RU2263690C1 - Binder for prepregs, prepreg and article made from it - Google Patents
Binder for prepregs, prepreg and article made from it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263690C1 RU2263690C1 RU2004121411/04A RU2004121411A RU2263690C1 RU 2263690 C1 RU2263690 C1 RU 2263690C1 RU 2004121411/04 A RU2004121411/04 A RU 2004121411/04A RU 2004121411 A RU2004121411 A RU 2004121411A RU 2263690 C1 RU2263690 C1 RU 2263690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- prepreg
- resin
- molecular weight
- epoxy
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 15
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 13
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N diane Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1.C1=C(Cl)C2=CC(=O)[C@@H]3CC3[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(C)=O)(OC(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N 0.000 abstract 2
- CQOZJDNCADWEKH-UHFFFAOYSA-N 2-[3,3-bis(2-hydroxyphenyl)propyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1CCC(C=1C(=CC=CC=1)O)C1=CC=CC=C1O CQOZJDNCADWEKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- -1 tapes Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения полимерных композиционных материалов (КМ) на основе эпоксидных связующих и различных волокнистых наполнителей и может быть использовано в авиационной технике для изготовления высоконагруженных конструкционных изделий, работающих в условиях повышенной влажности (тропики, морской климат), а также в автомобиле-, судостроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of production of polymer composite materials (KM) based on epoxy binders and various fibrous fillers and can be used in aircraft for the manufacture of highly loaded structural products operating in conditions of high humidity (tropics, marine climate), as well as in a car, shipbuilding and other industries.
Известна эпоксидная композиция, включающая эпоксидные смолы, отвердители - дициандиамид и отвердитель 9, растворитель и хлормедный комплекс в качестве модификатора. Указанной композицией пропитывают стеклоткань с получением препрега. Далее полученный препрег собирают в пакет и осуществляют формование с получением стеклопластика (патент РФ №2172328).Known epoxy composition comprising epoxy resins, hardeners - dicyandiamide and hardener 9, a solvent and a chlorinated complex as a modifier. The composition is impregnated with fiberglass to obtain a prepreg. Next, the resulting prepreg is collected in a bag and molding is performed to obtain fiberglass (RF patent No. 2172328).
Недостатком стеклопластика, полученного на основе указанной эпоксидной композиции, являются невысокие прочностные свойства.The disadvantage of fiberglass, obtained on the basis of the specified epoxy composition, are low strength properties.
Наиболее близким из аналогов, принятым за прототип, является состав для получения связующего для препрегов, включающий, мас.ч.: эпокситрифенольная смола - 50-60, низкомолекулярная эпоксидиановая смола - 25-35, высокомолекулярная эпоксидиановая смола - 4-10, дициандиамид - 3-4, бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан - 4-6, растворитель - 0-82, а также препрег, в котором в качестве связующего используют указанный состав, а в качестве волокнистого наполнителя - стеклянные, органические, углеродные жгуты, ленты, ткани и нити и их сочетания, и изделие, полученное путем формования указанного препрега (патент РФ №2176255).The closest of the analogues adopted for the prototype is a composition for preparing a binder for prepregs, including, parts by weight: epoxytriphenol resin - 50-60, low molecular weight epoxidian resin - 25-35, high molecular weight epoxy resin - 4-10, dicyandiamide - 3 -4, bis- (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane - 4-6, solvent - 0-82, as well as prepreg, in which this composition is used as a binder, and glass, organic, carbon tows are used as a fibrous filler , tapes, fabrics and threads and their combinations, and the product obtained by molding said prepreg (RF patent No. 2176255).
Однако связующее по прототипу имеет малое время желатинизации и недостаточную технологичность, что приводит к браку при изготовлении крупногабаритных толстостенных и разнотолщинных изделий, а композиционные материалы, изготовленные из препрега-прототипа, имеют пониженные прочностные свойства и недостаточно высокую степень сохранения их после воздействия эксплуатационных факторов.However, the binder of the prototype has a small gelatinization time and insufficient manufacturability, which leads to marriage in the manufacture of large-sized thick-walled and multi-thickness products, and composite materials made from the prepreg prototype have reduced strength properties and not sufficiently high degree of their preservation after exposure to operational factors.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение времени желатинизации и улучшение технологичности связующего, повышение прочностных характеристик КМ и изделий из них и повышение степени их сохранения после воздействия эксплуатационных факторов (повышенной температуры и влажности).The technical task of the invention is to increase the time of gelation and improve the manufacturability of the binder, increase the strength characteristics of CM and products from them and increase the degree of their preservation after exposure to operational factors (elevated temperature and humidity).
