Препрег Советский патент 1990 года по МПК C08J5/24 B32B17/04 B32B27/38 C08L63/02 

1

(21)4645934/23-05

(22)02.02.89

(46) 23.11.90, Бюл. № 43

(72) В.И.Дрейцер, Л.П.Терещенко,

Р.В.Ситникова, М.И.Рудич и В.П.Фетисов

(53)678.067.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 100823Q, кл. С 09 J 3/16, 1983.

Заявка Японии № 60-94419, кл. С 08 G 59/68, РЖХ 1986, 7Т85.

Заявка Японии № 62-68874, кл. С 09 F 3/16, РЖХ 1988, 8Т276.

(54)ПРЕПРЕГ

(57)Изобретение относится к препре- гам на основе стекловолокнистого наполнителя и связующего и может быть использовано для изготовления стекло- пластиковых изделий конструкционного назначения методами прессования, раздува, сухой намотки. Цель изобретения состоит в создании препрега, обеспечивающего повышение упруго- прочностных свойств стеклопластика на его основе с одновременным сохранением жизнеспособности и скорости отверждения при . Препрег в своем составе содержит 110-350 мае.ч стекловолокнистого наполнителя, 100 мае.ч. эпоксидной диановой смолы, 5-20 мае.ч. модификатора, взятого из ряда: поли- винилацетил, акрилонитрилбутадиено- вые каучуки, сополимеры акриловой и метакриловой кислот, сополимеры стирола с нитрилом акриловой кислоты, 3-15 мае.ч. дициандиамина, 2-10 мае.ч. нееимметрично замещенных производных i мочевины, 0,1-5 мае.ч. продукта взаимодействия эфиров ортотитановой кислоты с изометилтетрагидрофтале- вым ангидридом, взятых в массовом соотношении 1:1. 2 табл.

С/

с

Изобретение относится к препрегам на основе стекловолокнистого наполнителя и связующего и может быть использовано для изготовления стеклопластиковых изделий конструкционного назначения методами прессования, раздува, "сухой" намотки. Цель изобретения состоит в создании препрега, обеспечивающего повышение упруго-прочностных свойств стеклопластика на его основе с одновременным сохранением жизнеспособности и скорости отверждения при 140°С. Препрег содержит, мас.ч. 110-350 стекловолокнистого наполнителя, 100 эпоксидной диановой смолы, 5-20 модификатора, взятого из ряда поливинилацетали, акрилонитрилбутадиеновые каучуки, сополимеры акриловой и метакриловой кислот, сополимеры стирола с нитрилом акриловой кислоты, 3-15 дициандиамида, 2-10 несимметрично замещенных производных мочевины, 0,1-5 продукта взаимодействия эфиров ортотитановой кислоты с изо-метилтетрагидрофталевым ангидридом, взятых при массовом соотношении 1:1. 2 табл.

Изобретение относится к предварительно пропитанным материалам - пре- прегам, состоящим из стекловолокнистого наполнителя и эпоксидного свя- зующего, и может быть использовано для получения стеклопластиков кон-. струкционного назначения методами прессования, сухой намотки, раздува, в частности, для изготовления спортивного инвентаря: шестов, жердей, теннисных ракеток.

Целью изобретения является повышение упругопрочностных показателей стеклопластика при сохранении жизнеспособности и скорости отверждения препрега 140°С.

Приме р 1. Получение продукта взаимодействия тетрабутоксититана ,и изометилтетрагидрофталевого ангидрида.

В емкость, снабженную мешалкой, загружают 100 мас.ч тетрабутоксититана и 100 мае.ч. изометилтетрагидрофталевого ангидрида. В результате реакции проиеходит саморазогрев смеси до 50 С; перемешивание ведут до достижения в реакционной смеси температуры 20-25 С ( ч), затем полученный продукт сливают в емкость.

П р и м е р 2. Получение продукта взаимодействия полибутилтитаната (продукт частичного пвдролиза тетраа с а

х ее

1

бутоксититана) и изометилтетрагидро фталевого ангидрида.

В емкость, снабженную мешалкой, загружают 100 мае.с, полибутилтитан та и 100 мае.ч. изометилтетрагидро- фталевого ангидрида. Условия протекния реакции аналогичны примеру 1.

В табл. 1 приведены свойства продуктов взаимодействия, полученных по примерам 1 и 2, в сравнении с исходными компонентами.

Приме р 3. Получение препрега и стеклопластика.

В емкость, снабженную мешалкой, загружают 10 мае.ч. сополимера стирола с нитрилом акриловой кислоты (САН) и 30 мае.ч. адётона, перемешивают смесь 6-7 ч до полного растворения сополимера. Затем загружают 100 мае.ч. эпоксидной диановой смолы марки ЭД-16, предварительно разогретой до 50°С, и смесь перемешивают еще 15 мин. После этого загружают 5 мае.ч. отвердителя - дициандиамина и б мае.ч. ускорителя - которана, состоящего из 80 + 2% Ы-(3-трифтор- метилфенил)-ы ,Ы -диметилмочевины, 8 + 1%:белой сажи, 8+1% поверхностно-активного вещества ОП-7 и 2 + 1% каолина, предварительно растворенных в 20 мае.ч. этилцеллозольва,20мас..ч. ацетона и 10 мае.ч. воды при 60-70°С Смесь перемеш ивают 10-15 мин, затем добавляют 0,6 мае.ч. продукта взаимодействия, полученного по примеру 1. Смесь снова перемешивают и заливают в ванну пропиточной машины. Пропитанный стекловолокниетьш материал еушат при температуре воздуха в шахтных печах 100-120 С со екороетью прохождения в них 0,8-1,2 м/мин„ Готовый пре- прег еодержит 40,3% евязующего и 0,6% летучих вещеетв. Раеход стекловолок- нистого тканого наполнителя марки составляет 180 мае.ч.

