Glass Fiber-Reinforced Vinyl Ester Composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, (2008); 27, 1585-1601. xxviii K.Y. Hamidi, L. Aktas, and M.C. Altan. Effect of Nanoclay Content on Void Morphology in Resin Transfer Molded Composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, (2008), 21, 141-163. xxix . Koo and L. Pilato. Polymer Nanostructured Materials for High Temperature Applications , SAMPLE Journal, (2005), 41 (2). xxx M.N.M. Ansari, Hanafi Ismail, and S H S Zein. Effect of Multi-walled Carbon Nanotubes on Mechanical Properties of Feldspar Filled Polypropylene Composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, (2009). 10.1177/0731684408092377. xxxi J. Zeng, B. Saltysiak, W.S. Johnson, D.A.Schiraldi, and S. Kuman. Processing and Properties of Poly (Methyl Methacrylate)/Carbon Nano Fiber Composites, Composites Part B-Engineering, 35(2), 173-178 (2003). xxxii a) A.B. Sulong, J. Park, N. Lee, and J, Goak. Wear Behavior of Functionalized Multi-walled Carbon Nanotube Reinforced Epoxy Matrix Composites. Journal of Composite Materials, (2006); 40, 1947-1960, b) S. Rana, R. Alagirusamy, and M. Joshi. A Review on Carbon Epoxy Nanocomposites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, (2009); 28, 461-487. xxxiii a) Hussain, F; Roy, S; Narasimhan, K; Vengadassalam, K; Lu, H.. E-glass-polypropylene pultruded nanocomposite: Manufacture, characterization, thermal and mechanical properties. Journal of Thermoplastic Composite Materials 20 (4): 411-434 (2007), b) Roy, S; Hussain, F; Narasimhan, K; Vengadassalam, K; Lu, H.. E-glass/polypropylene pultruded nanocomposite: Manufacture, characterisation, thermal and mechanical properties. Polymers & Polymer Composites 15 (2): 91-102 (2007).



44 | 45

xxxiv Omnexus by Special Chem. Arkema will distribute Zyvex's Nanotube-Enhanced Resins in Europe. <

http://www.omnexus.com/news/news.aspx?id=22382�=s389995_102_22382&q=pultrusion+nanocomposite+>. Marzo 2009.

xxxv Omnexus by Special Chem. Innovative pultrusion process for the production of curved reinforced profile.