Для решения поставленной технической задачи предложены:To solve the technical problem proposed:
Связующее для препрегов, включающее эпокситрифенольную смолу, низкомолекулярную эпоксидиановую смолу, высокомолекулярную эпоксидиановую смолу, дициандиамид, бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан и растворитель, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит двуокись кремния при следующемA binder for prepregs, including an epoxytriphenol resin, a low molecular weight epoxy resin, a high molecular weight epoxy resin, dicyandiamide, bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane and a solvent, characterized in that it further comprises silicon dioxide in the following
соотношении компонентов, мас.ч.:the ratio of components, parts by weight:
Препрег, включающий указанное эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:A prepreg, including the specified epoxy binder and a fibrous filler in the following ratio of components, wt.%:
а в качестве волокнистого наполнителя используют стеклянные, органические или углеродные нити, жгуты, ткани, ленты и их сочетания.and glass, organic or carbon filaments, tows, fabrics, ribbons and combinations thereof are used as fibrous filler.
Изделие, полученное путем формования указанного препрега. Важным критерием оценки работоспособности конструкционного КМ является его деформационная теплостойкость, определяемая, в частности, температурой стеклования (Tg) связующего (полимерной матрицы). Чем выше Tg, тем выше степень реализации упругопрочностных свойств наполнителя в КМ при повышенных температурах эксплуатации изделий. В предлагаемом изобретении Tg связующего составляет 135-160°С, в то время как у прототипа она равна 120-125°С. Как известно, Tg зависит от степени сшивки (густоты сетки) при отверждении связующего. Использование в качестве отвердителя дициандиамида позволяет получить плотно сшитую сетчатую структуру, которая придает материалу высокую прочность и теплостойкость. Но действие дициандиамида заметно активизируется при температурах начала формования KM - 120-130°С. Использование в прототипе латентной, но чрезвычайно активной при температурах 120-130°С отверждающей системы, состоящей из бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметана и дициандиамида в соотношении 5:3, приводит к быстрому (лавинообразному) протеканию реакции отверждения с большим выделением тепла и образованием нерегулярной сетчатой структуры. Это, в свою очередь, ведет к получению менее прочной и менее теплостойкой полимерной матрицы, а также к риску перегрева толстостенных заготовок отверждаемого материала от экзотермического эффекта. В предлагаемом изобретении правильный подбор соотношения дициандиамида и бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметана, при котором дициандиамид играет роль отвердителя, а бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан лишь слегка активизирует реакцию отверждения при температурах от 80°С, позволяет сместить начало реакции отверждения в область более высоких температур, снизить экзотермический эффект при температурах 120-130°С, придавая связующему к моменту достижения конечной температуры формования (180°С) наиболее оптимальные свойства. При формовании крупногабаритных толстостенных и разнотолщинных изделий большое значение имеет технологичность связующего. В предлагаемом изобретении время желатинизации связующего при температурах формования 120-130°С составляет от 30 до 110 мин. В этом случае изделие успевает равномерно прогреться при температуре формования по всему объему до начала активной фазы реакции отверждения, при этом в процессе отверждения формируется более регулярная структура полимерной матрицы, что, в конечном счете, позволяет получить КМ с более высоким и стабильным уровнем упругопрочностных свойств и сохранить их на высоком уровне при воздействии повышенных температур и влажности. У связующего по прототипу время желатинизации составляет немногим больше 10 мин, что в случае изготовления толстостенных изделий не позволяет получать КМ с достаточно стабильными свойствами.An article obtained by molding said prepreg. An important criterion for assessing the health of structural CM is its deformation heat resistance, determined, in particular, by the glass transition temperature (T g ) of the binder (polymer matrix). The higher T g , the higher the degree of realization of the elastic strength properties of the filler in CM at elevated product operating temperatures. In the present invention, the T g of the binder is 135-160 ° C, while in the prototype it is equal to 120-125 ° C. As you know, T g depends on the degree of crosslinking (density of the mesh) during curing of the binder. The use of