Шлихта для обработки углеродных волокон

, В О Г 11/ 51)4 в ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГННТ СССР ЕТЕНИЯ(54) ШЛИХТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДНЫХВОЛОКОН(57) Изобретение относитгии получения углеродныхматериалов и может бытьпри изготовлении композириалов. Изобретение обесулучшение перерабатывающти углеродных волокон вчества за счет того, чтовают шлихтой, содержащейактивного компонента, О,замасливателя и воду - дВ качестве замасливателдержит олигоуретан мол,общей Формулы ир О О О Оэ э 1ноон,1,01 сн 1,0 о-В-о-оон,-он(оо,н 1-сн,ос ол э э с-(3 оМЛ, -о он- сноон 1 - он, о - Э -ос сО ООэо(сн 2)2 Осн 2) 2 о - с - хиън-с-О(сн) о(сн 2) 2 оо,н)-он,о 1 -э р(71) Всесоюзный научно-исследоватеский и экспериментальный институтпо переработке химических волокон(56) Европейский патент ЕР 1 00701кл, П О Г 11/ 10, опублик. 1983.Патент Великобритании Ю 2109794кл. 0 01 Г 9/12, опублик. 1983. ся к техноло"волокнистых использовано ционных матепечивает ей способнос процессе ткаих обрабаты 2-8 мас.З,Г 1-1,0 мас.4о 100 1 ас 1 я шлихта сом. 2250-6660"-ОСН-СНЯОН 1-СН,ОЦС-Н-С-ОСН;)ОСН 9 ОС СФ ФОО(СН 2)2 - О(СН 2)20 - Н где =-СН=СН-; -(СН,)+-,9в=1;Ру= 3Ц качестве замасливателя - замасли ватель Бна основе водной эмульИзобретение относится к технологии получения углеродных волокнистых материалов и может быть использовано для изготовления композиционных материалов. для этого, в четырехгорлую колбу,снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и трубкой дляподачи азота, загружают 100 г водорастворимого сульфосодержащего олигоэфира и расплавляют, Нагревают расплав до 180 С и загружают в колбу10,6 г диэтиленгликоля для связыванияконцевых карбоксильных групп. Обра-.оботку ведут под вакуумом при 180 Св течение 20 мин. По достижении кислотного числа продукта 2-5 мг КОН/гк содержимому колбы добавляют 3,5 гтолупрендиизоцианата порциями в течение 1,5-2 ц при 130 С. Получают 112 г(904) олигоуретана,сии минерального масла, олеиновой кислоты и сульфированного касторового масла, 1 табл,Цель изобретения - улучшение перерабатывающей способности углеродных волокон в процессе ткацества.П р и м е р 1. Полуцают водорастворимый сульфосодержащий олигоуретан следующей формулы: ч.мас.4 олигоуретана с содержанием сольфогрупп 189139 ДДТ 10039мол.м. ч 500 разводят в 80 мас. воды,добавляют 0,5 мас,4 замасливателя,перемешивают. Затем добавляют необходимое по расчету колицество воды,перемешивают и нагревают при 58-60 Сдо получения однородного раствора втечение 20-30 мин,Замасливатель представляет собойводную эмульсию с рН -8 на основеминерального масла, олеиновой кислоты и сульфированного касторовогомасла.Углеродный жгут марки Равилон линейной плотности 120+60 текс,с катуш"ки пропускают через ванну с рабочимраствором шлихты, передают в печьВТ"10/600 с температурой 80"100 С,где волокно находится в зоне нагрева в течение 1 мин, Вышедшее из печиуглеродное волокно представляет собойдостаточно компактный (склеенный)523606 Н где А-(СН О) е 1=18-70; 0) (С ЛО) щ=2-50;п=18-70; О ( С 2 Нф 0 р СН 2 СН СН 2 жгут, обладающий высокой прочностью,эластичностью и физико-механическимипоказателями.П р и м е р 2. 8 мас.олигоуретана указанной формулы, где п=4, щ=5,р;-2, ц=1 и у=1 с содержанием сульфогрупп 10 , ТДИ 11,5 . мол,м. 6660разводят в 80 мас,воды, добавляют0,13 мас. замасливателя, перемешива,ют, Затем добавляют необходимое порасчету количество воды, перемешиваоют и нагревают при 50-60 С до получения однородного раствора в течение20-30 мин,Обработку углеродного жгута марки Равилон 420+40 текс проводят попримеру 1,Углеродное волокно после обработ-.ки обладает достаточной высокой прочностью, перерабатывается в ткачестве удовлетворительно,П р и м е р 3. 2 мас,олигоуретана с п=1, щ=1, р=1, Я=5, у=1,содержанием сульфогрупп 2,7, ТдИ 7 ,мол. м. 2250 разводят в 80 мас.воды, добавляют 1 мас. ; замасливателя,перемешивают. Затем добавляют необходимое по расчету количество воды,перемешивают и нагревают при 58-60 Сдо получения однородного раствора втечение 20-30 мин. Обработку углеродного жгута Равилон линейной плотности 420+60 текс проводят по примеру 1.Углеродное волокно после обработкистановится мягким, эластичным, компактным,П р и м е р 4. 5 мас.олигоуретана с п=8, щ=О, р=4, ц=О, у=1, содержанием сульфогрупп 22,12 , ТДИ2,8 , мол,м, 5100 разводят в 80 мас.Фводы, добавляют 0,3 мас.3 замасливателя, перемешивают, Затем добавляютнеобходимое по расчету количествоводы, перемешивают и нагревают при58-60 С до получения однородного раствора в течение 20-30 мин. Обработку углеродного жгута проводят по примеру 1.Углеродное волокно после обработки становится эластичным, перерабатывается в ткачестве удовлетворительно.П р и м е р 5. Приготавливают шлихту по примеру 4 эа исключением того, что добавляют 0,5 мас.3 замас- О ливателя. Обработку жгута проводятпо примеру 1.П р и м е р 6 (контрольный). 8 мас.олигоуретана с п=1, щ 1, р=8, ц=1, у=2, содержанием сульфогрупп 8, 15 ТДИ 9, мол.м. 3800 разводят в 80 мас,Ф воды. Затем добавляют необходимое по расчету количество воды перемешивают и нагревают при 58-50 С до получения однородного раствора 20 в течение 20-30 мин.Обработку углеродного жгута марки Равилон линейной плотности 42060 текс проводят по примеру 1,Углеродное волокно после обработки 28 обладает высокой компактностью, но недостаточно эластично.П р и м е р 7 (контрольный). 1 мас.о: эамасливаются разводят в 80 мас.воды, затем добавляют необ- ЗО,ходимое по расчету количество воды, . перемешивают и нагревают при 58-60 С, до получения однородного раствора в течение 20-30 мин,Обработку углеродного жгута маркиРавилон линейной плотности 420 ф 60 текс проводят по примеру 1.Углеродное волокно после обработки не обладает компактностью, эластичностью и имеет низкие физико-механи ческие характеристики.П р и м е р 8 (сравнительный), Используют шлихту, содержащую 8 мас,Ф активного компонента, 2 мас.Ф полиэтиленгликоля в качестве замасливателя и воду до 100 мас.Ф. В качестве активного компонента используют ве"щества следующих структурных формул:сн523606 Формула изобретениЫлихта для обработки углеродных волокон, состоящая из активного компонента, замасливателя и воды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения перерабатываемости волокон в процессе ткачества, в качестве активного компонента она содержит олигоуретан общей ФормулЮ О О О О.НО (СН 2) 2 0(СН 2) 20 С-В-С- ОСН 2-СН(ЗОН)- СНБО С СЛО Оосн 2 сняон)-сн 20 с-н с 0 он)0 сн 2)01 рфр о0 . СН ОО(СН 2) 2 О(СН 2) г О, - С - ин 11-с-О(Сн 2) 2 О(СН 2) 2 О О- о- ) с-н-с-Осн-сняон)-снод -с с . 1 1ф ф О О-)-осн-сннон)-оно - с-н-с-оон)20 он)о)ФО о- 0(СН 2)- 0(СН 2) 2 0Н ного масла, олеиновой кислоты и сульФированногофкасторового масла приследующем соотношении компонентов,мас.3: ОлигоуретанУказанный замасливатель Б Вода 40 0,1-1,0Остальное й,о 8,0 2,0 5,0 0,1 1,0 0,3 0,5 где =СО.Н., или С Н9=10-181Р=15-70; После шлихтования данным препаратом углеродные волокна подвергают дополнительной обработке эпоксисмолой. Овойства углеродных волокон представлены в таблице. где К - -СН=СН-; -(СН);и =1-8;в=О;,р=1-8;с) =0-5;у=1-З,с мол. м. 2250-6660, а в качествезамасливателя - замасливатель Б на основе водной эмульсии минераль" 19 3 6,0 23,2 2,1 15, г ),020,1 1,6 21,Й 5,0 23,0 1,8Ь;ч Й,О16,5 1),3 0 5 ф 10101, 0100,3100,8 109,Й 3,210й,810й,8 1 Оф