[go: up one dir, main page]

RU2793761C1 - Method for obtaining finished glass fibers and a polyesterimide composite filled with them - Google Patents

Method for obtaining finished glass fibers and a polyesterimide composite filled with them Download PDF

Info

Publication number
RU2793761C1
RU2793761C1 RU2022103358A RU2022103358A RU2793761C1 RU 2793761 C1 RU2793761 C1 RU 2793761C1 RU 2022103358 A RU2022103358 A RU 2022103358A RU 2022103358 A RU2022103358 A RU 2022103358A RU 2793761 C1 RU2793761 C1 RU 2793761C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyesterimide
glass fibers
sizing
glass fiber
acetone
Prior art date
Application number
RU2022103358A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ауес Ахмедович Беев
Светлана Юрьевна Хаширова
Джульетта Анатольевна Беева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2793761C1 publication Critical patent/RU2793761C1/en

Links

Abstract

FIELD: glass fibers.
SUBSTANCE: method for obtaining dressed glass fibers, and polyesterimide composites filled with them with improved glass transition temperatures, intended as structural polymeric materials in additive techniques. The group of inventions can be used in the products manufacture using additive techniques. The method for obtaining dressed glass fibers includes applying a dressing composition from a solution followed by drying. Dressing composition contains 4,4' -dioxidiphenyl sulfon in acetone. A polyesterimide composite is also proposed.
EFFECT: increasing of the glass transition temperature of a polyesterimide composite containing a finished glass fiber.
2 cl, 1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к способу получения аппретированных стеклянных волокон, и наполненных ими полиэфиримидных композитов с улучшенными значениями температуры стеклования с неорганическими, в частности, стеклянными волокнами в качестве наполнителей, и может быть использовано для производства конструкционных изделий специального назначения в аддитивных технологиях. The invention relates to a method for producing sized glass fibers and polyesterimide composites filled with them with improved glass transition temperatures with inorganic, in particular glass fibers as fillers, and can be used for the production of special-purpose structural products in additive technologies.

Одним из путей повышения эксплуатационных свойств полимерных композитов, наполненных стеклянными волокнами (стекловолокном), является нанесение аппретирующего вещества на поверхность стеклянного волокна, позволяющего модифицировать структуру межфазного слоя и увеличить межмолекулярные адгезионные взаимодействия на границе раздела фаз полимер-наполнитель.One of the ways to improve the performance properties of polymer composites filled with glass fibers (glass fiber) is the application of a sizing agent to the surface of the glass fiber, which makes it possible to modify the structure of the interfacial layer and increase intermolecular adhesive interactions at the polymer-filler interface.

Известны различные виды аппретирующих добавок, используемых при создании полимерных композиционных материалов. Так, авторское свидетельство СССР на изобретение № 345249 (опублик. 14.07. 1972, бюлл. № 22) описывает способ аппретирования стекловолокна фосфоркремнийорганическими эфирами. Основным недостатком предлагаемого решения является использование высокотоксичного ксилола для нанесения на стеклянный холст смеси мономеров. Для удаления ксилола, приходится повышать температуру до 120 оС. Наличие в структуре аппрета алифатических группировок, будет ухудшать термостойкость и теплостойкость композита.There are various types of sizing additives used in the creation of polymer composite materials. So, the USSR author's certificate for the invention No. 345249 (published on July 14, 1972, bull. No. 22) describes a method for finishing glass fiber with organosilicon phosphorus ethers. The main disadvantage of the proposed solution is the use of highly toxic xylene for applying a mixture of monomers to a glass canvas. To remove xylene, it is necessary to raise the temperature to 120 o C. The presence of aliphatic groups in the coupling agent structure will worsen the heat resistance and heat resistance of the composite.

