Полимерная композиция

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 732328Опубликовано 05.05.80. Бюллетень17 ло делам изобретений и открцтийДата опубликования описания 05.05.80 Г. И. Цвелнховский, Г. В. Моцарев, В. Р. Розенберг,Н, В. Моисеева, М. М. Парова,В,И. Свиридов и А. Д. Соколов(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится к области фенолоформальдегидных связующих новолачного типа,отверждаемых гексаметилентетрамином (ГМТА) и может быть использовано для создания композиционных наполненных материалов, приме 5 няемых в машиностроении, электротехнике и тд.Известна полимерная композиция, содержа. щая новолачную фенолоформальдегидную смолу и в качестве ускорителя - новолачную смолу, модифицированную моногалогенсодержащимй монокарбоновыми кислотами, например мойохлоруксусной 111.Недостатком данной композиции является относительно невысокая скорость гелеобраэова(т. гепя )что приводит к значительной продолжительности вязко пластичного состояния (Ч" ) и прессования материала (Ч;р) на основе данной композиции.Кроме того, применение значительных количеств (10-20%) вышеупомянутого ускорителя сказывается на сннжевии термической стойкости (коксового числа) отвержденного связующего по сравнению с системой без ускорителя эа счет уменьшения плотности его пространствен. ной сетки и наличия алифатических фрагментов монохлоруксусной кислоты, что приводит к снижению физико-механических свойств пресс. материалов.На применении монохлоруксусной кислоты отрицательно сказывается ее токсичность и способность корродировать аппаратуру.Цель изобретения - ускорение процесса формирования пресс-материала на основе данной полимерной композиции,Поставленная цель достигается тем, что известная полимерная композиция, включающая фенолоформальдегидную смолу новолачного типа, отвердитель-гексаметилентетрамин и органический хлорсодержащий катализатор, в качестве катализатора содержит бис трихлорметильные производные бензола при следующих соотношениях компонентов, вес.ч.:фенолоформальдегиднаясмола новолачного типа 00Гексаметилентетрамин 12,0 -5,0Бис -трихлорметильныепроизводные бензола (гексахлор.732328 3параксилол (ГХПК) при гекса. лорметаксилол (ГХМК) 2,4-6,0При использовании в качестве катализатора бис-трихлорметильных производных бензола возрастает и термическая стойкость (коксовое число) отвержденного связующего за счет мень. шего количества добавленного катализатора, его ароматической природы, более высокой плотности пространственной сетки.В отличие от монохлоруксусной кислоты 10 бис-трихлорметильные производные бензолапрактически нетоксичны, а введение катализатора(в количестве 2,4-6,0 вес,ч.) не вызывает коррозию аппаратуры.Образцы полимерных композиций и пресс- . 15 материалов на их основе с использованием углеродного волокна готовят следующим образом.Для испытания ч: при 150 С порошки фенолоформальдегидной новолачной смолоты марки Н 18, ГМТА и катализатора смешивают в фарфоровой ступке или лабораторной шаровой мелью 1 це до получения однородной массы,Для испытанияТ, при 100 С смешивают 40%-ные растворы фенолоформальдегидной ново.25пачкой смолы с ГМТА в спирте и катализаторав ацетоне.Для испытания т:о.и с при 120 С влопастном смесителе пропитывают углеродноеволокно 40%-ным спирто.ацетоновым раствором зосвязующего (при соотношении 1,5:1), состоящего иэ фенолоформальдегидной новолачнойсмолы, ГМТА и катализатора, сушат в сушильной камере до содержания летучих 3,0-5,5%.П р и м е р 1. Порошки Н 18, ГМТА и,ГХПК, взятые в соотношении 100:12:3 смешивают в лабораторной шаровой мельнице, готовят 40%-ные растворы Н 18 с ГМТА в спиртеи ГХПК в ацетоне с последующим смешением,взятые при том же соотношении компонентов. 4 О40%-ным спирто.