<http://www.omnexus.com/resources/innovation/news.aspx?id=23326�=s390055_115_23326&q=pultrusion+technik+>. Mayo 2009. xxxvi H. Purol, H. Dommes. Continuous production of curved composite profiles for aircraft applications. 9th World Pultrusion Conference “Profiting from Pultruded Profiles”. (9º, marzo 2008, Roma). Conference Proceedings EPTA European Pultrusion Technology Associantion, 13. xxxvii J. P. Fanucci, P. Bystricky, M. McAleenan. Pultrusion of Large Structural Sandwich Panels with integrated Edge Detail and Injected Core 9th World. Pultrusion Conference “Profiting from Pultruded Profiles”. (9º, marzo 2008, Roma).. Conference Proceedings EPTA European Pultrusion Technology Associantion, 14. xxxviii Ben, G; Shoji, A. Pultrusion techniques and evaluations of sandwich beam using phenolic foam composite. Advanced Composite Materials 14 (3): 277-288 (2005) xxxix Srinivasagupta, D; Kardos, JL; Joseph, B. Analysis of pull-force in injected pultrusion. Journal Of Advanced Materials 38 (1): 39-46 (2006) xl J. E. Sumerak. Influence of Real Die Features on Temperature and Cure Predictions from Pultrusion Process Moldels. Composites 2001Convention and Trade Show Composites Fabrication Association. Octubre 2001. Tampa (USA). xli S. Li, Z. Ding, L. J. Lee. y H. Engelen (Dow Chemical). Effect of Die Length on Pulling Force and Composite Quality in Pultrusion. <http://www.acmanet.org/research/Processing_Technology/00-1027.pdf>. xlii Jeswani, AJ; Roux, JA.. Manufacturing modeling of three-dimensional resin injection pultrusion process control parameters for polyester/glass rovings composites. Journal Of Manufacturing Science And Engineering-Transactions Of The Asme 129 (1): 143-156 (2007). xliii Joshi, SC; Lam, YC. Integrated approach for modelling cure and crystallization kinetics of different polymers in 3D pultrusion simulation. Journal of Materials Processing Technology 174 (1-3): 178-182 (2006). xliv L. Xu, Z. Ding, S. Li, J. Lee y H. Engelen. Computer Simulation of Resin Injectin Pultrusion (RIP). Composites 2001 Convention and Trade Show Composites Fabrication Association. Octubre 2001. Tampa (USA). xlv A. Van Buren, J. Barron, K. Kitchen y col. (Ashland Composite Polymers) Introduction of an Advanced Finite Element Modeling Program for the Pultrusion Process. 9th World Pultrusion Conference “Profiting from Pultruded Profiles”. (9º, marzo 2008, Roma). Conference Proceedings EPTA European Pultrusion Technology Associantion, 4. xlvi SMC/BMC: Design for success. European Alliance for SMC. Frankfurt 2001. xlvii Lixin Jin, Reichhold, Inc., Hildeberto Nava, Reichhold, Inc. Opportunities and Challenges in Natural Fiber Reinforced Thermoset Composites. COMPOSITES 2002 Convention and Trade Show Composites Fabricators Association. Septiembre, 2002. Atlanta, Georgia USA. xlviii A.K. Mohanty et al., Biofibers, biodegradable polymers and biocomposites:An overview, Macromol. Mater. Eng. 276/277, 1-24 (2000). xlix Hapuarachchi, TD; Ren, G; Fan, M; Hogg, PJ; Peijs, T. Fire retardancy of natural fibre reinforced sheet moulding compound. Applied Composite Materials 14 (4): 251-264 (2007) l Mussig, J; Schmehl, M; von Buttlar, HB; Schonfeld, U; Arndt, K. Exterior components based on renewable resources produced with SMC technology - Considering a bus component as example. Industrial Crops And Products 24 (2): 132-145 (2006) li Burr (Bud) L. Leach. Renewable Source Resin System. COMPOSITES 2001 Convention and Trade Show Composites Fabricators Association. Octubre, 2001. Tampa, FL USA



45 | 45

lii J. Chantler, R. Carteaux, G. McCunn. Soybean SMC. COMPOSITES 2002 Convention and Trade Show, Composites Fabricators Association. Septiembre, 2002. Atlanta, Georgia USA. liii Omnexus by Special Chem. Renewable Resource, Soy Oil Based, Polylite® 31325-00, Introduced for SMC, BMC, and Pultrusion. Febrero, 2009. liv Omnexus by Special Chem. Nanotechnology for Sheet Molding Compounds (SMC). Febrero 2007. lv Omnexus by Special Chem. Low-Styrene, Nano-Composite and Carbon Fiber Compatible, Impact Resistant, Toughened Urethane Hybrid. Septiembre, 2007. lvi Omnexus by Special Chem. Ashland's NEULON 480 Low-Profile Additive Technology Now Available in Europe.

Mayo, 2008. lvii Noviembre 2009. <http://www.ict.fraunhofer.de/EN/coreco/PE/Fibre_composites/SMC/index.jsp> lviii Misra, M.; Drzal, L. T.; Mehta, G.; Thayer, K.; Mohanty, A. K. High volume production of environmentally friendly biocomposites by sheet molding compounding. Proceedings of the American Society for Composites, Technical Conference (2006), 21st 175/1-175/10. lix P.Stachel, C.Schäfer. ASMC, a unique carbon fiber reinforced product for the automotive industry. COMPOSITES 2004 Convention and Trade Show American Composites Manufacturers Association. Octubre, 2004. lx R Guzauskas. Novel Acrylic Thickeners for BMC, SMCand TMC. COMPOSITES 2002 Convention and Trade Show Composites Fabricators Association. Septiembre, 2002. Atlanta, Georgia USA. lxi Protected by U.S. Patents # 5,747,553. “Low pressure acrylic molding composition with fiber reinforcement”, and, # 6,103,779, “Method of preparing molding compositions with fiber reinforcement and products obtained therefrom” lxii Matheo-patent. <www.matheo-software.com>

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