Известен состав для обработки стеклоткани – авторское свидетельство СССР № 1669883, МПК С03С 25/02, 1991. Состав содержит эпоксипропоксипропилтриэтоксисилан, γ-аминопропил-триэтоксисилан, глицерин или этиленгликоль, уксусную кислоту и дистиллированную воду. Этот состав придает жесткость после аппретирования, что приводит к образованию на поверхности стеклоткани ворса из разрушенных филаментов. В процессе переработки стеклоткани методом пропитки эпоксидными, фенольными, меламиновыми связующими, на месте разрушенных филаментов на ткани образуются рельефные, неоднородные участки, которые трудно переработать методом прессования. Кроме этого, данный аппрет имеет недостаточно высокие скорости смачивания стеклоткани.Known composition for processing fiberglass - author's certificate of the USSR No. 1669883, IPC S03S 25/02, 1991. The composition contains epoxypropoxypropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, glycerin or ethylene glycol, acetic acid and distilled water. This composition gives rigidity after sizing, which leads to the formation of a pile of destroyed filaments on the surface of the fiberglass. In the process of fiberglass processing by impregnation with epoxy, phenolic, melamine binders, relief, inhomogeneous areas are formed on the fabric in place of the destroyed filaments, which are difficult to process by pressing. In addition, this sizing has insufficiently high wetting rates of fiberglass.

Известен состав для аппретирования стекловолокнистых материалов – патент Белоруссии № 11045, 08.30.2008, МПК С03С 25/00. Состав содержит полифункциональный силан марки Z-6224 – 0,5-2,0 мас. %, уксусная или муравьиная кислота 0,5-2,0 мас. %, смачиватель сандоклин PCJ 0,1-0,7 мас. %, остальное – дистиллированная вода. Для высокотемпературных 3-D технологий состав непригоден, так-как содержит кислоты, которые приведут к накоплению ионов, результатом чего будет коррозия металлических поверхностей и ухудшение диэлектрических свойств композиционных материалов. Known composition for finishing glass fiber materials - patent of Belarus No. 11045, 08.30.2008, IPC S03S 25/00. The composition contains a polyfunctional silane brand Z-6224 - 0.5-2.0 wt. %, acetic or formic acid 0.5-2.0 wt. %, wetting agent sandocline PCJ 0.1-0.7 wt. %, the rest is distilled water. The composition is not suitable for high-temperature 3-D technologies, as it contains acids that will lead to the accumulation of ions, resulting in corrosion of metal surfaces and deterioration of the dielectric properties of composite materials.

В следующей работе - по патенту РФ № 2201423, получены полимерные композиции на основе полимерного связующего (аппрета) и стеклоткани или углеродного наполнителя. Предварительно получают связующее - олигомер путем взаимодействия тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты и ароматического бис-о-цианамина при температуре 170-180°С. Связующее получают в порошкообразном виде. Основным недостатком приведенного решения является сложность процесса синтеза связующего. Неполная степень превращения мономеров во время синтеза может привести к выделению побочных низкомолекулярных продуктов реакции при совмещении связующего с наполнителем при повышенной температуре, а, следовательно, к образованию пустот в композиционном материале, что будет приводить к ухудшению прочностных характеристик материала. Кроме того, порошкообразные аппреты могут недостаточно равномерно покрывать поверхность наполнителя.In the next work - according to the patent of the Russian Federation No. 2201423, polymer compositions based on a polymer binder (sizing) and fiberglass or carbon filler were obtained. Previously, a binder - oligomer is obtained by reacting aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile and aromatic bis-o-cyanamine at a temperature of 170-180°C. The binder is obtained in powder form. The main disadvantage of the above solution is the complexity of the binder synthesis process. An incomplete degree of conversion of monomers during synthesis can lead to the release of side low-molecular reaction products when the binder is combined with the filler at an elevated temperature, and, consequently, to the formation of voids in the composite material, which will lead to a deterioration in the strength characteristics of the material. In addition, powdered finishes may not cover the surface of the filler evenly enough.

Наиболее близким аналогом выступает патент РФ № 2710559 «Способ получения аппретированных стеклянных волокон и композиционные материалы на их основе». В работе предложен способ получения аппретированных стеклянных волокон, который включает аппретирование стеклянного волокна путем нанесения аппретирующего материала из раствора с последующей сушкой. В качестве аппретирующего вещества используют термопластичный сополимер - сополигидроксиэфир на основе ди(4-оксифенил)-сульфона, ди(4-оксифенил)-пропана и 3-хлор-1,2-эпоксипропана. Из аппретированного таким образом стекловолокна получают композиционные материалы. Недостатком решения относительно невысокие значения температуры стеклования полимерных композитов.The closest analogue is RF patent No. 2710559 “Method for obtaining finished glass fibers and composite materials based on them”. The paper proposes a method for obtaining sized glass fibers, which includes sizing glass fibers by applying a sizing material from a solution, followed by drying. As a sizing agent, a thermoplastic copolymer is used - copolyhydroxyether based on di(4-hydroxyphenyl)-sulfone, di(4-hydroxyphenyl)-propane and 3-chloro-1,2-epoxypropane. Composite materials are obtained from fiberglass finished in this way. The disadvantage of the solution is the relatively low values of the glass transition temperature of polymer composites.

