RU2819115C1

RU2819115C1 - Method for producing sized carbon fibres and a polymer composite filled with them

Info

Publication number: RU2819115C1
Application number: RU2023106098A
Authority: RU
Inventors: Ауес Ахмедович Беев; Светлана Юрьевна Хаширова; Джульетта Анатольевна Беева
Filing date: 2023-03-15
Publication date: 2024-05-14

Abstract

FIELD: carbon fibre materials.

SUBSTANCE: invention relates to a method for producing sized carbon fibres and to polymer composites intended as structural polymer materials in additive technologies. The proposed method involves applying a sizing component to carbon fibre, followed by drying, which is carried out at a temperature of 79-80 °C. The sizing agent is applied from a solution of an organic solvent - acetone. The content of the sizing component in the solution is 0.06-0.65 wt.%. Then the sized fibre is kept at 20 °C - 10 minutes and carry out a stepwise increase in temperature with distillation of the solvent according to the following regime: 35 °C - 15 min; 45 °C - 15 min; 55 °C - 10 min; 65 °C - 10 min. The resulting fibre contains the following components, wt.%: 4,4'sulphonyldiphenol (SDP) - 0.25÷3.0 and carbon fibre (CF) - 99.75÷97.0.

EFFECT: improved glass transition temperature of the created polymer composite based on polyetherimide filled with carbon fibre by introducing a sizing component that increases wettability of the filler and increases intermolecular interactions between the carbon fibre and the polyetherimide matrix.

2 cl, 1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к способу получения аппретированных углеродных волокон и полимерным композитам с неорганическими, в частности, углеродными 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 finished carbon fibers and polymer composites with inorganic, in particular carbon fibers, as fillers, and can be used for the production of special-purpose structural products in additive technologies.

Одним из путей повышения эксплуатационных характеристик полимерных композитов на основе полиэфиримида, наполненных углеволокном, является аппретирование поверхности углеродного 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 characteristics of polyetherimide-based polymer composites filled with carbon fiber is to finish the surface of the carbon fiber, which makes it possible to modify the structure of the interfacial layer and increase intermolecular adhesive interactions at the polymer-filler interface.

Аппреты - вещества, влияющие на структуру, свойства и протяженность межфазного слоя, который многократно увеличивает площадь контакта волокнистого наполнителя со связующим. Для производства конструкционных полимерных композиционных материалов с заданными эксплуатационными характеристиками необходимо целенаправленно подбирать аппретирующий состав для армирующего волокна с учетом вязкости связующего, его молекулярной массы, физико-химических свойств, размеров и структуры пор в наполнителе. Таким образом, разработка аппретирующих составов для получения полимерных композиционных материалов на основе суперконструкционных термопластов позволит повысить механические, теплостойкие, а также эксплуатационные свойства материала, что приведет к увеличению срока службы изделий.Finishing agents are substances that affect the structure, properties and length of the interfacial layer, which greatly increases the contact area of the fibrous filler with the binder. To produce structural polymer composite materials with specified performance characteristics, it is necessary to purposefully select a sizing composition for the reinforcing fiber, taking into account the viscosity of the binder, its molecular weight, physicochemical properties, size and structure of pores in the filler. Thus, the development of sizing compositions for the production of polymer composite materials based on superstructural thermoplastics will improve the mechanical, heat-resistant, and operational properties of the material, which will lead to an increase in the service life of products.

