Препрег

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Севетсннх

Сецнаектюмкннх

Ресеубянк (ii)821469 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 090479 (21) 2775146/23-05 (51)М, Кл.

С 08 " 63/00

С 08 У 5./24

С 08 G 59/56 с присоединением заявки Ио—

ГосударствеммыВ коимтет

СССР мо девам мзобретеммм м открытмм (23)Приоритет

Опубликовано 1504.81,Бюллетень Й9 14

Дата опубликования описания 15.04.81 (53) ДК 678. 027.

° 94 (088.8) Т. И. Пигипенко, Л. И. Фирсова, И. П.

Т. P. Капитонова и В. Н, Артемов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕПРЕГ

5-95

Изобретение относится к получению препрегов на основе эпоксидной смолы, предназначенных для изготовления высокопрочных конструкционных материалов в машиностроительной и авиационной промышленности.

Известна формовочная композиция, содержащая эпоксидную смолу и в качестве отвердителя — дикарбоновую кислоту (1)..

Однако вследствие плохой растворимости эти соединения не пригодны для получения препрегов.

Известна также композиция, содержащая эпоксидную смолу и комплекс трехфтористого бора с бензиламином.

Препреги на основе этой композиции обладают длительной (6 мес, и более) жизнеспособностью, а армированные пластики - высокими прочностными, свойствами. Так, стеклотекстолит на основе эпоксидиановой смолы, отверждаемой комплексом трехфтористого бора с бензиламином, обладает прочностью при изгибе 68 кгс/мм, а препрег - жизнеспособностью в течение б мес. f2)., Однако комплексы трехфтористого бора с аминами характеризуются повышенной коррозионной активностью, вследствие чего материалы на их осно ве не могут применяться совместно с металлами. Кроме того, трехфтористый бор является дорогим и дефицитным.

Наиболее близок по техническому решению к предлагаемому препрег на основе волокнистого стеклянного . наполнителя и связующего, содержаще© го триглицидилпарааминофенол,диглицидиловый эфир ортофталевой кислоты и полиамин Х при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Стеклянный напол15 нитель 100-900

Триглицидилпарааминофенол

Диглицидиловый эфир ортофталевой

20 кислоты 5-95

Полиамин Х 53-113

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

Однако жизнеспособность данных препрегов является недостаточнгй.

Цель изобретения — повышение жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков а0 на их основе.

821469

Поставленная цель достигается тем, ч о препрег в качестве отвердителя ссдержит латентный отвердитель — соль мелеиновой кислоты и ароматического амина при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксидная смопа

Соль ароматического амина и малеиновой

KHCJI0TH

Армирующий наполнитель

70 430 10

Соль ароматического амина и маленковой кислоты описывается формулой (OOC.-CH=CH-.CO0) INH >-Ar NH>) где Ar- группа, выбранная из числа следующих: 15

0 0 б — бН бН- бО О N3I.Q= АР -МН3

) гдето -группа, выбранная из числа следующих: о о -О---COO. " Н3

0 у М2 25

©- "

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают следуюшие ингредиенты, вес. ч.:

Эпоксидиановая смола

ЭД-22 50

Эпоксиноволачная смола

35 с эпоксидным числом 22 50

Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана 15

Ацетон 103 40

Этилцеллозольв 12.

Смесь перемешивают до полного растворения компонентов. Полученным раствором пропитывают 170 вес. ч. углеродной ленты марки Лу-П. Препрег 45 сушат при комнатной температуре для удаления растворителя в течение

20-24 ч. Препрег разрезают на куски, укладывают в пакеты и прессуют при

120 С в течение 2 ч. Углепластик подо вергают термообработке в сушильном .шкафу при 140 С в течение 5 ч и при

160 С вЂ” в течение 3 ч.

11-18

Полученный углепластик следующими свойствами: прочность при изгибе, кгс/мм2 прочность при сжатии, xrc/ìì< прочность при межслоевом сдвиге, кгс/мм модуль упругости при изгибе, кгс/мм жизнеспособность препрега, мес. обладает

76

72

d0 б,l

)б 65

Пример 2. Связующее готовится аналогично примеру 1, только в качестве армирующего наполнителя берется 420 вес. ч. стеклоткани марки

ACTT (б) С2

Стеклопластик обладает прочностью при изгибе 72 кгс/мм . Жизнеспособность препрега сохраняется в течение более. чем 6 мес.

