Способ получения органоволокнитов

Союз Советски нСоцналистическннРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 897786(23)Приоритет на делам нзобретеннй н отнрытнйОпубликовано 15, 01,82, Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 16.01.82(71) Заявитель Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОВОЛОКНИТОВ Изобретение относится к производству пластиков, упрочняемых органическими синтетическими волокнами (органоволокнитов),и может быть использовано в любых областях машиностроения и производства стройматериалов.Известен способ изготовления органоволокнитов, заключающийся в предварительной пропитке волокнистого наполнителя связующим, содержащим в своем составе отвердитель, который в процессе формования образует с связующим поперечные химические связи(,11 Недостатками способа являются отсутствие химического взаимодействйя на границе раздела связующее - армирующее волокно, что обуславливает.в частности, низкую прочность органоволокнита на сдвиг, и ограниченная степень наполнения (50-707 по объеМу) из-за опасности непосредственного соприкосновения волокон,между которыми не возникает соединения,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения,органоволокнитов нанесением на синтетическое5волокно, например полиэфирное, поливинилспиртовое, полифункциональногохимического соединения например метилметакрилаттриэтоксисилана, пропиткой отверждающимся связующим,10идентичным по химическому составу волокну (например, эпоксидной смолой)и прессованием(.2).Указанное полифункциональное химическое соединение способно с помо 15щью одних функциональньгх групп химически взаимодействовать с полимеромволокон, а с помощью других функциональных групп образовывать хими 20ческие связи с полимером связующегои играет роль аппрета в данном способе.Однако известный способ не снижает ограничения по степени напол7786 89 нения, поскольку аппреты не предназначены для соединения между собой армирующих волокон. Кроме того, необходимость предварительного аппретирования волокон обуславливает низко- производительную многооперационную технологию изготовления пластика, при которой к тому же воздействие растворителей и неоднократного нагре- ва отрицательно сказывается на свойствах органических волокон. Свойства органоволокнитов недостаточно высокие (разрушающее напряжение при2сдвиге 9-12 МН/м, при удлинении 8- 102).Цель изобоетения - повышение Физико-механических показателей органоволокнитов, за счет повышения предела их наполнения вплоть до образования непосредственного контакта между органическими волокнами и обес печения их химического взаимодействия.Цель достигается тем,. что при использовании известного способа получения органоволокнитов нанесением на синтетическое волокно полифункционального химического соединения, . пропиткой отверждающимся связующим, идентичным по химическому составу и прессованием, в качестве полифункционалЬного соединения используют вещество с одинаковыми функциональными группами, а прессование проводят в интервале температур стеклования и текучести материала волокна .под давлением 0,1-1 МН/мй 4Согласно способу палифункциональное вещество, отверждает связующее,образует химические связи как междусвязующим и волокнами, так и между5контактирующими волокнами и выбирается из группы полииэоцианатов, оксисоединений, многоосновных кислот полиаминов, альдегидов, галогенсодержащих многоосновных кислот, серусодержащих соединений в зависимости отреакционной способности полимерасвязующего и волокна, а в качествесвязующего используют смеси низкоплавкого полимера, идентичного похимическому составу полимерным волокнам наполнителя.П р и м е р 1. При изготовленииоргановолокнитов иэ капроновых волокон с температурой стеклованияо о80 С и температурой текучести 160 Св качестве связующего используютсмесь полиамида с температурой плаволения 110 и полихлористой серы илисемикарбазида, или диметилолпаракрезола. Полиамидные волокна протягивают через ванну с расплавом связующего, на выходе из которой находится отжимное устройство для регулирования количества связующего в соот 30ветствии с заданным объемным соотношением волокна и связующего в органоволокните. Затем волокна однонаправленно наматывают на плоскую оправку для формования пластин.Условия прессования и свойстваоргановолокнитов приведены в таблице,897786 10 Формула изобретения Способ получения органоволокнитовнанесением на синтетическое волокнополифункционального химического соединения, пропиткой отверждающимсяО связующим, идентичныи по химическомусоставу волокну и прессованием, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения физико-механическихпоказателей , в качестве полифункци 15 ональногосоединения используютвещество с одинаковыми функциональ"ными группами, а прессование прово"дят в интервале температур стеклования и текучести материала волокна под20 давлением 0,1-1 МН/м".Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пластики конструкционного наз.начения (реактопласты). Под ред.23 Е, Б. Тростянской, М., "Химия", 1974,с. 273-276.2. Термопласты конструкционногоназначения", Под ред. Е. Б., Тростянской, М., "Химия", 975, с. 209 (про"30 тотип). Составитель И. ДевнинаРедактор Н, Киштулинец Техред С.Мигунова Корректор У.Пономаренко Заказ 11870/33 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, -35, Раушская наб., д, 4/5Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 2. При изготовлении органоволокнитов иэ лавсановых волокон в качестве связующего используют смесь полиизобутиленгликольтерефталата (ПИБГТФ) с гексаметилендиизоциа- З натом (Г 1 ЩИ).или перекисью бензола (ПБ), или реэорцином. Температураостеклования лавсана 120 С, температура текучести 230 СП р и и е р 3. При изготовлении органоволокнитов иэ волокон винол сР температурой стеклования 130 С и темопературой текучести 260 С, в качестве связующего использована смесь поли винилового спирта (ПВС)с температуройоплавления 130 С и малеиновой кислоты (МК) или адипиновой кислоты, или формальдегида. Формование органоволокнита, подготовленного аналогично предыдущим примерам, осуществляют при 150 С, давлении 0,3-0,5 МН/м в течео а ние 20 мин,Таким образом изобретение позволяет получить органоволокниты с более высокими физико-механическими показа- гелями по сравнению с известным спо. собом, обеспечивая возможность одновременно повышать прочность межфазного взаимодействия и когеэионную прочность связующего, а также армирующих волокон, между которыми обеспечивается непосредственное сцепление.