Патенты автора Кепман Алексей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к области полимерной химии и технологии получения полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно к способу получения ПКМ с фталонитрильной матрицей по безрастворной технологии, а также к способу получения высокотемпературного композиционного материала для применения в авиационной и космической отраслях промышленности. Способ получения высокотемпературного композиционного материала заключается в том, что в качестве армированного кремнеземного наполнителя используют сплетенную в трикотажную ткань кремнеземную нить, а для поддержания ее сплетенного состояния в последнюю интегрируется арселоновая пряжа, удаляемая при нагреве до 400-600°С в течение 2-12 ч в атмосфере воздуха, после чего проводятся пропитку кремнеземного наполнителя порошкообразным фталонитрильным связующим, выкладывая расчетное количество связующего между слоями наполнителя так, чтобы самый нижний и самый верхний слои связующего составляли половину массы внутренних слоев, и выполняют спекание порошка при 50°С в течение 10 минут после выкладки каждого слоя. При этом содержание связующего в композите не должно составлять более 55% суммарной массы наполнителя и связующего. Отверждение после пропитки полученной композитной смеси проводят в автоклаве, нагревая полученную выше смесь до температуры 190°С со скоростью 0,5-2°С/мин с выдержкой в течение 4 ч под давлением 8 бар, после чего выполняется процесс постотверждения получаемого композитного материала при температуре 330°С в течение 8 ч и атмосферном давлении. Изобретение позволяет получить высокотемпературный композиционный материал и изделия из него методами формования с прогнозируемыми параметрами прочности без использования органических и неорганических растворителей и солей, а также без порошкообразных металлов молибдена, никеля, меди и др. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и относится к мономеру формул (I) или (II) для изготовления полимерного композиционного материала (ПКМ) или препрегов для ПКМ; способу их получения, композициям на их основе и способу отверждения указанных композиций. Способ получения мономера по п. 1 характеризуется тем, что в среде апротонного полярного растворителя смешивают соответствующий гидроксифеноксифталонитрил с органическим амином в мольном соотношении от 1:1 до 1:1,2, с последующим добавлением 0,33 мольных эквивалентов оксихлорида фосфора, выдерживанием реакционной смеси и выделением продукта. Композиции связующего включают мономер по п. 1, ароматический диамин или бисфенол, а также могут включать мономеры общей формулы (III) где X выбран из группы где R представляет собой незамещенное бензольное кольцо. Предложены новые мономеры, эффективный способ их получения, композиции на их основе, способы их отверждения, позволяющие получать полимерные матрицы с высокими модулями упругости. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 23 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области полимерной химии и технологии получения полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно к способу получения препрега с фталонитрильной матрицей по безрастворной технологии, а также к способу получения полимерного композиционного материала для применения в авиационной и космической отраслях промышленности. Способ получения препрега с фталонитрильной матрицей заключается в том, что вначале формируют пленку легкоплавкого фталонитрильного связующего толщиной 20-400 мкм между двумя полимерными пленками с антиадгезионным покрытием. Формирование пленки проводят в термопрессе при давлении от 2 до 10 бар и температуре от 80°С до 140°С в течение 20-600 секунд. Затем наносят пленку легкоплавкого фталонитрильного связующего прямым методом с использованием валика на армирующий наполнитель из расчета 35±5 мас.% связующего на массу армирующего наполнителя. Способ получения полимерного композиционного материала заключается в том, что вокруг послойно уложенных слоев вышеуказанного препрега с фталонитрильной матрицей собирают вакуумный пакет, откачивают воздух до значений вакуума <1 мм рт.ст. и отверждают. Отверждение проводят по следующему режиму: нагрев до 120-150°С со скоростью 2±0,5°С/мин и контактным давлением, последующий нагрев до 180±2°С со скоростью 2±0,5°С/мин и давлением 2-8 бар, последующее поднятие давления до 10±0,5 бар, выдержка при этой температуре в течение 8±0,1 ч. Далее композит извлекают из формы, постотверждают при температуре 330±5°С в течение 8±0,1 ч и охлаждают до комнатной температуры со скоростью остывания не более 5°С/мин. Изобретение позволяет получить препреги с фталонитрильными матрицами без использования органических растворителей и получить полимерный композиционный материал с высокими прочностными свойствами и высокой термостойкостью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 табл., 35 пр., 5 ил.