Задача настоящего изобретения заключается в получении полиэфиримидно-стекловолоконного композита с аппретированным стекловолокном, проявляющего улучшенные значения температуры стеклования, на основе матричного полимера - полиэфиримида (ПЭИ), содержащего в качестве армирующего наполнителя, аппретированные стеклянные волокна (СВ). The objective of the present invention is to obtain a polyesterimide-glass fiber composite with a sized glass fiber, showing improved values of the glass transition temperature, based on a matrix polymer - polyetherimide (PEI) containing sized glass fibers (GF) as a reinforcing filler.

Поставленная задача достигается тем, что полиэфиримидный композиционный материал, армированный стеклянным наполнителем, получается предварительной обработкой стеклянного волокна (СВ) аппретирующим компонентом – 4,4'-диоксидифенилсульфоном (ДОФС), формулы: The task is achieved by the fact that a polyesterimide composite material reinforced with a glass filler is obtained by pre-treatment of glass fiber (GF) with a sizing component - 4,4'-dioxydiphenylsulfone (DOPS), formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

Матричный полимер – промышленный полиэфиримид (ПЭИ) марки ULTEM-1010, формулы: Matrix polymer - industrial polyesterimide (PEI) brand ULTEM-1010, formulas:

Figure 00000002
Figure 00000002

является продуктом поликонденсации 1,4-диаминобензола и диангидрида 2,2'-бис[4(3,4-дикарбоксифенокси)фенил]-пропана. Приведенная вязкость равна 0,61 дл/г, измеренная для 0,5 масс. %-го раствора в хлороформе.is a polycondensation product of 1,4-diaminobenzene and 2,2'-bis[4(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride. The reduced viscosity is 0.61 dl/g, measured for 0.5 wt. % solution in chloroform.

При этом берут следующие соотношения (масс. %) компонентов в наполнителе (ДОФС + СВ):In this case, the following ratios (wt. %) of the components in the filler (DOPS + SV) are taken:

ДОФСDOFS 0,25 ÷ 3,00.25 ÷ 3.0 СВSW 99,75 ÷ 97,099.75 ÷ 97.0

Количество аппретированного стеклянного волокна в полиэфиримидной композиции составляет 20 масс. %. Обработка таким аппретирующим веществом повышает смачиваемость стеклянного волокна матричным полиэфиримидом, позволяет многократно проводить при необходимости термообработку получаемого изделия без изменения свойств аппретирующего состава. The amount of sized glass fiber in the polyesterimide composition is 20 wt. %. The treatment with such a sizing agent increases the wettability of the glass fiber with the matrix polyesterimide and makes it possible to heat-treat the product obtained repeatedly, if necessary, without changing the properties of the sizing composition.

Аппретированные волокна получают путем обработки стеклянного волокна аппретирующим веществом – раствором 4,4’-диоксидифенилсульфона в ацетоне. Полимерные композиционные материалы по настоящему изобретению получают путем предварительного смешения полимерной матрицы и аппретированного стекловолокна с использованием высокоскоростного гомогенизатора Multi function disintegrator VLM-40B. Затем полимерная смесь подвергается экструзии с использованием лабораторного двухшнекового экструдера с тремя зонами нагрева при температурных режимах переработки 200 оС, 315 оС, 355 оС. Использованы стеклянное волокно марки RK-306 (IFI Technical Production), ацетон, марки «ХЧ».Finished fibers are obtained by treating glass fiber with a sizing agent - a solution of 4,4'-dioxydiphenylsulfone in acetone. The polymer composite materials of the present invention are obtained by pre-mixing the polymer matrix and sized glass fiber using a high-speed homogenizer Multi function disintegrator VLM-40B. Then the polymer mixture is extruded using a laboratory twin-screw extruder with three heating zones at processing temperatures of 200 ° C, 315 ° C, 355 ° C. Glass fiber of the brand RK-306 (IFI Technical Production), acetone, brand "HCh" were used.

Ниже представленные примеры, иллюстрирующие способ получения аппретированных стеклянных волокон с использованием аппретирующего компонента, причем аппрет наносят из растворов с массовыми концентрациями 0,05-0,57 масс. % в органическом растворителе.Below are examples illustrating a method for obtaining sized glass fibers using a sizing component, and the sizing is applied from solutions with mass concentrations of 0.05-0.57 wt. % in an organic solvent.

Пример 1. Получение аппретированного СВ с 0,25 масс. % ДОФС. Example 1. Obtaining finished SV with 0.25 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,9375 г (99,75 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,0625 г (0,25 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,05 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.24.9375 g (99.75 wt. %) of DM with a fiber length of 3 mm is placed in a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct condenser, and the solution obtained by dissolving 0.0625 g (0.25 wt. %) DOPS in 165 ml of acetone (0.05 wt. % solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 2. Получение аппретированного СВ с 0,5 масс. % ДОФС. Example 2. Obtaining finished SV with 0.5 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,875 г (99,5 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,125 г (0,5 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,1%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.24.875 g (99.5 wt. %) of DM with a fiber length of 3 mm is placed in a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system, and a direct condenser, and a solution obtained by dissolving 0.125 g (0.5 wt. %) of DOPS in 165 ml of acetone (0.1% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 3. Получение аппретированного СВ с 1,0 масс. % ДОФС. Example 3. Obtaining finished SV with 1.0 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,75 г (99,0 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,25 г (1,0 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,19 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.In a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct condenser, 24.75 g (99.0 wt. %) of SV with a fiber length of 3 mm are placed and the solution obtained by dissolving 0.25 g (1.0 wt. %) DOPS in 165 ml of acetone (0.19 wt. % solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 4. Получение аппретированного СВ с 1,5 масс. % ДОФС. Example 4. Obtaining finished SV with 1.5 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,625 г (98,5 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,375 г (1,5 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,29 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.24.625 g (98.5 wt. %) of DM with a fiber length of 3 mm is placed into a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system, and a direct condenser, and a solution obtained by dissolving 0.375 g (1.5 wt. %) of DOPS in 165 ml of acetone (0.29 wt.% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The finished fiber is dried in a drying oven under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 5. Получение аппретированного СВ с 2,0 масс. % ДОФС. Example 5. Obtaining finished SV with 2.0 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,5 г (98,0 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,5 г (2,0 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,38 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.In a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct condenser, 24.5 g (98.0 wt.%) of DM with a fiber length of 3 mm is placed and the solution obtained by dissolving 0.5 g (2.0 wt. %) DOPS in 165 ml of acetone (0.38 wt. % solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 6. Получение аппретированного СВ с 2,5 масс. % ДОФС. Example 6. Obtaining finished SV with 2.5 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,375 г (97,5 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,625 г (2,5 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,48 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.In a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct condenser, 24.375 g (97.5 wt. %) of DM with a fiber length of 3 mm is placed and the solution obtained by dissolving 0.625 g (2.5 wt. %) of DOPS in 165 ml of acetone (0.48 wt.% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Пример 7. Получение аппретированного СВ с 3,0 масс. % ДОФС. Example 7. Obtaining finished SV with 3.0 wt. % DOPS.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,25 г (97,0 масс. %) СВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,75 г (3,0 масс. %) ДОФС в 165 мл ацетона (0,57 масс. %-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 25 минут при температуре 20 °С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 25 °С - 35 мин.; 35 °С - 30 мин.; 45 °С - 25 мин.; 55 °С - 20 мин.; 65 °С - 20 мин.In a three-necked reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct condenser, 24.25 g (97.0 wt. %) of SV with a fiber length of 3 mm is placed and the solution obtained by dissolving 0.75 g (3.0 wt. %) DOPS in 165 ml of acetone (0.57 wt. % solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and incubate for 25 minutes at a temperature of 20 °C. After that, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the regime: 25 ° C - 35 minutes; 35 °С - 30 min.; 45 °С - 25 min.; 55 °С - 20 min.; 65 °С - 20 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 69÷71 оС 3 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 69÷71 about C for 3 hours.

