Препрег холодного отверждения и способ его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 2 В 27/38, С 08 д 5/ 3/00 ИЗОБ ТЕН ПИС 1 ИЯ 57) Изобрет ию препрего ие относится к с да- пол екло в на основе ющего.техсвя мореактивного позволяет пов и деформацио еклопластика нителя и те Изобретение в 1 элогичностМстоикость с еплоную а о ве лнителы препрега путе ьволачнои Фенолфор него и и може высоких давлениять использовано лектромашиноУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградское производственноеэлектромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М. Кирова(56) авторское свидетельство СССРУ 755811, кл. С 08 .1 5/2 ч, 1978.Авторское свидетельство СССРР 1073252, кл. С 08 1 5/2 ч, 1982.Временная технологическая инструкция по применению препрегов холодногоотверждения для крепления лобовых частеи оомоток статоров турбо- и гидрогенераторов, синхронных компенсаторов, а также крупных электрическихмашин. Р 381001.31 ч.252.02.0028,М., 1983,(5 ч) ПРЕПРЕГ ХОЛОДНОГО ОТВЕРИ СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к созданиюпрегов на основе стеклонаполнитеи термореактивного связующего,2дегиднои и полифункциональнои эпоксидной смол, разоавителя и Форполимера и использования новых составов отвердителя и стеклонаполнителя при следукцем соотношении компонентов, мас.7: новолачная фенолформальдегидная смола 0,45-0,8, форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновои кислоты 1,25-2,4, эпоксидная диановая смола 3,50-6,00, полифункциональная эпоксидная смола 1 ч,00-19,00,разбавитель иэ группы: олигоэфиракрилаты, алифатические эпоксидные смолы, эпоксианилиновая смола 3,50-5,00, низкомолекулярная полиамидная смола 9,00-12,00, полиэтиленполиамин 0,40-0,60, нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500 - 800 г/м остальное, Для упрощения технологии и повышения качества связующее из раствора на стеклонаполнитель наносят по частям в два этапа, между которыми осуществляют сушку для удаления растворителя и нарезку на заготовки необходимои формы. В качестве предварительного состава используют смесь Фенолформальдегидной смолы и Форполимера диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты при соотношении стеклонапопнителя со смесью (20-35): :1. 2 с,п, Ф-лы, 1 табл. рабатываемых в изделия1654 308 3,50-о,004514,0-19,0 503,5-5,0 и других областях техстроенииники.Стеклотрикотажная ткань смачивается водой (для предотвращения осыпания волокон), нарезается на заготовки и сушится.Однако стеклотрикотажная ткань является очень подвижным материалом и при проведении технологических опе О рации (нарезка на заготвки, сушка, нанесение связующего и др.) легко формируется, что приводит к ухудшению качества изделия, Кроме того, для предотвращения осыпания волокон стек лотрикотажная ткань смачинается водой, что приводит к необходимости ее сушки при значительных энергозатратах. Применяемое в препреге связующее очень медленно переходит н гелеооразное состояние при комнатной температуре, а отверждение его без дополнительного прогрева практически невозможно, Соответственно, стеклопластик на таком связующем ооладает 25 низкой деформационнои теплостойкостью и механической прочностью.Целью изобретения является улучшение технологичности, повышение деформационнои теплостойкости и механи ческой прочности стеклопластика, упрощение технологии и повышение качества.Препрег содержит, мас.%;Новолочная фенолформаль 35дегидная смола 0,45-0,8Форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилоного эФира диэтиленгликоля и полиангидрида сеоацинонои кислоты 1,25-2,4Эпоксидная диановаясмолаПолифункциональнаяэпоксидная смолаРаздавитель (олигоэфиракрилат или алифатическая эпоксиднаясмола или эпоксианилиновая смола)Низкомолекулярная полиамидная смола 9,0-12,011 олиэтиленполиамины 0,40-0,60Нитепрошинное стеклополотно плотностью500-800 / ОстальноеПрепреги изготавливают следующим ооразом. И э гота вливают лак из фор полимераи Фенолформальдегидной смолы в спирто-толуольнои смеси и пропитывают имнитепрошивное стеклополотно с сушкойего в камере горизонтальной пропиточнои машины для удаления растворителяЭатем готовят смесь эпоксидной дианоной смолы, полифункциональнои смолы,соответствующего разбавителя, низкомолекулярной полиамидной смолы иполиэтиленполиамина.