Прессматериал

Прессматериал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскиа

Социанистячвскик

Реснублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»iii 899598

{6! ) Дополнительное я авт. сеид-ву

{22)Заяо 03.1078 (21) 2670048/23-05 с нрисоеаниениев заявки М{23 }приоритет ф ублнковаио 230 1.82. Ьеллетень М 3

Дата ояублняоваиня описания 2301.82 (51)М. К>

С 08 L 61/14

С 08 К 7/02

3Ьеударставнвй ааиатвт

CCCt аа. делан язабретеявй н етарытвВ (53) УДК 678. 033.

3 ° (088. 8) (72) .Авторы изобретения

Ф.К.Бабак, С.М.Боровская, Г.И. Велигорская, С.И.Войнаровская, Г.М.Гуняев, Л.Н.,Дегтярева, Г,Г.Кантер, В.N.Móðàòoâ,,Í.М.Понома енко И.В.Соболев, И.П.Таванец, B.Ê.Ôðoëîâ и Г.П.»1 шинска тс,, 1,(7i) Заявитель (54) ПРЕСС-МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к получению пресс-материалов, состоящих из связующего фенолоформальдегидного типа и хаотически расположенного волокнистого наполнителя, которые могут быть использованы для изготовления изделий Э и деталей конструкционного назначения как простой, так и сложной конФигурации.

Известно использование волокон угольных, борных стеклянных и др.) 1О

s качестве армирующих наполнителей в композициях, Примером стеклонаполненных материалов могут служить материалы типа гранулированного стеклопластика (ГСП),дозирующихся стеклово-ло кни то в (ДС В) и стеклопластов на основе стеклянных лент и путанных стекловолокон (АГ-4с, АГ-4 ). Эти прессматериалы представляют собой компози20 ции на основе алюмоборосиликатных бесщелочных стеклянных волокон, пропитанных Фенолформальдегидным связующим

P-2М.

Связующее имеет следующий состав, вес.ч.: фенолформальдегидная смола

P-2 100 клей Бф-4 25, стеарат или анилин (по расчету) 1,0 и этанол 36.

В табл. 1 приведен состав компонентов для стекловолокнитов.

Предел прочности при статическом изгибе у известных материалов до

3000 кгс/см (у ДСВ-4Р-BM) и удельная ударная вязкость до 80 кгс/см (у ДСВ-4Р-2М) (1) .

Недостатками известных материалов являются высокий удельный вес и пониженные удельные прочности, что снижает возможность их использования в изделиях авиационной и космической техники.

Наиболее близким к изобретению является карбонаполненный пресс-материал ВПМУ- 1, содержащий фенолоформальдегидную смолу резального типа, модифицированную поливинилбутиралем и анилином» и рубленное углеродное волокно, полученное пиролизом полиакри3S

3 89959 лонитрильнЬго волокна, с длиной волокон 3-20 мм при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Смола 38-45

УглеродS ное волокно 55-62

flpecc-материал имеет достаточную удельную прочность, еысокую жесткость (23.

Однако у известного материала недостаточная стойкость к ударным нагрузкам и небольшое относительное удлинение.

Кроме того, наличие внутренних напряжений ведет к образованию трещим в готовых иэделиях и увеличению брака.

В табл, 2 приведены свойства известных пресс-материалов, 29

Цель изобретения - повышение

Физико-механических свойств и технологичности, Поставленная цель достигается тем, что пресс-материал, содержащий

Фенсмюформальдегидную смолу реэольного типа, модифицированную поливинилбутиралем и анилином, и рубленное углеродное волокно, полученное

30 пиролизом полиакрилонитрильного волокна, с длиной волокон 3-20 мм, дополнительно содержит рубленное органическое волокно на основе ароматического полиамида с длиной волокон 3-20 мм при следующем соотноаении компонентов, вес.ч:

Смола 38-44

Углеродное волокитю 11-57

Органическое волокно 5-45

Яолуфабрикат материала получают раздельной пропиткой,углеродного и органического волокон связующим с последующей рубкой и смешением их в ойределенном соотноаении или изготовлением и пропиткой комбинированного углеорганического жгута. Пропитку и суаку нанолнителя производят а вер- тикальной прожиточной машине. После пропитки и суаки изготовленный полуФабрикат подаергают рубке (резке} иа отрезки необходимой длины(3-20 w)

Прессование образцов из полуФабриката материала производят при 33

f6015 С, удельном давлении прессования 350 56 кгс/см и времени выдержки 2-3 мин íà 1 мм толщины из8

4 делия. Дополнительная термообработка происходит при 120-5 Ñ в течение

3 ч.

Пример 1. Приготовление материала следующего состава, вес.Ф: фенолоформальдегидное связующее

P-2M 38; синтетическое органическое волокно СВМ (с длиной волокон 20 мм )

5 и углеродное волокно BMH-3 (с длиной 3 мм) 57.

Берут бабины с волокном ВИН-3 и CBM. С бабин нити пропускают через очко шпулярника в соотношении 6 нитей СВМ и 1 жгут ВМН-3. Комбинированный жгут далее направляют на пропитку 303-ным раствором связующего

P-2M в спирто-ацеточовой смеси. Пропитанные жгуты проходят по сушильной шахте со скоростью 30 с/об. Сушку производят по зонам по следующим о температурным режимам: I зана — 80 С;

i! зона — 100 С и I I I зона - 110 С.

