Способ получения стеклопластика

Способ получения стеклопластика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Я. Lt. Аврасин, А. В. Фомин, Г. P. Балецкая, Б. С. Глебычев, Б. В. Якобсон, Т. С. Савинова и А. С. Коган

Ъ ! 1

l (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКА пластиков.

Изобретение относится к области получения слоистых листовых материалов на основе фенолформальдегидных смол и стеклянной ткани и касается способа изготовления теплостойких негорючих

5 стеклопластиков, обладающих высокими физико-механическими свойствами и находящих применение в качестве конструкционного и облицовочного материала в самолето-, машино- и судостроении, о например в качестве обшивки в трехслойных сотовых панелях.

Известен способ получения бумажнослоистого пластика путем набора пакетов из слоев пропитанного связующим материала с покрытием нижнего листа каждого из пакетов разделительным составом - суспензией талька в водном растворе щелочных солей, жирных кислот и установкой между сдвоенными пакетами прокладочных металлических листов с последующим прессованием при повышенных давлении и температуре. При этом содержание фенолформальдегидной смолы в

2 пропитанной высушенной бумаге составляет 30-35 вес.70 1).

Однако применение предварительной обработки разделительным составом удлиняет технологический цикл. Кроме того, применение таких разделительных составов при получении стеклопластиков является малоэффективным вследствае большой пористости стеклоткани, обуславливающей проникновение компонентов сос тава внутрь слоев. Кроме того, наличие воды в этих составах приводит к снижению качественных показателей стеклоИзвестен способ получения слоистых пластиков путем пропитки волокнистого наполнителя — бумаги связующим на основе фенолформальдегидной смолы, сушки, набора пакетов йз слоев пропитанного наполнителя с установкой между каждой парой пакетов прокладочных металлических листов и внутри со стороны соприкасающихся сторон разделительной полимер7227

40 ной пленки, последующего прессования при повышенных давлении и температуре.

При этом применяют разделительную полипропиленовую пленку толщиной 100500 мк, а также пленки. из поливинилфто- 5 рида, политетрафторэтилена, углеводородной и силиконовой смол Е21

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения стеклопластика путем набора пакетов из слоев стеклоткани, пропитанной связующим на основе фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля, с установкой между пакетами прокладочных металлических листов с силиконовым покрытием и последующего прессования при повышенных давлении и температуре. При этом вязкость связующего составляет 175-300 сП и его содержание в высушенной пропитанной тка20 ни цри изготовлении стеклопластика

КАСТ-В составляет 23-33 % (3 .

Однако стеклопластики, полученные таким способом, обладают ровной блестящей

25 поверхностью и имеют малую адгезию к синтетическим клеям.

При использовании полученных таким способом стеклопластиков для обшивки или облицовки одну из лицевых сторон

ЗО листа обрабатывают шлифовальной шкуркой для создания шероховатой поверхности, обеспечивающей повышение прочности клеевого соединения. Это повышает трудоемкость процесса и ухудшает условия труда за счет выделения большого коли31 чества вредной пыли.

Известные способы не обеспечивают получения слоистых пластиков, обладающих повышенной огнестойкостью и улучшенной адгезией.

Пель изобретения — повышение прочности при растяжении, уменьшение горючести и повышение адгеэии к одной из сторон стеклопластика.

Бель достигается тем, что в способе получения стеклопластика путем пропитки слоев стеклоткани связующим на основе фенолформальдегидной смолы, модифицированной поливинилбутиралем, сушки, набора

$0 пакетов с разделением их металлически, ми прокладочными листами и последующего прессования при повышенных давлении и температуре, пропитку производят связу.ющим с вязкостью 140-170 сП до содержания его в высушенной пропитанной стеклоткани 23 — 27 вес.%, а между каждой партией пакетов помещают полипропиленовую пленку толщиной 20-.40 мк.

