Композиция для формирования холста

Композиция для формирования холста

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 6) 7498

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.10.75 (21) 2184863/23-05 с присоединением заявки № (51) М. Кл. D 04Н

1/64

В 32В

17/04

Государственный комите1 (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений (43) (опубликовано 30.07,78. Бюллетень № 28 (53) УДК 677.017.38 (088.8) и OTKpblTHI (45) Дата опубликования описания 17.07.78 (72) Авторы изобретения О. А. Новикова, А. Ф. Сидоренко, В. М. Шорохов, А. С. Шевляков, Т. Г. Соколовская и В. А. Котиков

Институт химии высокомолекулярных соединений

АН Украинской ССР (71) Заявитель

Изобретение относится к армирующим нетканым материалам, используемым для изготовления из препрегов стеклопластиковых изделий методами контактного, вакуумного формования или прессования. 5

Нетканые рулонные стекловолокнистые материалы — жесткие стеклохолсты, изготавливают из хаотически расположенных рубленых стеклонитей, пропитанных полимерной связкой, содержащей пожаро-взры- 10 воопасные вещества — ацетон, петролейный эфир, перекисные соединения и токсичные вещества — амины, кремнийорганические производные (1, 2).

Известные композиции для формирования 15 холста нетехнологичны.

Ближайшим прототипом этого технического решения является композиция для формирования холста из хаотически расположенных, рубленых стеклонитей (на за- 20 масливателе № 3), скрепленных сополимером винилацетата с дибутилмалеинатом, полученным по следующей рецептуре (3), вес.ч.:

Винилацетат 70

Дибутилмалеинат 30

Спирт поливиниловый 2

Эмульгатор ОП-10 0,5

Сульфанол 0,5

Гипериз 0,3 30

Натриевая соль ронгалитовой кислоты 0,3

Вода 78

2 — 3%-ная водная дисперсия этого сополимера С-230 применяется в качестве связки для жесткого холста.

Недостатком такого холста является: длительность процесса получения сополимера поливинилацетата с дибутилмалеинатом по указанной рецептуре (продолжительность синтеза более 48 ч), применение дефицитных ингредиентов — импортного продукта (натриевая соль ронгалитовой кислоты), неэффективное использование транспортирующих объемов — сополи мер поставляется в виде 50%-ной водной дисперсии, охлаждение которой ниже 5 С приводит к необратимому расслаиванию, усложнение технологии получения холста, связанное с необходимостью непрерывного перемешивания связки для предотвращения ее расслоения, нестойкость к механическим воздействиям — осаждение сополимера в системе трубопроводов, подводящих связку к пропиточной ванночке и увеличение в связи с этим расхода сополимера и эксплуатационных расходов; ограниченная производительность изготовления холста, так как время его охлаждения должно быть достаточным для обеспечения температуры, исключающей

617498

40 слипание холста при рулонировании; недостаточно высокие физико-механические характеристики холста.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение технологии изготовления холста и повышение физико-механических свойств изделий на его основе.

Указанная цель достигается применением в качестве полимера, скрепляющего рубленые нити готового холста, смеси производных целлюлозы с водорастворимой насыщенной полиэфирной смолой при следующем соотношении компонентов композиции вес о/о:

Рубленые стеклонити 35 — 37

В одорастворимая насыщенная полиэфирная смола 0,8 в 1,5

Производное целлюлозы 0,55 — 1,2

Вода Остальное

Водорастворимая насыщенная полиэфирная смола марки ПНМ представляет собой продукт совместной конденсации малеинового ангидрида, пентаэритрита, молочной кислоты и глицерина.

Холст получают термообработкой композиции при температуре 130 — 198 С в течение 15 — 30 мин. Оценку холста производят в соответствии с ОСТ 6-11-82-73. Композиция для формирования холста образуется при пропитке слоя рубленых стеклонитей жидкой связкой. Связка представляет собой водный раствор производных целлюлозы и насыщенной полиэфирной смолы и имеет следующий состав, вес. /о.

