Препрег Советский патент 1981 года по МПК C08J5/24 C08L63/02 

(54) ПРЕПРЕГ

кими свойствами (например,6цзг, 10800 кгс/см) и стойкостью к термоударам з1.

Однако препрег не обладает необходямымн технологическими свойствами при изготовлении методом тканой намотки или накатки трубчатых деталей 1малого диаметра до 10 мм), а стекло пластик на его основе характеризуется достаточно высокой газопроницаемостью.

Цель изобретения - повышение элас тичности, сохранение прочности после термоциклирования в интервале от (+100) до (-250) и снижение величины газопроницаемостистеклопластика на его основе.

Указанная цель достигается тем, что препрег на основе стекловолокнистого наполнителя и связующего, содержащего эпоксидную смолу и полиамин на основе ортохлоранилина в качестве отвердителя, в качестве эпоксидной смолы он содержит средне- или высокомолекулярную эпоксидную смолу с молекулярной массой от 850 до 1500 и дополнительно - продукт взаимодействия диглицидилового Эфира диэтиленгликоля со смесью изомерных продукто на основе дифенилметандиизоцианата, взятых при соотношении /СО групп, последнего к ОН группам эфира от 0,05 до 1,0 экв. при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Стекловолокни.стый наполнитель 100,0-900,0 Средне- и высокомолекулярная эпоксидная диановая смола10,0- 90,0

Полиамин на основе ортохлоранилина 24,0- 75,0 Продукт взаимодействия -ДИГЛИЦИДИЛОВОГО эфира диэтиленгликоля со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата iO,0- 90,0 Смесь изомерных продуктов на основе дифенилметандииооцианата представляет собой смесь 4,4-дифенилметандиизоцианата А, 2,4/-дифенилметандиизоцианата (Б), 2,2 -дифенилметандиизоцианата (в) , взятых соответственно в соотношении от 79,5: :2р,0:0,05 до 55,0:43,5:1,5. Соотношение компонентов смеси изомерных продуктов (А:Б:в) по примеру 1 берут равным 55,0:43,5:1,5, а по примеру 2 79,5:20,0:0,05.

Ниже приводятся примеры получения предлагаемого препрега. Пример 1.

1. Приготовление продукта взаимодействия диглицидилового эфира диэтиленгликоля со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата (ЭПУРОЛа).

В реактор, снабженный обогревом и механической мешалкой, загружают 29,5 вес.ч. диглицидилового эфира диэтиленгликоля, (эпоксидная смола марки ДЭГ-1) и термолизуют ее при с 1температуре 110°С в течение 1,5ч, j после чего добавляют 4,5 вес.ч. смеси изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата, что составляет 0,5 эквивалентного соотношения NCO групп последнего к ОН-группам диглицидилового эфира диэтиленгликоля и далее термолизуют образовавшуюся смесь при температуре 110- С в течение 1,0 ч. Полученный таким образом продукт, названный ЭПУРОЛом, охлаждают до температуры .

2. Приготовление препрега. В реактор, снабженный обогревом и механической мешалкой,помещают 66,0 вес.ч. средне-молекулярной

0 эпоксидной диановой смолы молекулярной массы 850, расплавляют ее и нагревают до температуры , затем туда же вносят 34,0 вес.ч. ЭПУРОЛа и образовавшуюся таким образом смоляную часть эпоксидного связук/щего растворяют в техническом ацетоне, доводя при этом плотность раствора до л,1 г/см.

Параллельно в другую емкость помещают 48,5 вес.ч. технического продукта - полиамина, полученного путем конденсации ортохлораналина с формальдегидом (промьшшенная марка полиамин Х, растворяют его в техническом ацетоне, доводя плотность раствора до 1,0 т/см, смешивают его с ацетоновым раствором смоляной части эпоксидного связующего, заливают образовавшийся таким образом раствор связующего в ванну пропиточной машины и перерабатывают по сухому способу с получением препрега, содержащего в качестве армирующего наполнителя стеклянную ткань марки УТС, взятую израсчета 240 вес.ч. последней

С на 100,0 вес.ч. связующего (в пересчете на сухой остаток).

Пример 2.

1.Приготовление ЭПУРОЛа.

ЭПУРОЛ готовят аналогично примеру 1 , но при этом соотношение компонентов в процессе получения 10,Овес.ч ЭПУРОЛа берут из расчета 0,05 эквивалентного )JCO групп смеси изомерных продуктов на основе дифенилметанди5 изоцианата к ОН группам диглицидилового эфира диэтиленгликоля (эпоксидная смола марки ДЭГ-1).

