Способ получения электропроводящего композиционного материала

 

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам со специальными свойствами и может быть использовано для изготовления деталей и изделий конструкционного назначения, обладающих антистатическими свойствами. Цель изобретения - повышение электропроводности материала. Способ получения композиционного материала конструкционного назначения включает раздельную пропитку органического наполнителя и углеродного волокна фенолформальдегидной смолой, сушку, рубку органического волокнистого наполнителя, смешение компонентов и прессование. Смешивают компоненты, включающие рубленую вискозную нить и штапельное углеродное волокно в соотношении , мас.%: фенолформальдегиднзя смола 40-60, рубленая вискозная нить 25-55; штапельное углеродное волокно 5-15. и перед прессованием подвергают композицию 8-10-кратному сдавливанию между плитами пресса, нагретыми до 80-120°С, изменяя при этом направление приложения нагрузки после каждого сдавливания на взаимно перпендикулярное. 4 табл.

союз сОВетских

СОЦИАЛИС ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631717/05 (22) 24.10.88 (46) 30,11.91. Бюл. № 44 (71) Саратовский политехнический институт и Ленинградский научно-исследовательский институт химических волокон и композиционных материалов»Химволокно" (72) С. Е. Артеменко, Л. Г. Глухова, К. Е.

Перепелкин и P. М. Левит (53) 678.027(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 973574, кл. С 08 1 61/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 899598, кл. С 08 1 61/14, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРО-.

ВОДЯЩЕГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к полимерным композиционным материалам со специальными свойствами и может быть использовано для изготовления деталей и изделий

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам со спецсвойствами и может быть использовано для изготовления деталей и изделий конструкционного назначения, обладающих антистатическими свойствами.

Цель изобретения — повышение электропроводности материала, Способ получения предлагаемой пресскомпозиции заключается в следующем. Вискозную нить пропитывают путем протягивания через ванну с 50%-ным спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы. Пропитанную вискозную нить сушат, рубят на отрезки длиной 20 — 25 см.

Штапельное углеродное волокно пропитывзют путем погружения в пропиточную ван„„59„„1694404 А1 (л)л В 29 С 43/14, В 29 В 11/12, C 08 J 5L06 H 01 B 1 04 конструкционного назначения, обладающих антистатическими свойствами. Цель изобретения — повышение электропроводности материала, Способ получения композиционного ма ериала конструкционного назначения включает раздельную пропитку органического наполнителя и углеродного волокна фенолформальдегидной смолой, сушку, рубку органического волокнистого наполнителя, смешение компонентов и прессование. Смешивают компоненты, включающие рубленую вискозную нить и штапельное углеоодное волокно в соотношении, мас.%: фенолформальдегидная смола 40-60, рубленая вискозная нить 25-55; штапельное углеродное волокно 5-15, и перед и рессованием подвергают композицию

8 — 10-кратному сдавливанию между плитами пресса, нагретыми до 80 — 120 С, изменяя при этом направление приложения нагрузки после каждого сдавливания на взаимно перпендикулярное. 4 табл. ну, содержащую заданное количество этого д же 50%-ного спиртового раствора фенол- р формальдегидной смолы и сушат.

Рассчитанное количество приготовленных таким обра" îì волокон смешивают и с 4 целью повышения электропроводящих свойств эту смесь перед прессованием подвергают дополнительной обработке путем

8 — 10-кратного сдавливания между нагретыми до 80-120 С плитами пресса. Для этого подготовленную смесь пропитанных и высушенных волокон укладывают на нижнюю плиту пресса (матрицу) и опускают верхнюю плиту пресса (пуансон) до смыкания с матрицей. После поднятия пуансона сформированный в матрице пласт извлекают, сворачивают в рулон и устанавливают еер1694404

40

Табли ца1 тикально в матрицу, затем снова опускают пуансон. Эту операцию повторяют 8-10 раз, после каждого раза изменяя приложение нагрузки на 90,.

Получен ную и ресс-композицию перерабатывают в изделия на гидравлическом прессе методом прямого прессования при следующем режиме: температура 150160 С, давление 30 — 40 МПа, продолжительность 3 — 5 мин/мм толщины изделия.

Для устранения прилипания изделия к пресс-форме в качестве смазки используют олеиновую кислоту.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример ы 1 — 5, Вискозную нить

TY-6-06-4123-85 пропитывают спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы марки СФ-432А ГОСТ 18649-73 до достижения соотношения смола:волокно (вес,ч)=50;50. Штапельное углеродное волокно Углен-9 пропитывают при этом же соотношении. Пропитанные и высушенные волокна смешивают при соотношениях, укаэанных в табл. 1.

Пример 6. Вискозную нить пропитывают спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы до достижения соотношения смола: волокно (вес,ч)=40:60.

Штапельное углеродное волокно пропитывают при том же соотношении. Пропитанные и высушенные волокна смешивают при следующем соотношении; вискозная рубленая нить: штапельное углеродное волокно (вес.ч.)=50;10. Марка смолы СФ-010 ГОСТ

18694-73.

Пример 7, Вискозную нить пропитывают спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы до достижения соотношения смола: волокно (вес.ч,)=60;40. Штапельное углеродное волокно пропитывают при том же соотношении. Пропитанные и высу5 шенные волокна смешивают при следующем соотношении: вискозная рубленая нить: углеродное волокно (вес.ч,)=30:10.

Марка смолы СФ-010А.

Формула изобретения

10 Способ получения электропроводящего композиционного материала конструкционного назначения, включающий раздельную пропитку органического волокнистого наполнителя и углеродного волокна фенол15 формальдегидной смолой, сушку, рубку органического волокнистого наполнителя, смешение компонентов и прессование, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения электропроводности, в качестве органическо20 го волокнистого наполнителя используют вискозную нить, которую после рубки смешивают со штапельным углеродным волокном, при следующем соотношении компонентов, мас. ь:

Резальная фенолформальдегидная смола 40-60;

Рубленая вискозная нить 25-55;

Штапельное углеродное волокно 5 — 15 и перед прессованием пресс-композицию подвергают 8-10-кратному сда вл ива нию между плитами пресса, нагретыми до 80—

35 120 С, изменяя при этом направление приложения нагрузки после каждого сдавливания на взаимно перпендикулярное.

1694404

Таблица2

Примеры составов композиций

Таблица3

Примеры на способ (варьирование температуры и кратности сдавливания для оптимального состава ) Таблица

Сравнительный анализ по электропроводности и физико-механическим свойствам предлагаемого решения и прототипа

Значение показателя

Показатель

Материал по предлагаемому решению

Материал прототипа

6,50 10 —

4,29

2,65 ° 10

3,40 ° 10 но в количестве 5 — 15 мас. и - материал содержит углеродное волок

Разрушающее напряЖение при статическом изгибе,МПа ударная вязкость, кДж/м

Прочность амирующего волокна

Электропроводность, (pv Омсм) 204 -350

150 — 160

3,8 — 4,3 ГПа

Не определялась

Материал, полученный по способу-прототипу с заменой

CBM на вискозное волокно

70,0 — 65,0

35,0 — 30,0

0,1 0,2 ГПа

75,0 — 70,0

30,0 — 25.0

0,1 — 0,2 ГПа