Способ изготовления слоистого рулонного полуфабриката Советский патент 1982 года по МПК B32B31/22 B29D9/00 

(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТОГО РУШННОГО, ПОЛУФАБРИКАТА

1

Изобретение относится к области технологии получения слоистого рулонного полуфабриката на основе пропитанного полимерным связующим стеклонаполнителя и может быть использовано при создании усиленных конструкций в судо-, авиа- , автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Известен способ изготовления иЗдеЛИЙ из полимерных композиционных материалов, при котором.ферромагнитный коротковолокнистый наполнитель- ориентируется в постоянном магнитном поле и внедряется в слои арматуры, пропитанной связующим в процессе намотки изделия, затем изделие отверждается ij .

Недостатками указанного способа являются невысокая прочность при трансверсальном отрыве, ограниченная рбласть применения, а именно: введение трлнсверсальной арматуры в про2

цессе изготовления изделия не всегда технологично, а в ряде случаев, например при местном усилении изделий при приформовке очень трудоемко, относительно высокая длительность отверждения изделия.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому способу является способ изготовления слоистого рулонного полуфабриката,

10 включающий нанесение термореактивного связующего, например эпоксидного и фенолформальдегидного, на непрерывный волокнистый наполнитель (стеклянные, углеродные волокна),

15 нанесение на него кристаллов Ti02 с одновременной трансверсальной ориентацией и последующее отверждение связующего .

20

К недостаткам указанного способа следует отнести высокую стоимость пр цесса, малые гибкость полуфабриката после отверждения и срок его хранения, относительно высокие длительность отверждения и давление прессов ния изделий. Целью изобретения является увеличение срока использования, удешевление, упрощение и ускорение процесса производства полуфабриката при сохра нении высоких прочностных характерис тик пластика на его основе. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления слоистого рулонного полуфабриката, включающем нанесение термореактивного связующег на непрерывный волокнистый наполнитель, нанесение на него коротковолок нистого наполнителя с одновременной трансверсальной ориентацией и последу щее отверждение связующего, в качест ве коротковолокнистого наполнителя используют ферромагнитный наполиител связующее наносят дискретно поперечными полосами шириной 2-100 им с шагом 1 мм - ширина полосы, и нанесени ориентацию ферромагнитного наполнителя, а также полное отверждение свя зующего производят потоком ускоренны электронов с энергией 0,1-2 МэВ и мощностью дозы 1-5 Мрад/с в постоянном магнитном поле., имеющем напряженность, изменяющуюся по длине непрерывного наполнителя по периодическому закону, и движущимся синхронно с наполнителем. Пример 1. На 2 слоя стеклосетки марки СЭ-0-1 (толщина одного слоя 0,2 мм) наносят полиэфирное свя зующее марки НПС-609 30 с наполнигйлем аэросил (30 масс.ч.). Связую щее наносят дискретно, поперечными полосами шириной 10 мм и шагом 5 мм. Коротковолокнистый ферромагнитный наполнитель в виде отрезков стальной проволоки диаметром 0,25 мм и длиной 4 мм подают специальным дозатором и ориентируют перпендикулярно слоям арматуры в постоянном магнитно поле, при этом происходит внедрение о.трезков проволоки в непрерывный наполнитель на половину своей длины. Постоянное магнитное поле создают плитками из феррита бария 2,8 БА, укрепленными на бесконечной ленте транспортера. О.т ерждение производят до получения гель-фракции 95 путем облучения ускоренными электронами на ускорителе ЭЛТ-1,5А при следующих параметрах; энергия электронов 0,17б пДж (1,1 МэВ), мощность дозы 074 23,3 кВт/кг (2,33 Мрад/с)скорость перемещения полуфабриката под ускорителем (УД) 2 см/с и соответственно скорость перемещения постоянного магнитного поля (Vjj) 2 см/с. При этом поглощенная доза состав ляет 0,07 МДж/кг (7 Мрад). Полученный слоистый рулонный полуфабрикат наматывают на бобину с поролоновыми прокладками и отправляют на хранение. Пример 2. НаЗ слоя стеклоткани марки КТ-11 наносят компаунд, состоящий из 100 масс.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 10 масс.ч отвердителя ПЭПА. Коротковолокнистым наполнителем служили отрезки стальной проволоки 0,25 мм. Отверждение производят ускоренными электронами на ускорителе ЭлТ-1,5А при следующих параметрах: энергия электронов О,17б пДж(1,1МэВ), мощность дозы 33.3 кВт/кг (3,33 Мрад/с). Скорость перемещения полуфабриката под ускорителем и скорость перемещения постоянного нитного поля составляет 1 см/с, при этом поглощенная доза составляет 0,2 МГр (20 Мрад). Пример 3. НаЗ слоя углеродной ленты марки ЛН-УС наносят фенолоформальдегидное связующее. 6 качестве коротковолокнистого ферромагнитного наполнителя служат отрезки углеволокна 0,15 мм и длиной 8 4 мм с нанесенным на их поверхность и отвержденным связующим (в состав связующего добавляют 10-15 об. ферромагнитного порошка карбонильного железа). Отверждение производят ускоренными электронами на ускорителе ЭлТ-1,5А при следующих параметрах: энергия электронов 0,176 пДж (1,1 МэВ), мощность дозы 35,7 кВТ/кг (3,57 Мрад/с). Сопоставительный анализ свойств материалов, полученных на образцах, изготовленн 1х методом прессования плит из полуфабрикатов с последующей их разрезкой алмазным кругом, представлен в таблице. Давление прессования составляет ля примеров 1-3-1,2-1,5 МПа, для проотипа - 4-5 МПа. Следует отметить, что непропитанные участки непрерывного наполнителя при изготовлении полуфабриката при дальнейшей переработке в изделие пропитываются во время формования и тем самым имеют хорошую адгезию с другими слоями. Из таблицы видно, что технологичность предлагаемого способа, характеризуемая в данном конкретном случае сроком хранения и гибкостью полу фабриката, много выше, чем у изветного способа. Предлагаемый способ позволяет получать полуфабрикат, использование которого в изделиях дает возможност получить прочность при межслоевом

Определяется жизнеспособностью связующего

Примеры 1

2 3 Примечание:г Испытания на межслоевой сдвиг про ния на трансверсальный отрыв - по Р Формула изобретения Спосоо изготовления слоистого рулонного полуфабриката, включающий нанесение термореактивного связующего на непрерывный волокнистый наполнитель , нанесение на него коротковолок.нистого наполнителя с одновременной трансверсальной ориентацией и последующее отверждение связующего, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока использования, удешевления, упрощения и ускорения про цесса производства полуфабриката при сохранении высоких прочностных характеристик пластика на его основе, в

30,4

58,7

30-40

25-27

29,,7

20-33 63076 сдвиге и трансверсальном отрыве того же порядка, что и при вискеризации волокон, но способ при этом в 8-10 раз дешевле, быстрее и не требует применения таких высоких давлений прессования, как способ вискеризации. Одновременно следует отметить, что при транспортировке и последующей переработке полуфабриката сохраняется 70i закрепленного коротковолокнистого ферромагнитного наполнителя, тогда как при неполностью отвержденном связующем только 10. -.- ят по ОСТ 5.9127-73; испыта1390-6. качестве коротковолокнистого наполнителя используют ферромагнитный наполнитель, связующее наносят дискретно поперечными полосами шириной 2-100 мм с шагом 1 мм - ширина полосы и нанесение, ориентацию ферромагнитного наполнителя и полное отверждение связующего производят потоком ускоренных электронов с энергией 0,1-2 МэВ и мощностью дозы 1-5 Мрад/с в постоянном магнитном поле, имеющем напряженность, изменяющуюся по длине непрерывного наполнителя по периодическому закону, и движущимся синхронно с наполнителем.

79563078

Источники информации,2. Жигун И.Г. Свойства пространпринятые во внимание при экспертизе ственно-армированных пластиков. Рига

1. Авторское свидетельство СССР Зинатне, 1978. с. 36-37 183-185 № ,60189, кл. В 29 D 23/12, 1у73. (прототип).