80 4

Применение связующего с пониженной вязкостью в пределах 140-170 сП позволяет осуществить более равномерное распределение его в стеклоткани и образование уплотненной структуры стеклопластика.

При этом в процессе горячего прессования связующее проникает через слои стеклоткани на внешние стороны пакета, растекаясь равномерной пленкой.

При содержании в стеклоткани 2327 вес.% связующего обеспечивается получение со стороны прокладочного металлического листа ровной блестящей поверхности, а со стороны полипропиленовой пленки — шероховатой поверхности.

Причем шероховатость достигается за счет того, что полипропиленовая пленza, благодаря своей эластичности, плотно облегает стеклоткань, выдавливает часть связующего в промежутки между нитями утка и основы и создает структуру ткани на примыкающей стороне стеклопластика, Кроме того, применение пленки толщиной 20 40 мк позволяет дополнительно получать на указанной стороне отпечаток структуры ткани от соседнего пакета.

Повышение шероховатости поверхности одной из сторон стеклопластика позволяет улучшить адгезию, а снижение содержания связующего и получение более плотной структуры способствует. уменьшению горючести.

Способ осуществляют следующим образом.

Для пропитки стеклоткани применяют связующее ВФБ-1, представляющее собой спиртовый раствор резольной фенолформальдегидной смолы и поливинилбутираля с добавкой аминосилана, причем вязкость связующего составляет 140-170 сП.

Пропитку и сушку производят на пропиточно-сушильной машине до содержания связующего в высушенной пропитанной стеклоткани 23-27 вес.%. Слои пропитанной стеклоткани укладывают в пакеты нужной толщины,, перекладывая их поочередно металлическими листами с силиконовым покрытием и полипропиленовой пленкой толщиной 20-40 мк.

Пакеты загружают на плиты пресса и осуществляют прессование при темо пературе 150-160 С, удельном давле2. нии 45 — 55кгс/см и выдержке 7—

10 мин на 1 мм толщины листа стеклопластика. Попипропиленовая пленка может быть использована многократно, например для 10-15 циклов прессования.

7227

Таблица 2

Разрыв пленки при прессовании

133 — 140

137 — 142

1 25- 1 30 -

90 - 105

75 — 100

4о 20

40

H p и м е р 1. Для получения стеклопластика применяют стеклоткань марки

ТСУ-8/3-ВМ-78 и связующее ВФБ-1 с вязкостью 140 сП, представляющее собой спиртовый раствор фенолформальдегид- s ной смолы, модифицированной поливинилбутиралем и стабилизированной аминосиланом.

Пропитку и сушку стеклоткани ведут на вертикальной пропиточно-сушильной машине до содержания смолы 23-25 вес.%

Затем пропитанную стеклоткань режут на листы и набирают в трехслойные пакеты, которые укладывают в следующей последовательности: прокладочный металлический лист с двусторонней полировкой, покрытый кремнийорганической смазкой К-21, пакет пропитанной стеклоткани; полипропиленовая пленка толщиной 20 мк; пакет пропитанной стеклоткани; прокладочный металлический лист по пункту 1.

Уложенные таким образом заготовки пакетов загружают на плиты этажного гидравлического пресса, прессуют при температуре 150 С и удельном давлении 50 кгс/см в течение 1 ч 30 мин, г о а затем охлаждают до 30 С. Готовые листы стеклопластика, толщиной 0,7 мм легко отделяются друг от друга.

Шероховатая поверхность листов имеет хорошую адгеэию при приклейке стеклопластика у потребителя. Для испытания свойств из листов стеклопластика вырезают пластины размером 60 х 20 мм, которые попарно склеивают внахлест пленочным клеем BK-24M. Проводят испытание полученных образцов на прочность склеивания при сдвиге.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 2. Для получения стеклопластика применяют связующее ВФБ-1 с вязкостью 170 сП и стеклоткань

ТСУ 8/,3 BM-78. Пропитку и сушку осуществляют на пропиточно-сушильной машине. Содержание смолы после сушки составляет 25-27% от веса стеклоткани.

