Способ изготовления слоистых изделий из препрега на основе ненасыщенных полиэфирных связующих

 

Изобретение относится к изготовлению стеклопластиковых профильных изделий с использованием ненасыщенных полиэфирных связующих..Цель - уменьшение коробления и повышение прочностных свойств. Способ изготовления слоистых изделий из препрега на основе ненасыщенных полиэфирных связующих, включающий выкладку на формующую поверхность препрега, полученного методом пропитки непрерывного волокнистого наполнителя на основе стеклянных и углеродных волокон ненасыщенным полиэфирным связующим, содержащим катализатор с последующим радиационным отверждением до конверсии 15-30% и окончательным отверждением. Перед выкладкой препрега на формующую поверхность наносят слой, состоящий из смеси эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта в соотношении 1:1-1:2 в количестве 25-30% от массы связующего в препреге, выдерживают при комнатной температуре 10-15 мин. С целью упрочнения изделий на формующую поверхность наносят два и более чередующихся слоев - слоя, содержащего смесь эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта, и слоя препрега. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. СП с

СОГОЗ C0BFT(. ÊÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsi)s В 32 В 27/38, 27/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4792472/05 (22) 29.12.89 (46) 23.11-.92. Бюл. М 43 (71) Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова (72) Л.Л.Полякова, М.С.Макаров, Л.Г.Коптева, Е,В.Хижняк, З.В.Михайлова, Е.Л.Сапожникова и В.П.Котова (56) Седов Л.Н., Михайлова З.В, Ненасыщенные полиэфиры. — М.: Химия, 1977, с.209.

Авторское свидетельство СССР

М 1722863, кл, В 32 В 27/08. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПРЕПРЕГА НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИЭФИРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ (57) Изобретение относится к изготовлению стеклопластиковых профильных изделий с использованием ненасыщенных полиэфирных связующих. Цель — уменьшение коробления и повышение прочностных свойств, Способ изготовления слоистых изделий иэ

Изобретение относится к области изготовления стеклопластиковых профильных изделий с использованием ненасыщенных полиэфирных связующих.

Известен способ изготовления слоистых иэделий из препрега на основе ненасыщенных полиэфирных (НПЭ) связующих путем прессования при давлениях 2,5-20

МПа препрега. полученного пропиткой стек ловолокнистого рулонного материала полностью НПЭ-ым связующим. Пропитанный рулонный материал с двух сторон закрывают полиэтиленовой пленкой, сматывают в. Ж 1776575 А1 препрега на основе ненасыщенных полиэфирныхсвязующих, включающий выкладку на формующую поверхность препрега, полученного методом пропитки непрерывного волокнистого наполнителя на основе стеклянных и углеродных волокон ненасыщенным полиэфирным связующим, содержащим катализатор с последующим радиационным отверждением до конверсии

15-30 и окончательным отверждением.

Перед выкладкой препрега на формующую поверхность наносят слой, состоящий из смеси эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта в соотношении 1:1 — 1:2 в количестве 25 — 30% от массы связующего в препреге, и выдерживают при комнатной температуре 10-15 мин, С целью упрочнения изделий на формующую поверхность наносят два и более чередующихся слоев — слоя, содержащего смесь эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта, и слоя препрега. 1 э.п.ф-лы, 1 табл. рулоны и оставляют на "вызревание"- (отверждение) в течение 2 — 3 сут. Степень отверждения составляет 60, При этом изготовление препрега и иэделий иэ него разделены во времени.

Недостатком способа является неуправляемость процесса "вызревания" препрега в связи с чем получить изделия со стабильными свойствами по известному способу не удается. Кроме того, изготовленный по этому способу препрег иэ-эа низкой текучести связующего не может перерабатываться в изделия методом вакуумного

1776575 формования, позволяющего изготавливать большой ассортимент профильных крупногабаритных изделий.

