Препрег

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик рн958435 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р11М Кп з (22) Заявлено 24, 09. 80(2() 3212974/23-05

С 08 J .5/24

С 08 L 63/.00

В 32 В 27/38 с присоединением заявим ¹Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет .Опубликовано 15.09.82 Бюллетень ¹34 (Щ УДК 678.067..5(088.8) Дата опубликования описания 150982 (54) ПреПРЕГ

Иэобретение относится к соэданиЮ препрегов на основе стеклонаполнителей и галоидсодержащих эпоксидных смол и может быть использовано в электромашиностроении, судостроении и других областях техники.

Известна самозатухакщая эпоксидная композиция на основе полиглицидиловых производных ароматического .хлорамина и ароматического амина.

Данная композиция применяется в качестве связующего при производстве стеклопластиков и придает ему свойства хорошей водо- и химстойкости, прочности и самоэатухаемости (1 g.

Недостатком композиции является невысокая скорость отверждения, обусловленная стернческими затруднениями> вызываемыми наличием в молекулах эпоксидной смолы атомов хлора.

Наиболее близким техническим ре-, шением к предлагаемому является йрепрег на основе стеклотканк и связую- щего, содержащего тетраглицидиловое производное 3,3 дихлор-4,4 -диаминодифенилметана (смола ЭХД), отвердитель - 3, 3 -дихлор-4,4т -диамииодифенилметан (диамет X) и ускоритель кислотного типа — резорцин E 2 .

Данный препрег характеризуется недостаточно высокими технологическими свойствами, а именно быстрым нарастанием хруйкости и жесткости осыпанием связующего после 2-3 "х суток хранения, быстрой потерей прессуемости. Кроме того, стеклопластики на основе данного препрега обладают недостаточно высокой деформационной теплостойкостью, что ограничивает температурную область их применения.

Целью изобретения является улучшение технологических свойств препрега и повышение деформационной теплостойкости и прочности при изгибе стеклопластика на его основе при сохранении высокой водостойкости.

Укаэанная цель достигается тем, что препрег на основе стеклоткани и.связующего, содержащего тетрагли-. цидиловое производное 3,3 -дихлор-4т4 -диаминодифенилметана, отвердитель — 3, 3 -дихлор-4, 4 -диаминодиI фенилметан и ускоритель кислотного типа — реэорцин, дополнительно содержит триглицидиловое производное

1,.1, З-три(.оксифенил)пропана или полиглицидиловое производное фенолформальдегидных олигомеров и рези-, 958435 нат марганца при следукщем соотношении компонентов, вес.Вг

Стеклоткань 60-75

Тетраглицидиловое производное

3, 3 -дихлор, 4, 4 -днами нодифенилметана 12-20

Отвердитель

3, 3 -дихлор-4, 4I -диаминодифенилметан

Ускоритель кислотного типа - резорцин 0,4-0,7

Триглицидиловое производное

1,1,3-три(оксифенил)пропана или полиглицидиловое производное фенолформальдегидных олигоиеров 2-7

Резинат марганца 0,6-1,1

В качестве Полифункциональной эпоксидной смолы используют триглицидиловое производное 1,1,3-три(оксифенил)пропана (смола ЭТФ) или полиглицидиловое производное феноло10-16

11,6

Состав препрегов, вес. В

Образец 9

Резорцин Резинат марганца

Смола Отвердитель фХД диамет Х

Смола

УП-643,Стеклоткань Смола

ЭЗ-100B . ЭТФ

3,54

13,6

0,48

0,72

12 3

14,8

18,84

15,17

6,3

О,б

0,9

15,10

2,26

3,63

0,6

0,9

13,2

0,4

0,6

0,7

10,05

3,28 13,2

0,47

0,48

20,0

2,1

16 0

0,72

0,7

10„1

0,47

12,09

2,13

13,4

0,45

15,8

0,68

7,0

63,8

13,9

1,08

0,6

16,52

4;10

0,7

12,79

3,30 16,9

65,4

0,91

Контрол ьный (прототип) 66,2

18,90

13,55

1;35

70, 06

65,1

62,3

67,0

72,3

60,7

74,51

62,67 формальдегидных олигомеров (смола УП-643).

Введение полифункциональной эпоксидной смолы способствует улучшению смачиваемости наполнитеЛя связующим, улучшению растекаемости связующего и улучшению технологических свойств препрега на его основе.

Кроме того, введение этой смолы в количестве 10-30% от суммарной мас10 сы эпоксидных смол значительно повышает деформационную теплостойкость при сохранении высокой водостойкости.

Дальнейшее увеличение содержания полифункциональной эпоксидной смолы в

15 композиции практически уже не влияет на ее теплостойкость (ЗО — 165 С, 50%-168 С) и является нецелесообразным,.