dicyandiamide as a hardener makes it possible to obtain a tightly crosslinked mesh structure, which gives the material high strength and heat resistance. But the action of dicyandiamide is noticeably activated at the temperatures of the onset of molding KM - 120-130 ° С. The use of a latent but extremely active curing system at temperatures of 120-130 ° C in the prototype, consisting of bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane and dicyandiamide in a ratio of 5: 3, leads to a fast (avalanche-like) course of the curing reaction with a large heat generation and the formation of an irregular mesh structure. This, in turn, leads to a less strong and less heat-resistant polymer matrix, as well as to the risk of overheating of thick-walled blanks of the cured material from an exothermic effect. In the present invention, the correct selection of the ratio of dicyandiamide and bis- (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane, in which dicyandiamide acts as a hardener, and bis- (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane only slightly activates the curing reaction at temperatures from 80 ° C , allows you to shift the beginning of the curing reaction to higher temperatures, to reduce the exothermic effect at temperatures of 120-130 ° C, giving the binder the most optimal properties by the time the final molding temperature (180 ° C) is reached. When forming large-sized thick-walled and multi-thickness products, the adaptability of the binder is of great importance. In the present invention, the gelatinization time of the binder at molding temperatures of 120-130 ° C is from 30 to 110 minutes In this case, the product manages to uniformly warm up at the molding temperature over the entire volume before the start of the active phase of the curing reaction, while during the curing process a more regular structure of the polymer matrix is formed, which, ultimately, allows to obtain a CM with a higher and more stable level of elastic strength properties and keep them at a high level when exposed to elevated temperatures and humidity. In the binder of the prototype, the gel time is a little more than 10 minutes, which in the case of the manufacture of thick-walled products does not allow to obtain CM with sufficiently stable properties.
Применение в предлагаемом связующем двуокиси кремния позволяет оптимизировать реологические свойства связующего, то есть увеличить вязкость связующего до оптимального значения при температурах формования. Одной из характеристик реологических свойств связующего является массовая доля текучей смолы. Этот показатель у связующего-прототипа в 1,5-2 раза выше, чем у связующего по изобретению. Высокая доля текучей смолы приводит к самопроизвольному вытеканию связующего из препрега в процессе формования, в связи с чем КМ получается с повышенным содержанием пор в структуре, что, в свою очередь, ведет к уменьшению ресурса работы высоконагруженных изделий, особенно работающих в условиях морского и тропического климата. Введение двуокиси кремния препятствует чрезмерному обеднению формуемого пакета изделия связующим, а также улучшает и такие технологические свойства препрегов, как, например, липкость, драпируемость и т.п., что значительно облегчает процесс изготовления изделий сложной конфигурации методом выкладки.The use of silicon dioxide in the proposed binder allows optimizing the rheological properties of the binder, that is, increasing the viscosity of the binder to an optimum value at molding temperatures. One of the characteristics of the rheological properties of the binder is the mass fraction of flowing resin. This indicator in the binder of the prototype is 1.5-2 times higher than in the binder according to the invention. A high proportion of flowing resin leads to spontaneous leakage of the binder from the prepreg during the molding process, in connection with which KM is obtained with an increased pore content in the structure, which, in turn, leads to a decrease in the service life of highly loaded products, especially those working in marine and tropical climates . The introduction of silicon dioxide prevents excessive depletion of the molded product package by a binder, and also improves technological properties of prepregs, such as stickiness, drape, etc., which greatly facilitates the manufacturing process of complex configuration products by the laying out method.
В качестве эпокситрифенольной смолы в предлагаемом изобретении используют триглицидиловый эфир 1,1,3-три(оксифенил)пропана по ТУ 2225-316-09201208-94.As the epoxytriphenol resin in the present invention use triglycidyl ether 1,1,3-tri (oxyphenyl) propane according to TU 2225-316-09201208-94.
