Препрег Советский патент 1981 года по МПК C08L63/00 C08J5/24 C08G59/56 

(54) ПРЕПРЕГ

I Изобретение относится к получению препрегов на основе эпоксидной смолы, предназначенных для изготовления высокопрочных конструкционных материалов в машиностроительной и авиационной промышленности .

Известна формовочная композиция, содержащая эпоксидную смолу и в качестве отвердителя - дикарбоновую кислоту 11.

Однако вследствие плохой растворимости эти соединения не пригодны для получения препрегов.

Известна также композиция, содержащая эпоксидную смолу и комплекс трехфтористого бора с бензиламином. Препреги на основе этой композиции облгщают длительной (6 мес. и более) жизнеспособностью, а армированные пластики - высокими прочностными k свойствами. Так, стеклотекстолит на основе эпоксидиановой смолы, отверждаемоЛ комплексом трехфтористого бора с бензиламином/ обладает прочностью при изгибе б8 к ГС/мм , а препрег - жизнеспособностью в течение б мес. {2 .

. Однако комплексы трехфтористого бора с аминами характеризуются повьпиенной коррозионной активностью, вследствие чего материалы на их основе не могут применяться совместно с металлами. Кроме того, трехфтористый бор является дорогим и дефицитным. Наиболее близок по техническому решению к предлагаемому препрег на основе волокнистого стеклянного . наполнителя и связующего, содержащего триглицидилпарааминофенол,диглйцидиловый эфир ортофталевой кислоты и полиамин X при следующем соотношении компонентов, вес. ч., г Стеклянный наполкитель100-900

Триглицидилпара-аминофенол5-95

Диглицидиловый эфир ортофталевой кислоты . 5-95 Полиамин X53-113

Этот препрег обладает достаточно высокой стойкостью к термоударам и прочностью при изгибе з.

Однако жизнеспособность данных препрегов является недостаточнс-й.