Изобретение относится к области полимерной химии и технологии термореактивных полимеров, а именно к новому классу активных разбавителей для фталонитрильных смол и термоотверждаемой композиции фталонитрильного связующего, содержащей данный разбавитель. Реактивный разбавитель для фталонитрильных смол включает бис-бензонитрильный мономер с общей формулой , где X представляет собой двухвалентный заместитель, выбранный из группы: , -SO2-, двухвалентных алкильных, арильных или оксиарильных заместителей, а цианогруппа находится в мета- или пара-положении по отношению к фрагменту X. Раскрыты полимерная смесь для получения термоотверждаемых композиций, включающая реактивный разбавитель, а также композиция для получения полимерных композиционных материалов, включающая указанную полимерную смесь. Технический результат заключается в получении нового разбавителя для фталонитрильных мономенов, полимеризуемой смеси, включающей разбавитель, и композиции, содержащей полимеризуемую смесь. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу ремонта изделий из полимерных композиционных материалов. Техническим результатом является упрощение ремонта изделия без использования нагревания и повышение качества ремонта. Технический результат достигается способом ремонта изделий из полимерных композиционных материалов, который включает удаление поврежденной части с поверхности изделия в месте дефекта. Ремонтируемый участок очищают техническим низкокипящим растворителем - ацетоном со степенью чистоты ч.д.а. или х.ч. Сверху места дефекта выкладывают один на другой два листа углеродной ткани, вокруг которых по контуру на расстоянии от них прикрепляют клейкую ленту. Поверхность изделия между клейкой лентой и листами углеродной ткани обрабатывают антиадгезионным составом. Затем клейкую ленту удаляют и на ее место приклеивают в два ряда герметизирующий жгут. Внутри контура, образованного герметизирующим жгутом, поверх листов углеродной ткани укладывают слой жертвенного материала, сверху которого размещают распределительную сетку. Поверх распределительной сетки размещают соединенную с ней линию подачи связующего. Полученную конструкцию покрывают двумя слоями вакуумной пленки, края каждого из слоев которой фиксируют по всему периметру посредством соответствующего герметизирующего жгута с образованием соответствующего вакуумного пакета. Каждый из собранных вакуумных пакетов соединяют посредством своей вакуумной линии с соответствующим ему насосом, и в каждом из указанных вакуумных пакетов создают вакуум. По линии подачи связующего осуществляют подачу эпоксидного связующего и пропитку им листов углеродной ткани. Затем отверждают эпоксидное связующее при комнатной температуре в течение 24 часов. После удаляют вакуумную пленку, линию подачи связующего, распределительную сетку и жертвенный материал и осуществляют постотверждение изделия при температуре 180°С. Затем ремонтируемый участок изделия шлифуют с целью получения ровной рабочей поверхности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно к аппретированию углеродных волокон, предназначенных для получения материалов, которые могут быть использованы в химической, нефтяной и металлургической промышленности, авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур. Агент для аппретирования углеродного волокна представляет собой по меньшей мере одно соединение формулы где R1=R2 и представляет собой метил или фенил или в случае, когда R1 представляет собой метил, то R2 - фенил; и/или по меньшей мере одно соединение формулы где R3 выбирают из группы, включающей арил, арилокси или алкилокси заместители. Изобретение также относится к аппретированному углеродному волокну, покрытому слоем указанного агента и полимерному композиционному материалу в виде ленты, или полотна, или ткани, который содержит аппретированное углеродное волокно и фталонитрильное связующее. Технический результат - повышение прочности, а также улучшение совместимости волокон со связующим и повышение физико-механических характеристик композиционных материалов. Фталонитрильные мономеры для аппретирования углеродных волокон за счет улучшения совместимости (адгезии) аппретированного волокна со связующими позволяют получить материал, сохраняющий свои механические свойства при высоких температурах (до 450°С). 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 33 пр.