Из пропитанного лаком нитепрошивного полотна нарезают заготовки необходимои формы,и размеров и пропитывают их смесью эпоксидных смол, разоанителя и отвердителей. Из полученныхпрепрегов прессуют плитки стеклопластика по режиму: температура 22+2 С;удельное данлецие 18 кг/см ; время2,прессования 12 ч.Испытания стеклопластика проводятпосле выдержки его в течение 30 сутс момента изготовления при комнатнойтемпературе.11 р и м е р 1. 1,9 кг форполимеразагружают в смеситель и туда же заливают 15,8 кг толуола, н другой смеситель загружают 0,63 кг смолы Сф и заливают 15,8 кг этилового спирта.После растворения форполимера и смолыполученные растворы сливают и тщательно перемешивают. Получают лакжидкость светло-желтого цвета с вяз-костью по ВЭпри 20 С 13 с и содержанием сухого остатка 8%. Этим лакомпропитывают нитепрошивное стеклополотно Н 11 Тна горизонтальной пропигочной машине с сушкой его при комнатной температуре в течение 6 мин. Получают пропитанный материал с содержанием в нем смолы СФ0,95 мас.7. форполимера 2,35 мас.7Эатем готовят второй пропиточныйсостав, В смеситель загружают 3,87 кгЭДи 3,87 кг ТГМ-З, затем добавляют 15,47 кг предварительно разогретойдо 90 С смолы ЭТФ при перемешивании.Смесь охлаждают до комнатной температуры и поочередно при тщательном перемешивании заливают 9,73 кг Ли0,45 кг полиэтиленполиамина. Перемешнание ведут до получения однородноймассы, Этой смесью пропитывают нарезанный на заготовки ранее пропитанный лаком материал, пропуская егомежду валиками с регулируемым зазором.11 олучают препрег с содержанием, мас.Х:смесь эпоксндных смол, разбавителя и1654308 Составы и свойства препрега приведены в таолице.11 редлагаемый препрег в отличие от известного обеспечивает возможность рационального ведения технологического процесса сборки турбогенератора.11 рименение предлагаемого препрега в конструкции сердечника статора турбогенератора позволяет снизить трудоемкость обработки нажимных пальцев турбогенератора, ооеспечивает компенсацию зазоров между нажимными пальцами и краиними пакетами железа сердечника статора, что значительно повышает надежность турбогенераторов в усло- . виях имеющеися в процессе эксплуатации виорации. 1. Ирепрег холодного отверждения на основе стекловолокнистого наполнителя, пропитанного связующим, содержащим эпоксидную диановую смолу, азотсодержащии отвердитель и разбавитель, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения технологичности и повышения деформационной теплостойкости и механической прочности стеклопластика на его основе, препрег содержит разбавитель, выбранный из группы, содержащеи олигоэфиракрилат, алифатическую эпоксидную смолу и эпоксианилиновую смолу, в качестве азотсодержащего отвердителя - смесь низкомолекулярной полиамидной смолы и полиэтиленполиамина в соотношении (20-25); 1, в качестве стекловолокнистого наполнителя - нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500-800 г/м и дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, форполимер диглицидилового эфира диана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты и полифуннциональную эпоксидную смолу, взятую с эпоксидной диановой смолой в соотношении (3-4):1, при следующем соотношении компонентов препрега, мас.Х:Эпоксидная диановаясмола 3,50-6,00 Низкомолекулярнаяполиамидная смола 9,0-12,0 Полиэтиленполиамин 0,40-0,60 Разбавитель 3,50-5,00 Новолачная ФенолЧормальдегиднаясмола 0,45-0,80 отвердителеи 33,39; стеклополотно64,08; смола СФ0,63 и форполимер 1,9.