Высушенный жгут направляют на .рубку в устройство гильотинного типа, Необходимая длина рубленных гранул задается в рубочном устройстве.

Полученная пресс-композиция содержит, вес.3: связующего 38,0, летучих веществ — 4,31 и растворимой смолы - 81,27.

Иэ полуфабриката материала опрессованы образцы для испытаний (диски диаметром 50 мм H бруски размером

120х10х15 и 120хбх15 мм) при 160 С, давлении 350 50 кгс/сж и времени выдержки в пресс-форме 2 мин/мм.

Образцы осле прессования подвергают дополнительной термообработке при 120 С в течение 3 ч.

Пример ы 2-6. Аналогично примеру 1 готовят пресс-композиции, составы которых приведены в табл.3.

В табл, 4 приведены физико-механические свойства предлагаемого и известного пресс-материалов.

Предлагаемый материал имеет удельную ударную вязкость 87-350 кгсм/см что значительно превышает ударную вязкость известного (24 кгсм/см ); прочность flpH статическом изгибе, 3456 кгс/см . Кроме того, напряжение сжатия остается на уровне 15001660.кгс/см, хотя имеются данные, что с введением в композицию большого количества органических волокон типа

СВИ предел напряжения при сжатии должен падать пропорционально количеству введенного органического наполнителя.

tO Предлагаемый материал может применяться для получения иэделий и де" талей сложной конфигурации конструкционного назначения с тонкими стенками и фигурного сечения.

Т а б л и ц а

Пресс-материал

Компоненты, вес.ч стеклянные волокна иэ алюмоборосиликатного с вя з ующее стекла

70+2,0

АГ-4С

30+2,0

38+2,0

38+2,0

62+2,0

6212,0

АГ-4В

ДСВ-2

ГСП

62 2 ° 0

38:2,0

Т а б л и ц а 2

Содержа- Плотние свя- ность, зи, вес.3 гlсм

Тип связи.Механические свойства

Материал

6„ кгс/см а„ кгсм/см кгс/см

АГ-4В

Фенолоформальдегидная смола

1300

1,7-1,9 1200

30s2

P-2M

ДСВ-4Р-2М марка П

1300

То же 38g2 1,7- 1,85 3000

5 899598 d

При введении в состав ориентирован- волокон снижает внутренние напряного углепластика 111 волокон СВМ жения, брак по этому признаку сниповышается удельная ударная вязкость зился на 15-201. пластика на 30 (с 72 до 94,7 кгсм/см, Повышенный коэффициент термичесв то время как при введении 8,8Ф во- кого линейного расширения позволялокна СВИ в неориентированный (хао- ет с большей степенью надежности тически армированный) углепластик сочетать материал с металлической повышается ударная удельная вязкость арматурой. композиции более, чем в два раза (с 70 до 150 кгсм/см).

Образцы, полученные из предлагаемого материала, имеют хороший внешний вид и блестящую поверхность, Наличие в композиции органических

899598

Продолжение табл.2

Иеханические свойства

Содержание свя" зи, вес.Ф

Иатериал Тип свяэи кгсм/см кгс/см кгс/см

М °

1,7- 1,8 15001700

1300

3012

38-45 1 35-1,54 3300

1500

ВПИУ-1 таблица

Пример, Состав пресс-материала, вес.3 синтетическое органическое волокно связующее

P-2И углеродное волокно

41 5.

14,5

38

41;5

16. 5

45

3 и 20

ICA-32,24, 8,16

Плотность, г/см

Длина волокон

899598

Длина гранул, Состав мм

2040 1550

1 3

2,1

100

1500

3300

1580

2,2.1 50

3200

2 20

3 20

3,7

1600

190

3200

210

4,3

1580

4 20

3500

1530

6,5

3450

250

5 20

6 3

1540

250

2120

8,7

350

3400

1500

Из20-24

800-1000 вест" ный

Предел прочности при статическом изгибе, . кгсlсм

Предел прочнооти при сжатии, кгс/с

Удельная вязкость, кгсмlсм

Таблица 4

Коэ@ ициент термического линейного расаирения, 10 /1 град

899598,11

Формула изобретения

Составитель S.×éñòÿêîâà

Редактор Г.Кацалап Техред И.Каст@левйч Корректор Л.Бокшан

Заказ 12056/32 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква,l"35 Раушская иаб., д. 4/5

»» »» » » »» »

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

Пресс-материал, содержащий фенолформальдегидную смолу резольного типа, модифицированную поливинилбутиралем и аналином, и рубленное углеродное волокно, полученное пиролизом полиакрилонитрильного волокна, с длиной волокон 3-20 мм, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью <в улучшения физико-механических. свойств и технологичности, он дополнительно содержит рубленое органическое волокно на основе ароматического полиамида с длиной волокон 3-20 мм

12 при следующем соотношении компонентов, вес ° >:

Смола 38-44

Углеродное волокно 11-57

Органическое волокно, 5-45

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Справочник по пластическим массам. Под ред. Катаева В.Н. Н., "Химия", 1975. т.2. с.473-484.

2. Авторское свидетельство СССР

И 630270, кл. С 08 L 61/10, 1975 (прототип}.