Цель изобретения - повышение жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков на их основе. Поставленная цель достигается те Ч1О препрег в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель - со малеиновой кислоты и ароматического амина при следующем соотношении ком понентов, вес. ч.: Эпоксидная смола 100 Соль ароматического амина и малеиновой кислоты11-1 Армирующий наполнитель170-4Соль ароматического амина и мал иновой кислоты описывается формуло ООС-СН СН-гСОО INH ,,-Ar-NH J , где Ar- группа, выбранная из числа следующих: .(iH CiH-CiOOj JNHj-Ar-NHj где Л -группа, выбранная из числа следующих: Пример. В трехгорлую кол снабженную мешалкой и обратным хол дильником, загружают следуюшие инг редиенты, вес. ч.: Эпокридиановая смола ЭД-22 50 Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 22 50 Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана15Ацетон103 Этилцеллозольв12. Смесь перемешивают до полного : растворения компонентов. Полученны раствором пропитывают 170 вес. ч. углеродной ленты марки ЛУ-П. Препр сушат при комнатной температуре дл удаления растворителя в течение 20-24 ч. Препрег разрезают на куск укладывают в пакеты и прессуют при 120с в течение 2 ч. Углепластик п вергают термообработке в сушильном шкафу при 14 О С в течение 5 ч и пр 160°С - в течение 3 ч. Полученный углепластик обладает следующими свойствами:-; прочность при изгибе. кгс/мм 76 прочность при сжатии, кгс/мм .72 прочность при межслоевом сдвиге, кгс/мм 6, модуль упругости при изгибе, кГС/мм 14000 жизнеспособность препрега, мес. 6 П р и м е р 2. Связующее готовитя аналогично примеру 1, только в ачестве армирующего наполнителя беется 420 вес. ч. стеклоткани марки СТТ-(б)-С2. Стеклопластик обладает прочносью при изгибе 72 кгс/мм . Жизнепособность препрега сохраняется в ечение более, чем 6 мес. Примерз. Получают связующее при следующем соотношении компонентов, вес. ч.; Эпоксиноволачная смола с эпоксидным числом 2230 Эпоксидиановая смола ЭД-22 - 70 Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана11Ацетон 102 Этилцеллозольв:11 Полученным раствором пропитывают 400 вес. ч. стеклоткани марки АСТТ-(б)-С,;. Стеклопластик прессуют при 100 С и удельном давлении прессования 5 кгс/мм в течение 3 ч. Затем пода-:вергают термообработке в сушильном шкафу при в течение 5 ч и при 160°С - в течение 3 ч. Прочность стеклопластика при изгибе 73 кгс/Мм-. Жизнеспособность препрега сохраняется в течение бо- , лее чем 6 мес. П р и м е р 4. Связующее для препрега получают аналогично примеру 1 при следующем соотношении компоне.нтов, вес. ч.: Эпоксиноволачная смола с эпоксидным чис- лом 22100 Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана12Ацетон102 Этилцеллозольв:1L Полученным раствором пропитывают 430 вес. ч. стеклотканиАСТТ-(б)-Ся. Условия получения пластика аналогичны примеру 1. Прочность стеклопластика при изгибе 70 кгс/мм. Жизнеспособность препрега сохраняется ч течение более , чем б мес. ПримерЗ. Получают стеклопластик при следующем соотношении компонентов, вес. ч.; Эпоксиноволачная смола ЭД-22100 Соль малеиновой кислоты и 4,4-диаминодифенилметана18Ацетон90 Этилцеллозольв10 Стеклоткань АСТТ-(б)-С2 430 Прочность стеклопластика при изгибе 68 кгс7мм7 Жизнеспособность препрега сохраняется в течение более чем 6 мес. Примере. В трехгорлую кол снабженную мешалкой и обратным хОп дильником,- загружают следующие ингредиенты, вес. ч.: Эпоксидная смола диглицидилфталат100Соль малеиновой кислоты и 3,3-диметил4,4тдиаминодифенилметана 12 Ацетон -95 Этилцеллозольв;10 Смесь перемешивают до полного растворения крмпонентов. Полученны раствором пропитывают 400 вес. ч. стеклоткани марки АСТТ-(б)-С2. Пре рег сушат при комнатной температур в течение 20-24 ч , разрезают на к ки , укладывают в пакеты и прессуют при в течение 2 ч. Углепласт подвергают термообработке в сушиль ном шкафу при в течение 5 ч и при 160°С - в течение 3ч. Полученный углепластик облгщает прочностью при изгибе 81 кгс/мм. Жизнеспособность препрега сохраняет ся в течение 6 мес. . Пример. Получают связующе аналогично примеру 6 при следующем соотношении компонентов, вес. ч.; Триэпоксид изометилтетрагидрофталевойкислоты50 Эпоксиноволачная смола50 Соль малеиновой кислоты и 3,З-диметил-4,4диаминодифенилметана 15 Ацетон100 Этилцеллозольв 15 Полученным раствором пропитывают стеклоткань марки АСТТ-(б)-С2. Усло вия получения стеклопластика аналог чно примеру 6. Жизнеспособность препрега сохраняется в течение 6 мес..Прочность стеклопластика при изгибе 75 кгс/мм Примере. Получают препрег . согласно З, стеклопластик на основе которого обладает следующими свойствами : прочность при изгибе, кгс/мм жизнеспособность препрега, сут80. Как видно из выш1зприведенныхс данных, препреги, полученные согласно изобретению, обладают высокой жизнеспособностью, а пластики на их основе - достаточно высокими прочностными характеристиками. Формула изобретения Препрег на основе армирующего волокнистого наполнителя и связующего, содержащего эпоксидную смолу и аминный отвердитель, отличающийся тем, что, с целью, повышения жизнеспособности препрегов с сохранением высокой прочности пластиков на их основе, он в качестве отвердителя содержит латентный отвердитель - соль малеиновой кислоты и , ароматического амина при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: Эпоксидная смола100 Соль ароматического амина и малеиновой кислоты11-18 Армирующий наполнитель. 170-430 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США I 3.963.796, кл. 260-37, 1976. 2. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. М., Энергия, 1974, с. 119. 3. Авторское свидетельство СССР о заявке 2654866/23-05, л. С 08 L 6.3/02, 1978 (прототип).