Изобретение относится к оборудованию для приготовления и подачи связующего на основе термореактивной смолы, используемого при изготовлении полимерных композиционных материалов с помощью технологии инжекции связующего в закрытую форму или методом вакуумной инфузии. Установка для приготовления и подачи термореактивного связующего содержит линию дозирования компонента А, линию дозирования компонента В, первый вакуумный насос, статический смеситель, дегазатор, емкость термореактивного связующего, дополнительный перекачивающий насос, второй вакуумный насос и дополнительный шестеренный насос. При этом линия дозирования компонента А содержит перекачивающий насос, расходную емкость компонента А и шестеренный насос. Линия дозирования компонента В содержит перекачивающий насос, расходную емкость компонента В и шестеренный насос. Первый вакуумный насос соединен с расходной емкостью компонента А и расходной емкостью компонента В. Статический смеситель подсоединен к линиям дозирования компонентов А и В. Дегазатор подсоединен к выходу статического смесителя. Дополнительный перекачивающий насос подсоединен к выходу дегазатора и соединен с емкостью термореактивного связующего. Второй вакуумный насос соединен с дегазатором и емкостью термореактивного связующего. Расходная емкость компонента А, дегазатор и емкость термореактивного связующего выполнены с соответствующими нагревательными рубашками. Шестеренный насос линии дозирования компонента А, шестеренный насос линии дозирования компонента В, статический смеситель, дополнительный перекачивающий насос и дополнительный шестеренный насос размещены в термостате. Все элементы установки размещены на раме, выполненной с возможностью ее перемещения. Изобретение позволяет обеспечить непрерывность процесса приготовления и подачи термореактивного связующего, возможность использования связующего с коротким «временем жизни», при этом автоматическое поддержание заданного уровня связующего в емкости связующего позволяет уменьшить его неизрасходованное количество. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к эпоксидным композициям и может быть использовано для изготовления крупногабаритных изделий и изделий сложной формы, в том числе оснастки из полимерных композиционных материалов (ПКМ), методом вакуумной инфузии и может найти применение в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности. Эпоксидное связующее для изготовления крупногабаритных композитных изделий, включая оснастку, из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии, содержащее смесь двух эпоксидных смол и циклоалифатический отвердитель. Первая смола в смеси представляет собой эпоксианилиновую смолу, вторая смола представляет смолу, выбранную из группы, включающей эпоксипарааминофенольную и эпоксиметааминофенольную смолы. Циклоалифатический отвердитель представляет собой отвердитель, выбранный из группы, включающей 3-аминометил-3,5,5-триметилциклогексиламин, 1,2-диаминоциклогексан, 4,4'-диаминодициклогексилметан, 2,2'-диметил-4,4'-метиленбис(циклогексиламин). Указанные компоненты содержатся в следующем соотношении, мас.ч: смесь двух эпоксидных смол - 100, циклоалифатический отвердитель - 57-63. При этом содержание первой смолы в упомянутой смеси двух эпоксидных смол составляет 5-25 мас.ч, а содержание второй смолы - 75-95 мас.ч. Изобретение позволяет создать связующее для получения крупногабаритных изделий, в том числе композитной оснастки, методом вакуумной инфузии с высоким комплексом свойств. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к технологии формования деталей, состоящих из композиционного материала на основе термоактивной матрицы, а именно к способу изготовления деталей из волокнистого полимерного композиционного материала. Способ изобретения включает операции: на одной из рабочих поверхностей жесткой пресс-формы собирают преформу из сухого волокнистого наполнителя и вспомогательных материалов, герметизируют собранную пресс-форму, осуществляют пропитку преформы при заданной температуре под действием вакуума, контролируют изменение температуры стеклования и охлаждение преформы. Удаление вспомогательных материалов осуществляют при достижении значения текущей температуры стеклования, превышающей комнатную температуру. После этого размещают на поверхности, пропитанной связующим преформы, жесткий пуансон, герметизируют пресс-форму, перемещают ее в рабочую камеру автоклава, повышают температуру в автоклаве до величины, обеспечивающей переход связующего в жидкое состояние. Затем дополнительно подают в пресс-форму через рабочую камеру автоклава связующее, повышают давление в автоклаве и окончательно уплотняют преформу до требуемого объема. Выдерживают и отверждают деталь при заданных температуре и давлении и извлекают последнюю из автоклава. Технический результат изобретения заключается в исключении увеличения пористости в виде расслоений, растрескиваний и насыщения воздухом объема наполнителя за счет удалении вспомогательных материалов с поверхности детали при температуре частичной полимеризации связующего. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к мономеру фталонитрила, способу его получения, связующее и препрег на его основе, которые могут быть использованы в химической промышленности. Мономер фталонитрила общей формулы где R выбран из арила, алкила, арилокси или алкилокси; X выбран из фенилена или нафтилена, получают путем осуществления реакционного взаимодействия, по меньшей мере, одного гидроксилсодержащего фталонитрила и фосфорсодержащего вещества, выбранного из группы, включающей алкил- или арилфосфорную кислоту, алкил- или арилфосфористую кислоту, дихлорангидрид алкил- или арилфосфорной кислоты и дихлорангидрид алкил- или арилфосфористой кислоты с последующим извлечением из продуктов реакционного взаимодействия целевого продукта в виде модифицированного фосфорорганическими фрагментами мономера фталонитрила. Связующее, характеризующееся тем, что включает вышеуказанный мономер фталонитрила и ароматический диамин в качестве инициатора полимеризации. Препрег выполнен из указанного связующего и армирующего элемента. Предложен новый эффективный способ получения новых модифицированных мономеров фталонитрилов, связующего и препрега на его основе. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил., 9 пр.

