Способ получения армированных углеродным волокном материалов

Авторы патента:

D06M15/21 - высокомолекулярными соединениями, получаемыми реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

D01F11/14 - обработка органическими соединениями, например высокомолекулярными соединениями

Союз Советскнх

Соцмааыстнмеских

Республнк

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРETEHИЯ

К ИАГЕНТУ (1 ) 433668

Гввударвтввнный

Свввтв Мнннстрв на делам нзобр н втнрытн

Иностранпы

Мишель Брие и Жерар Риес

1франция

Иностранная фирма Комисоарьцт а л Энержи Атомик" (Франция) {i ) Лыторы и юбретения

LJ (71) . заявитель (S4) СПОСОБ ПОЛУ ЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЬМ

ВОЛОКНОМ МАТЕЯ4АЛОВ

Изобретение относится к про изводству армированных углеродным волокном мате жалов.

Известен способ получения армированных углеродным волокном материалов путем смешения углеродных волокон с термореактивным связующим и последующего формования. Однако получаемые этим способом материалы не обладают высоким пределом очности на сдвиг. елью изобретения является разра отка способа, обеспечивающего получение материала с высоким пределом прочности на сдвиг.

Эта цель достигается тем, что углеродные волокна предварительно обрабатывают блок- или привитым сополимером, содержащим два типа полимерных звеньев, один из которых способен химически связываться с углеродным волокном, другой - со связующим. Сначала углерод ные волокна обрабатывают одним типом полимерного звена, способным

2 химически связываться с углеродным волзкном, а затем другим, способным химич9ски связываться сО свя аующим.

Обработанные таким образом уа леродные всаокна вводят в тераореактивное связующее, выработанное из группы, содержащей полиэфирное, эпоксидное или полиимидное связую)о щее.

В предлагаемом способе исполь. зуют блок-сополимер типа А-В, в котором В фиксировано в конце цепи А, или привитой сополимер типа A-В, 15 в котором В в виде привитых ветвей фиксировано на звене полимерной цепи А.

Блок-сополимер может также быть типа А-В-А или типа В-А-В, ю где А представляет собой звено полимера, способное образовывать химическую связь с волокном углерода, В - звено полимерной цепи, совместимое со смолой.

25 В качестве пслимеров, состаэ433668

4 ляющих звено полймерной цепи А со- тельно подученный блок-сополимер полимера, используют полиизопрен, А-В путем прививки звена А по анион полибутадиен, соп>лимер бутадиен- ножу механизму или эа счет образова акРяовая кислота, сополимер бутади ния ионных связей. ен-метакрыовая кйслота, полиизо- 5 П р и м e y I. Окисляют волок5утен полисилоксаны, полиакрилаты, на углерода озоном при 70ОС в течеПолимер В должен быть совмес- ние б час. После обработки О,I н. зим со смол>й, т.е. должен содер- . аствором едкого натра при кипении жать полярные группы, например ан в течение 8 час и подкисления О,I н. гидридные, слоиноэфирные, нитриль- )0 хлористоводородной кислотой промыные, гидроксил, карлбокс, или вают волокна дистиилированной водой, двойные связи. сушат их и обрабатывают метанолатом

В качестве полимеров, представ- натрия в присутствии енол9талеина. ляющих собой звено полимернои це- ° чение 24 час в раство 0 1 б сОе)лимера, предварительно обдабот ного метанолатом натрия в 700 см бензола с ХОЯ ацетона Блок-сосополимер полиэтилен-малеиновыд 2о полимер представляет со ои лок-со ангидрид, сополимер поливинил пи полимер карбоксилированного изоридин. прена со стиролом и малеиновым

11ривитой сополимер типа А-В фиксирувт след щим об зо: сна- . „Ромывают волокна ацетоном и чала ф1ксиРУют звено А на волокне, условия доравания следующие: затем привйвают звено В к А. д ств, вено эластомера А фиксируют личе т л

ыа волокне путем прививкй его по эпоксидная смола ° ° ° ° ° ° " радикальному или ионному механизму. „а н„""рор„1овайия кг/с, л2 2

