Препрег холодного отверждения и способ его изготовления

 

Изобретение относится к созданию препрегов на основе стеклонаполнителя и термореактивного связующего. Изобретение позволяет повысить технрлогичность и деформационную теплостойкость стеклопластика на основе препрега путем дополнительного введения в него новолачнои фенолформальдегиднои и полифункциональной эпоксидной смол, разоавителя и форполимера и использования новых составов отвердителя и стеклонаполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.%: новолачная фенолформальдегидная смола 0,45-0,8, форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновои кислоты 1,25-2,4, эпоксидная диановая смола 3,0-6,00, полифункциональная эпоксидная смола 14,00-19,00,разбавитель из группы: олигоэфиракрилаты, алифатические эпоксидные смолы, эпоксианилиновая смола 3,50-5,00, низкомолекулярная полиамидная смола 9,00-12,00, полиэтиленполиамин 0,40-0,60, нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500 - 800 г/м2 остальное. Для упрощения технологии и повышения качества свя- iзующее из раствора на стеклонаполнитель наносят по частям в два этапа, между которыми осуществляют сушку для удаления растворителя и нарезку на заготовки необходимой формы. В качестве предварительного состава используют смесь фенолформальдегидной смолы и форполимера диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновои кислоты при соотношении стеклонаполнителя со смесью (20-35): :1. 2 с.п. ф-лы, 1 табл. е (Л 9s Я ё оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ AEHT СССР (21) 4608195/05 (22) 02.09.88 (46) 07.06,9 1. Бнл . М - 21 (71) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.M. Кирова (72) М.3. Диркин, В.В. 11етров, В.В. федорова, ь.С. Жукова и А.Г. Исаева (э3) н78.0о7.э(083.8) (э6) авторское свидетельство СССР

У 7ээд11, кл. С 08 J 5/2ч, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1073252, кл. С 08 J 5/2ч, 1982.

Временная технологическая инструкция по применению препрегов холодного отверждения для крепления лобовых частеи оомоток статоров турбо- и гидрогенераторов, синхронных компенсаторов, а также крупных электрических машин. М 381001.31ч.252.02.0028, М., 1983, (эч) ПРЕЛРЕГ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ

И С110СОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к созда- нию препрегов на основе стеклонаполнителя и термореактивного связующего.

Изобретение позволяет повысить тех- н1элогичность и деформационную тепло1 стоикость стеклопластика на основе препрега путем дополнительного введения в него новолачной фенолформальИзобретение относится к созданию препрегов на основе стеклонаполнителя и термореактивного связующего, „„SU„„1654308 А 1 (q1)g С 08 J 5/24, В 32 В 27/38, С 08 L 63/00

2 дегиднои и полифункциональнои эпоксидной смол, разоавителя и форполимера и использования новых составов отвердителя и стеклонаполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.7: новолачная фенолформальдегидная смола О, 45-0, 8, форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида сеоациновои кислоты 1,25-2,4, эпоксидная диановая смола 3,э0-6,00, полифункциональная эпоксидная смола

1ч,00- 19,00,разбавитель иэ группы: олигоэфиракрилаты, алифатические эпоксидные смолы, эпоксианилиновая смола 3,50-5,00, низкомолекулярная полиамидная смола 9,00-12,00, полиэтиленполиамин 0,40-0,60, нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500—

800 г/м остальное, Для упрощения технологии и повышения качества свя, зующее из раствора на стеклонаполнитель наносят по частям в два этапа, между которыми осуществляют сушку для удаления растворителя и нарезку на заготовки необходимои формы. В качестве предварительного состава используют смесь фенолформальдегидной смолы и форполимера диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты при соотношении стеклонаполнителя со смесью (20-35):

:1. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

I перерабатываемых в изделия при невысоких давлениях, и может быть использовано в электромашино16 э4 308 и других Областях техгидрида сеОацинонои кислоты 1,25-2,4

Эпоксидная диановая смола

Полифункциональная эпоксидная смола

Раздавитель (олигоэфиракрилат или алифатическая эпоксидная смола или эпоксианилиновая смола)

Низкомолекулярная полиамидная смола 9,0-12,0

11олиэтиленполиамины 0,40-0,60

Нитепрошинное стеклополотно плотностью

500-800 г/м - Остальное

Препреги изготавливают следующим ооразом.