Пример 3. Получают связующее нри следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 22 30

Эпоксидиановая смола

ЭД-22

Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифейияметана 11

Ацетон 102

Этилцеллозольв: 11

Полученным раствором пропитывают

400 вес. ч. стеклоткани марки

ACTT (б) С2

Стеклопластик прессуют при 100 С и удельном давлении прессования

5 кгс/мм в течение 3 ч. Затем под2

-а-. вергают термообработке в сушильном шкафу при 140 С в течение 5 ч и прн

160 C — в течение 3 ч.

Прочность стеклопластика при изгибе 73 кгс/мм . Жизнеспособность

2 препрега сохраняется в течение бо- . лее. чем 6 мес.

Пример 4. Связующее для препрега получают аналогично примеI ру 1 при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 22 100

Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенил метана 12

Ацетон 102

Этилцеллозольв; 11

Полученным раствором пропитывают

430 вес. ч. стеклоткани ACTT- (б) -С2.

Условия получения пластика аналогичны примеру 1.

Прочность стеклопластика при изгибе 70 кгс/мм 2. ЖизнеспособноСть препрега сохраняется я течение более, чем б мес.

II р и м е р 5. Получают стеклопластик при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксиноволачная смола

ЭД-22 100

Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана 18

Ацетон 90

Этилцеллозольв 10.

Стеклоткань ACTT-(б)-С2 430

Прочность стеклопластика при изгибе 68 кгс/мм. Жизнеспособность

821469

Формула изобретения

Составитель О. Серовская

Редактор A. Гук Техред N.påéâåñ КорректорЕ.Рошко

Заказ 1712/39 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 препрега сохраняется в течение более чем 6 мес.

Пример 6. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают следующие ингредиенты, вес. ч.:

Эпоксидная смола диглицидилфталат 100

Соль малеиновой кислоты и 3,3-диметил4,4-.диаминодифенилметана 12

Ацетон 95

Этилцеллозольв; 10

Смесь перемешйвают до полного растворения компонентов, Полученным раствором пропитывают 400 вес. ч. стеклоткани марки АСТТ-(б) -С . Препрег сушат при комнатной температуре в течение 20-24 ч ., разрезают на куски, укладывают в пакеты и прессуют при 120 С в течение 2 ч. Углепластик о подвергают термообработке в сушиль- 20 ном шкафу при 140"С в .течение 5 ч и при 160ОC — в течение 3 ч

Полученный углепластик обладает прочностью при изгибе 81 кгс/мм2.

Жизнеспособность препрега сохраняет- 25 ся в течение 6 мес.

Пример 7. Получают связующее аналогично примеру 6 при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Триэпоксид изометил- 30 тетрагидрофталевой кислоты 50

Эпоксиноволачная смола

Соль малеиновой кислоты и 3,3-диметил-4,4диаминодифенилметана 15

Ацетон 100

Этилцеллозольв 15

Полученным раствором пропитывают 40 стеклоткань марки ACTT-(б) -Сй . Условия получения стеклопластика аналогично примеру 6.

Жизнеспособность препрега сохраняется в течение 6 мес..Прочность 4S стеклопластика при изгибе 75 кгс/мм

tI p и м е р 8. Получают препрег . согласно (3), стеклопластик на осно ве которого обладает следующими свойствами: прочность при изгибе, кгс/мм 2 108 жизнеспособность препрега, сут 80, Как видно из вьиаеприведенных( данных, препреги, полученные согласно изобретению, обладают высокой жизнеспособностью, а пластики на их основе — достаточно высокими прочностными характеристиками.

Препрег на основе армирующего волокнистого наполнителя и связующего, содержащего эпоксидную смолу и аминный отвердитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью. повышения жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков на их основе, он в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель — соль малеиновой кислоты и, ароматического амина при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксидная смола 100

Соль ароматического амина и малеиновой кислоты 11-18

Армирующий наполнитель 170-430

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3.963.796, кл. 260-37, 1976.

2. Ли Х., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам.

М., Энергия, 1974, с. 119.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2654866/23-05, кл. С 08 L 6,3/02, 1978 (прототип).