Изобретение относится к изготовлению оснастки, предназначенной для формования изделий из полимерных композиционных материалов. Техническим результатом является повышение качества изделий, изготавливаемых из полимерных композиционных материалов на основе углеродного материала. Технический результат достигается оснасткой для формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащей опорную конструкцию и размещенную на ней форму с формообразующей поверхностью, выполненную из полимерного композиционного материала на основе углеродного материала. Причем формообразующая поверхность покрыта по меньшей мере одним слоем стеклоткани, пропитанной силиконовым связующим, отверждаемым при комнатной температуре. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения и касается способа изготовления панели с ребрами жесткости из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Формируют частично отвержденную панель из ПКМ и формируют по меньшей мере две заготовки в форме L-образного профиля посредством выкладки на поверхность формы слоя жертвенной ткани, а затем нескольких слоев углеродного материала. Заготовки попарно размещают на поверхности панели с образованием по меньшей мере одной преформы ребра жесткости в форме Т-образного профиля. Поверх панели с размещенной на ней преформой ребра жесткости укладывают слой жертвенной ткани, на которой поверх преформы ребра жесткости размещают распределительную сетку, соединенную с линией подачи связующего. В углублениях преформы ребра жесткости, образованных внутренними углами Т-образного профиля, поверх распределительной сетки размещают обжимные элементы. Полученную конструкцию покрывают двумя слоями вакуумной пленки с образованием каждым из слоев соответствующего вакуумного пакета, соединенного посредством своей вакуумной линии с соответствующим ему насосом и в каждом из образованных вакуумных пакетов создают вакуум. После осуществляют подачу термореактивного связующего и пропитку им преформы ребра жесткости, а затем его отверждение. Панель сформирована на основе ткани из углеродного волокна, пропитанного термореактивным связующим по методу вакуумной инфузии и предотвержденного по заданному режиму. Изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления панели с ребрами жесткости из ПКМ и повышение качества получаемых деталей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оснастке для формования изделий из полимерных композиционных материалов. Техническим результатом является повышение качества изготавливаемых из полимерных композиционных материалов изделий. Технический результат достигается оснасткой для формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащей опорную конструкцию и размещенную на ней форму из полимерного композиционного материала. На поверхности формы со стороны опорной конструкции расположено по меньшей мере одно ребро жесткости, выполненное в виде удлиненного элемента из пеностекла, покрытого с заходом на поверхность формы слоем полимерного композиционного материала. При этом форма и слой полимерного композиционного материала, покрывающего ребро жесткости, выполнены из слоев углеродного армирующего волокна, пропитанного низковязким эпоксидным связующим с аминным отвердителем. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к улучшенному способу отверждения связующего на основе пропаргилзамещенных аминофенолов и может быть использовано для производства полимерных композиционных материалов. Способ отверждения связующего заключается в растворении соединения, выбранного из O,N,N-пропаргиламинофенола формулы где группа N(CH2C≡CH) находится в о-, м- или п-положении, и катализатора, выбранного из группы, включающей 2-этилгексаноат кобальта и трифенилфосфиновый комплекс хлорида кобальта в приемлемом растворителе. Из полученного раствора связующего и катализатора удаляют растворитель с получением раствора катализатора в связующем и осуществляют последующий нагрев упомянутого раствора катализатора в связующем до температуры отверждения с выдержкой при этой температуре в течение времени, обеспечивающего полное отверждение связующего. Нагрев до этой температуры осуществляют ступенчато с температурой на первой ступени нагревания на 10-20°С ниже температуры последующей ступени нагревания в условиях, позволяющих избежать возникновения внутренних напряжений. Предпочтительно получают раствор катализатора в связующем с содержанием катализатора, не превышающим 1,5 мас.%. Отверженное связующее не имеет трещин, сколов и других повреждений, которые свидетельствовали бы о наличии внутренних напряжений, возникших в процессе отверждения, а также позволяет увеличить коксовый остаток и температуру разложения связующих. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способам получения модифицированных фталонитрилов, содержащих кремнийорганические фрагменты, и связующих на их основе. Предложен модифицированный кремнийорганическими фрагментами фталонитрильный мономер общей формулы I, где X - двухвалентный ароматический радикал, выбранный из группы, включающей и ; Y - кремнийорганический фрагмент, выбранный из группы, включающей -SiR1R2 и SiR1R2-O-SiR1R2, где R1 и R2 - радикалы, выбранные из группы, включающей СН3, С6Н5, и НС=СН2. Предложен также способ получения заявленного фталонитрильного мономера, связующее на его основе и препрег. Технический результат - предложенный фталонитрил сочетает свойства традиционных типов фталонитрилов - высокую термостойкость - с преимуществами кремнийорганических полимеров, демонстрирующих хорошую растворимость, сохранение термостойкости, низкой температуры стеклования, обеспечивающей агрегатное состояние при комнатной температуре в виде вязкой жидкости или полутвердых веществ. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 пр. I