3,50-6,00

14,0-19,0

3,5-5 0 строении ники.

Стеклотрикотажная ткань смачивается водой (для предотвращения Осыпания волокон), нарезается на заго товки и сушится.

Однако стеклотрикотажная ткань является очень подвижным материалом и при проведении технологических опе- lp рации (нарезка па заготвки, сушка, нанесение связующего и др.) легко формируется, что приводит к ухудшению качества изделия. Кроме того, для предотвращения осыпания волокон стек- 15 лотрикотажная ткань смачинается водой, что приводит к необходимости ее сушки при значительных энергозатратах. Применяемое в препреге связующее очень медленно переходит н геле- 20 ооразное состояние при комнатной температуре, а отверждение его без дополнительного прогрева практически невозможно. Соответственно, стеклопластик на таком связующем ооладает 25 низкой деформационнои теплостойкостью и механической прочностью.

Целью изобретения является улучшение технологичности, повышение деформационнОи теплОстойкОсти и мехяни 30 ческой прочности стеклопластика, упрощение технологии и повышение качества.

Препрег содержит, мас.%:

Новолочная фенолформаль35 дегидная смола 0,45-0,8

Форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полианИзготавливают лак из форполимера и фенолформальдегидной смолы в спирто-ToJIQQJlb11oH смеси и пропитывают им нитеирошивное стеклополотно с сушкой его в камере горизонтальной пропиточнои машины для удаления растворителя °

Эатем готовят смесь эпоксидной диановой смолы, полиеункциональнои смолы, соответствующего разбавителя, низкомолекулярной полиамидной смолы и полиэтиленполиамина.

Из пропитанного лаком нитепрошивного полотна 1гарезают заготовки необходимои формы,и размеров и пропитывают их смесью эпоксидных смол, разоанителя и отвердителей. Из полученных препрегов прессуют плитки стеклопластика по режиму: температура 22+2 С; удельное данление 18 кг/см ; время

2, прессования 12 ч.

Испытания стеклопластика проводят после выдержки его в течение 30 сут с момента изготовления при комнатной температуре.

ll р и м е р 1. 1,9 кг форполимера загружают в смеситель и туда же заливают 15,8 кг толуола, н другой смеситель загружают 0,63 кг смолы СФ-0112 и заливают 15,8 кг этилового спирта.

После растнорения форполимера и смолы полученные растворы сливают и тщательно перемешивают. Получают лак жидкость светло-желтого цвета с вяз- костью по 83-4 при 20 С 13 с и содержанием сухого остатка 87.. Этим лаком пропитывают нитепрошивное стеклополотно HIIT-750 на горизонтальной пропигочнои машине с сушкой его при комнатной температуре в течение 6 мин. Получают пропитанный материал с содержанием в нем смолы СФ-0112 0,95 мас.7. форполимера 2,85 мас.7..

Эатем готовят второй пропиточный состав, В смеситель загружают 3,87 кг

ЭД-20 и 3,87 кг ТГМ-З, затем добавляют 15,47 кг предварительно разогретой до 90 С смолы ЭТФ при перемешивании.

Смесь охлаждают до комнатной температуры и поочередно при тщательном перемешивании заливают 9,73 кг Л-19 и

0,45 кг полиэтиленполиамина. Переме ш1нание ведут до получения однородной массы. Этой смесью пропитывают нарезанный на заготовки ранее пропитанный лаком материал, пропуская его

I между валиками с регулируемым зазором. 1олучают препрег с содержанием, мас.Х: смесь эпоксидных смол, разбавителя и

1654308

Составы и свойства препрега приведены в таолице.

Предлагаемый препрег в отличие от известного обеспечивает возможность рационального ведения технологического процесса сборки турбогенератора.

