Препрег
Иллюстрации
Реферат
<и>821468
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090479 (21) 2775063/23-05 рцм. к.з
l с присоединением заявки Ио—
С 08 L 63/00
С 08 J 5/24
С 08 С 59/56
Государственный комитет
СССР. яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 150481. Бюллетень И914 (53).УДК678. 027.
° 94(088.8) Дата опубликования описания 1504.81 (72) Авторы изобретения
Л.И.Фирсова, Т.И.Пилипенко, И.П.Хо
В.Н.Артемов и Т.P. (71) Заявитель (54 ) ПРЕПРЕГ
5-95
53-113
Изобретение относится к получению препрегов на основе эпоксидных смол и может быть использовано при создании пластиков.конструкционного назна.чения, используемых в машиностроении, судостроении и авиационной промышленности, Известно применение диаминодикарбоновой кислОты в качестве отвердителей в формовочных эпоксидных композициях, которые обладают длительной жизнеспособностью (1).
Однако вследствие плохой растворимости эти композиции не могут при.— меняться для получения препрегов. 15
Известна также композиция, содержащая эпоксидную смолу и в качестве отвердителя — комплексы.трехфтористого. бора ВГ30(С Н ) с аминами.
Эти отвердители позволяют получать 20 препреги с высокой жизнеспособностью (6 мес и более), а пластики на их основе имеют хорошие прочностные характеристики.Так,стеклотекстолит на основе эпоксидиановой смолы, отверждаемой комплексом трехфтористого бора с бенэиламином, характеризуется .рочностью при изгибе 63 кгс/мм, а препрег — жизнеспособностью, сохраняющейся в течение б мес (2 ). 30
Однако комплексы бора с аминами характеризуются повышенной коррозионной активностью; вследствие чего материалы на их основе не могут применяться совместно с металлами. Кроме того, трехфтористый бор является дорогим и дефицитным продуктом.
Наиболее близок по техническому решению к предлагаемому препрег на основе волокнистого стеклянного наполнителя и связу1ощего, содержащего триглицидилпарааминофенол,диглицидиловый эфир ортофталевой кислоты и полиамин при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.:
Волокнистый стеклянный .наполнитель 100-900
Триглицидилпара- 5-95, аминофенол
Диглицидйловый эфир ортофталевой кислоты
Полиамин
Данный препрег обладает достаточно высокой стойкостью к термоударам и прочностью при изгибе (3 ).
Однако жизнеспособность данных препрегов является недостаточной.
Цель изобретения — повыаение жизнеспособности препрегов с сохранением
821468 высокой прочности пластиков на их основе.
Поставленная цель достигается тем, что препрег в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель — соль ароматического амина и фталевой кислоты при следующем соотношении компо5 неитов, вес.ч.".
Эпоксидная смола 100
Соль ароматического амина и фталевой
10 кислоты 18,3-43 Волокнистый армирующий наполнитель 170-420
Соль ароматического амина и фталевой кислоты описывается формулой
Г фГ""-".""3, 20 где 2 - группа, выбранная из числа следующих: о 1 2
Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холо- 35 дильником, загружают компоненты связующего (см. табл.1). Смесь перемешивают в течение 10-15 мин до полного растворения компонентов. Полученным раствором пропитывают 17 вес.ч. yr- 40 леродной ленты марки Лу-11, которую сушат при комнатной температуре в течение
20-24 ч для удаления растворителя.
Препрег разрезают на куски, укладыТаблица 1
I I l 1 I
Компоненты, вес.ч.
Эйоксйдиановая смола ЭД-20
70 70 50 50 — 100
Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 22
30 — 50
100
Эпоксидная смола диглицидилфталат.
Эпоксирезарциновая смола
50
100
Соль фталевой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана
Соль фталевой кислоты и п-аминобензолсульфоамида
18,3 18 3 26
35 43
35
-Я - 3- о 1 3 "НЗ вают в пакеты и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке в сушильном шкафу при
140 С в течение 5 ч и при 160ОC в течение 3 ч.
Пример 2. Связующее готовят аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя берут 470 вес.ч. стеклоткани ACTT-(6)-С .
Пример 3. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим. пропитывают 420 вес.ч, стеклоткани ACTT-(б)-С . Стеклопластик о 2 прессуют при 120 С и давлении 5 кгс/см в течение 3 ч. Пластик подвергают предварительной термообработке в сушильном шкафу при 140 С в течение 5 ч и при 160 С вЂ” в течение 3 ч.
Пример 4. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным раствором. пропитывают 210 вес.ч. углеродной ленты "Кулон". Пластик прессуют при 120 С в течение 3 ч, затем под3 ергают термообработке в сушильном кафу при 140 С в течение 5 ч и при
160 С вЂ” в течение 3 ч.
Пример 5. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Связующим пропитывают 400 вес.ч. стеклоткани
ACTT- (б)-С2. Режим получения пластика аналогичен примеру 4.
Пример 6. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим пропитывают 350 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при комнатной температуре в течение
20-24 ч для удаления растворителя.
Препрег режут на заготОвки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке в термошкафу при 140 С в течение 5 ч и при 160 С вЂ” в течение
3 ч.
821468
Продолжение табл. 1
Примеры
Компоненты, вес.ч.
6 7
Ацетон технический
96 96 120 65 72 61 70
Этилцеллозольв
30 65 72 61 70 70
27 27
II р и м е р 7. Связующее готовят lO аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным свя- зующим пропитывают 380 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при комнатной температуре 20-24 ч для удаления растворителя. Препрег режут на заготовки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке о в термошкафу при 140 С в течение 5 ч при 160 С вЂ” в течение 3 ч. о
Пример 8. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим пропитывают 420 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при .комнатной температуре в течение 20-
24 ч для удаления растворителя. Пре1 Х () ) 1 3
Показатели
Жизнеспособность препрега, мес.
80 сут
> 6
Прочность при изгибе, кгс/мм
70 70 69
108
79 82
72 72
38 55 66
11500 12500 13000
Прочность при межслоевом сдвиге, кгс/мм 5,6
18, 3-43
Формула изобретения
Препрег на основе волокнистого. армирующего наполнителя н связующего, О содержащего эпоксидную смолу и аминный отвердитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков на их основе, он в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель - со чь ароматического амина и фталевой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.ч.
Эпоксидная смола 100
60 .Соль ароматического амина и фталевой кислоты
Волокнистый армирующий наполнитель 170-420
Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе
1. Патент США М 3963796,кл.260-37, 1976.
2. Ли Х;, Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам, И., "Энергия", 1973, с.119.
3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2654866/23-05, кл. С 08 L 63/02, 1978 (прототип).
Тираж 530 Подпйсное
ВНИИПИ Заказ .1712/39
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ! 1
Прочность при сжатии кгс/мм
Модуль упругости при изгибе,кгс/мм 13500 прег режут на заготовки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение
3 ч. Режим последующей термообработки аналогичен примеру 7.
Сравнительные данные физико-механических свойс в препрегов и пластиков на их основе, полученных соглас-, но примерам 1-8, приведены в табл.2.
Как видно иэ приведенных данных, препреги, получаемые согласно изобретению, обладают повышенной жизнеспособностью, а пластики на их основе— достаточно высокими прочностными свойствами.
Кроме того, полученные материалы не являются дорогостоящими в связи с применением более дешевого и менее дефицитного отвердителя.
Та блица 2