Многослойный материал

МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ, выполненный из чередующихся силовых слоев на основе композиционных волокнистых материалов, клеевых эпоксидных прослоек и сотового заполнителя из бумаги на основе ароматического полиамида, пропитанного связующим фенольного типа, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического цикла изготовления, снижения горючести и дымообразования, повышения стабильности физико-механических характеристик, сотопластин пропитан связующим следующего состава, мас. % :
Фенолформальдегидная смола резольного типа 51 - 61
Эпоксидная диановая смола (фосфорнитриламиноэтокси) 4,98 - 5,98
Аминоэтоксифосфазен 3,15 - 3,77
Диметилформамид 1,81 - 2,17
Органический растворитель 27,08 - 39,06

Настоящее изобретение относится к материалам, используемым для полов, перегородок и других конструкционных деталей самолетов.
Известен комбинированный многослойный материал, состоящий из чередующихся слоев стеклопластика, сотового заполнителя на основе стеклянной ткани, клеевых прослоек между ними. Для пропитки стеклотекстолита, сотового заполнителя, а также в качестве клея в этом многослойном материале использовано фенокремнийорганическое связующее.
К недостаткам данного материала следует отнести горючесть, большой объемный вес и недостаточный ресурс работы.
Ближайшим прототипом из числа известных технических решений является многослойный материал, выполненный из чередующихся силовых слоев на основе композиционных волокнистых материалов, клеевых эпоксидных прослоек и сотового заполнителя из бумаги на основе ароматического полиамида, пропитанного связующим фенольного типа, содержащий фенолофосфорполиамидную смолу и гексаметилентетраамин.
К недостаткам данного многослойного материала следует отнести сложность технологического процесса его изготовления; недостаточный ресурс работы, вызванный низкой адгезией связующего к полиамидной бумаге; нестабильное физико-механические показатели; значительное дымообразование.
Сложность технологического процесса изготовления изделия объясняется наличием в составе многокомпонентного связующего, используемого для его изготовления, полиамидной смолы, что требует определенной температуры пропитки и выделения дополнительных площадей и спецоборудования. При несоблюдении условий последняя выпадает в осадок. Жизнеспособность связующего 1 месяц.
Целью изобретения являются упрощение технологического цикла изготовления, снижение горючести и дымообразования, повышение стабильности физико-механических характеристик.
Цель достигается тем, что многослойный материал, выполненный из чередующихся силовых слоев на основе композиционных волокнистых материалов, клеевых эпоксидных прослоек и сотового заполнителя из бумаги на основе ароматического полиамида, пропитанного связующим фенольного типа, сотопласт пропитан связующим следующего состава, мас. % : Фенолоформаль- дегидная смола резольного типа 51-61 Эпоксидная диановая смола 4,98-5,98 (фосфорнитриламино- этокси) амино- Этоксифосфазен 3,15-3,77 Диметилформамид 1,81-2,17 Органический растворитель 27,08-39,06
Соотношение пропитывающего состава к наполнителю сотопласта составляет 35-40 65-60.
П р и м е р 1. Технология изготовления трехслойной панели с сотовым заполнителем включает в себя: подготовку обшивок, пропитку предварительно изготовленного сотопласта, его термообработку, сборку и формование самой панели.
В качестве обшивок применяют: углепластик КМУ-3лН ТУ 6-05-191-124-76 с одной стороны и стеклотекстолит СТП-6А ТУ 1-595-11-75 с другой стороны.
Перед сборкой панели вырезают обшивки по шаблону и производят зашкуривание, предварительно удалив защитную пленку, если обшивка без предварительной подготовки под склеивание.
Для пропитки подготовленного сотопласта используют следующий состав, мас. % : Фенолоформаль- дегидная смола резольного типа (ЛБС) 51 Эпоксидная смола ЭД-20 с числом эпоксигрупп 18-23 % 4,98 (фосфорнитриламино- этокси) 3,15 Аминоэтоксифосфазен со структурной формулой
- - n = 3 17 Диметилформамид 1,81 Органический растворитель 39,06
Приготовление связующего осуществляют смешением фенолоформальдегидной смолы резольного типа с эпоксидной смолой, при соотношении между сухими смолами 85 : 15 соответственно, при температуре 60-75^оС в течение 2 ч.
После охлаждения реакционной массы до 20-35^оС в фенолоэпоксидное связующее вводят (фосфорнитриламиноэтокси) аминоэтоксифосфазен, в весовом соотношении к сухой фенолоформальдегидной смоле 10 : 90, предварительно растворенный в спиртоацетоновой смеси в виде 50% -ного раствора.
Перемешивание продолжают в течение 2 ч при комнатной температуре. Затем вводят диметилформамид и массу перемешивают в течение 1 ч.
Приготовленное связующее имеет следующие свойства: плотность - 0,9-1,1 г/см³; концентрация - 30 % ; жизнеспособность - 6 месяцев.
Приготовленный состав доводят абсолютированным этиловым спиртом до плотности 0,9-0,925 г/см³ и проводят пропитку полимеросотопласта методом окунания с выдержкой в связующем в течение 2-3 мин, дают воздушную сушку в течение 24 ч и термообработку по режиму: нагрев до 100^оС с выдержкой 2 ч -"- до 160^оС -"- 1,5 ч нагрев до 180-190^оС с выдержкой 3,5 ч.
Получают полимеросотопласт с соотношением связующего к наполнителю 35 : 65 - 40 : 60. Далее осуществляют сборку трехслойной панели. На подготовленные под склейку поверхности обшивок накатывают клеевую пленку ВК-24М (ТУ 6-05-151-222-76) на основе 2-х эпоксидных смол с содержанием эпоксигрупп 6-9 % и 9-12 % соответственно и отвердителя - дициандиамида; укладывают обшивку с клеем на металлическую прокладку, затем - полимеросотопласт и вторую обшивку с прикатанной клеевой пленкой. Собранную панель накрывают прижимной плитой и помещают в вакуумный мешок, где проводят режим прессования при температуре 175 5^оС в течение 1,5 ч.
Свойства, полученные при испытании образцов, приведены в таблицах 1 и 2.
П р и м е р N 2. Сборка трехслойной панели, ее прессование и материалы аналогичны примеру 1.
Пропитку сотопласта производят также аналогично примеру 1.
Состав для пропитки следующий, мас. % :
Фенолоформаль-
дегидная смола резоль- ного типа ЛБС 56,09 Эпоксидная смола ЭД-20 5,48 (фосфорнитриламиноэтокси) аминоэтоксифосфазен 3,47 Диметилформамид 2,0 Органический растворитель 32,96.
Свойства, полученные при испытании образцов, приведены в табл. 1 и 2.
П р и м е р N 3. Сборка трехслойной панели, ее прессование, материалы аналогичны примеру 1. Пропитку сотопласта производят аналогично примеру 1.
Состав для пропитки следующий, мас. % :
Фенолоформальде-
гидная смола резоль- ного типа ЛБС 61,0 Эпоксидная смола ЭД-20 5,98 (фосфорнитрил- аминоэтокси) Аминоэтоксифос- фазен 3,77 Диметилформамид 2,17 Органический раство- ритель 27,08
Свойства, полученные при испытании образцов, приведены в табл. 1 и 2.
Как видно из представленных в табл. 1, 2 результатов испытаний, сотопласт в предлагаемом многослойном изделии относится к категории трудносгорающих и обладает незначительным дымообразованием, о чем говорит снижение оптической плотности на 70 % . Как сотопласт, так и предлагаемое многослойное изделие обладают стабильными прочностными характеристиками на 12 % выше по сравнению с теми же показателями известного многослойного материала. (56) Белый О. К. , Косарева В. Л. и др. Стеклотекстолит ССП-1, В сб. "Методы переработки и свойства армированных пластиков", ОНТИ, 1968.
Авторское свидетельство СССР N 89880, кл. C 08 L 61/14, 1974.