Связующее для композиционных материалов

(1) 540892 Союз Советских Социалистических Республиксвид-ву 51) М. Кл.е С 081. 83/О 83888/ Государстзо:ный комитет Совета Министров СССР 3) УДК 678.84(088.8) ьМ 48 убликовано 30,12.76. Бюлле по лелам изобретении и открытийата опубликования описания 08.02.77 2) Авторы изобретени Б, И. ДьяченкоВ. Мотовкин,А. Дьяченко,(71) Заявит ВЯЗУЮ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛО Известны для конструкционныхлов следующие на основе полиметилоксанов общей форм лы Изобретениеких связующириалов,остойманосится к области для композицион атериалосил 1 СПл 810,) СНдЯ 10) 80 1 ЙО 15) санов при изготовлении, транспортировке, хранении и переработке композиционных материалов предлагаемое связующее доиолнительно содержит кислородсодержащее соединение с т. кип. 100 - 200 Свыбранное нз группы: кетоны, циклические эфиры, простые эфиры этиленглаколя, в количестве 1 - 10% от веса полиметилциклоссилоссанов.П,р им ер 1. Связующее атолучают смешением 5 г диоксана (циклический эфир), что составляет 1% от веса сухого, полимера и 1000 г 50%-ного раствора, полимера состава(б 1) Дополнительное к а (22) Заявлено 17.12.74 (2с присоединением за (23) Приоритет где Х= ОН, ОК, ОСОК;К - алкил С 1 - С 4,1, т, и, р, г, 5=0 - 10,при условии, что все одновременно не равны 0 (11,Однако такне овязующае немеют малую жизнеспособность и плохую адгезию к волокнистым наполнителям, что приводит к интенсивному осыпааию связкуощего при транспортировке и хранении композиционых материалов, а также при изготовлении их непрерывным с)пособом.Известны связующие на основе разветвленных полиорганосилоксанов, стабилизированные алифатическими спиртами 111. Однако эта стабилизируощая добазка не эффективна для указанных полметилциклооилоксанов,С целью повышения стабильности свойств связующего на основе полиметилциилосилокункцаональности 2,б в ацетоне10 15 э 0 25 30 35 1 г,1ОН 3Оценщику стабилизирующей эффектовности введеннюй добавки проводят по времени геле- образования при комнатной температуре (20+ 3 С). Гелеобразование полученного связующего происходит через 80 суток, в то время как такое связующее без стабилизирующей добавки имеет время гелеобразования, равное 30 оупкам.П р и м е р 2. Связующее получают смешением 16 г диметилового эфира этиленгликоля (4,6/о от веса сухого полимера), 1000 г 35%- но."о раствюра полимера состава снз 81015 снз 810 8102зОН при общей функциональнюсти системы 3,8 в ацетоне, 170 г порошкообразного наполнителя, 10 г стеарата цинка.Время гелеобразования полученного связующего при комнатной температуре (20+.3 С) составляет 70 ауток, в то время хак такое же связующее без стабилизирующей,добавки имеет время гелеобразования, равное 20 суткам.П р и м е р 3. Связующее получают смешением 40 г циклогексанона (кетон) - 10 О/о от веса сухого полимера, 1000 г 40%-ного раствора полимера состава СН,ЯО 1, при общей функциональности, системы 3,0 в ацетонотолуольной смеси, 170 г порошкюобразного наполнителя, 10 г стеарата цинка и 3 г катализатора аминоалкоксисилана.Время гелеобр аздван 1 ия полученного связующего при,комнатной температуре (20-+3 С) составляет 50 суток, в то время как такое же связующее без стабилизирующей добавки имеет время гелеобразования, равное 5 суткам.Пр и м ер 4. Связующее получают смешением 28 г циклогексанона (7% от веса сухого полимера), 1000 г 40%.ного раствора полимера состава НгьС 51 С:101 Ь 1 С1,50 С О СН прои общей функциональности сиестемы 3,14 в толуоле, 170 г порошкообразного наполнителя, 10 г стеарата, цинка н 3 г катализатора - аминоалкоксисилана.Время гелеобразования полученного связующего при комнатной температуре (20-+ 3 С) составляет 38 суток, в то время, асак такое же связующее без стабилизирующей добавки имеет,вовремя гелеобразования 5 суток.П р и м е р 5, Связующее получают смешением 20 г цнклогексанона (5% от веса,сухого полимера), 1000 г 40%Нного распвора полспмеоа состава 40 45 511 55 И) 05 4при общей функциональности системы 2,88 в ацетоне, 170 г порошкообразного наполннтеля, 10 г стеарата цинка и 3 г ката;, ато;:а - амнноалкокснснлана.Время гелеобразования пол, ченнсго связующего при ко,1 натной температуре (20+-3"С) составляет 24 суток, в то время как таксе связующее без стабилизирующей добавки имеет время гелеобразования, равное 5 супкам.Пример б, Связующее получают м "ением б г циклогексанона (1,5 оо от вс:а сухого полимера), 1000 г 40 ос,-ного ра,;лора полимера состава Снз 81015 Снз 81 Оос,н,при общей функциональности системы 3,0 в толуольнобутанольной смеси, 170 г порошкообразного наполнителя, 10 г стеарата циника и 3 г катализатора - амнноалкоксисплана,Время гелеюбразювания полученного,связующего при комнатной температуре (20, 3 С) составляет 15 суток,:в то время как такое же связующее без стабилизирующей добавки имеет время гелеобразования, равное 5 супкам.П р и м е р 7, Связующее полу 1 ают,смешением 48 г тетрагидрофурана (циклический эфир), что составляет 8 с 1 о от веса сухого полимера, 1000 г 60%-ного распвора полимера составапри общей функциональности системы 3,0 в этаноле 170 г порощкообразного наполнителя, 10 г стеарата цинка.Время гелеобразования полученного связующего при комнатной температуре (20+3 С) составляет 100 суток, в то время как такое же связу 1 ощее без стабилизирующей добави имеет время гелеобразованияравное 20 суткам.Прим ер 8. Комлозиционный материал получают одноразовым окунанием листа стеклоткани толщиной 0,5 мм,в связующее, изготовленное по примеру 7. Пропитанный лист су 1 нат при теппературе 100 С в течение 3 час. Готовый композиционный материал имеет следующий састав, вес. "с.Полимер 19,8 Диоксан 0.,2 Стеклопкань 80,0 Оценку стабилизирующей эффективности введенной добавки проводят по времени сохранения .растворимости полимера, содержан,егося в композиционном материале. Растворимость полимера в полученном композипио;1 ном материале сохраняется в течение 6 месяцев, в композицио 1 гном материале без указанной доба 1 вки - 1,5 месяцев,Пример 9. Композиц 11 онный материал получают смешением в смесителе Вернепасо стаби- лизатором 89,0 200 185 59 71,6 23855,8 20084,6 1095 14906,7 12535,7 13806,7 5,0 3,8 3,6 4,3 4,0 4,0 4,3 Таблица 2 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Показатели без добавки с добавкой без добавки с добавкой без добавки с добавкой 375,1 20,08 382,1 18,90 417,7 19,05 412,4 23,19 405,0 35,07 424,5 11,51 Пфляйдера 1196 г связующего, изготовленного по,примеру 5 с 500 г рубленной стеклянной нити в течение 10 мпн. Затем пресс-массу выгружают и раскладывают на сетчатые пластины и сушат при температуре 100 С в течение 37 час.Оценку стабилизирующей эффективности введеннои добавки, проводят по времени сохранения растворимости полимвра, содержащегося в матернале и формуемости композиционного материала. Растворимость полимера в полученном композиционном материале и формуемость стандартных бруоков размером 120 К 15 К 10 мм при температуре прессования 200=С и выдержке при прессовании 20 мин сохраняются в течение 15 месяцев; эти же свойства композиционного материала без указанной добавки - в течение 1 месяца.П р и м с р 10, Композиционный,материал получают путем непрерывной пропитки комплексной стеклянной нити связующим, изготовУдарная вязкость, кгс, смсм Разрушающее напряжение при статическом изгибе, кгс/см Электрическая прэчиость, кв/мм Диэлектрическая проницаемостьпри 10, гц Адгезию,овязующего, содержащего стабилизирующую добавку, к стекловолокну, а также наличие и пленке отвержденного связующего микротрещин оценивают по разрывной Предел прочности при растяжении,кгс/мм.Среднеквадратичное отклоиеиие Таким образом, благодаря иопользованной стабилизирующей добавке можно получить связующее для композиционных материалов, обладающее стабил. ными свойствами, позы- .пенной адгезией к волокнистому наполнителю, при одновременном уменьшении количества микротрещин в сго пленке. Кроме того, в этом случае становится возможным получеленным по,примеру 3, с последующей непрерывной сушкой при температуре 120 - 150 С,после которой на стеклонити образуется прочная стекловидная пленка связующего, не осыпающаяся при данейшей непрерьвноЙ протяжке и рубке на пранулы определенной длины,Растворимость полимера, содержащаяся вполученном композиционном материале, и10 формуемость стандартных брусков размером120 Х 15(10 мм при температуре прессования200 С и выдержке 20 мин сохраняется в течение 12 месяцев. Эти же свойства композиционного материала без указанной добавки сохраняются в течение 20,суток,Результаты физико-механических и электрических испытаний стандартных образцов,отпреосованных из полученного композиционного материала и материала без добавки притемпературе 200 С и времени выдержки2 мин/мм толщины приведены в табл. 1. прочности микропластика и по разбросу полученных,данных соответственно. Свойства микропластика, полученного на основе связующе го по примерам 1 - 3 приведены в табл. 2. нне композиционных материалов непрерывным способом из-за отсутствия осыпаемости связующего со стеклонпти. Положительным качеством связующего для композиционных 30 материалов по изобретению является такженекоторое повышение физико-механических и электрических свойств.540892 Формула изобретения Х %0 ЯО в,х 10 15 Составитель В. КомароваТехред А. Камышникова Корректор Т, Добровольская Редактор Т. Никольская Заказ 2935/10 Изд.1907 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Связующее для композиционных материалов на основе полиметилциклосилоксанов общей формулыЕСН,),ЯОо, СНД,ЯО,СН,аО 1, Х1х где Х=ОН, ОК, ОСОК;К - алкил С 1 - С 4,1, пг, п, р, г, я=О - 10 ври условии, что все одновременно не равны О, о тл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения стабильности свойств связующего при изготовлении, транспортировке, хранении и переработке композиционных материалов, оно дополнительно содержит кислородсодержащее соединение с т. кип. 100 - 200 С, выбранное из группы: кетоны, циклические эфиры, простые эфиры этилентликоля, в количестве 1 - 10% от веса пол иметилциклосилоксанов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США М 2755261, кл, 260 - 29.1, 1956.2. Патент Франции Ма 147204, кл, С 08 д, 1955.