Прививка по радикальному меха-зо "-авле ие " р0 "r

НИЗМУ COC T ит B IICOIИМЕрнэацИИ ПРИ ТЕМПЕРИтУ Ра е С нагревании в присутствии таких ве- Продолжительность, час ществ, как перекиси, гидроперекиси, о " ормовани" пре ар„ азопроизвод ые, или окислительно- пРопитывают волокна в течение 30 восстановительной системы или под з5 мин при 80 С растю юм смолы ( действием излучения. смолы в 2 г ацетона . После ОбезПрививка по анйонноглу механиз„воживаниЯ их снова пРопитывают п и му заключается в дезактивации анион тех же продолжительности и темпера ного полимера А на поверхности уг» туре смолой и отвердителем, леродного волокна или в нарастании 4о Измену разрывную нагрузку полимерной цепи A непосредственно- при cA»re(o p3 g 6 ""ир " го на волокне, предварительно ме- композиций, изготовленных предлагае. талли зовашгом, например, литием. мым способом °

IoxKo также фиксировать звено фя с равнения измеряют Разрыв эластомера А на водо кне ионными 45 ную нагрузку армированных коглпоэи связями водородно. i, дипольной свя- ци11, содержащих волокна обработанзью, за счет образования соли), для ные только озоном (при 0ОС в течеполучения которых создают <эункцио- ние 5 час). нальные полярные группы, такие как карбоксильные, одновременно на во- R, P ">". 3 " локне и на полимере а например 5,58 кг/мм2, при окислении О,+ сополимеризуя полимер Л с мономе- блок-сополиглер 6,43 - О,ХЗ к /мгл ром, наприг1ер с акрилово11 кислотой Следует отметить, что разрывили метакриловой кислотой, или под- ная нагрузка сдвига а лироы пноЛ вергая его вэаииопеэствню с реак- ээ коипсэиаии, содэриаюез. несбрэсотадтивом, таким как тиогликолевая ные волокна, составляет 4,v кг-мм . кислота. Пример ?. Окис.яют и обра

После фиксирорания звена поли- батывают волокна углерода в усло р А "а волокне ФиксиРУBT 3j3eao виях примера . Эатгл смачивают вопол11мера 0 на полимере Л ковалентны локна в растворе чистого карбоксими или ионными связяии. содержащего сополимера изонрена

1"ще один вариант способа эа- со стиролом и малеиноиым ангидриключается в тон что непосредствен- you (f@=cgA1 со следуидии соотэоие.

go as волокне фиксируют предвари- инеи звеньев t33668

Составитель В ° Чиотяк ОВа ре к р Оа Кузнецова т-! еа . раас!41!Б эа к !,!)ектор н,д „илс1 „, Тираж. 3 ф н:, ..йфО/

Ноаиисиое

ill !!1! !!!! Госулврствеииото комитета Совета Министров C(-ÑÐ ио аслам иаобретсиий и открытий

Москва, ll3035, Раушская иаб., 4

l!рсдириятие «!1атсит», Москва, Г-)9, Бережковская иаб., 24

IE (М = 25 000) 23,6Я СМА 76,47о

Затем проиыпают волокна и вводят их в эпоксидную смолу типа

СПЗА 24/556/НТ973. Разрывная нагрузка на сдвиг полученноц композиции составляет 6,82 кг/мм б.

Пример 3. Окйсляют и обрабатывают всиокна углерода, как в предыдущих прюмерах. - атем смачи- 0 вают волокна в растворе кар5оксилосодержащего сополимера П -СЫА .сырец.!, содержащего 4Т/. полиизопрена, мол.вЛ2 000. Далее поступают, как в п щем йримере. Раз- 15 дывная нагрузка на сдвиг ари рованíî i композиции 6,66 кг/ы:.л-.

Пример 4. После окисления и обработки волокон углерода в тех же условиях, что и в предыду- 20 щих примерах, вводят их в раствор жфоксилсодержащ!его привитого сополимера 7Л-CQA (сырец), который содЕржИт 44,5, ПОЛИИЗОПрЕйа И 55 Оо. стирол-иалеинового ангидрида. 8атем 25 смачивают их в эпоксиднои смоле в аналогичных условиях. Разрывная нагрузка на сдвиг полученнои арыированно к композиции составляет 7,7

П р и и е р 5. Применяют не содержащий карбоксйльных групп сопо. лимер ПИ/СЫА, где звенья С!;!А привиты к полилзойрену, в следующих про oI UD: (М = I5 000) ПИ Х5Я,СМА 8, gg растворяют полиизопрен только в ацетоне и получают эмульсию. Затем обрабатывают O,I н. едким натром так, чтобы обрабатйвать одну 40 ангид идную группу из двух. алее смачивают волокна, предварительно окисленные и обработанные, как в предыдущих примерах, в

6 сополимере, затем в эпоксидноч смоле., 5вейья полимерной цепи С!лА реагируют одновременно с основным компонентом и с волокнамм.Разрывная нагрузка сдвига полученнод композиции составляет 6,I2 кг/мм .