В качестве низкомолекулярной эпоксидиановой смолы используют смолы с мол.м. 300-500 марок ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 и др. по ГОСТ 10587-84, в качестве высокомолекулярной эпоксидиановой смолы - смолы с мол.м. 900-1800 марок Э-40 (ГОСТ 5.1408-72), Э-41 (ТУ 6-10-607-78), Э-49 (ТУ 6-10-606-79) и др.As a low molecular weight epoxy resin use resins with a mol.m. 300-500 grades ED-16, ED-20, ED-22, etc. according to GOST 10587-84, as a high molecular weight epoxy resin - resin with a mol.m. 900-1800 grades E-40 (GOST 5.1408-72), E-41 (TU 6-10-607-78), E-49 (TU 6-10-606-79), etc.
В примерах по изобретению использованы дициандиамид по ТУ 6-09-3967-80 и бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан по ТУ 6-14-22-159-83.In the examples according to the invention, dicyandiamide according to TU 6-09-3967-80 and bis- (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane according to TU 6-14-22-159-83 were used.
В качестве двуокиси кремния могут быть использованы аэросил и белая сажа.As silica, aerosil and white carbon can be used.
В качестве наполнителей в примерах по изобретению были использованы: в примере 1 - стеклоровинг РВМП-Н 10-400-14 (ТУ 6-48-05786904-142-94, в примере 2 - углеродный жгут УКН-М-3К (ТУ 1916-146-05763346-96), в примере 3 - нить техническая СВМ-Н (ТУ 2272-018-51605609-2000), в примере 4 - стеклоровинг и углеродный жгут в соотношении 1:1, в примере 5 - стеклоткань Т-10-80 (ГОСТ 191-70).As fillers in the examples according to the invention were used: in example 1 - glass roving RVMP-N 10-400-14 (TU 6-48-05786904-142-94, in example 2 - carbon tow UKN-M-3K (TU 1916- 146-05763346-96), in example 3 - technical thread SVM-N (TU 2272-018-51605609-2000), in example 4 - glass roving and carbon tow in a ratio of 1: 1, in example 5 - fiberglass T-10- 80 (GOST 191-70).
Связующее по изобретению может быть использовано для получения препрегов как по расплавной, так и по растворной технологии с использованием в качестве растворителя смеси алифатического спирта (этиловый, изопропиловый) и ацетона при их массовом соотношении 3:5.The binder according to the invention can be used to prepare prepregs both in melt and in mortar technology using a mixture of aliphatic alcohol (ethyl, isopropyl) and acetone as their solvent in a weight ratio of 3: 5.
Примеры осуществленияExamples of implementation
Пример 1.Example 1
В реактор - смеситель с пропеллерной мешалкой загружают 10 мас.ч. низкомолекулярной эпоксидиановой смолы, 50 мас.ч. эпокситрифенольной смолы и 6 мас.ч. высокомолекулярной эпоксидиановой смолы и перемешивают при температуре 160-170°С в течение 3 часов до получения однородной массы (расплава). Далее в смеситель загружают 5,5 мас.ч. дициандиамида, 0,5 мас.ч. бис-(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметана, 5 мас.ч. белой сажи и 20 мас.ч. низкомолекулярной эпоксидиановой смолы в виде предварительно приготовленной пасты, после чего производят смешение компонентов в течение 1,5-2 часов при температуре 65-75°С. Полученное связующее может храниться в плотно закрытой таре в течение 3 месяцев при комнатной температуре и 6 месяцев - при температуре 5-10°С. Полученным связующим в количестве 30 мас.% пропитывают волокнистый наполнитель - стеклоровинг в количестве 70 мас.% и методом намотки с последующим формованием в автоклаве изготавливают лонжерон лопасти вертолета.In the reactor - mixer with a propeller stirrer load 10 wt.h. low molecular weight epoxy resin, 50 parts by weight epoxytriphenol resin and 6 parts by weight high molecular weight epoxy resin and stirred at a temperature of 160-170 ° C for 3 hours to obtain a homogeneous mass (melt). Next, 5.5 parts by weight are loaded into the mixer. dicyandiamide, 0.5 parts by weight bis- (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane, 5 parts by weight soot and 20 parts by weight low molecular weight epoxy resin in the form of a pre-prepared paste, after which the components are mixed for 1.5-2 hours at a temperature of 65-75 ° C. The resulting binder can be stored in a tightly closed container for 3 months at room temperature and 6 months at a temperature of 5-10 ° C. The fibrous filler is impregnated with the obtained binder in an amount of 30 wt.% - glass roving in an amount of 70 wt.% And a helicopter blade spar is manufactured by winding and subsequent molding in an autoclave.