ацетоновым раствором свяэу 1 ощего в лопастном смесителе пропитываютуглеродное волокно при соотношении 1:1,5.Сушат пропитанное волокно в сушильной камере до содержания летучих 3,0.5,5%.45Полученный пресс-материал прессуют в вицеобразцов 115 х 75 х 20 мм на 160.тонном прессепри удельном давлении 350 кгс/см и темпе. ратуре 120 С.П р и м е р ы 2-9. Полимерные компо-"з 1 щии и пресс. материалы на их основе готовятпо технологии, описанной в примере 1, изменяя лишь тип и количество катализатора,Для известной композиции соотношениеющего и наполнителя, режимы пропитки исушки аналогичны.Испытания т г ,я полимерных композиций (связующих) проводят по стандартнойметодике на порошкообраэных образцах притемпературе 150 С и по методике, описаннойниже, при температуре 100 С,40%.ный спирто-ацетоновый раствор связующего в количестве 10-20 г (в зависимостиот диаметра пробирки) наливают в пробирку,которуто помещают в водяную баню, нагретуюдо 100 С, и перемешивают стеклянной палочкой, За г гел принимают время в минутах,прошедшее с момента помещения смолы вводяную баню до превращения ее в гель.Испытания технологических характеристик(продолжительность вязко-пластичного состоя.ния т; вп) пресс-материалов проводят в интервале температур 100-180 С по стандартнойметодике на приборе ПВР(на пластометресистемы Канавца) и на приборе ПМР.1, осно.ванном на методе периодических малоамплитуд.ных колебаний.Соотношение компонентов в полимерныхкомпозициях, а также результат испытанийсгеля твп и Спр для всех случаев и известного приведены в табл.1.Из табл, 1 видно, что для пресс. материаловна основе предлагаемых связующих при содержании катализатора 2,4.6,0 вес.ч, (примеры 1-7)процесс формования ускоряется эа счет уменьшения т иГ по сравнению с известнымрешением,Полимерные композиции с содержаниемкатализатора 10.20 вес.ч, хотя заметно иуступают по всем испытанным характеристикампримерам 1.7, но превосходят известную,Однако увеличение в предлагаемой композиции содержания катализатора с 2,4-6,0 вес,ч.до 10-20 вес.ч. приводит к повышению коли.чества летучих при прессовании, возрастаниювнутренних остаточных напряжений и в результате к ухудшению физико-механических характеристик композиционных материалов(см, табл.2) на ее основе и к коррозиипресс-форм. Ускорение процесса прессования используютлибо уменьшением продолжительности прессо.вания при постоянной температуре, что приводит к росту производительности труда и снижению себестоимости продукции, либо снижением температуры прессования (например, со 160 до 120 С) - зто приводит к уменьшениювнутренних остаточных напряжений, а в конечном счете к повышению физико. механических характеристик композиционных материалов и изделий из них.732328 86о о о Ь о о щ о Ь оы 8 8( 1 о ю о о 8 1 1 1 1 о о 8 о 4) с 3 с м 3 о ю О 8 1 о о ю о в 0 8 А 1 1 о о Ф 3 асиф а е 1 лЧл11л1 111 1 л л1 Й ооо о гч сч о о а 1 1о с ФМ Юл лМ 11 1 1 1 ю о г 11 8 8 8 ь 8 8 1 1 О о О О и ч ллО ррО 00 . О732328 10 9 Фенолоформальдегидная смола новолачного 10012,0 - 15,0 типаГексаметилентетраминБис-трихлорметильныепроизводные бензола 2,4-6,0 Составитель О. Серовская Техред С. Мигай Корректор В. Синицкая Редактор В. Романенко Заказ 1537/5 . Тираж 549ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Фи.щал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияПолимерная композиция, включающая фе.нолоформальдегидную смолу новолачного типа,отвердитель-гексаметилентетрамин и органичес.кий хлорсодержащий катализатор, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью ускоренияпроцесса формования пресс-материала на ееоснове, в качестве катализатора она содержитбис.трихлорметильные производные бензолапри следующем соотношении компонентов,вес.ч.: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Я 190562,кл. С 08 1 61/10, 1966,