Способ получения волокнонаполненного композиционного материала

 

Сущность изобретения: волокнистый наполнитель пропитывают раствором анилинфенолформальдегидной смолы, проводят формообразование заготовки и отверждение, а также операцию обработки постоянным магнитным полем либо после пропитки при напряженности магнитного поля 9000-11000 Э 3-20 с при взаимно-перпендикулярном расположении армирующих нитей и силовых линий магнитного поля, либо на стадии отверждения при напряженности магнитного поля 800 - 1000 Э в течение 5-7 ч при расположении армирующих нитей параллельно или перпендикулярно магнитным силовым линиям. 1 табл. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 29 С 35/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО .,(Л

О О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843943/05 (22) 28,06.90 (46) 07,01.93, Бюл. М 1 (71) Энгельсский филиал Саратовского политехнического института (72) В,Н. Студенцов и Л.А, Панюшкина (56) Николаев А;Ф. Синтетические полиме-. ры и пластические массы на их основе, М.Л.; 1966, с.768.

Авторское свидетельство СССР

N- 973574, кл, С 08! 61/14, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНОНАПОЛНЕННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области получения композиционных материалов (KM) на основе анилинфенолформальдегидной смолы, армированной однонаправленным волокнистым наполнителем. Новый способ рекомендуется использовать для получения конструкционных материалов и изделий из

КМ.

Традиционно отверждение термореактивных связующих, к которым относятся анилинфенолформальдегидные смолы, проводят при повышенных температурах и(или) под действием отвердителей. При этом структуру и свойства получаемых КМ регулируют двумя путями: путем качественного и количественного подбора состава системы (подбор наполнителя, смолы, отвердителя, введение добавок); путем изменения параметров процесса отверждения (температура, давление, продол>кительность), Известен способ (прототип) получения

КМ на основе анилинфенолформальдегид„„. Ж„„1785909 А1 (57) Сущность изобретения; волокнистый наполнитель пропитывают раствором анилинфенолформальдегидной смолы, проводят формообразование заготовки и отверждение, а также операцию обработки постоянным магнитным полем либо после пропитки при напряженности магнитного поля 9000 — 11000 Э 3-20 с при взаимно-перпендикулярном расположении армирующих нитей и силовых линий магнитного поля, либо на стадии отверждения при напряженности магнитного поля 800 — 1000 Э в течение 5 — 7 ч при расположении армирующих нитей параллельно или перпендикулярно магнитным силовым линиям, 1 табл. 2 ил. ной смолы и волокнистого наполнителя, включающий пропитку волокнистого наполнителя раствором анилинфенолформальдЕгидной смолы, формообразование и отверждение заготовки (2), Прочности cr, при статическом изгибе

КМ, полученных известным способом, являются величинами порядка 1 МПа. В заявляемом способе ои составляет около 100-200

МПа.

Целью изобретения является повышение прочности при статическом изгибе и удельной ударной вязкости однонаправленного КМ на основе полиарамидного волокна.

Цель достигается тем, что по способу получения волокнонаполненных КМ, включающему операции пропитки волокнистого напал нителя раствором анилинфенолформальдегидной смолы, формообразования и отверждения заготовки, дополнительнс проводят операцию обработки постоя tHblv

1785909 магнитным полем либо после пропитки при напряженности магнитного поля 9000 — 11000

Э в течение 3 — 20 с при взаимно перпендикулярном расположении армирующих нитей и силовых линий магнитного поля, либо на стадии отверждения при напряженности магнитного поля 800 — 1000 Э в течение 5 — 7 ч при расположении армирующих нитей параллельно или перпендикулярно магнитным силовым линиям.

Дополнительный положительный эффект первого варианта состоит в том, что он позволяет заменить магнитную обработку всего изделия предварительной сравнительно кратковременной магнитной обработкой отдельных нитей или их пучков, которые входят в состав изделия.