Затем набирают двухслойные пакеты, обеспечивающие получение листов стекло-.пластика толщиной 0,45 мм.

80 6

Процесс осуществляют в дальнейшем аналогично описанному в примере 1„за тем исключением, что прессование вео дут при температуре 155 С, удельном давлении 45 кгс/см в течение 1 ч

20 мин.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 3. Для получения стеклопластика применяют связующее

ВФБ-1 с вязкостью 155 сП и стеклоткань ТСУ-8/3 ВМ-78.

Пропитку осуществляют на пропиточно ушильной машине до содержания смолы в высушенной пропитанной стеклоткани 24-26%,, Затем набирают пятислойные пакеты, обеспечивающие получение листов стеклопластика толщиной 1,8 мм.

Процесс осуществляют в дальнейшем аналогично описанному в примере 1 эа тем исключением, что прессование ведут о при температуре 160 С, удельном давлении 55 кгс/см в течение 1 ч 40 мин.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Влияние толщины применяемых разделительных полипропиленовых пленок на адгезию поверхности листов стеклопласб тика поясняется табл. 1.

Стеклопластик по предлагаемому способу обладает следующими свойствами сравнительно с известным материалом

КАСТ-В.

Табл ица 2

Прочность склеивания при сдвиге, кгсlсм

1 30-1 40

115-125 (по зашкуренной поверхности ст-та) Среднеквадратичное отклонение, кгсlсм

12-12,5 6,8-7,0

Коэффициент вариации, %

Бремя остаточного горения, с

9, 0-9,5

5,05,5

15-30

3-1 0

Длина прогоревшей части, мм

60-70

25-30

Разрушающее напряжение при растяжении. кгсlсм, по основе

2100

4500-5250

5 75 0-6480

1150 по утку

Ф

Таким образом предлагаемая технология позволяет не только увеличить адгезию, но ив

1,5-2 раза снизить разброс адгезионных

35 свойств. Достигается уменьшение горючести.

Таблица 3

21 3050 3500 3180. 3970 2250 " 3110 2280 3090

23 4500 5750 4480 5800 3450 4900 3400 4580

5200 6510 3900 5150 4140 5370

5430 6800 4200 5250 4300 5460

5170 6060: 5260 6520 4520 5600 4370 5550

4900 5800 4970 6030 4550 6610 4410 5590

4850 5760 4910 5930 5610 5800 4588 5710

26,2

29,5

4890 5950

24 2 4950 6000

25, 3 5250 6480

Результаты испытаний на разрушакицее напряЖение при растяжении (кгс/см ) приведены в табл. 3. й

9 722780 10

Формула изобретения стеклопластика, пропитку стеклоткани осуществляют связующим с вязкостью

Способ получения стеклопластика, 140-170 сП и между каждой партией включающий пропитку стеклоткани свя- пакетов помещают полипропиленовую зующим на основе фенолформальдегидной 5 пленку толщиной 20-40 мк. смолы, модифицированной поливинилбути- Источники информации, ралем, до содержания его 23-27 вес.7 принятые во внимание при экспертизе после сушки, набор пакетов из слоев вы- 1. Авторское свидетельство СССР сушенной пропитанной стеклоткани с раз- М 455020, кл. В 32 В 29/06, 1972. делением их прокладочными металличес- 0 2. Патент Великобритании кими листами и последующее горячее N1047020,,кп. В 5 g опублнк. 1966. прессование, отличающийся 3. Николаев А. Ф. Синтетические уо тем, что, с целью повышения прочности лимеры и пластические массы на их оснопри растяжении, уменьшения горючести ве. Химия, 1966, с. 476-478 (ротои повышения адгезии к одной из сторон 15 тип).

Составитель В.. Чистякова

Редактор 3. Шубенко Техред М. Петко Корректор C. Шекмар

Заказ 913/5 Тираж 735 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4