Насыщенная полиэфирная водорастворимая смола типа ПНМ 0,285 — 1,1

Производные целлюлозы 0,215 — 0,9

Вода До 100

Концентрация указанных веществ в растворе 0,5 — 2,0 Раствор стабилен, не требует постоянного перемешивания, не высаждает нерастворимых осадков при охлаждении ниже 5 С, его компоненты более равномерно адсорбируются стекловолокном. Природа связки позволяет, варьируя временем и температурой термообработки композиции для формирования холста, менять жесткость и прочностные свойства готового холста, а также его растворимость в композициях связующих, что дает возможность использовать его как армирующий материал, для растекающихся и нерастекающихся препрегов.

Получение композиции для формирования холста и жесткого холста из нее иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. На непрерывно движущуюся ленту транспортера равномерно укладывают слой рубленых стеклонитей. Толщина слоя соответствует весу готового холста

400 г/м . Лента проходит через ванну со связкой, огибая снизу погруженный в ванну направляющий каток из несмачиваемого связкой материала.

4

Связку изготавливают следующим образом.

В 300-литровую емкость с мешалкой заливают 196 л воды-конденсата при 40 С и загружают 1,8 кг метилоксипропилцеллюлозы. После интенсивного перемешивания в течение 2 ч (до образования гомогенного раствора) добавляют 2,2 кг смолы ПНМ.

Получают связку следующего состава, вес. /о .

Водорастворимая насыщенная полиэфирная смола ПНМ 1,1

Метил оксипропилцеллюлоза 0,9

Вода (конденсат) 98

Полученный 2О/,-ный водный растворсвязку подают через трубопровод, имеющий возвратно-поступательное движение вдоль оси катка сверху, в зону входа слоя стекловолокна под каток. Такая схема подачи связки обеспечивает более равномерную пропитку слоя стеклонитей и поддержание заданного уровня ее в ванночке. Пропитанный слой стеклонитей уплотняют катком.

Описываемая композиция для формирования холста (вариант максимальной концентрации связки) имеет следующие соотношения ингредиентов, вес. %.

Рубленые стеклонити 37,0

Водорастворимая, насыщенная полиэфирная смола ПНМ 1,2

Вода До 100

Полученная композиция на ленте транспортера поступает в сушильную камеру для термообработки. Длина камеры 30 м. Камера имеет четыре зоны обогрева.

Температурный режим по зонам: 154, 198, 190, 48 С.

Зона Температура, С

I 130 †1

II 180 †2

IП 170 †2

IV 30 — 50

Режим термообработки составлен по средним значениям температур интервалов.

Скорость движения транспортерной ленты 1,5 м/мин. Выходящий из камеры стеклохолст сматывается с ленты в рулоны весом до 25 кг. Ширина холста 1300 мм.

Свойства холста представлены в таблице.

Пример 2. Технологические операции изготовленной связки, композиции для формирования холста, режимы ее термообработки и получение самого холста аналогичны приведенным в примере 1.

Состав связки, вес." :

Смола ПНМ 0,9

Метилоксипропилцеллюлоза 0,45

Вода (конденсат) До 100

Композиция для формирования холста на этой связке является оптимальной с точки зрения технологичности получения холста, его физико-механических характеристик и расхода полимера и имеет следующее соотношение ингредиентов, вес. /о ..

Рубленые -стеклонити 36,5

617498

Физико-механические свойства готовых стеклохолстов, полученных при термообработке композиций на связке С-230 (прототип) и предлагаемой композиции на связке НС-4

Содержание веществ удаляемых при прокаливании, 0бО

Разрывная нагрузка на образец по ОСТ

6-11-82-73, крс

Растворимость в смоле

НПС-60921М, мин

Содержание влаги, 04

11вет холста и другие характеристики

Визуальная оценка склейки

Тип

Вес

1 М> связки

По прото типу на связке С-230

400 20

Хорошая

180 мнн.

0,2

6,5

Белый, жесткость средняя

400 20

400 20

На связке

НС-4

По примеру:

Очень хорошая

Хорошая

0,2

6,5

180 мнн.

180 мин.

5,9

Белый с желтоватым оттенком, жесткий

Белый с желтоватым оттенком, жесткость средняя

Белый, не жесткий осыпается при изгибе

Белый с желтоватым оттенком

0,15

5,5

4,5

400 20

400 20

400 20

0,18 удовлетворит.

Очень хорошая

Очень хорошая

180 мин.

