Препрег

 

<и>821468

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090479 (21) 2775063/23-05 рцм. к.з

l с присоединением заявки Ио—

С 08 L 63/00

С 08 J 5/24

С 08 С 59/56

Государственный комитет

СССР. яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150481. Бюллетень И914 (53).УДК678. 027.

° 94(088.8) Дата опубликования описания 1504.81 (72) Авторы изобретения

Л.И.Фирсова, Т.И.Пилипенко, И.П.Хо

В.Н.Артемов и Т.P. (71) Заявитель (54 ) ПРЕПРЕГ

5-95

53-113

Изобретение относится к получению препрегов на основе эпоксидных смол и может быть использовано при создании пластиков.конструкционного назна.чения, используемых в машиностроении, судостроении и авиационной промышленности, Известно применение диаминодикарбоновой кислОты в качестве отвердителей в формовочных эпоксидных композициях, которые обладают длительной жизнеспособностью (1).

Однако вследствие плохой растворимости эти композиции не могут при.— меняться для получения препрегов. 15

Известна также композиция, содержащая эпоксидную смолу и в качестве отвердителя — комплексы.трехфтористого. бора ВГ30(С Н ) с аминами.

Эти отвердители позволяют получать 20 препреги с высокой жизнеспособностью (6 мес и более), а пластики на их основе имеют хорошие прочностные характеристики.Так,стеклотекстолит на основе эпоксидиановой смолы, отверждаемой комплексом трехфтористого бора с бенэиламином, характеризуется .рочностью при изгибе 63 кгс/мм, а препрег — жизнеспособностью, сохраняющейся в течение б мес (2 ). 30

Однако комплексы бора с аминами характеризуются повышенной коррозионной активностью; вследствие чего материалы на их основе не могут применяться совместно с металлами. Кроме того, трехфтористый бор является дорогим и дефицитным продуктом.

Наиболее близок по техническому решению к предлагаемому препрег на основе волокнистого стеклянного наполнителя и связу1ощего, содержащего триглицидилпарааминофенол,диглицидиловый эфир ортофталевой кислоты и полиамин при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.:

Волокнистый стеклянный .наполнитель 100-900

Триглицидилпара- 5-95, аминофенол

Диглицидйловый эфир ортофталевой кислоты

Полиамин

Данный препрег обладает достаточно высокой стойкостью к термоударам и прочностью при изгибе (3 ).

Однако жизнеспособность данных препрегов является недостаточной.

Цель изобретения — повыаение жизнеспособности препрегов с сохранением

821468 высокой прочности пластиков на их основе.

Поставленная цель достигается тем, что препрег в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель — соль ароматического амина и фталевой кислоты при следующем соотношении компо5 неитов, вес.ч.".

Эпоксидная смола 100

Соль ароматического амина и фталевой

10 кислоты 18,3-43 Волокнистый армирующий наполнитель 170-420

Соль ароматического амина и фталевой кислоты описывается формулой

Г фГ""-".""3, 20 где 2 - группа, выбранная из числа следующих: о 1 2

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холо- 35 дильником, загружают компоненты связующего (см. табл.1). Смесь перемешивают в течение 10-15 мин до полного растворения компонентов. Полученным раствором пропитывают 17 вес.ч. yr- 40 леродной ленты марки Лу-11, которую сушат при комнатной температуре в течение

20-24 ч для удаления растворителя.

Препрег разрезают на куски, укладыТаблица 1

I I l 1 I

Компоненты, вес.ч.

Эйоксйдиановая смола ЭД-20

70 70 50 50 — 100

Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 22

30 — 50

100

Эпоксидная смола диглицидилфталат.

Эпоксирезарциновая смола

50

100

Соль фталевой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана

Соль фталевой кислоты и п-аминобензолсульфоамида

18,3 18 3 26

35 43

35

-Я - 3- о 1 3 "НЗ вают в пакеты и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке в сушильном шкафу при

140 С в течение 5 ч и при 160ОC в течение 3 ч.

Пример 2. Связующее готовят аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя берут 470 вес.ч. стеклоткани ACTT-(6)-С .

Пример 3. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим. пропитывают 420 вес.ч, стеклоткани ACTT-(б)-С . Стеклопластик о 2 прессуют при 120 С и давлении 5 кгс/см в течение 3 ч. Пластик подвергают предварительной термообработке в сушильном шкафу при 140 С в течение 5 ч и при 160 С вЂ” в течение 3 ч.

Пример 4. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным раствором. пропитывают 210 вес.ч. углеродной ленты "Кулон". Пластик прессуют при 120 С в течение 3 ч, затем под3 ергают термообработке в сушильном кафу при 140 С в течение 5 ч и при

160 С вЂ” в течение 3 ч.

Пример 5. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Связующим пропитывают 400 вес.ч. стеклоткани

ACTT- (б)-С2. Режим получения пластика аналогичен примеру 4.

Пример 6. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим пропитывают 350 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при комнатной температуре в течение

20-24 ч для удаления растворителя.

Препрег режут на заготОвки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке в термошкафу при 140 С в течение 5 ч и при 160 С вЂ” в течение

3 ч.

821468

Продолжение табл. 1

Примеры

Компоненты, вес.ч.

6 7

Ацетон технический

96 96 120 65 72 61 70

Этилцеллозольв

30 65 72 61 70 70

27 27

II р и м е р 7. Связующее готовят lO аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным свя- зующим пропитывают 380 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при комнатной температуре 20-24 ч для удаления растворителя. Препрег режут на заготовки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение 3 ч. Углепластик подвергают термообработке о в термошкафу при 140 С в течение 5 ч при 160 С вЂ” в течение 3 ч. о

Пример 8. Связующее готовят аналогично примеру 1, но при другом соотношении компонентов. Полученным связующим пропитывают 420 масс.ч. углеродной ленты марки ЛУ-П и сушат при .комнатной температуре в течение 20-

24 ч для удаления растворителя. Пре1 Х () ) 1 3

Показатели

Жизнеспособность препрега, мес.

80 сут

> 6

Прочность при изгибе, кгс/мм

70 70 69

108

79 82

72 72

38 55 66

11500 12500 13000

Прочность при межслоевом сдвиге, кгс/мм 5,6

18, 3-43

Формула изобретения

Препрег на основе волокнистого. армирующего наполнителя н связующего, О содержащего эпоксидную смолу и аминный отвердитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков на их основе, он в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель - со чь ароматического амина и фталевой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.ч.

Эпоксидная смола 100

60 .Соль ароматического амина и фталевой кислоты

Волокнистый армирующий наполнитель 170-420

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3963796,кл.260-37, 1976.

2. Ли Х;, Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам, И., "Энергия", 1973, с.119.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2654866/23-05, кл. С 08 L 63/02, 1978 (прототип).

Тираж 530 Подпйсное

ВНИИПИ Заказ .1712/39

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ! 1

Прочность при сжатии кгс/мм

Модуль упругости при изгибе,кгс/мм 13500 прег режут на заготовки, укладывают в пакет и прессуют при 120 С в течение

3 ч. Режим последующей термообработки аналогичен примеру 7.

Сравнительные данные физико-механических свойс в препрегов и пластиков на их основе, полученных соглас-, но примерам 1-8, приведены в табл.2.

Как видно иэ приведенных данных, препреги, получаемые согласно изобретению, обладают повышенной жизнеспособностью, а пластики на их основе— достаточно высокими прочностными свойствами.

Кроме того, полученные материалы не являются дорогостоящими в связи с применением более дешевого и менее дефицитного отвердителя.

Та блица 2