Технология получения связующего по примерам 2-4 аналогична примеру 1. В примере 5 использована растворная технология получения связующего.The technology for producing a binder according to examples 2-4 is similar to example 1. In example 5, a solution technology for producing a binder was used.
В таблице 1 приведены составы связующего по изобретению и по прототипу, в таблице 2 - свойства связующего и препрегов, в таблице 3 - виды наполнителей и свойства КМ по изобретению и по прототипу. По примеру 2 была изготовлена лопатка вентилятора двигателя методом выкладки с последующим формованием в автоклаве, по примеру 3 - защитное кольцо корпуса вентилятора двигателя методом намотки с последующим отверждением в печи, по примеру 4 - лонжерон лопасти вертолета методом намотки с последующим формованием в автоклаве, по примеру 5 - комлевая часть лонжерона лопасти винта вертолета методом выкладки с последующим формованием в автоклаве.Table 1 shows the compositions of the binder according to the invention and the prototype, in table 2 - the properties of the binder and prepregs, in table 3 - types of fillers and the properties of the CM according to the invention and the prototype. According to example 2, the engine fan blade was made by laying out and then molding in an autoclave, according to example 3 - a protective ring of the engine fan casing by winding and curing in the furnace, according to example 4 - the spar of the helicopter blade by winding, followed by molding in the autoclave, according to example 5 - butt part of the spar of the rotor blade of a helicopter by laying out method with subsequent molding in an autoclave.
Изобретение не ограничивается приведенными примерами.The invention is not limited to the examples given.
Как видно из данных таблиц 2 и 3, время желатинизации связующего увеличилось в 3-10 раз, в зависимости от природы и структуры наполнителя прочностные показатели КМ увеличились в среднем на 12-15%, уровень сохранения свойств при воздействии повышенных температур возрос до 92-98%, водопоглощение снизилось в среднем на 20%.As can be seen from the data in tables 2 and 3, the gelatinization time of the binder increased by 3-10 times, depending on the nature and structure of the filler, the strength properties of KM increased on average by 12-15%, the level of preservation of properties under the influence of elevated temperatures increased to 92-98 %, water absorption decreased by an average of 20%.
Таким образом, предлагаемое связующее обладает пониженной по сравнению с прототипом реакционной способностью и оптимизированными реологическими свойствами в процессе отверждения, что позволяет избежать брака при изготовлении крупногабаритных толстостенных и разнотолщинных изделий, таких, как лонжероны лопастей вертолетов и т.п. Повышенная температура стеклования полимерной матрицы в КМ положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках КМ, таких, как водо- и влагостойкость, усталостная и длительная прочность, ползучесть, что позволяет повысить надежность и ресурс работы изделий.Thus, the proposed binder has a reduced reactivity compared to the prototype and optimized rheological properties in the curing process, which avoids marriage in the manufacture of large-sized thick-walled and multi-thickness products, such as spars of helicopter blades, etc. The increased glass transition temperature of the polymer matrix in the CM positively affects the operational characteristics of the CM, such as water and moisture resistance, fatigue and long-term strength, creep, which improves the reliability and service life of the products.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121411/04A RU2263690C1 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Binder for prepregs, prepreg and article made from it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121411/04A RU2263690C1 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Binder for prepregs, prepreg and article made from it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2263690C1 true RU2263690C1 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35865429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004121411/04A RU2263690C1 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Binder for prepregs, prepreg and article made from it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263690C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2335515C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Epoxy binding agent for prepregs, prepreg based on it, and article made thereof |
| RU2363712C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-08-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран) | High-strength epoxide composition and preparation method thereof |
| RU2473576C1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Epoxy binder for composite materials |
| RU2486217C1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon |
| RU2560421C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Epoxy binding agent, prepreg based thereof and thereof-made product |
| CN108264861A (en) * | 2018-01-02 | 2018-07-10 | 北京汽车股份有限公司 | Purposes, plank and the vehicle of folding adhesive, carbon fiber in folding adhesive is prepared |
| RU2773075C1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-05-30 | Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные Материалы" | Epoxy binder, pre-preg based thereon, and product made therefrom |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2176255C1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-11-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Compound for production of binder for prepregs, method of production of binder for prepregs, prepreg and article |
-
2004
- 2004-07-14 RU RU2004121411/04A patent/RU2263690C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2176255C1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-11-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Compound for production of binder for prepregs, method of production of binder for prepregs, prepreg and article |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МОНОГРАФИЯ "АЭРОСИЛ, его СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ", ИЗДАТЕЛЬСТВО "КАМЕНЯР", ЛЬВОВ, 1965 г, С.20. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2335515C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Epoxy binding agent for prepregs, prepreg based on it, and article made thereof |
| RU2363712C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-08-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Химической Физики Ран (Ипхф Ран) | High-strength epoxide composition and preparation method thereof |
| RU2473576C1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Epoxy binder for composite materials |
| RU2486217C1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon |
| RU2560421C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Epoxy binding agent, prepreg based thereof and thereof-made product |
| CN108264861A (en) * | 2018-01-02 | 2018-07-10 | 北京汽车股份有限公司 | Purposes, plank and the vehicle of folding adhesive, carbon fiber in folding adhesive is prepared |
| RU2773075C1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-05-30 | Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные Материалы" | Epoxy binder, pre-preg based thereon, and product made therefrom |
| RU2798828C1 (en) * | 2022-07-15 | 2023-06-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) | Hot melt epoxy binder with increased moisture resistance |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109517342A (en) | The epoxy-resin systems and preparation method thereof of superbrnaching end-hydroxy polyester toughening | |
| RU2263690C1 (en) | Binder for prepregs, prepreg and article made from it | |
| JPWO2019225442A1 (en) | Toupreg and its manufacturing method, and pressure vessel manufacturing method | |
| JP2014227473A (en) | Epoxy resin composition for composite material, fiber-reinforced composite material, and methods for producing the same | |
| CN105568694A (en) | Thermoplastic sizing agent and preparation method and application thereof | |
| RU2479606C1 (en) | Composition of modified binder based on epoxy resins, method for production thereof and prepreg based thereon | |
| CN115521582B (en) | Pultrusion epoxy resin composition for wind power blade and preparation method thereof | |
| JP2006321896A (en) | Drawing method of fiber reinforced thermoplastic resin | |
| JPS6142555A (en) | Novel phenol resin composition | |
| RU2655805C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom | |
| RU2176255C1 (en) | Compound for production of binder for prepregs, method of production of binder for prepregs, prepreg and article | |
| RU2585638C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom | |
| RU2587178C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom | |
| Kiselev | Glass plastics | |
| RU2706661C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom | |
| US5559197A (en) | Modified phenolic resin toughened by phenoxy resin | |
| WO2020019546A1 (en) | Epoxy resin system used for pultrusion molding and composite material prepared thereby | |
| EP1100674A1 (en) | Resin transfer moulding | |
| CN116656090A (en) | Epoxy resin system for pultrusion, large-tow carbon fiber composite and preparation method thereof | |
| RU2707994C1 (en) | Method of reducing of duration epoxy binder curing | |
| CN107379692A (en) | A kind of polyurethane-modified flexible multi-layered foamed phenolic resin composite and preparation method thereof | |
| RU2601486C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom | |
| RU2335515C1 (en) | Epoxy binding agent for prepregs, prepreg based on it, and article made thereof | |
| CN119241807B (en) | Preparation method and application of thermoplastic carbon fiber sizing agent aqueous polyurethane resin | |
| RU2663444C1 (en) | Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom |