Эпоксидная клеевая композиция, препрег на ее основе и изделие, выполненное из него
Изобретение относится к области композиционных материалов клеевых или клеевых препрегов на основе стекло- и угленаполнителей и эпоксидной композиции, которые могут быть использованы для изготовления клееных конструкций, в том числе сотовых панелей и агрегатов одинарной и сложной кривизны, в авиакосмической технике, автомобилестроении, судостроении и других отраслях промышленности. Клеевая композиция включает эпоксидную диановую смолу или ее смесь с одной или несколькими эпоксидными смолами, выбранными из группы: N,N-тетраглицидиловое производное 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолформальдегидного новолака и триглицидилпроизводное парааминофенола, в качестве отвердителя - дициандиамид и полиарилсульфон с концевыми гидроксильными группами, с молекулярной массой 25000 - 45000 и температурой стеклования 190-260°С, являющийся продуктом нуклеофильной поликонденсации бис-(галогенарил)сульфонов с бисфенолом. Препрег содержит эпоксидную клеевую композицию и волокнистый наполнитель; стеклянные или углеродные ткани или ленты. Изделие выполнено из вышеуказанного препрега, композиционные материалы обладают повышенной прочностью при межслоевом сдвиге, повышенной трещиностойкостью, повышенной прочностью клеевых соединений при равномерном отрыве обшивки от сотового заполнителя, а также повышенной усталостной и длительной прочностью, что необходимо в случаях, когда склеивание с сотовым заполнителем и формование обшивки происходит за один технологический цикл. 3 с.п. ф-лы, 5 табл.
Изобретение относится к области композиционных материалов клеевых или клеевых препрегов на основе стекло- и угленаполнителей и эпоксидной композиции, которые могут быть использованы для изготовления клееных конструкций, в том числе сотовых панелей и агрегатов одинарной и сложной кривизны, в авиакосмической технике, автомобилестроении, судостроении и других отраслях промышленности.
Известны препреги и сотовые панели типа “сэндвич” на основе эпоксидного связующего, модифицированного каучуком, включающего тетраглицидилдиаминодифенилметан, частицы нейлона 12, аэросил и 4,4-диаминодифенилсульфон в качестве отвердителя, и содержащие углеродное волокно в качестве наполнителя (патент ЕР №0927737). Известны препреги и композиционные материалы, армированные углеродным волокном, в которых связующее включает смесь цианоэфирной, эпоксидной и термопластичной составляющих, причем эпоксидная составляющая включает эпоксидную смолу глицидиламинного типа, эпоксидную смолу с ароматическим кольцом в скелете и эпоксидную смолу глицидилэфирного типа (патент ЕР №0750004).Однако эти материалы обладают невысокими показателями прочности при сжатии и прочности при равномерном отрыве обшивки от сотового заполнителя.Известно эпоксидное связующее, представляющее собой раствор эпоксидной смолы - тетраглицидилового эфира 4,4-диамино-3,3-дихлордифенилметана в смеси растворителей с введенным в него отвердителем - 4,4-диаминодифенилсульфоном. Препрег получают путем пропитки этим связующим волокнистого наполнителя в виде углеродных, стеклянных или органических жгутов, лент или тканей (патент РФ №1462773).Недостатком связующего и препрега на его основе является низкий начальный уровень вязкости связующего, что влечет за собой вытекание его из препрега, приводящее при формовании к необратимому нарастанию относительной жесткости препрега, что, в свою очередь, вызывает ухудшение его технологических свойств.Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него.Эпоксидное связующее включает, мас.%:Триглицидилпроизводное парааминофеноламарки ЭАФ 12,8-15,0Полиглицидилпроизводное низкомолекулярногофенолформальдегидного новолакамарки УП-643 19,0-23,0Продукт взаимодействиядифенилолпропана сэпихлоргидрином марки Диапласт 0,6-3,04,4-Диаминодифенилсульфон 10,0-16,0Спирт изопропиловыйили этиловый 17,2-23,0Ацетон 25,8-34,6Препрег содержит указанное эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:Эпоксидное связующее 30,0-42,0Волокнистый наполнитель 58,0-70,0В качестве волокнистого наполнителя препрег содержит стеклянные, углеродные или органические жгуты, ткани или ленты.Путем формования препрега получают изделия различной конфигурации (патент РФ №2184128).Недостатками материала-прототипа являются невысокая прочность при межслоевом сдвиге, невысокая трещиностойкость, низкая прочность клеевых соединений при равномерном отрыве обшивки от сотового заполнителя, что не позволяет применять его для изготовления силовых нагруженных клееных сотовых конструкций сложной конфигурации без дополнительного использования клеевой пленки. Кроме того, применение в составе связующего органических растворителей приводит, вследствие удаления летучих продуктов, к получению негерметичных, пористых обшивок, что снижает атмосферостойкость и другие эксплуатационные свойства изделий.Технической задачей предлагаемого изобретения является создание композиционного материала клеевого на основе эпоксидной композиции и стекло- и угленаполнителей, обладающего повышенной прочностью при межслоевом сдвиге, повышенной трещиностойкостью, повышенной прочностью клеевых соединений при равномерном отрыве обшивки от сотового заполнителя, а также повышенной усталостной и длительной прочностью, что необходимо в случаях, когда склеивание с сотовым заполнителем и формование обшивки происходит за один технологический цикл.Для решения поставленной технической задачи предлагается эпоксидная клеевая композиция, включающая эпоксидную основу и отвердитель, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной основы она содержит эпоксидную диановую смолу или ее смесь с одной или несколькими эпоксидными смолами, выбранными из группы: N,N-тетраглицидиловое производное 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолформальдегидного новолака и триглицидилпроизводное парааминофенола, в качестве отвердителя - дициандиамид и дополнительно - полиарилсульфон с концевыми гидроксильными группами, с молекулярной массой 25000-45000 и температурой стеклования 190-260![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/78/787279.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/78/787280.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/78/787281.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/78/787282.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/78/787283.gif)
Формула изобретения
1. Эпоксидная клеевая композиция, включающая эпоксидную основу и отвердитель, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной основы она содержит эпоксидную диановую смолу или ее смесь с одной или несколькими эпоксидными смолами, выбранными из группы N,N-тетраглицидиловое производное 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолформальдегидного новолака, триглицидилпроизводное парааминофенола, в качестве отвердителя - дициандиамид и дополнительно содержит полиарилсульфон с концевыми гидроксильными группами, с молекулярной массой 25000 - 45000 и температурой стеклования 190 - 260°С, являющийся продуктом нуклеофильной поликонденсации бис-(галогенарил)сульфонов с бисфенолами, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Эпоксидная диановая смола или ее смесь с одной или несколькими эпоксидными смолами, выбранными из группы N,N-тетраглицидиловое производное 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолформальдегидного новолака, триглицидилпроизводное парааминофенола 59-77Дициандиамид 6-11Указанный полиарилсульфон 12-352. Препрег, включающий эпоксидную клеевую композицию и волокнистый наполнитель - стеклянные или углеродные ткани или ленты, отличающийся тем, что в качестве композиции он содержит эпоксидную клеевую композицию по п. 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:Эпоксидная клеевая композиция 30-60Волокнистый наполнитель 40-703. Изделие, отличаеющееся тем, что оно выполнено из препрега по п.2.QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ТЕХПОЛИКОМ"
Договор № РД0059167 зарегистрирован 14.01.2010
Извещение опубликовано: 27.02.2010 БИ: 06/2010
* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия