Способ получения листового армированного полимерного композита

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 9713 ОП Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ ред 985 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт механики металлополиных систем АН БССР(56) Патент США4532099,кл, В 29 Р 9/04, опублик, 1985.Техника переработки пластмасс/ПодН. И. Басова и В. Броя, - М.: Химия,с. 6 - 18, 490 - 491. Изобретение относится к технологииполучения армированного композиционногоматериала и изделий на основе порошкообразного полимерного связующего и дискретного волокнистого наполнителя,Цель изобретения - повышение прочности и равиотолщинности листов.Примеры. Получают армированные полимерные листы из термопластов.Используют полиэтилен высокой плот- .ности (ПЭВП, марка 20908-040, ГОСТ.16338-77), полипропилен среднего давления(ПП, марка 01010, ГОСТ 26996-86) и полиамид(П КА, марка ПА 6-120/321, ОСТ6-06-09-76). В качестве рубленого волокнистого наполнителя используют гидратцеллюлозные низкомодульные углеродные волокна(УВ марки УРАЛ Н; ТУ 6-06-31-599-87)и полиамидные текстильные волокна (ПВ,ОСТ 6-06-С 3-84). Длина рубленых волокон составляет 3 - 5 мм, Дисперсность используемых порошков связующего не превышает 250 мкм.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВОГО АРМИРОВАННОГО ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА(57) Изобретение относится к технологии переработки термопластов в листовые армированные материалы и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить прочность и равнотолщинность листов за счет нанесения резаных волокон на слой термопласта в электрическом поле напряженностью 2 в 5 кВ/см, обработки волокна коронным разрядом при плотности мощности 1 -00 мА/м-, покрытия порошком термопласта в электрическом поле противоположной направленности, уплотнения и прессования. 2 табл. Армированные листы получают следующим образом.На движущуюся стальную ленту, обработанную антнадгезивом, заправленную в лентопротяжный механизм, при ее прохождении через первую камеру напыления наносят электроосаждением тонкий слой дисперсного полимерного связующего, путем оплавления которого при прохождении ленты над нагревательным столиком получают сплошной тонкий (порядка 50 мкм) слой полимерного клея. Перемещая подложку со слоем полимерного горячего клея черезкамеру осаждения волокна, производят электроосаждение рубленых волокон по схеме сверху - вниз в электрическом поле, которое создавалось между заряжающим сетчатым электродом и заземленной стальной лентой - промежуточной подлож кой. От высоковольтного аппарата Разрядили , АФна сетчатый электрод подают потенциал отрицательной полярности величиной 5 - 50 кВ. Расстояние между сетчатым элек1609713 4слоя рубленых волокон путем подачи ихиз бункера со специальным дозатором вотсутствие электрического поля и затем нане, сение слоя порошка связующего путем насыпания его на слой волокнистого напол 5 нителя при прохождении ленты с волокнамичерез камеру напыления. Нанесение слояпорошкообразного связующего также осуществляли без включения электростатическогополя. Последующие операции уплотнения иОО термообработки осуществляли по тем же режимам, что и в примерах осуществленияпредлагаемого способа,Полученный армированный материал отделяют от стальной подложки, из него вырезают прямоугольные куски необходимыхразмеров (8 ОХ 130 мм) и путем горячегопрессования между плоскими обогреваемымиплитами производят окончательное формование образцов. Прессование производили1 мин при давлении Р=5,0 МПа и тем 20 пературе соответственно 473 К для ПЭВП,503 К для ПП и 523 К для ПА, Равнотолщинность композита характеризовали разбросом толщины получаемых после прессования образцов материала Лд/Е%, гдеМ=Й - Й,Й - средняя толщина материала25 по результатам не менее 25 измерений вразных местах 5 образцов каждого материала; А - толщина материала в -й точке(=1,2,25), Прочность при растяженииопределяли по ГОСТ 1262-80. Испытания на .растяжение проводили на разрывной машинеРМУ - 0,05-1 при скорости перемещения нижнего зажима 0,17 мм/с. Формула изобретения тродом и стальной подложкой варьируют от 25 до 00 мм. Подачу рубленого волокна на заряжающую сетку осуществляют из виб,робункера со специальным дозатором. Скорость перемещения подложки изменяют в пределах 0,510 мм/с. Обработку в поле коронного разряда осуществляют при движении стальной подложки со слоем расплавленного клея и закрепленным в нем ориентированным слоем осажденных волокон под многосекционным коронирующим игольчатым электродом прямоугольной формы, изготовленным в соответствии с требованиями ГОСТ 16185-82, Расстояние между конца-. ми иголок и поверхностью заземленной сталь-; ной ленты составляло 10 мм, На игольча- тый коронирующий электрод подают потенциал отрицательной полярности величиной 4 - 50 кВ от аппарата АФили источника высокого напряжения Разряд. Плотность тока коронного разряда задают путем варьирования потенциала, подаваемого на коронирующий электрод, и оценивают по величине тока, стекающего с электрода-подложки через миллиамперметр М 2007 на землю, а длительность обработки регулируют, изменяя скорость перемещения подложки и длину коронирующего электрода. После обработки в поле коронного разряда подложку с клеевым слоем и волокном охлаждают до температуры ниже температуры плавления полимерного связующего за счет контактирования с охлаждаемыми водой валками и затем осуществляют нанесение верхнего слоя дисперсного полимерного связующего путем осаждения в электростатическом поле, перемещая подложку с закрепленным слоем волокна через вторую камеру напыления, Нанесение связующего в слой волокнистого наполнителя осуществляют с помощью металлического вибросита, на которое от аппарата Разрядподавался потенциал положительной полярности величиной ч=20 - 25 кВ, Время осаждения порошка связующего выбирается исходя из необходимости получения заданной концентрации волокнистого наполнителя с учетом вклада массы слоя полимерного клея, Расстояние от вибросита до поверхности стальной подложки составляло 80 мм. Полученный после напыления полуфабрикат (препрег) армированного композита пропускают через обогреваемые валки, где происходило уплотнение и первый этап термообработки материала. При получении материала со связующими из ПЭВП, ПП и ПА температура валков соответственно была равна 493, 53 и 523 К.Для сравнения получали армированный композит по известному способу. При этом используют упомянутую установку, Согласно известному способу на движущуюся стальную ленту с нанесенным на нее слоем полимерного клея осуществляли нанесение Полученные результаты представлены втабл. 1 и 2. Способ получения листового армированного полимерного композита, включающий нанесение рубленого волокна на по верхность движущейся подложки, покрытойслоем полимерного клея, нанесение верхнего слоя дисперсного полимера на волокно, уплотнение и термообработку под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и равнотолщинности листов, в 45 качестве клея используют расплав термопласта, нагретый на 20 - 150 К выше температуры плавления, нанесение рубленого волокна осуществляют в электростатическом поле напряженностью 2 - 15 кВ/см, слой волокна обрабатывают 3 - 100 с коронным разрядом при плотности тока 1 в 1 мА/м2и полярности электродов, совпадающей с полярностью электродов, . применяемых при осаждении волокон, затем термопласт охлаждают ниже температуры плавления и наносят верхний слой порошка термопластаФэлектроосаждением при противоположнои полярности электродов.о оо О О ц О О СС 1 фо о Сс СЧщ СЧ 9РЪ М Е лл.д4 нн ц цц оо ххх ф ф о у М ц ниа 8 о 1 ц к о Я 1 оц ф оооо ы" н Йа ц й о е а д ц фи о х 1.д 1 е ар о ц олаф аф иО хйю В 4 а:О Фч1 Х1хф 1Яб 1 1 м .Го аС мсл лС х О О, М Ц Фо Е о х Оъ ф о И Ее сф ф В О, 1- ФИ й Ф бЛ й О Х о х Од Ф О О