П р и м в р 6. Применяют звено эластомера, состоящего из карбоксильного полибутадиена (i(3 â вЂ” I5 000), содержащего 0,7 вЂ” 0,8.ХФ групп

СООН/г полимера. После фиксирования этого звена полймерной цепи на предварительно окисленном воздухоул волокне прививают в присутствии пе рекиси бензоила соплимер СНА при

60 С в бензольной среде. т азривная нагрузка сдвига составляет 6,95

KL"/ÌM .

Предме т изобретения

I. Способ получения армированных угле родным волокном материалов путем смешания углеродных волокон с термореактивным связуюуи, выбранным из группы, содержащей полиэфирное,или эпоксйдное, или полиимиданое связующее, и последующего !,!ормования, отличающийся тем, что, с целью повышеши предела прочности на сдвиг, углеродные волокна предварительйо обрабатывают блок- или привитым сопзльплером, содержапппл два типа полимерных звеньев, один . из которых способен химически связываться с углеродным волокном,другой вЂ” со связующим.

2. Способ по и. I,oTëè÷àâùèÂся те, что сначала углеродные волокна обрабатывают одним типом пслимерного звена, способным хиыически связываться с углеродным волокнои, а затеи другим, способным химически связываться со связующим,

Похожие патенты:

Пропиточный состав // 284732

Способ получения сажи, продукт сажи и его использование // 2173326

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении наполнителей для пластмасс, бумаги, резиновых смесей, волокон и текстильных композиций

Карбонизация целлюлозных волокнистых материалов в присутствии кремнийорганического соединения // 2256013

Способ изготовления композиционного материала на основе термопластичных матриц // 2266988

Изобретение относится к технологии изготовления композиционного материала на основе термопластичных матриц и может быть использовано в машиностроении для изготовления деталей узлов трения

Способ изготовления упрочняющего элемента на основе углеродного волокна для пневматической шины // 2270281

Изобретение относится к области изготовления упрочняющих элементов, вводимых в изделия на основе каучука - приводных ремней, шлангов, автомобильных шин

Способ получения суперпрочного легкого композиционного материала // 2419691

Изобретение относится к области получения суперпрочных легких композиционных материалов (КМ) на основе полимерных наполнителей, в частности многофиламентных высокопрочных высокомодульных полиэтиленовых (ВВПЭ) волокон и полимерных связующих, которые могут быть использованы в судостроении, авиастроении, химической промышленности, в том числе для изготовления материалов баллистической защиты

Способ приготовления композиции для пропитки углеродного волокна // 2451037

Изобретение относится к технологии получения объемно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов, в частности к приготовлению композиций для пропитки углеродных волокон, и может быть использовано при производстве эррозионно-стойких теплозащитных деталей в авиационной, ракетно-космической и химической отраслях промышленности

Способ уменьшения ползучести и увеличения модуля упругости сверхвысокомолекулярных высокопрочных высокомодульных полиэтиленовых волокон // 2467101

Изобретение относится к сверхвысокомолекулярным высокопрочным высокомодульным полиэтиленовым волокнам (СВМПЭ-волокна), а именно к области улучшения физико-механических характеристик волокон: к снижению их ползучести и увеличению модуля упругости

Способ получения композиционного материала // 1801968

Способ получения препрега // 1840610

Изобретение относится к способу получения препрега, который может быть использован в авиа-, ракетостроении и других областях техники для изготовления изделий типа тел вращения (цилиндров, конусов и т.п.)

Состав для аппретирования углеродных волокон // 1840619

Изобретение относится к технологии получения углеродных волокон, в частности к составам для их аппретирования

Огнестойкий текстильный материал // 2137607

Изобретение относится к производству огнестойких текстильных материалов со специальным покрытием для использования их при изготовлении огнестойких фильтрующих средств индивидуальной защиты

Состав для пропитки текстильных материалов // 2187521

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к пропиточным составам, повышающим прочность связи текстильного материала с резиной

Огнестойкий текстильный материал // 2219295

Изобретение относится к производству огнестойких текстильных материалов для фильтрующих средств индивидуальной защиты

Композиция для нитей, нити с улучшенными свойствами и применение этих нитей // 2326999

Изобретение относится к технологии получения нитей, волокон, филаментов, в частности, к композиции, которая может быть нанесена на эти нити, волокна, филаменты