Применение предлагаемого препрега в конструкции сердечника статора турбогенератора позволяет снизить трудоемкость обработки нажимных пальцев турбогенератора, ооеспечивает компенсацию зазоров между нажимными пальцами и краиними пакетами железа сердечника статора, что значительно повышает надежность турбогенераторов в усло-, виях имеющеися в процессе эксплуатации виорации.

1. Ирепрег холодного отверждения на основе стекловолокнистого наполнителя, пропитанного связующим, содержащим эпоксидную диановую смолу, азотсодержащии отвердитель и разбавитель, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения технологичности и повышения деформационной теплостойкости и механической прочности стеклопластика на его основе, препрег содержит разбавитель, выбранный из группы, содержащеи олигоэфиракрилат, алифатическую эпоксидную смолу и эпоксианилиновую смолу, в качестве азотсодержащего отвердителя — смесь низкомолекулярной полиамидной смолы и полиэтиленполиамина в соотношении (20-25): 1, в качестве стекловолокнистого наполнителя — нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500-800 г/MC и дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты и полифуннциональную эпоксидную смолу, взятую с эпоксидной диановой смолой в соотношении (3-4):1, при следующем соотношении компонентов препрега, мас.X:

Эпоксидная диановая смола 3,50-6,00

Низкомолекулярная полиамидная смола 9,0-12,0

Полиэтиленполиамин 0,40-0,60

Разбавитель 3,50-5,00

Новолачная фенолшормальдегидная смола

0,45-0,80 отвердителеи 33, 39; стеклополотно

64,08; смола СФ-0112 0,63 и форполимер 1,9.

Набирают пакет из полученного препрега и прессуют его в прессе при

5 комнатнои температуре в течение 12 ч.

Нарезку образцов стеклопластика и их испытание проводят через 30 сут с момента изготовления. 10

iI р и м е р 2. По технологии, описаннои в примере 1, готовят лак из следующих компонентов, кг: форполимер

2,1, смола СФ-0112 0,71; толуол 15,6; этиловый спирт 15,6. Лак представляет 11 собой жидкость светло-желтого цвета вязкостью по В3-4 13 а и содержанием сухого остатка 97. Аналогично примеру 1 пропитывают стеклополотно НПГ750, получая пропитанный материал с 20 Ф о р м у л а и з о о р е т е н и я содержанием в нем смолы СФ-0112

1,09 мас.7 и @орполимера 3,27 мас.7.

Готовят второй пропиточный состав ,из следующих смол, кг: ЭД-20 4,9; Yll-643 16, 1; ДЭГ-1 4,2; Л вЂ” 19 10,1 и 25

I0,51 кг полиэтиленполиаминов, которым ( пропитывают нарезанные заготовки из (, ранее пропитанного лаком нитепрошивного материала.

Получают препрег с содержанием, 30 мас.l: смесь эпоксидных смол, разбавителя и отвердителей 35,81; стеклополотно 61 38; смола СФ-0112 0,71; форполимер 2, 1, из которого по режиму; приведенному в примере 1, прессу- 3

35 ют стеклопластик, испытания которого производят через 30 сут с момента изготовления.

Пример ы 3 — 9. По технологии, описаннои в примере 1, готовят 40 лаки из соответствующих количеств форполимеров, смолы СФ-0112, толуола и этилового спирта, различающиеся со— держанием сухого остатка, что позволяет в каждом примере получить пропи- 45 танный материал с содержанием в нем смолы Сю-0112 и форполимера, соответ ствующим указанному в каждом конкретном примере.

Далее готовят пропиточные составы, различающиеся содержанием компонентов в соответствии с составом препрега в каждом примере, и пропитывают ими за. готовки из ранее пропитанного лаком нитепрошивного материала, получая пре-55 преги, различающиеся содержанием .компонентов. Из этих препрегов по описанному режиму готовят стеклопластики для испытании.