Изобретение относится к области формования изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и может найти применение в аэрокосмической, судостроительной и других отраслях промышленности. Оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов содержит опорную структуру и размещенное на ней основание, на поверхности которого со стороны опорной структуры выполнено, по меньшей мере, одно ребро жесткости, изготовленное заедино с основанием. Основание и ребро жесткости выполнены из армированного углеродным волокном пластика. Ребро жесткости имеет полый профиль, полость которого заполнена низкоплотным материалом на основе терморасширенного графита с плотностью от 0,06 до 0,12 г/см3. Раскрывается также способ изготовления данной оснастки. Изобретение направлено на увеличение числа съемов при формовании ПКМ за счет уменьшения тепловой деформации при изменении температуры в циклах нагрева-охлаждения, облегчение веса оснастки при сохранении ее прочностных свойств. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к технологии получения синтетических волокон, в частности к полым волокнам на основе полиамидоимида, и может быть использовано в мембранах для газоразделительных устройств. Приготавливают прядильный раствор, содержащий в апротонном растворителе 20-25 мас. % полиамидоимида и 5-15 мас. % органического соединения, выбранного из группы, включающей бензотриазол, бензоимидазол и имидазол. Сухо-мокрым способом формуют полое волокно из упомянутого раствора. Волокно промывают и сушат. Последующую термическую обработку проводят при температуре, не превышающей 360°C. Изобретение позволяет получить полое волокно на основе полиамидоимида, обладающее высокими прочностными свойствами и селективной способностью в отношении разделяемых газов - азота и кислорода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 9 пр.

Изобретение относится к наномодифицированным связующим на основе эпоксидных смол, применяющихся для изготовления препрегов на их основе, и может быть использовано в авиастроении и других областях техники

Изобретение относится к связующим на основе эпоксидных смол, применяющихся для изготовления полимерных композиционных материалов, и может быть использовано в авиастроении и других областях техники

Изобретение относится к модифицированию поверхности неорганического волокна путем формирования высокоразвитой поверхности неорганического волокна, используемого в качестве наполнителя, за счет формирования на волокнах углеродных наноструктур (УНС) и может найти применение в производстве высокопрочных и износостойких волокнистых композиционных материалов

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к получению расправленного некрученого волокна, используемого при изготовлении композиционных материалов

Изобретение относится к производству химических волокон, в частности, к получению расправленных углеродных жгутов, используемых для изготовления различных тканей и лент

Изобретение относится к производству химических волокон, в частности к получению расправленных углеродных жгутов, используемых для изготовления различных тканей, лент и препрегов

Изобретение относится к композиционным материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, работающих в интервале температур от минус 80 до плюс 250°С

Изобретение относится к композиционным материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, например гибких нагревателей, труб, футеровки для высокотемпературных печей и т.д
Изобретение относится к материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, например гибких нагревателей, труб, футеровки для высокотемпературных печей и т.д

Изобретение относится к способу получения связующего для производства электродных материалов, применяющихся в производстве алюминия и черных металлов

Изобретение относится к технологии улавливания канцерогенных полиароматических углеводородов (ПАУ), образующихся при скоростном пиролизе связующего анодных масс в технологической операции перестановки токоподводящих штырей при производстве алюминия электролизом в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним токоподводом, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу

 


Наверх