Способ изготовления армированного пластика трехслойной структуры с ячеистым заполнителем в среднем слое Советский патент 1981 года по МПК B29G7/02 B32B31/14 

Изобретение относится к технологии изготовления армированных пластиков и может быть использовано при изготовлении судовых и авиационных конструкций из пласти а трехслойной структуры с ячеистым заполнителем в среднем слое/армированном наполнителем с объемным расположением волокна, и наружными слоями, армированными наполнителем с плоским расположением волокна.

Известен способ изготовления стеклопластика трехслойной структуры с ячеистым средним слоем, для армирования которого применено стеклотрикотажное полотно ластичного переплетения. По этому способу предварительно изготавливают заполнитель среднего слоя, для чего наполнитель с объемным расположением волокна пропитывают связующим и отвердадают. После этого на готовый заполнитель укладывают и отверждают под давлением пропитанный связующим армирующим наполнитель с плоским расположением волокна для образования наружных обшивок (11 .

Существенными недостатками этого способа являются сложность операции

пропитки связующим армирующего наполнителя с объемным расположением волок на вследствие высокой эластичности его структуры переплетения; трудность нормированного нанесения на армирующий наполнитель с объемным расположением волокна связующего, так как пропитка должна осуществляться при обильном смачивании волокна, а принудительное удаление избытков связующего, скопившегося в ячейках наполнителя, при помощи отжимных валков или другим механическим способом нежелательно из-за опасности разрушения объемной структуры наполнителя; как следствиее указанного недостатка, невозможность применения из-за повышенной вязкости большинства смол в качестве связующего без разбавления их легколетучим растворителем; ухудшение санитарно-гигиенических условий труда и повышение пожарной опасности .из-за применения легколетучих {растворителей для разбавления связующего и в процессе удаления (испарения) их из пропитанного армирующего наполнителя. Кроме того, этот способ не обеспечивает цельноформованности пластику, так как наружные слои соединяются с заполнителем среднего слоя в процессе дополнительной операции склеивания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ по которому проводят предварительную пропитку ненасыщенным полиэфирны; свзующим армирующих наполнителей всех слоев; укладывают в форму пропитанные армирующие наполнители, размещая между наружными слоями из армирующего наполнителя с плоским расположением волокна армирующий наполнитель с объемным расположением волбкна для образования учеистого заполнителя среднего слоя пластика выполняют сборку формы, укрывая сформованный материал через безадгезионную пленку воздухонепроницаемой тканью; герметизируют форму и вакуу1 шруют ее для достижения давления на сформованный материал; задают и устанавливают давление и отверждают пластик; снимают изделие из пластика с формы 1.

Однако при выполнении операции :предварительной пропитки армирующего наполнителя с объемным расположением волокна, ячеистая структура наполнителя полностью -заполняется связующим в процессе пропитки; для сохранения ячеистой структуры в среднем слое пластика пропитанный армирующий наполнитель пропускают через валки для удаления связующего из его ячеек. В связи с тем, что механический отжим не обеспечивает полноту освобожд$ния ячеек от связующего, так как чрезмерное усилие отжима может привести к разрушению объемной структуры армирующего наполнителя и к ухудшению качества пластика, в наполнителе остается значительно большее оптимального количества связующего. Для облегчения удаления связующего из ячеек наполнителя вязкость связующего снижают. Появляются операции по разбавлению связующего до начала, пропитки до требуемой вязкости легколетучим растворителем, а после пропитки и отжима избытка связующего сушка наполнителя для удаления растворителя. Эти дополнительные операции приводят к увеличению трудоемкости, ухудшению санитарно-гигиенических условий труда, снижению механических свойств пластика под влиянием остатков растворителя, не обеспечивая в конечном итоге полного Освобождения ячеек армирующего наполнителя от связующего.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и повышение качества пластика.

Цель достигается тем, что в способе изготовления армированного пластика трехслойной структуры с ячеисты заполнителем в среднем слое, армированном стеклотрикотажем, и наружными слоями, армированными стеклотканью.

включающем пропитку стеклоткани ненасыщенным полиэфирным связующим, укладку в форму пакета из слоев стеклоткани, пропитанной связующим, и стеклотрикотажа, опрессовку и отверждение пластика под давлением, пропитку стеклоткани осуществляют избытком связующего и опрессовку выполняют под воздействием пульсирующего давления.

Q Пропитку стеклоткани осуществляют избытком связующего, суммарное значение которого составляет 30-40% от веса стеклотрикотажа.

Опрессовку выполняют под воздействием пульсирующего давления с частотой 3-5 циклов/мин.

Опрессовку и отверждение пластика ocsщecтвляют под вакуумом.

Отверждение пластика осуществляют под давлением, значение которого

0 устанавливают таким, чтобы деформация заполнителя среднего слоя по толщине не превышала 9-10%.

Пример. Изготовление обшивки аэродинамического руля из армированного пластика трехслойной структуры с ячеистым заполнителем в среднем слое, армированном одним слоем стеклотрикотажа марки ЛО-1,2., и наружными слоями, армированными одним слоем стеклоткани марки Т-11-ГВС-9.

На форму, размещенную в термокамере, наносят защитно-декоративное покрытие толщиной 0,5-0,6 мм, состоящее из слоя пигментированной смолы марки НПС-609-27, по которому после его гелеобразования укладывают один слой стеклоткани марки Т-11-ГВС-9 для образования наружного слоя обшивки. Стеклоткань предварительно пропитывают на пропиточной установке связующим на основе смолы марки НПС-609-27 при удельном соотношении между стеклом -и смолой, равном 0,46:0,54 по массе. Затем укладывают один слой стеклотрикотажа марки ЛО-1,2, непро5 питанного связующим. Поверх него укладывают один слой стеклоткани марки Т-И-ГВС-9, пропитанной связующим на основе смолы марки НПС-60927 при соблюдении удельного соотноя шения между стеклом и смолой, равного 0,46:0,54 по массе. По всей поверхности отформованный материал укрывают полиэтиленовой пленкой, не прилипающей к пластику при его отверждении, после чего на нее укладывают

5 слой пористой дренажной ткани. Вдоль однойиз длинных сторон изделия на дренажный слой вблизи формы укладывают перфорированную трубку, один из концов которой выступает за пределы

0 формы и соединяет с вакуумнасосом. После этого поверх дренажной ткани и перфорированной трубки укладывают воздухонепроницаемую ткань, кромки которой герметично соединяют с фланцами оснастки при помощи быстросохнущего клея марки 88Н. После высыхания клея включают вакуумный насос и начинают вакуумирование объема, занимаемого дренажной тканью При достижении давления равного 0,9+0,1 кгс см вакуумирование прекращают, а систему вакуумирования при помощи трехходового крана сообщают с атмосферой для полного сброса давления с материала. Указанную операцию подпрессовки материала, в процессе которой происходит пропитка связующим стеклотрикотажа, выполняют три раза, после чего давление вакуумиронания на пери од отверждения устанавливают постоян ным, равным 0,15+0,01 кгс/см. Отвер дение материала проводят при 60°С 4 ч. После отверждения изделия извлекают из формы и направляют на сборочные работы. Применение предлагаемого способа изготовления армированного пластика трехслойной структуры с ячеистым заполнителем в среднем слое обеспечивает по сравнению с известными спо собами следующие преимущества: исклю чается наиболее сложная операция предварительной пропитки армирующего наполнителя с объемным расположением волокна, что снижает трудоемкость способа; исключается необходимость в специальной пропиточной уста новке для пропитки армирующего напол нителя с объемным расположением волокйа, что упрощает и удешевляет технологию, улучшается качество изделия за счет сохранения неразрушенной структуры армирующего наполнител с объемным расположением волокна; улучшаются физико-механические свойства пластика за счет увеличения содержания в нем армирующего наполните ля, расширяется ассортимент связующих за счет возможности использования бо лее вязких смол, что приводит к увеличению ассортимента целевого.продук та; исключается операция разбавления связующего легколетучими растворител ми, что улучшает качество изделия, санитарно-гигиенические условия fpyда, снижает пожароопасность технологического процесса. Формула изобретения 1.Способ изготовления армированного пластика трехслойной структуры с ячеистым заполнителем в среднем слое, армированном стеклотрикотажем, и наружными слоями, армированными стеклотканью, включающий пропитку стеклоткани ненасыщенным полиэфирным связующим, укладку в форму пакета из слоев стеклоткани, пропитанной связующим, и стеклотрикотажа, опрессовку и-отверждение пластика под давлением, отличающийся тем, 4TQ, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения качества пластика, пропитку стеклоткани осуществляют избытком связующего vs опрессовку выполняют воздействием пульсирующего давления. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что пропитку стеклоткани осуществляют избытком связующего, суммарное значение которого составляет 30-40% от веса стеклотрикотажа. 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что опрессовку выполняют под воздействием пульсирующего давления с частотой 3-5 циклов/мин. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что опрессовку и отверждение пластика осуществляют под вакуумом. 5.Способ по п. 1, отличающийся тем, что отверждение пластика осуществляют под давлением, значение которого устанавливают таким, чтобы деформация заполнителя среднего слоя по толщине не превышала 9-10%. Источники информации, принятые во ,внимание при экспертизе 1. Цариковский В.И. и др. Исследование технологических методов изготовления стеклопластиков с заполнителем из стеклотрикотажа, - Авиационная промышленность, 1975, № 2, с. 60 (прототип).