1654308

Форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтилен- 5 гликоля и полиангидрида себациновой кислоты 1,25-2,40

Полифункциональная эпоксидная смола 14,0-19,0

Нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500-800 г/м Остальное

2. Способ изготовления препрега холодного отверждения, включающий пропитку стеклонаполнителя связующим, содержащим эпоксидную диановую. смолу, азотсодержащий отвердитель и разбавитель, сушку и резку на заготовки, о т л и ч -а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества, в качестве стеклонаполнителя используют нитепрошивное стеклополотно с плотностью

500-800 г/м, на которое предваритель-25

2 но до сушки наносят композицию, содержащую смесь новолачной @енолрормальдегидной.смолы и форполимера диглицидилового эфира диана, диглицидилового э@ира диэтиленгликоля и поли-30 ангидрида себациновой кислоты при соотношении стеклонаполнителя со смесью (20-35):1, и после резки наносят связующее, содержащее в качестве азотсоОстальное держащего отвердителя смесь низкомолекулярной полиамидной смолы и полиэтиленполиамина в соотношении (20-25):

:1, разбавитель, выбранный из группы, содержащей олигоэфиракрилат, алифатическую эпоксидную смолу и эпоксианилиновую смолу и дополнительно полифункциональную эпоксидную смолу, взятую с эпоксидной диановой смолой в соотношении (3-4):1, при следующем соотношении компонентов препрега, мас.7.:

Эпоксидная диановая смола 3,50-6,00

Низкомолекулярная полиамидная смола 9,U-12,0

11олиэтиленполиамин 0,40-0,60

Разбавитель 3,50-5,00

Новолачная фенол- . фор мал ьдегидная смола 0,45-0,80

Форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты 1,25-2,40

Полифункциональная эпоксидная смола 14,0-19,0

Нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500—

800 г/м

16 5С! 308

1 I

1 ф 1 м е о е х о. х д х о р ««.I

1 л

C) о

f» о

О Ф с.!

I fu

I ф

I ("I

1 с!

I Х о о

I а к

cZ2o

1 о о с сс

«О

1 л

О М х & о х

1г

1 л о

I ! о о

1 о !г е о ф хо!о

Cj о о хо ххх

Х 4 0 есе м осослн1

-Ф C

О с»\

1 е

1 О, I

t щ

1 f A, О х о ф о

1- М о сс ф61 хаос>

lU Ц с е а х ее а

О ф о оо сч о с 4

C) о со сч о ch

l Г Л Р о л

К ) с1 л с"1 С Ch — л! О со

СГi СО iо Cl л тло л с»с со О

CO СО о м о О о хîх еиf с þ о ос" л с! ц ц!хл

Е 1 1 о хе о л о л

I 1 хнах

O f. jU O

tn оооо

1 1

o д о

v e

Сг! ехх г \ л во оо

О оъ о о

-о х х е

f» о х о -.! лм

I х1о ощх о х х сл v х ф ф

Ц о

Е

u m

1 O

1л

8

1 и е х т х о хе х л

CC ф х г, о м In с!

1 Ф 1 I! о х

Ц о

I а х а 1 Й г

СО с«! 1

I

С Ф о СЛ о

in 1 ! сЛ

1 м о

С»1 г о о

2 l

1 ф 1 о

I 11 х

tU 1

М

5 г!

1 I 1

5 Cj сл

-Ф л

1 оо сл m.! о

СЧ

3 о о

Ф СС ql о ф о х и

1 о

1 х

О с»!

I с! г

00 о1 с1 л о — сч

» оо т омг

1 Х 1 о, I ц!

n I

1 а о в ослсо о т сч о со со с»! сч

Ch

CV сч «ос1 о

1 1 ! 5 с! о

1 л

О ас.о оеz

Ol а ф

И 4

1 ф о ф !

О11 е а

1

Ol .О о фооохо х фи о о до хе! ! f

I С«) ом л лоо л о, сс! гг л гс л со ооо лооо л ос — сосос.со о

1 с м г.! г-! с-! .! СЧ

1

I о -т о ла ол л оооолооо м л — — л лг м л сл л о о .Ф л л о лоооооо м — о л м с!,о олсотс«>о ол

ООООО«ОО

f

1 Cj

«счмт л олсо jcj ф

М о

1 Z

1 Uj о

dl

1 ! g 0й

i9

i nl

1 ф

I о ф о 4