Тканый препрег Советский патент 1991 года по МПК D03D15/12 D03D15/00 

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и касается тканого препрега (заготовки), предназначенного для изготовления армированных материалов на его основе, а именно препрега, получаемого твердофазным совмещением армирующих волокон и связующего.

Цель изобретения - расширение ассортиментных возможностей путем обеспечения использования нитей из полимеров, не обладающих волокнообразующими свойствами.

Диапазон отношения ширины термоплавких нитей, выполненных в виде укзких плоских лент, к их толщине выбран по следующим соображениям. В данное время выпускаются полимерные пленки толщиной

D

10-200 мкм. Минимальное отношение

о

определяется из условия наличия технический возможности получения узкой ленты из

пленки д - 10 мкм, с достаточной для текстильной переработки прочностью. МаксиD

мальное отношение определяется из

условия обеспечения непрерывности матричной фазы, для чего размер межнитяного пространства в волокнистом полуфабрикате по предварительным расчетам не должен превышать 10000 мкм, что соответствует максимальному значению В 10000 мкм при д 200 мкм. Кроме того, пленка большей ширины становится жесткой для текстильной переработки и разрушает армирующие волокна.

В качестве матричных могут быть использованы ленты термопластичных тугоплавких полимеров: полиамида, полисульфона. полиэфирэфиркетона, полифениленсульфида и др. В качестве армирующих могут быть использованы углеродные нити органические СВМ, терлон и др.

О

ь ю

«д

о

Примеры 1-5. Препрег в виде ткани полотняного переплетения содержит в основе термоплавкие узкие плоские ленты из пленки ( мкм) полисульфона (Тпл.270°С) и нити УКН-5000, чередующиеся в соотношении 3:1 при плотности основы 65 волокон/дм (пример 2); 1:1 при плотности основы 60 волокон/дм (пример 3); 1:3 при плотности основы 40 волокон/дм (пример 4), а в утке указанные термоплавкие плоские ленты с плотностью укладки 100 волокон/дм (примеры 2 и 3) и 10 нитей/дм (пример 4). Соотношения компонентов ткани приведены в табл.1.

Из полученных полуфабрикатов собирают пакеты и при Т 320°С, давлении 1,5 МПа в течение 20 мин гфессуют листовой углепластик толщиной 1 мм с последующим ох- лаждением под давлением до 30°С. Образцы углепластика испытывают на горючесть в соответствии с ГОСТ 21793-7&, на изгиб в соответствии с ГОСТ 9550-71 и ГОСТ 4648-71, Результаты испытаний и некоторые другие эксплуатационные характеристики углепластика приведены в табл.1, в сравнении с углепластиком, полученным из тканого полуфабриката, содержащим термоплавкие волокна полиамида-6 и армирующие углеродные нити УКН-5000.

Пример 6-10. Препрег в виде ткани полотняного переплетения содержит в основе термостойкие армирующие нити тер- лон (157 текс) и термоплавкие ленты из пленки мкм полифениленсульфида, скрученные относительно продольной оси в виде полых трубочек (ТПл 285 С), чередующиеся в соотношении 3:1 при плотности основы 65 волокон/дм, а в утке указанные термоплавкие плоские ленты с плотностью укладки 100 волокон/дм (примеры 7 и 8) и 10 волокон/дм (пример 9). Соотношения компонентов ткани приведены в табл.2.

Из полученных полуфабрикатов собирают пакет и при Т 340°С, давлении 1,5 МПа в течение 20 мин прессуют листовой органо- пластик толщиной 1 мм с последующим охлаждением под давлением до 30°С. Образцы пластика испытывают на горючесть и на изгиб. Результаты испытаний приведены в табл.2. За базовый объект выбран прототип, содержащий нити капрон и терлон.

По сравнению с прототипом предлагаемый препрег обеспечивает повышение теп- лостойкости пластика (на 58-60%), разрушающего напряжения при изгибе (на 15-30%), модуля упругости при изгибе (на

10-30%), технологичности при переработке в изделия на стандартном оборудовании, понижение горючести (на 34-37%),

При выходе за указанные отношения ширины узких плоских лент к их толщине препрег или невозможно получить, так как не имеется технической возможности получения узкой ленты В 200мкм из пленки

О

($ 40 мкм в случае 5, или пластик по эксплуатационным характеристикам уступаQ

ет прототипу в случае -т 50.

Примеры 11-15. Препрег в виде ткани

саржевого переплетения содержит в основе

термостойкие армирующие нити терлон

(157 текс) и термоплавкие узкие плоские

. ленты из пленки б 40 мкм полисульфон

.270°С, чередующиеся в соотношении

3:1 при плотности основы 65 волокон/дм (пример 12); 1:1 при плотности основы 60 волокон/дм, (пример 13); 1:3 при плотности основы 40 волокон/дм (примеры 14,15), а в утке указанные термостойкие армирующие

нити и термоплавкие узкие плоские ленты, чередующиеся в соотношении 1:1 при плотности укладки 30 волокон/дм (примеры 12 и 13) и 10 волокон/дм (примеры 14 и 15). Соотношения компонентов ткани приведены в табл.3.

Из полученных полуфабрикатов собирают пакеты и при Т 320°С, давлении 1,5 мПа в течение 20 мин прессуют листовой пластик толщиной 1 мм с последующим охлаждением под давлением до 30°С. Образцы пластика испытывают на горючесть в соответствии с ОСТ 1 100094-79, на изгиб. Результаты испытаний приведены в табл.3. Анализ результатов испытаний показывает, что при использовании волокнистой

заготовки с отношением положитель45

ного эффекта не достигается.

Формула изобретения

Тканый препрег, содержащий переплетенные между собой термостойкие армирующие и термоплавкие нити, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения ассортиментных возможностей путем обеспечения использования нитей из полимеров, не обладающих волокнообразующими свойствами, термоплавкие нити представляют собой плоские ленты, отношение ширины к толщине которых составляет 5.,.50,

Таблица 1

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и касается тканого препрега, предназначенного для изготовления армированных материалов на его основе, а именно припрега, получаемого твердофазным совмещением армирующих волокон и связующего, и позволяет рас- ширить ассортиментные возможности путем обеспечения использования нитей из полимеров, не обладающих волокнообразу- ющими свойствами. Тканый препрег содержит нити, выполненные из термоплавких и термостойких волокон. Термоплавкие волокна, выполненные в виде узких плоских лент, в данной ткани выполняют функцию связующего, т.е., расплавляясь при термообработке под давлением, они образуют непрерывную матричную фазу, что придает монолитность армированному пластику. Нити в виде плоских лент могут быть получены из всех известных термопластов, в том числе и не обладающих волокнообразующи- ми свойствами. 3 табл.

Свойства углепластика на основе тканых препрегов

Свойства пластика на основе тканых препрегов

Свойства пластика на основе тканых препрегов

Таблица 2

Таблица 3