Соотношения 1:1,3 — 1:1,8 ускорителя кислотного типа и соли тяжелого

20 металла канифольной кислоты являются оптимальными. Увеличение количества ускорителя кислотного типа приво1дит к ухудшению технологических свойств препрега, а .увеличение коли958435

Свойства препрегов

Вбдопоглощение за

10 ч кипячения, Ъ

Физическое свойство

Деформационная теплостойкость при напряжении 100 МПа

Прочность при изгибе, МПа, при температуре, С

20 40

Нелипкий, эластичный

194

197

530

0,12

14,3 13,8 13,6 12,9

0,125

0,117

199

236

523.

170

508

192

0,12 525

197

196

257

О, 125

543

201

183

14,3 14,1 13,6 13

14,7 14,4 13,7 13, 1

0ii2

502

192

0,125

201

517

196

520

227

0,13

15,0 14,5 14,0 13,5

200

14,4 14,0 13,5 13,1

14,1 13,6 13,1 12,7

0,123

505

196

0 12 512 198

195

0,12 480 146

174 чества соли тяжелого металла канифольной кислоты (при сохранении суммарной массы ускорителей) приводит к возрастанию времени гелеобраэования связующего.

Изготовление препрега осуществляют в две стадии.

Изготовление связующего. Отвешенное в соответствии с рецептурой количестно отвердителя 3,3 -дихлор-4,4

Г (-диаминодифенйлметана (диамет Х) загружают в смеситель и туда же заливают ацетон. Все размешивают до полного растворения диамета Х. Разогревают необходимое количество тетраглицидилового производного 3, 3 -ди- 15 хлор-4,4 -диаминодифенилметана (смола ЭХД)и триглицидилового производного 1,1,3-три(оксифенил)пропана (смола ЭТФ) до 50 С и заливают их в смеситель, тщательно перемешивая до получения однородного раствора.

Раэмельченные резинат марганца и резорцин загружают в отдельную емкость, растворяют в бутилацетате и заливают

Текучесть по МЭК, В после хранения на воздухе, сут

0 5 20 .40

14 7 14,3 13 8 13 2 12,8

14,3 13,6 13,1 12,4 12

15 15 14,2 13,8.—

14,5 14,3 13,8 13,3 12,7

Жесткий, нелипкий, связующее осыпается на 2-3 сутки хранения 13,6 12,1 11,4 9,6 в смеситель. Все перемешивают до получения однородного раствора.

Все компоненты берут в соответствии с рецептурой, указанной в таблице. Полученное связующее представляет собой жидкость коричневого цвета с вязкостью по ВЗ-4 при 20 С15-16 с, содержанием сухого.остатка 45-50%, временем желатинизации при 150 С вЂ” 8-12 мин.

Получение препрега. Полученными лаками пропитывают стеклоткань мар- ки ЭЗ-100В на пропиточной машине с сушкой препрега 12 мин. при 100 С.

Из изготовленных препрегов прессуют плитки стеклотекстолита по следующему режимуг <

Удельное давление 30 кгс/см .Температура 160 С, Время . 6 ч

Состав, технологические свойства препрегов и физико-механические свойства стеклотекстолитов на их основе предлагаемого и известного технических решений представлены в таблице.

Свойства стеклотекстолитов

958435

Форм па изобретения

Составитель О.Серовская

Техред К.Мыцьо . Корректор А,Гриценко

Редактор Н. Горват

Заказ 6974/33 Тираж 514 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

Как видно иэ таблицы, предлагаеьый препрег обладает лучшими технологическими свойствами: эластичный, нелипкий, с неосыпающимся связующим, длительно сохраняющий свои прессовочные свойства, а стеклопластики на его основе - повышенной деформационной теплостойкостью и высокой прочностью при повышенной температуре ..

Применение предлагаемого препрега также позволяет сократить количество брака при изготовлении иэ него деталей электрических машин.

Препрег на основе стеклоткани и связующего, содержащего тетраглицидиловое производное 3,3 -дихлор- 20

-4,4 -диаминодифенилметана, отверди тель — 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметаф и ускоритель кислотного типа - реэррцин, о т л и.ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения 25 технологических свойств препрега и повышения деформационной теплостойкости и прочности при изгибе стеклопластика íà его основе при сохранении высокой водостойкости, он дополнительно содержит триглицидиловое производное 1,1,3-три(оксифенил)пропана или полиглицидиловое производное фенолформальдегидных олигомеров и резинат марганца при следующем соотношении компонентов, вес.%г

Стеклоткань 60-75

Тетраглицидиловое производное

3, 3 "дихлор-4,4 -диаминодифенилметана 12-20

Отвердитель - 3,3 б

-дихлор-4,4 -диаминодифенилметан 1D-16

Ускоритель кислотного типа - резорцин 0,4-0,7

Триглицидкловое производное 1,1,3-три (оксифенил)пропана или полиглицидиловое производное .фенолформальдегидных олигомеров 2-7

Реэинат марганца 0,6-1,1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 339562, кл. С 08 G 30/08, 1971.

2. Бахарева В.Е., Петрова Л.В. и др. Высокопрочные. армированные полимерные материалы конструкционного назначения. ЛДНТП, 1978, с.17-18 (прототип .