Из аппретированных СВ и ПЭИ получены полимерные композиты, содержащие 20 масс. % аппретированных 4,4'-диоксидифенилсульфоном стекловолокон.Finished CB and PEI were used to obtain polymer composites containing 20 wt. % glass fibers finished with 4,4'-dioxydiphenylsulfone.

В таблице 1 представлены составы по примерам 1-7, а также температуры стеклования композитов, обработанных различными количествами аппретирующими добавками. Table 1 presents the compositions of examples 1-7, as well as the glass transition temperatures of composites treated with various amounts of sizing additives.

Таблица 1Table 1

Состав (масс. %)
Composition (wt.%)
Температура стеклования, оСGlass transition temperature, o C
ПЭИ + 20 % СВ неаппретированныйPEI + 20% DM raw 214214 ПрототипPrototype 216216 По примеру 1According to example 1 218218 По примеру 2According to example 2 221221 По примеру 3According to example 3 223223 По примеру 4According to example 4 225225 По примеру 5According to example 5 228228 По примеру 6According to example 6 228228 По примеру 7According to example 7 226226

Как видно из приведенных данных, полимерные композиты на основе полиэфиримида, наполненные стеклянными волокнами, содержащие аппретированные СВ (№№ 1÷7), проявляют более высокие значения температур стеклования по сравнению с композитом, содержащим неаппретированное стекловолокно и аналогом.As can be seen from the above data, polymer composites based on polyesterimide filled with glass fibers containing sized GF (Nos. 1÷7) exhibit higher glass transition temperatures compared to a composite containing unfinished glass fibers and an analog.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении температур стеклования, создаваемых полиэфиримидных композитов, наполненных стеклянными волокнами, за счет введения аппретирующего соединения – 4,4'-диоксидифенилсульфона, который повышает смачиваемость наполнителя и увеличивает граничные взаимодействия между наполнителем и полиэфиримидной матрицей.The technical result of the invention is to improve the glass transition temperatures created by polyesterimide composites filled with glass fibers, due to the introduction of a sizing compound - 4,4'-dioxydiphenylsulfone, which increases the wettability of the filler and increases the boundary interactions between the filler and the polyesterimide matrix.

Claims (4)

1. Способ получения аппретированных стеклянных волокон, предназначенных для конструкционных изделий в аддитивных технологиях, основанный на аппретировании стеклянного волокна путем нанесения аппретирующего компонента из раствора с последующей сушкой в сушильном шкафу под вакуумом при 69-71°С, отличающийся тем, что аппрет наносят из растворов с массовыми концентрациями 0,05-0,57 масс. % в органическом растворителе ацетоне и проводят ступенчатый подъем температуры и отгонку растворителя по режиму: 20°С - 25 мин; 25°С - 35 мин; 35°С - 30 мин; 45°С - 25 мин; 55°С - 20 мин; 65°С - 20 мин, причем количественное соотношение компонентов соответствует, в масс. %.:1. A method for producing sizing glass fibers intended for structural products in additive technologies, based on sizing glass fibers by applying a sizing component from a solution, followed by drying in an oven under vacuum at 69-71 ° C, characterized in that the sizing is applied from solutions with mass concentrations of 0.05-0.57 wt. % in the organic solvent acetone and carry out a stepwise rise in temperature and distillation of the solvent according to the regime: 20°C - 25 min; 25°С - 35 min; 35°С - 30 min; 45°C - 25 min; 55°С - 20 min; 65°C - 20 min, and the quantitative ratio of the components corresponds, in mass. %.: 4,4'-диоксидифенилсульфон (ДОФС)4,4'-dioxydiphenylsulfone (DOPS) 0,25 - 3,00.25 - 3.0 стеклянное волокноglass fiber 99,75 - 97,099.75 - 97.0
2. Полиэфиримидный композит, используемый при производстве конструкционных изделий в аддитивных технологиях, содержащий полимерную матрицу на основе полиэфиримида и аппретированного стеклянного волокна, отличающийся тем, что использовано аппретированное стеклянное волокно, полученное способом по п. 1, причем количественное соотношение компонентов в композиционном материале соответствует, в масс. %.:2. A polyesterimide composite used in the manufacture of structural products in additive technologies, containing a polymer matrix based on polyesterimide and a finished glass fiber, characterized in that a finished glass fiber is used, obtained by the method according to claim 1, and the quantitative ratio of the components in the composite material corresponds to, in mass %.: полиэфиримидpolyetherimide 8080 аппретированное стеклянное волокноfinished glass fiber 2020
RU2022103358A 2022-03-18 Method for obtaining finished glass fibers and a polyesterimide composite filled with them RU2793761C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793761C1 true RU2793761C1 (en) 2023-04-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028986C1 (en) * 1992-06-10 1995-02-20 Акционерное общество открытого типа - Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Composition for glass fiber working
RU2648086C2 (en) * 2012-09-25 2018-03-22 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Fiber reinforced polyamide polymeric material
RU2710559C1 (en) * 2019-05-16 2019-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method for producing dressed glass fibers and composite materials based thereon
WO2020099685A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 Rhodia Operations Polymer composites comprising an aliphatic polyamide matrix and sized glass or basalt fibres