Известен способ изготовления слоистых иэделий на основе ненасыщенныхх полиэфирных связующих, включающий изготовление препрега пропиткой стеклоткани связующим, содержащим катализатор, предварительным отверждением препрега радиационным облучением дозой 0,1-1,0

Мрад при комнатной температуре до конверсии 10-60 с выкладкой препрега на формующую поверхность и окончательным отверждением при нагревании до 110120 С (2).

Недостатком данного способа является большая усадка, величина которой для полиэфирных связующих находится обычно в пределах 6-9, Усадка вызывает коробление изделий, волнистость поверхности, выявление внутренней трещин и локальных напряжений, что ведет к ухудшению качества изделий — понижению прочностных свойств и стабильности геометрических размеров.

Целью изобретения является уменьшение коробления и повышение прочностных

СВОЙСТВ.

Указанная цель реализуется тем, что в способе изготовления слоистых изделий из препрега на основе ненасыщенных полиэфирных связующих, включающем выкладку на формующую поверхность препрега, полученного методом .пропитки непрерывного волокнистого наполнителя на основе стеклянных и углеродных волокон ненасыщенным полиэфирным связующим, содержащим катализатор, с последующими радиационным отверждением до конверсии

15-30 и окончательным отверждением, перед выкладкой препрега на формующую поверхность наносят слой, состоящий из смеси эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта в соотношении от 1:1 до.1:2 в количестве

25-307 от массы связующего в препреге и выдерживают при комнатной температуре в течение 10-15 минут.

С целью упрочнения изделия на формующую поверхность наносят два и более чередующихся слоев: слоя, содержащего смесь эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта, и слоя препрега.

8 качестве НПЗ-ro связующего используют связующие марок: MKT (ТУ 6-01-281087), ПН-1 (ОСТ 6-05-431/78) и ПН-60921М (0GT 6-05-431-78), в качестве волокнистого непрерывного наполнителя — стеклоткань марки Т-10-80 (ГОСТ 19170-73) и угольную ленту ЭЛУ (ТУ 6-06-31-212-78).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

5 Пример ы 1-22 (11-22 — контрольные), На формующую поверхность из стали наносят слой, состоящий из смеси эпоксидной диановой смолы марки ЭД вЂ” 20 (ГОСТ

10587-84) и стирольного раствора нафтена10 та кобальта(ускоритель ЕК, ТУ 6-05-1075-76;

+2 концентрация ионов Со в стироле составляет 1,2 ) при их соотношении 1:1. Слой выдерживают на воздухе 10-15 минут, после чего на него выкладывают препрег на

15 основе НПЭ-й смолы сверху полученный пакет закрывают полиэтиленовой пленкой, прикатывают и оставляют на холоду на 3 сут. (либо выдерживают при 80 С в течение 3 ч).

Препрег может быть получен непосредст20 венно перед началом процесса, но, как правило, используют препрег, полученный заранее, способный храниться без ухудшения свойств в течение 12 мес. Препрег получают следующим образом непрерывный

25 волокнистый наполнитель пропитывают

НПЭ-ым связующим, содержащим 2 — 3 перекисного катализатора (гидроперекись изопоопилбензола — гипе риз, ТУ 38-1029382), покрывают с двух сторон полиэтилено30 вой пленкой и обрабатывают ускоренными электронами в воздушной среде до определенной степени конверсии.

Состав и свойства препрега и стеклопластика по примерам 1 — 22 в сравнении с

35 известными решениями представлены в таблице, Формула изобретения

1.Способ изготовления слоистых изделий из препрега на основе ненасыщенных

40 полиэфирных связующих, включающий выкладку на формующую поверхность препрега, полученного методом пропитки непрерывного волокнистого наполнителя на основе стеклянных или углеродных воло45 кон ненасыщенным полиэфирным связующим, содержащим катализатор, с последующим радиационным отверждени ем до конверсии 15-30 и окончательным отверждением, отличающийся тем, 50 что, с целью уменьшения коробления и повышения прочностных показателей, перед выкладкой препрега на формующую поверхность наносят слой, состоящий из смеси эпоксидной диановой смолы и стирольного

55 раствора нафтената кобальта в соотношении 1:1 — 1;2 в количестве 25 — 30 от массы связующего в препреге и выдерживают при комнатной температуре 10-15 мин.