2.Приготовление препрега. Препрег получают аналогично приQ меру 1, но при этом соотношение средне-молекулярной эпоксидной диановой смолы и ЭПУРОЛа берут соответственно равным 90,0:10,0 и вводят в состав образовавшейся смоляной части 24-п вес.ч. технического продукта полиамина X на основе ортохлоранилина. При получении препрега в качеств армирующего наполнителя используют стеклоткань марки Т-14, взятую в ко аичестве 100,0 вес.ч. на 100,0 вес. связующего. Пример 3. 1.Приготовление ЭПУРОЛа. ЭПУРОЛ готовят аналогично примеру 1 , но при этом соотношение компо нентов в процессе получения 90,0 ве ЭПУРОЛа берут из расчета 1,0 эквивапентноп К СО групп смеси изомерных продуктов на основе дифенилмета диизоцианата к ОН группам диглици.ти лового эфира диэтиленгликоля. 2,Приготовление препрега. Препрег получают аналогично примеру 1, но при этом соотношение сред не-молекулярной эпоксидной диановдй смолы и ЭПУРОЛа берут соответственн равным 10:90 и в состав образовавше ся при этом смоляной части связующе вводят 75,0 вес.ч. технического про дукта полиамина X на основе ортохлоранилина. При получении препрега в качестве армирующего наполнителя используют стеклоровинг марки РБН-10-420-80, взятый в количестве 900,0 вес.ч. на 100,0 вес.ч. эпоксидного связующего Пример 4. 1.Приготовление ЭПУРОЛа. ЭПУРОЛ готовят аналогично примеру 1. 2.Приготовление препрега. Препрег получают аналогично примеру 1, но при этом в качестве эпокс дной диановой смолы берут 70,5 вес.ч высокомолекулярной диановой смолы марки Э-49 (молекулярная масса 1500) и вводят в нее 29,5 вес.ч .. ЭПУРОЛа, после чего в состав образовавшейся св.галяной части связующего добавляют 36,0 вес.ч. технического продукта полиамина X на основе ортохлоранилина. При приготовлении препрега, осуществляемого аналогично примеру 1, в качестве стекловолокнистого армирующего наполнителя берут стеклоткань марки УТС в количестве, равном 240,0 вес.ч, последней на 100,0 вес.ч, связующего. Пример 5. 1.Приготовление ЭПУРОЛа. ЭПУРОЛ готовят аналогично примеру 1 , но при этом при приготовлении 40,0 вес.ч. продукта взаимодействия диглицидилового эфира диэтиленгликоля ДЭГ-1) со смесью изомерных продуктов на-Основе дифенилметандиизоцианата соотношение ЦСО групп последнего к ОН группам диглицидилового эфира диэтиленгликоля (ДЭГ-1) берут из расчета 0,65 эквивалентного. 2.Приготовление препрега. Препрег готовят аналогично примеру 1, но при этом в качестве эпоксидной диановой смолы берут 60,0 вес.ч. среднемолекулярной эпоксидной диановой смолы марки ЭД-16 ( молекулярная fiacca 1000-1050) и вводят в нее 40,0 вес.ч. полученного по п. 1 ЭПУРОЛа, после чего в состав образовавшейся таким образом смоляной части вводят 63,0 вес.ч. технического продукта полиамин X на основе орто- . хлоранилина. При получении препрега в качестве армирующего наполнителя берут стеклоткань марки Т-14, взятую в количестве, равном 240,0 вес.ч. на 100,Овес.ч связующего. В таблице приведены технологические свойства предлагаемого препрега и физико-механические свойства пластика, полученного на его основе, в сравнении с этими свойствами препре;га и пластика, полученных по известным способам.

Препрег Липкость препрега, 20/100 20/ см20/95 Жизнеспособность, сут35 38 33 Минимально допустимый диаметр наматываемых изделий , мм1 о Стеклопластик Разрушающее напряжение при изгибе, кгс/см

9000

8700 8250.„. 7100 14000 13200 12900 10600

1080

4750 5300 20/70 20/140 0/100 4

разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см

585

197,5 Сохранение прочности при изгибе после 10 термоциклов в интервале температур от -250 до +100°С, кгс/см (coxp.( , % 7650 (,85,0) Газопроницаемость 9,1- 8,9.10 .АТМ Допустимый диапазон температур ТЭрмоциклирования,°С -250 (+100).

Высокомолекулярная эпоксидная диановая смола + алифатическая эпоксидная смола + амин (м - ФДА).

В качестве отв рждающей системы эпоксидная композиция содержит продукт конденсации хлоранилинов с формальдегидом. Как видно из представленных в таб лмце данных, жизнеспособность предлагаемого препрега значительно превы шает, таковую аналогов и прототипа, и, кроме того, препрег обеспечивает необходимые технологические свойства пбзволягсщие изготавливать из него трубчатые стеклопластиковые изделия малого диаметра (до 10 мм) методом тканой на катки или намотки. «.Стеклопластик, полученный на основе предлагаемого препрега, также имеет ряд преимуществ по сравнению. со стеклопластиком, изготовленном на основе аналогов и прототипа, в частности, его исходная прочность при из гибе и сдвиге значительно превышает э.1.от показатель стеклопластика, изго товленного по аналогу и прототипу, причем наблюдается значительное сохранение сдвиговой прочности стеклопластика на основе предлагаемого пре

Продолжение табл.

410

300

650 510

400 (61,5)

560 580 (97,5) (97,5) 34U 40,8) ,0-10 2 ,8 10 8 , 9-10 Прага после воздействия резкого перепада температур в интервале от (+100) до (-250)с при одновременном снижении величины его газопроницаемости. Формула изобретения Препрег на основе стекловолокнистого наполнителя и связующего, содержащего эпоксидную смолу и полиамин на основе ораохлоранилина в качестве отвердителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эластичности, сохранения прочности после термоциклирования в интервале от (+100) до (-250) С и снижения величины газопроницаемости стеклопластика на его основе, в качестве эпоксидной смолы он содержит средне- или высокомолекулярную эпоксидную диановую смолу с молекулярной массой от 850 до.

1500 и дополнительно - продукт взаимодействия ди лицидилового эфира диэтиленгликоля со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандииэоцианата, взятых при соотношении НСО групп последнего к ОН группам Эфира от 0,05 до 1,0, эквивалентного при следующем соотношении компонентов, вес,ч.:

.Стекловолокнистый на100,0-900,0 полнитель Средне- и высокомолекулярная эпоксид10,0- 90,0 ная диановая смола Полиамин на основе 24,0-75,0 орто-хлоранилина

Продукт взаимодействия диглицидилового эфира диэтиленгликоля со смесью изомерных ПЕЮдуктов на основе дифенилметандиизоцианата10,0-90,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.3. Авторское .свидетельство СССР по заявке W 2654866/05 кл. С 08 L 63/02, 1978..