Патент на изобретение №2223981
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПРЕПРЕГ
(57) Реферат: Изобретение относится к препрегам на основе армирующих наполнителей и эпоксидных связующих и может быть использовано в качестве высокопрочного и теплостойкого конструкционного материала в транспортном машиностроении, электротехнике, аэрокосмической промышленности, а также для изготовления подшипников скольжения, работающих в особо жестких условиях. Препрег содержит смоляную часть связующего, представляющую собой продукт взаимодействия тетраглицидилового производного 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметана (А), бензгуанамина (Б) и 4,4′-диоксидифенилсульфона (В), в сочетании с отвердителем – ароматическим амином, и в качестве армирующего наполнителя – угле- или стеклоткани различного переплетения или нетканых материалов с параллельной укладкой волокон. Определенное соотношение компонентов обеспечивает повышение прочностных показателей при 200-300oС и антифрикционных свойств. 2 табл. Изобретение относится к препрегам на основе армирующих наполнителей и эпоксидных связующих и может быть использовано в качестве высокопрочного и теплостойкого конструкционного материала в транспортном машиностроении, электротехнике, аэрокосмической промышленности, а также для изготовления подшипников скольжения, работающих в особо жестких условиях. Известны препреги на основе армирующего наполнителя и связующего, содержащего эпоксидную смолу и отвердитель – смесь ароматических аминов (авт. св. СССР 887595, кл C 08 J 5/24, Б.И 45, 1981). Такие препреги обеспечивают получение высокопрочных стекло- и углепластиков, но недостаточно обеспечивают сохранение прочностных показателей при температуре 200-300oС и высоких антифрикционных свойств. Известны антифрикционные композиции на основе углеткани, содержащие в составе связующего галогенсодержащую полиглицидиларилендиаминовую смолу, являющуюся аналогом тетраглицидил производного 3,3′- дихлор-4,4-диаминодифенилметана (пат. 2153107, кл. F 16 С 33/04, 2000). Недостатком таких материалов является сравнительно невысокая деформационная теплостойкость. Ближайшим прототипом заявляемого технического решения являются препреги, содержащие в составе связующего продукт конденсации эпоксидной смолы со смесью активных компонентов, включающих бензгуанамин (хим. название 2,4-диамино-6-фенил-1,2,5-триазин) и ароматический амин (патент РФ 2179984, кл. С 08 J 5/24, 27.02.2002). Однако эти препреги не обеспечивают сохранения достаточно высоких прочностных показателей при 200-300oС. Целью настоящего изобретения является препрег, позволяющий получать на его основе высокопрочные угле- и стеклопластики, сохраняющие повышенные прочностные показатели при температуре 200-300oС и обладающие хорошими антифрикционными свойствами. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве смоляной части связующего продукта взаимодействия тетраглицидилового производного 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметана (А), бензгуанамина (Б) и 4,4′-диоксидифенилсульфона (В) в соотношении А:Б:В от 70:10:20 до 95:3:2 в сочетании с отвердителем – ароматическим амином, а в качестве армирующего наполнителя – угле- или стеклоткани различного переплетения или нетканых материалов с параллельной укладкой волокон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Смоляная часть связующего – 100 Отвердитель – 8 – 45 Армирующий наполнитель – 100 – 1000 Пример 1 В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и мешалкой, загружают 83 мас.ч. тетраглицидилового производного 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметана – технический продукт эпоксидная смола марки ЭХД (ТУ 6-05-1725-75) с содержанием (А) 27% эпоксидных групп и подогревают ее до 100oС, затем добавляют 11 мас.ч. 4,4′-диоксидифенилсульфона (В) и 6 мас.ч. технического продукта – бензгуанамина (химическое название 2,4-диамино-6-фенил-1,2,5-триазин) (Б). После растворения указанных добавок включают охлаждение с целью избежания подъема температуры из-за выделения экзотермического тепла и поддерживают температуру 1005oС, осуществляют перемешивание в течение 45 мин. Далее полученный продукт сливают в противни и охлаждают. Получают твердый продукт со следующими характеристиками: Содержание эпоксидных групп, % – 22 Температура каплепадения по Уббелоде, oС – 75 Молекулярная масса (м.м.) – 1600 Полученный продукт (предконденсат) измельчают и растворяют в ацетоне, после чего к нему добавляют растворенный в ацетоне 3,3′-дихлор- 4,4′-диаминодифенилметан в количестве 40 мас.ч. на 100 мас.ч. предконденсата в пересчете на сухие продукты. Вязкость раствора доводят до 14 с по ВЗ-4, заливают в ванну пропиточной машины и пропитывают 550 мас.ч. углеродной ткани сатинового переплетения. Готовый препрег сворачивают в рулоны. Далее его перерабатывают в изделия (короткие трубы) методом тканной намотки и отверждают при 120oС в течение 1 ч. Свойства материала по примерам 1-6 приведены в таблице 2. Примеры 2-6 осуществляются аналогично примеру 1, но при соотношении и виде компонентов, приведенных в таблице 1. При использовании в качестве отвердителей различных ароматических аминов время хранения и скорость отверждения заявленного препрега можно варьировать в широких пределах. Но с любым ароматическим амином достигаются высокие прочностные показатели, которые при 200oС могут достигать 95%, при 250oС – 60%, а при 300oС – 30% сохранения прочности (пример 2) и во всех случаях обеспечивать отличные антифрикционные свойства. Формула изобретения Препрег на основе армирующего наполнителя и эпоксидного связующего, содержащего эпоксидную смолу и отвердитель – ароматический амин, отличающийся тем, что в качестве смоляной части связующего он содержит продукт взаимодействия тетраглицидилового производного 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметана (А), бензгуанамина (Б) и 4,4′ диоксидифенилсульфона (В) в соотношении А:Б:В от 70:10:20 до 95:3:2, а в качестве армирующего наполнителя – угле- или стеклоткань различного переплетения или нетканых материалов с параллельной укладкой волокон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Смоляная часть связующего 100 Отвердитель 8-5 Армирующий наполнитель 100-1000 РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.10.2005
Извещение опубликовано: 10.11.2006 БИ: 31/2006
|
||||||||||||||||||||||||||