Дополнительным положительным эффектом второго варианта является возможность целенаправленного преимущественного увеличения одной или другой прочностной характеристики при общем увеличении прочностных характеристик.

На фиг,1 изображена схема получения

КМ, где нить с питающей катушки 1 подается в пропиточную ванну 2 с раствором смолы, пропитанная нить проходит через межполюсное пространство электромагнита 3 и поступает на приемное устройство 4; на фиг.2 — схема влияния ориентации армирующих волокон относительно магнитных силовых линий на структуру связующего в переходном слое: а — армирование перпендикулярно, б — армирование параллельно магнитным силовым линиям. Ориентация дипольных молекул олигомеров или их полярных сегментов вдоль поля приводит к увеличению. массы межузловых цепей (а) или к увеличению концентрации узлов сшивки (б) и соответственно к преимущественному увеличению удельной ударной вязкости ауд (а) или к преимущественному увеличению прочности при статическом изгибе о, (б).

П р и м.е р 1 (по способу-прототипу).

Полиарамидную нить пропитывают раствором анилинфенолформальдегидной смолы.

Из полученного препрега формуют пластины и отверждают при повышенных температурах.

Пример 2. Пример по примеру 1, о тл и ч а ю шийся тем, что после пропитки дополнительно проводят операцию обработки постоянным магнитным полем (ПМП)

5 напряженностью 1000 Э в течение 3 с при взаимно перпендикулярном расположении армирующих нитей и силовых линий магнитного поля (фиг.1). Далее по примеру 1.

Пример 3, Пример по примеру 1, о т10 л и ч а ю шийся тем, что операцию обработки постоянным магнитным полем проводят на стадии отверждения при напряженности магнитного поля 900 Э в течение 6 ч при расположении армирующих нитей параллельно

15 магнитным силовым линиям.

П риме р 4. Пример по примеру 3, отл и ч а ю шийся тем, что отверждение проводят при расположении армирующих нитей перпендикулярно магнитным сило20 вым линиям.

По примеру 3 величина о увеличилась на 91, величина ауд на 47 по сравнению с примером 1. По примеру 4 величина o увеличилась на 58, величина ауд — на

25 135 по сравнению с примером 1 (таблица

1). Это объясняется на фиг.2.

Формула изобретения

Способ получения волокнонаполненного композиционного материала на основе

30 анилинфенолформальдегидной смолы и волокнистого наполнителя, включающий операции пропитки волокнистого наполнителя раствором а нилинфенолформал ьдегидной смолы, формообразования и отверждения

35 заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности при статическом изгибе и удельной ударной вязкости однонаправленного композиционного материала на основе полиарамидного волок40 на, дополнительно проводят операцию обработки постоянным магнитным полем, либо после пропитки при, напряженности магнитного поля 9000-11000 Э в течение

3 — 20 с при взаимно перпендикулярном рас45 положении армирующих нитей и силовых линий магнитного поля, либо на стадии отверждения при напряженности магнитного поля

800 — 1000 Э в течение 5 — 7 ч при расположении армирующих нитей параллельно или перпен50 дикулярно магнитным силовым линиям.

1785909

Влияние условий получения на прочностные характеристики

* — Над чертой — при обработке пропитанной нити, под чертой — при отверждении;

** — НН вЂ” без магнитной обработки пропитанной нити, отвержение без ПМП;.

НМ вЂ” без магнитной обработки пропитанной нити, отверждение в ПМП;

МН вЂ” с магнитной обработкой пропитанной нити,отверждение без ПММ; знаками 1. и II обозначается соответственно перпендикулярное и параллельное расположение нитей относительно магнитных силовых линий (перед буквами — при магнитной обработке пропитанной нити, поСле букв — при отверждении в ПМП ) .

Фиг. 1

Фиг. 2

Составитель И,Симакина

Техред М.Моргентал Корректор Л,Ливринц

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 219 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5