Антимикробный целлюлозный волокнистый материал // 2015233

Изобретение относится к текстильному производству, а именно к антимикробным волокнистым материалам, которые могут быть использованы в различных областях народного хозяйства для специальных изделий, в виде спецпрокладок, постельного белья, одежды

Способ отделки комплексных нитей из ацетатных волокон или их смеси с полиэфирными волокнами // 1162881

Подложка, содержащая вспененные полезные агенты, и способ ee получения // 2575263

Изобретение относится к производству абсорбирующих нетканых изделий и касается подложки, содержащей вспененные полезные агенты, и способа ее получения. Включает волокнистое полотно и слой полезного агента, где полезный агент выбран из композиции добавки, усиливающего компонента и их комбинаций, при этом полезный агент находится во вспененном состоянии и закреплен на поверхности волокнистого полотна в результате выполнения крепирования. Способ крепирования нетканой подложки включает следующие этапы: (a) обеспечение наличия нетканой подложки; (b) расположение аппликатора вблизи горячей непроницаемой сушильной поверхности; (c) нанесение с помощью аппликатора на сушильную поверхность водного вспененного полезного агента; (d) образование вспененным полезным агентом на сушильной поверхности клейкой пленки; (e) непосредственное скрепление нетканой подложки с клейкой пленкой, находящейся на сушильной поверхности; и (f) соскабливание закрепленной нетканой подложки и клейкой пленки с сушильной поверхности. Изобретение обеспечивает создание способа нанесения композиции добавки как таковой, или в комбинации с частицами, усиливающими мягкость, на поверхность сушильного устройства и в конечном итоге, на подложку, с целью получения подложки с повышенной мягкостью. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил., 17 табл., 10 пр.

Подложки, содержащие вспененные полезные вещества для повышенных преимуществ подложек // 2615704

Изобретение относится к области впитывающих нетканых изделий и касается подложки, содержащей вспененные полезные вещества. Нетканая подложка содержит волокнистое полотно, определяющее поверхность, и слой полезного вещества. Полезное вещество представляет собой добавочную композицию. Полезное вещество является вспененным и связано с указанной поверхностью волокнистого полотна посредством процесса крепирования так, что добавочная композиция на указанной подложке образует поверхность, которая более похожа на пленку, чем подложка. Нетканая подложка является напечатанной и демонстрирует улучшенную в сравнении с необработанной подложкой печать. Изобретение обеспечивает создание нетканой подложки для впитывающих изделий, которая демонстрирует улучшения, выбираемые из тактильного ощущения, печати, пухлости, упругости/растяжимости, уменьшения гистерезиса, способности к сокращению, уменьшения складчатостей и их сочетаний в сравнении с необработанной подложкой. 2 н. и 38 з.п. ф-лы, 10 ил., 5 табл., 3 пр.

Многослойный лист и вспененный многослойный лист // 2645564

Изобретение относится к многослойному листу и вспененному многослойному листу, которые подходят для таких областей применения, как вспененные обои и различные декоративные материалы. Многослойный лист содержит по меньшей мере содержащий вспенивающий агент смоляной слой на волокнистой подложке, причем (1) содержащий вспенивающий агент смоляной слой содержит этиленовый сополимер и олефиновый сополимер, содержащий по меньшей мере ангидрид α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты в качестве составляющего мономера и (2) этиленовый сополимер является по меньшей мере одним компонентом, выбираемым из группы, состоящей из сополимеров этилена со сложным эфиром α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты и сополимеров этилена с виниловым эфиром карбоновой кислоты, где содержащий вспенивающий агент смоляной слой является сшитым. Многослойный лист имеет приемлемую поверхностную прочность и превосходные свойства адаптации к отделанной поверхности. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.

Многослойный лист и вспененный многослойный лист // 2648075

Изобретение относится к многослойному листу и вспененному многослойному листу. Многослойный лист содержит по меньшей мере содержащий вспенивающий агент смоляной слой на волокнистой подложке, где содержащий вспенивающий агент смоляной слой содержит этиленовый сополимер и полимер на основе ненасыщенной карбоновой кислоты, содержащий в качестве мономерного компонента по меньшей мере одну ненасыщенную карбоновую кислоту, выбираемую из группы, состоящей из акриловых кислот и метакриловых кислот. При этом этиленовый сополимер является по меньшей мере одним компонентом, выбираемым из группы, состоящей из сополимеров этилена со сложным эфиром α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты и сополимеров этилена с виниловым эфиром карбоновой кислоты. Технический результат заключается в получении многослойного листа, подходящего для получения вспененного многослойного листа, который имеет улучшенную поверхностную прочность. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.