Композиция для формирования холста

Союз Советских Социалистических Республикц 637498 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетСовета Министров СССРпо делам изобретений (43) 0 публиковано 30.07.78. Бюллетень28(45) Дата опубликования описания 17.07.78(72) Авторы изобретения О. А, Новикова, А. Ф, Сидоренко, В. М. Шорохов, А. С. Шевляков,Т, Г, Соколовская и В. А. Котиков Институт химии высокомолекулярных соединений АН Украинской ССР(71) Заявитель ВинилацетатДибутилмалеинатСпирт поливиниловыйЭмульгатор ОП СульфанолГипериз,5 ,5 ,3 Изобретение относится к армирующимнетканым материалам, используемым дляизготовления из препрегов стеклопластиковых изделий методами контактного, вакуумного формования или прессования, 5Нетканые рулонные стекловолокнистыематериалы - жесткие стеклохолсты, изготавливают из хаотически расположенныхрубленых стеклонитей, пропитанных полимерной связкой, содержащей пожаро-взрывоопасные вещества - ацетон, петролейныйэфир, перекисные соединения и токсичныевещества - амины, кремнийорганическиепроизводные 1, 2,Известные композиции для формирования 15холста нетехнологичны.Ближайшим прототипом этого технического решения является композиция дляформирования холста из хаотически расположенных, рубленых стеклонитей (на замасливателе3), скрепленных сополимером винилацетата с дибутилмалеинатом,полученным по следующей рецептуре 3,Натриевая соль ронгалитовойкислоты 0,3Вода 782 - 3% -ная водная дисперсия этого сополимера Сприменяется в качестве связки для жесткого холста.Недостатком такого холста является: длительность процесса получения сополимера поливинилацетата с дибутилмалеинатом по указанной рецептуре (продолжительность синтеза более 48 ч), применение дефицитных ингредиентов - импортного продукта (натриевая соль ронгалитовой кислоты), неэффективное использование транспортирующих объемов - сополимер поставляется в виде 50%-ной водной дисперсии, охлаждение которой ниже 5 С приводит к необратимому расслаиванию, усложнение технологии получения холста, связанное с необходимостью непрерывного перемешивания связки для предотвращения ее расслоения, нестойкость к механическим воздействиям - осаждение сополимера в системе трубопроводов, подводящих связку к пропиточной ванночке и увеличение в связи с этим расхода сополимера и эксплуатационных расходов; ограниченная производительность изготовления холста, так как время его охлаждения должно быть достаточным для обеспечения температуры, исключающей40 слипание холста при рулонировании; недостаточно высокие физико-механические характеристики холста.Целью предлагаемого изобретения является упрощение технологии изготовления холста и повышение физико-механических свойств изделий на его основе.Указанная цель достигается применением в качестве полимера, скрепляющего рубленые нити готового холста, смеси производных целлюлозы с водорастворимой насыщенной полиэфирной смолой при следующем соотношении компонентов композиции вес,%:Рубленые стеклонити 35 - 37 В одорастворимая насыщеннаяполиэфирная смола 0,8 в 1,5Производное целлюлозы 0,55 - 1,2 Вода Остальное Водорастворимая насыщенная полиэфирная смола марки ПНМ представляет собой продукт совместной конденсации малеинового ангидрида, пентаэритрита, молочной кислоты и глицерина.Холст получают термообработкой композиции при температуре 130 в 1 С в течение 15 - 30 мин. Оценку холста производят в соответствии с ОСТ 6-11-82-73. Композиция для формирования холста образуется при пропитке слоя рубленых стеклонитей жидкой связкой. Связка представляет собой водный раствор производных целлюлозы и насыщенной полиэфирной смолы и имеет следующий состав, вес.%:Насыщенная полиэфирнаяводорастворимая смолатипа ПНМ 0,285 - 1,1Производные целлюлозы 0,215 - 0,9 Вода До 100 Концентрация указанных веществ в растворе 0,5 - 2,0%, Раствор стабилен, не требует постоянного перемешивания, не высаждает нерастворимых осадков при охлаждении ниже 5 С, его компоненты более равномерно адсорбируются стекловолокном. Природа связки позволяет, варьируя временем итемпературой термообработки композиции для формирования холста, менять жесткость и прочностные свойства готового холста, а также его растворимость в композициях связующих, что дает возможность использовать его как армирующий материал, для растекающихся и нерастекающихся препрегов.Получение композиции для формирования холста и жесткого холста из нее иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. На непрерывно движущуюся ленту транспортера равномерно укладывают слой рубленых стеклонитей. Толщина слоя соответствует весу готового холста 400 г/м. Лента проходит через ванну со связкой, огибая снизу погруженный в ванну направляющий каток из несмачиваемого связкой материала. 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 60 65 Связку изготавливают следующим образом.В 300-литровую емкость с мешалкой заливают 196 л воды-конденсата при 40 С и загружают 1,8 кг метилоксипропилцеллюлозы, После интенсивного перемешивания в течение 2 ч (до образования гомогенного раствора) добавляют 2,2 кг смолы ПНМ. Получают связку следующего состава, вес. /ОВодорастворимая насыщеннаяполиэфирная смола ПНМ 1,1Метил оксипропилцеллюлоза 0,9 Вода (конденсат) 98 Полученный 2 О/,-ный водный раствор- связку подают через трубопровод, имеющий возвратно-поступательное движение вдоль оси катка сверху, в зону входа слоя стекловолокна под каток. Такая схема подачи связки обеспечивает более равномерную пропитку слоя стеклонитей и поддержание заданного уровня ее в ванночке. Пропитанный слой стеклонитей уплотняют катком. Описываемая композиция для формирования холста (вариант максимальной концентрации связки) имеет следующие соотношения ингредиентов, вес. /,:Рубленые стеклонити 37,0 В одорастворимая, насыщеннаяполиэфирная смола ПНМ 1,2Вода До 100 Полученная композиция на ленте транспортера поступает в сушильную камеру для термообработки. Длина камеры 30 м, Камера имеет четыре зоны обогрева.Температурный режим по зонам: 154, 198, 190, 48 С.Зона Температура, С 1 130 в 1 11 180 в 2 111 170 в 2 1 У 30 - 50Режим термообработки составлен по средним значениям температур интервалов.Скорость движения транспортерной ленты 1,5 м/мин. Выходящий из камеры стеклохолст сматывается с ленты в рулоны весом до 25 кг. Ширина холста 1300 мм.Свойства холста представлены в таблице.П р и м е р 2. Технологические операции изготовленной связки, композиции для формирования холста, режимы ее термообработки и получение самого холста аналогичны приведенным в примере 1.Состав связки, вес.%.Смола ПНМ 0,9 Метилоксипропилцеллюлоза 0,45 Вода (конденсат) До 100Композиция для формирования холста на этой связке является оптимальной с точки зрения технологичности получения холста, его физико-механических характеристик и расхода полимера и имеет следующее соотношение ингредиентов, вес.%:Рубленые стеклонити 36,5617498 Физико. механические свойства готовых стеклохолстов, полученных при термообработке композиций на связке С(прототип) и предлагаемой композиции на связке НССодержаниевеществ удаляемых при прокаливанин,% Разрывная нагрузка на образец по ОСТ 6-11-82-73,крсТип Вес 1 м 2 связки По прото типу на связке С40020 Хорошая 180 мнн,0,2 6,5 Белый, жесткостьсредняя 40020 40020 На связкеНС По примеру:1 Очень хорошая Хорошая0,2 6,5 180 мнн.180 мин. 5,9 Белый с желтоватым оттенком, жесткийБелый с желтоватым оттенком, жесткость средняяБелый, не жесткий осыпается при изгибеБелый с желтоватым оттенком 0,15 5,5 4,5 400 20 40020 40020 0,18 Удовлетворит. Очень хорошая Очень хорошая 180 мин,3,1 0,2 5,2 5,6 не раствор 0,17 3,0 5,4 Очень жесткий, темно-желтого цвета не растворяетсяСмола ПНМ 1,2 Метилоксипропилцеллюлоза 0,6 Вода До 100Физико-механические характеристики холста приведены в таблице 1.5П р и м е р 3. Технологические операции приготовления связки, композиции для формирования холста, режимы ее термообработки и получения самого холста аналогичны указанным в примере 1. Режим термо обработки - по средним значениям приведенных температурных интервалов.Состав связки, вес. %:Смола ПНМ 0,275 Метилоксипропилцеллюлоза 0,225 15 Вода (конденсат) До 100 Композиция для формирования холста на этом составе связки характеризуется минимальным количеством склеивающего стеклонити полимера, обеспечивающим целост ность готового холста и минимальные прочностные характеристики по ОСТ 6-11-82-73.Состав композиции, вес.%:Рубленые стеклонитиСмола ПНММетилоксипропилцеллюлозаВодаФизико-механические свойствапредставлены в таблице.П р имер 4. Технологические операции 30 приготовления связки, композиции для формирования холста и получения самого холста аналогичны приведенным в примере 1, Режимы термообработки по верхним значениям указанных температурных интерва лов.Состав, связки, вес.%:Метилцеллюлоза МЦ0,4 Смола ПНМ 0,9 Вода (конденсат) До 100 40 Композиция для формирования холста имеет следующее соотношение ингредиентов:Рубленные стеклонити 36,5 Смола ПНМ 1,5 МЦ0,75 Вода До 100Холст имеет качественную склейку, высокую прочность; свойства его приведены в таблице.Пр и м ер 5. Технологические операции приготовления связки, композиции для формирования холста и получения самого холста аналогичны указанным в примере 1. Режим термообработки - по нижним значениям приведенных температурных интервалов.Состав связки, вес.%:Смола ПНМ 0,25 Натрийкарбоксиметилцеллюлоза (Иа КМЦ) 0,2Вода (конденсат) До 100Композиция для формирования холста характеризуется минимальной стоимостью и имеет следующий состав, вес.%:Стеклонить 35 Смола ПНМ 0,8 Натрийкарбоксиметилцеллюлоз 0,55Вода До 100Свойства холста приведены в таблице.Как видно из таблицы и описания изобретения предлагаемый жесткий холст более технологичен в изготовлении, так как применение водного раствора связки упрощает обслуживание, снижает потери связки в коммуникациях и не требует постоянного перемешивания для поддержания гомогенности состава по сравнению с прототипом.Возможность изменять растворимость617498 Составитель В, ЧистяковаРедактор Л, Герасимова Техред О. Тюрина Корректор Л. Денискина Подписное Заказ 1362/4 Изд. Ме 560 Тираж 515 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 7связки, варьируя температуру обработки холста, расширяет ассортимент изготавливаемых из него изделий.Предлагаемый холст не содержит в своем составе дефицитных ингредиентов (в холсте по прототипу применяют импортную ронгалитовую кислоту), Полимеры, применяемые для склеивания холста, нетоксичны. Они могут быть доставлены в виде 100%-ного вещества, что исключает неэффективное использование транспортирующих объемов (в прототипе сополимер поставляется только в виде 507,-ной водной дисперсии).Предполагаемый экономический эффект за счет применения более дешевых компонентов составит более 13000 руб/год только на одном Ступинском заводе стеклопластиков. Формула изобретения Композиция для формирования холстана основе рубленых стеклонитей и связки,содержащей полимер и воду, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления холста и улучшения его физико-механических характеристик, связка 5 содержит водорастворимую насыщеннувполиэфирную смолу и производное целлюлозы при следующем соотношении компо.нентов композиции, вес.о/о.Рубленые стеклонити 35 - 37 10 Водорастворимая насыщеннаяполиэфирная смола 0,8 - 1,5Производные целлюлозы 0,55 - 1,2 Вода Остальное 15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии1296325, кл, С ЗР,опублик, 1972.2, Патент США3547762, кл. 161-170,20 опублик. 1970.3. Авторское свидетельство293079,кл. Р 06 М 1508, 1967.