Стеклоплаетик получают методом раздува и отверждают по режиму: Kw v 18 мин при давлении 5-6 кге/ем . Го- товьй етеклоплаетик содержит 32% связующего. Возможна термообработка при в .течение 2 ч.

П р.и м е р 4. Осуществляют процес аналогично примеру 3, но препрег имеет следующий состав, мае.ч.: 60 мае.ч. эпоксидной ди- ановой смолы марки ЭД-8 и 40 мае.ч. эпокеидной диановой емолы марки ЭД-20

100

12

6

6

1

236

100

20

15

Акрилонитрилбутадиеновый каучук марки СЕН-ЗОКТРА Дициандиамид Которан

Продукт взаимодейетвия по примеру 2

Стекловолокниетый тканый наполнитель марки Т-25-78(ВМ)

Препрег еодержит 37% связующего и 0,7% летучих веществ.

Стеклопластик получают раздувом и отверждают по режиму, указанному в примере 3. Готовый стеклопластик содержит 29% связующего.

Приме р 5. Осуществляют про- цеее аналогично примеру 3, но препрег имеет следующий состав, мае.ч.: Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 Поливинилбутираль Дициандиамид

Диурон, состоящий из 80+2% N-(3,4-диxлopфeнил)-N ,j - диметилмочевины, 4+1%

поверхностно-активного

вещества ОП-7, 5 + 1%

спиртодрожжевой бражки,

5 + 1.% белой сажи, 4+1%

каолина

Продукт взаимодейетвия

по примеру 1 . Стекловолокниетый тканый

наполнитель марки

УТС-76(82)

Препрег еодержит 30% евязукицего и 0,4% летучих вещеетв. Стеклоплаетик получают прессованием и отвержают по режиму, указанному в примере 3. Готовьй етеклоплаетик еодержит 28% евязующего.

П р и м е р 6. Оеуществляют проесс аналогично примеру 3, но пререг имеет следующий состав, мае.ч.: Эпоксидная диановая смола марки ЭД-14

Сополимер бутилакрилата е метакриловой кислотой марки БМК-5

Дициандиамид N-(3-Трифтор- метилфенил)-Н ,м -диметил- мочевина (полупродукт) Продукт взаимодействия по примеру 2

Стекловолокнистьй наполнитель марки Т-25-76(ВМ)

10

350

100

0,1

110

Препрег содержит 50% евязующего и ,9% летучих вещеетв.

15 9

51

Стеклопластик получают прессоваием и отверждают по режиму, указаному в примере 3. Готовый стеклоластик содержит 34% связующего.

Пример. Осуществляют проесс аналогично примеру 3, но пре- рег имеет следующий состав, мае.ч.:

60 мае.ч. эпоксидной диановой смолы марки ЗД-20

и 40 мае.ч, эпоксидной

диановой смолы марки

Э-49П100

Смесь сополимера стирола

с нитрилом акриловой кислоты (САН) с сополимером

бутилакрилата с метакриловой кислотой БМК-5 при

м ассовом соотношении 2 :1

Дидиандиамид

N-(3,4-Дихлорфенил)N ,N -диметилмочевина

(полупродукт)

Продукт взаимодействия

по примеру 12,5

Стекловолокнистый тканый

наполнитель марки УТС 220

Препрег содержит 42% связующего 0,6% летучих веществ. Стеклопластик получают раздувом и отверждают по режиму, указанному в примере 3. Готовый стеклопластик содержит 32% связующего.

Свойства препрегов по примерам 3-8 и стеклопластиков на их основе в сравнении с базовым объектом и известными препрегом и стеклопластиком приведены в табл. 2. Препреги лредла- гаемого состава обеспечивают стеклопластикам на их основе повышение прочности при .изгибе в направлении армирования по основе на 12-27% и в случае равнопрочной структуры армиКомпоненты

Тетрабутоксититан

Полибутоксититанат Изоме тилте трагидро- фталевый ангидрид Продукт взаимодействия по примеру: 1 2

6081996

рования на Ь-18%, а также повышение ударной вязкости в направлении армирования по основе в 1,3-1,6 раза и в случае равнопрочной структуры арми- 5 рования в 1,5-2,1 раза.

5

Формула изобретения

Препрег на основе стеклоткани и связующего, содержащего эпоксидную диановую смолу, модификатор, выбранный из группы, включающей поливинил- ацеталь, акрилонитрилбутадиеновый каучук, сополимеры акриловой или метак- риловой кислот,, сополимер стирола с нитрилом акриловой кислоты, латентный отвердитель - дициандиамид и ускоритель - несимметрично замещенные про- 0 изводные мочевины, отличающийся тем, что, с целью повышения упругопрочностных показателей стеклопластика на его основе при сохранении жизнеспособности и скорости 5 отверждения препрега при 140 С, он дополнительно содержит продукт взаимодействия эфиров ортотитановой кислоты с изометилтетрагидрофталевым ангидридом, взятых в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Эпоксидная диановая

смола

Модификатор

Отвердитель

Ускоритель

Продукт взаимодействия эфиров

ортотитановой кислоты с изометилтетрагидрофталевымангидридом

Стеклоткань

5

0

100 5-20 3-15 2-10

0,1-5,0 110-350

Т а б л и ц а 1 Кислотное число

II

Нейтральная

реакция

684,2

249,6 232,4

Показатели

15-18 15-18 15-18 15-18 15-18 Стеклопластик

380 298 317 305

300

212 291 220

778 696 773 880

Таблица2

Базовьй объект - тканый препрег ТУ 6- 19 062-60-87

15-18

15-18

230

269

212 291 220

142

144

690

625

500

400