4,8

3,1

0,2

5,2

5,6 не раствор

0,17

3,0

5,4

Очень жесткий, темно-желтого цвета не растворяется

Смола ПНМ 1,2

Метил оксипропилцеллюлоза 0,6

Вода До 100

Физико-механические характеристики холста приведены в таблице 1.

Пример 3. Технологические операции приготовления связки, композиции для формирования холста, режимы ее термообработки и получения самого холста аналогичны указанным в примере 1. Режим термо- 10 обработки — по средним значениям приведенных температурных интервалов.

Состав связки, вес. %.

Смола ПНМ 0,275

Метилоксипропилцеллюлоза 0,225 15

Вода (конденсат) До 100

Композиция для формирования холста на этом составе связки характеризуется минимальным количеством склеивающего стеклонити полимера, обеспечивающим целост- 20 ность готового холста и минимальные прочностные характеристики по ОСТ 6-11-82-73.

Состав композиции, вес. /о.

Рубленые стеклонити

Смола ПНМ

Метилоксипропилцеллюлоза

Вода

Физико-механические свойства представлены в таблице.

Пример 4. Технологические операции 30 приготовления связки, композиции для формирования холста и получения самого холста аналогичны приведенным в примере 1.

Режимы термообработки по верхним значениям указанных температурных интерва- 35 лов.

Состав, связки, вес. .

Метилцеллюлоза МЦ-65 0,4

Смола ПНМ 0,9

Вода (конденсат) До 100 40

Композиция для формирования холста имеет следующее соотношение ингредиентов:

Рубленные стеклонити 36,5

Смола ПНМ 1,5

МЦ-65 0,75

Вода До 100

Холст имеет качественную склейку, высокую прочность; свойства его приведены в таблице.

Пример 5. Технологические операции приготовления связки, композиции для формирования холста и получения самого холста аналогичны указанным в примере 1.

Режим термообработки — по нижним значениям приведенных температурных интервалов.

Состав связки, вес.%.

Смола ПНМ 0,25

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза (Na КМЦ) 0,2

Вода (конденсат) До 100

Композиция для формирования холста характеризуется минимальной стоимостью и имеет следующий состав, весл% ..

Стеклонить 35

Смола ПНМ 0,8

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 0,55

Вода До 100

Свойства холста приведены в таблице.

Как видно из таблицы и описания изобретения предлагаемый жесткий холст более технологичен в изготовлении, так как применение водного раствора связки упрощает обслуживание, снижает потери связки в коммуникациях и не требует постоянного перемешивания для поддержания гомогенности состава по сравнению с прототипом.

Возможность изменять растворимость

617498

Составитель В. Чистякова

Редактор Л. Герасимова Техред О. Тюрина Корректор Л. Денискина

Подписное

Заказ 1362/4 Изд. Ке 560 Тираж 515

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

7 связки, варьируя температуру обработки холста, расширяет ассортимент изготавливаемых из него изделий.

Предлагаемый холст не содержит в своем составе дефицитных ингредиентов (в холсте по прототипу применяют импортную ронгалитовую кислоту). Полимеры, применяемые для склеивания холста, нетоксичны. Они могут быть доставлены в виде 100%-ного вещества, что исключает неэффективное использование транспортирующих объемов (в прототипе сополимер поставляется только в виде 50%-ной водной дисперсии).

Предполагаемый экономический эффект за счет применения более дешевых компонентов составит более 13000 руб/год только на одном Ступинском заводе стеклопластиков.

Формула изобретения

Композиция для формирования холста на основе рубленых стеклонитей и связки, содержащей полимер и воду, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления холста и улучшения его физико-механических характеристик, связка

5 содержит водорастворимую насыщенную полиэфирную смолу и производное целлюлозы при следующем соотношении компонентов композиции, вес.%.

Рубленые стеклонити 35 — 37

10 Водорастворимая насыщенная полиэфирная смола 0,8 — 1,5

Производные целлюлозы 0,55 — 1,2

Вода Остальное

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1296325, кл. С ЗР, опублик. 1972.

2, Патент США № 3547762, кл. 161-170, 20 опублик. 1970.

3. Авторское свидетельство № 293079, кл. D 06М 15/08, 1967.