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028986C1 (en) * 1992-06-10 1995-02-20 Акционерное общество открытого типа - Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Composition for glass fiber working
RU2648086C2 (en) * 2012-09-25 2018-03-22 Мицубиси Гэс Кемикал Компани, Инк. Fiber reinforced polyamide polymeric material
WO2020099685A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 Rhodia Operations Polymer composites comprising an aliphatic polyamide matrix and sized glass or basalt fibres
RU2710559C1 (en) * 2019-05-16 2019-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method for producing dressed glass fibers and composite materials based thereon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2710559C1 (en) Method for producing dressed glass fibers and composite materials based thereon
RU2793761C1 (en) Method for obtaining finished glass fibers and a polyesterimide composite filled with them
RU2798234C1 (en) Method for obtaining finished glass fibers and polymer composite material
RU2793855C1 (en) Method for obtaining finished glass fiber and polyesterimide composite material
RU2796406C1 (en) Method for obtaining finished glass fibres and polymer composite material
RU2798035C1 (en) Method for obtaining finished fiberglass and polymer-fiberglass composition
RU2793859C1 (en) Method for obtaining finished glass fibres and polyesterimide composites based on them
RU2793765C1 (en) Method for obtaining treated glass fibres and a polymer composition reinforced by them =
RU2798034C1 (en) Method for obtaining finished fiberglass and polymer composite
RU2793857C1 (en) Method for obtaining finished glass fibers and polyesterimide composites based on them
RU2793856C1 (en) Method for obtaining dressed glass fibers and polyesterimide composite
RU2798033C1 (en) Method for obtaining sized glass fiber and polymer composite based on it
RU2793880C1 (en) Method for obtaining treated glass fibres and polyesterimide composites based on them
RU2793764C1 (en) Method for obtaining treated glass fibres and polyesterimide composites based on them
RU2811289C1 (en) Method for producing finished glass fibers and reinforced polymer composition based on them
RU2811370C1 (en) Method for obtaining sized glass fiber and polymer composite based on it
RU2816365C1 (en) Method for obtaining sized glass fibre and polymer composite based on it
RU2811047C1 (en) Method for obtaining finished glass fibres and polymer composition based on them
RU2770094C1 (en) Glass-filled polyphenylene sulphide-based compositions and method for production thereof
RU2793762C1 (en) Method for obtaining finished carbon fibre and polyesterimide composite material
RU2818818C1 (en) Method for producing finished glass fibre and polyetherimide composition based on it
RU2793866C1 (en) Method for obtaining dressed carbon fibres and polyesterimide composite
RU2819115C1 (en) Method for producing sized carbon fibres and a polymer composite filled with them
RU2804164C1 (en) Method for obtaining dressed carbon fibres and reinforced polymer composition
RU2802448C1 (en) Method for obtaining sized glass fibres and polyesterimide composite