Набирают пакет из полученного препрега и прессуют его в прессе при5комнатнои температуре в течение 12 ч.Нарезку оораэцов стеклопластика и ихиспытание проводят через 30 сут смомента изготовления. 1011 р и м е р 2, По технологии, описаннои в примере 1, готовят лак изследующих компонентов, кг: форполимер2,1, смола Сф0,71; толуол 15,6;этиловый спирт 15,6. Лак представляет 15собой жидкость светло-желтого цветавязкостью по ВЗ13 о и содержаниемсухого остатка 97. Аналогично примеру 1 пропитывают стеклополотно НПГ 750, получая пропитанный материал с 20 Ф о р м у л а и з о о. р е т е н и я содержанием в нем смолы Сф 1,09 мас.7 и Форполимера 3,27 мас.7.Готовят второй пропиточный состав,из следующих смол, кг: ЭД4,9;УП16, 1; ДЭГ4,2; Л - 19 10,1 и 250,51 кг полиэтиленполиаминов, которымпропитывают нарезанные заготовки из,ранее пропитанного лаком нитепрошивного материала.Получают препрег с содержанием, 30мас.l: смесь эпоксидных смол, разбавителя и отвердителей 35,81; стеклополотно 61,38; смола СФ0,71;форполимер 2, 1, из которого по режиму; приведенному в примере 1, прессу35ют стеклопластик, испытания которогопроизводят через 30 сут с момента изготовления.П р и м е р ы 3 - 9. По технологии, описаннои в примере 1, готовят 40лаки из соответствующих количествфорполимеров, смолы Сф, толуолаи этилового спирта, различающиеся содержанием сухого остатка, что позволяет в каждом примере получить пропитанный материал с содержанием в немсмолы Сюи форполимера, соответствующим указанному в каждом конкретном примере.Далее готовят пропиточные составы,различающиеся содержанием компонентовв соответствии с составом препрега вкаждом примере, и пропитывают ими за. готовки из ранее пропитанного лакомнитепрошивного материала, получая пре преги, различающиеся содержанием компонентов, Из этих препрегов по описанному режиму готовят стеклопластики для испытании.10 20 форполимер диглицидилового эфирадиана, диглицидилового эфира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновойкислоты 1,25-2)4011 олифункциональнаяэпоксидная смола 14,0-19,0Нитепрошивное стеклополотно с плотностью 500-800 г/м Остальное2. Способ изготовления препрега холодного отверждения, включающий пропитку стеклонаполнителя связующим, содержащим эпоксидную диановую, смолу, азотсодержащий отвердитель и разбавитель, сушку и резку на заготовки, о т л и ч -а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии и повышения качества, в качестве стеклонаполнителя используют нитепрошивное стеклополотно с плотностью э 00-800 г/м , на которое предваритель 2но до сушки наносят композицию, содержащую смесь новолачной щенолеормальдегидной,смолы и форполимера диглицидилового эфира диана, диглицидилового эдира диэтиленгликоля и полиангидрида себациновой кислоты при соотношении стеклонаполнителя со смесью (20-Зэ):1, и после резки наносят связующее, содержащее в качестве азотсо Остальное держащего отвердителя смесь низкомолекулярной полиамидной смолы и полиэтиленполиамина в соотношении (20-25): :1, разбавитель, выбранный из группы, содержащей олигоэфиракрилат, алифатическую эпоксидную смолу и эпоксианилиновую смолу и дополнительно поли- функциональную эпоксидную смолу, взятую с эпоксидной диановой смолой в соотношении (3-4):1, при следующем соотношении компонентов препрега, мас.7.:Эпоксидная диановаясмола 3,50-6,00Низкомолекулярнаяполиамидная смола 9,0-12,011 олиэтиленполиамин 0,40-0,60Разбавитель 3,50-э,00Новолачная фенолфор мал ьдегиднаясмола 0,45-0,80еорполимер диглицидилового эфира диана, диглицидиловогоэфира диэтиленгликоля и полиангидридасебациновой кислоты 1,25-2,40Полифункциональнаяэпоксидная смола 14,0-19,0Ннтепрошивное стеклополотно с плотностью 500 -800 г/м16 )с 308 1ф 1М Еэ э1Ха х1 хах о омал лоо лсл асэр с-сц 3 лсо л о 1 Д О1л о О с ооо лооол ОС - СОСОЧО О м м м сц г ссч 1111 о с О 1 лофвв 1 1 1 оеааэ О ихс. 1э д1 1 иЩОООХО Хх хх о 0 ао хе 1 о 17 вод хо о ф О С Хо