2. Способ no n.1, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрочнения изделия, на

1776575 формующую поверхность наносят два и более чередующихся слоев— слоя, содержащего смесь эпоксидной диановой смолы и стирольного раствора нафтената кобальта, и слоя препрега, Свойства npenpere и стектюпластикя в сравнении с аналогон и прототипон

Свойства стеклопластика

Способ изготовления слоистого пластика

Наполнитель

Связувщее

Количество слоев

Содермание

Пример

Е„ пон изгибе, Mlle

ы из ги ба, Hl1e а растямения, НПа корабленчв (радиус кр<еизны), ремни отееокде ния на холоду, сут ремни выдермки, иин соотношение коипонентое в подслое связуощего, Ф препрега.

ЭП-20 раствор н,ч, в сти ропе НК н.ч.

450 49000 390

1600

IS 3

О, /5

46 Стеклот кань

T-1О-8О

1 ПН-609

21Н

1600

40D

425

485 54000

476 46000

456 50000

465 49650

488 50300

46 То ме 4 15

47 4 30

1,4

16ЭО

1200

46 4 15

46 3 25

450

68 Лента 4 22 угольная

445

485 54000

470 47000

1850

0<В 1 1 25 15 3

68 То ке 4 30

46 Стеклаткань 4 15

Т-10-80

l

8 НКТ

0,3 I 2 25 10 3

480 48500

48О 535ОО

1780

395

25 10

46 То we 4 25

О,З

0,7

9 ПН-1

1 2 25 10

Выдерхка при 80"С в течение

3 ч

4 25

46

10 IIH-60921Н

Контрольные принеры< содерхание ин гредиентов и паранетры выше и нике заявленных

387 33100 Збо

900

0,6 0,6 1 25

Стеклоткань 4 15

Т-10-80

11 ПН-60921Ч

135D

1 2,5

1 2

46 То ке 4 !3

46 4 15

1 2

1 . 2

46 4 35

133О

1450

46 4 30

46 -"- 4 15

2 25

0,8 1

Контрольные принеры, доказывающие соответствие критерию "существенные отличия"

610 ПН60921М I

250 9000 239

20 3

46 Стеклоткань 4

Т-10-80

2 25!

620

270 15240 255

330 34000 310

20 3

15 3

ЭД-20 ПЕЛА 30

1 0,8

46 То ке

18

1250

НК 25

0,75

ПН60921М

19 и

1200

320 31700 307

ЭЛ-20 ПЭПд 25

О,В

0,15- 25

-О, 75

20

123D

1100

312

290

31900

331

315

30700

46

0,75

23

21

22

30100

Выдерика на воздухе

2-3 сут.

23* (аналог) 1200

37D 20000 410

Првссование при давлении 2,5"

25 li1e, т-ра

145-16О С

48

24 MKT (прототип, прииер 2) 450 700

430 ат<риоаание при разрямении

0,8 атн и 120 С в течение 2 ч

46

0,3

П р и н е ч а н и е. 1) Нспытанил свойств стек<юплзстика проводят по ГОСТ 46 <8-72 н нетоднке, описанной в муриале Р!азс ипо Каисзсйчк 30.

Jebrgeng 0ett 2/19ВЗ, 2) Свойства по принеру 23 и 24 воспроизведены авторани.

Составитель О, Серовская

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н, Лукач

Заказ 4095 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2 То ме

II

4 и

6 н

l2 То ае

13

14

II

16

Степень отаермдения препрега, Лаза облу <енин прн изготовлении поепрега, Нрад

0,7

0,8

0,6

0,75

0,7

О,/

0,7

0,7

0,8 количество используеного подслоя в

2 от содеркания снопы в препреге

3, 25

10" 3

15 3

15 3

15 3

15 3

15 3

15 3

10 3

15 3

5 3

20 3

15 3

15 3

15 3

361

351

379

365

30100

355