Из уровня техники известны различные виды аппретирующих добавок, используемых при создании полимерного композиционного материала. Так патент на изобретение RU 2057767 описывает полимерный композиционный материал, включающий в себя полисульфоновую матрицу и углеродные волокна, причем углеродные волокна содержат на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер, состоящий из звеньев метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты в молярном соотношении от 49,5:49,5:1 до 49:49:2 в количестве 0,52-5,0% от массы волокна при следующем соотношении компонентов, мас. %: углеродные армирующие волокна, содержащие сополимер, 25-75; полисульфоновая матрица остальное. Как утверждают авторы изобретения, использование в качестве аппретирующего слоя указанного сополимера позволяет в 1,8-2,2 раза повысить межслоевую прочность при сдвиге полисульфоновых углепластиков. Основным недостатком предлагаемого решения является использование водной среды для нанесения на углеродную ленту смеси мономеров. Так как углеродные волокна и ленты являются гидрофобными, добиться равномерного распределения водного раствора смеси мономеров сложно. В результате полимеризации также возможна неполная конверсия мономеров, что может привести к образованию и выделению воды на других этапах получения полимерного композита, что приведет к образованию пор и снижению прочностных характеристик. Наличие в водной среде бензолсульфокислоты может также приводить к накоплению ионов, что может ухудшить диэлектрические свойства.Various types of sizing additives used in the creation of polymer composite materials are known from the prior art. Thus, the patent for the invention RU 2057767 describes a polymer composite material that includes a polysulfone matrix and carbon fibers, and the carbon fibers contain on the surface as a sizing layer a copolymer consisting of units of methacrylic acid, diethylene glycol and benzosulfonic acid in a molar ratio of 49.5:49 .5:1 to 49:49:2 in an amount of 0.52-5.0% by weight of the fiber with the following ratio of components, wt. %: carbon reinforcing fibers containing copolymer, 25-75; polysulfone matrix the rest. According to the authors of the invention, the use of the specified copolymer as a sizing layer makes it possible to increase the interlayer shear strength of polysulfone carbon plastics by 1.8-2.2 times. The main disadvantage of the proposed solution is the use of an aqueous medium to apply a mixture of monomers to the carbon tape. Since carbon fibers and tapes are hydrophobic, it is difficult to achieve uniform distribution of the aqueous solution of the monomer mixture. As a result of polymerization, incomplete conversion of monomers is also possible, which can lead to the formation and release of water at other stages of obtaining a polymer composite, which will lead to the formation of pores and a decrease in strength characteristics. The presence of benzenesulfonic acid in an aqueous environment can also lead to the accumulation of ions, which can deteriorate dielectric properties.

Известны полимерные композиции по патенту РФ №2201423, полученные на основе полимерного связующего (аппрет) 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.There are known polymer compositions according to RF patent No. 2201423, obtained on the basis of a polymer binder (sizing agent) and fiberglass or carbon filler. A binder, an oligomer, is first prepared 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 by-products of low molecular weight reaction when combining a binder with a filler at elevated temperatures, 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 sizing agents may not cover the surface of the filler evenly enough.

Известны полиэфиримидные композиты по патенту США №4049613. Для увеличения смачиваемости углеродного волокна полимерной матрицей, в патенте предлагается выдерживать наполнитель в горячей азотной кислоте в течение трех суток, что в технологическом и экономическом плане невыгодны.Polyetherimide composites are known according to US patent No. 4049613. To increase the wettability of carbon fiber by the polymer matrix, the patent proposes keeping the filler in hot nitric acid for three days, which is technologically and economically unprofitable.

В следующей работе - по патенту РФ №2054015 «Способ аппретирования углеродного волокна для производства полисульфонового углепластика», предложено смешение с растворителем блоксополимера, состоящего из звеньев бисметакрилоилоксидиэтиленгликольфталата и бисметакрилоилокси-триэтиленгликольфталата, пропитку углеродного наполнителя с последующей сушкой для удаления растворителя и полимеризации пленки аппрета на волокне, отличающийся тем, что смешение осуществляют в воде с одновременным воздействием ультразвукового излучения при частоте от 15 до 44 кГц и длительности воздействия от 5 до 14 минут. Недостатками способа являются использование водных растворов блоксополимеров для смачивания гидрофобных поверхностей углеродного волокна и необходимость дальнейшей полимеризации на поверхности наполнителя. Следствием может быть неравномерное смачивание наполнителя, а, следовательно, ухудшение свойств получаемого углепластика.The following work, based on RF patent No. 2054015 “Method of sizing of carbon fiber for the production of polysulfone carbon fiber plastic,” proposes mixing with a solvent a block copolymer consisting of units of bismethacryloyloxydiethylene glycol phthalate and bismethacryloyloxy-triethylene glycol phthalate, impregnation of the carbon filler, followed by drying to remove the solvent and polymerization sizing films on fiber , characterized in that mixing is carried out in water with simultaneous exposure to ultrasonic radiation at a frequency of 15 to 44 kHz and duration of exposure from 5 to 14 minutes. The disadvantages of this method are the use of aqueous solutions of block copolymers to wet the hydrophobic surfaces of carbon fiber and the need for further polymerization on the surface of the filler. The consequence may be uneven wetting of the filler, and, consequently, deterioration of the properties of the resulting carbon fiber reinforced plastic.

Наиболее близким аналогом выступает способ аппретирования углеродного волокна по патенту РФ №2712612 «Способ получения аппретированных углеродных волокон и композиционные материалы на их основе». Недостатком решения можно считать относительно невысокие значения температуры стеклования полимерных композитов.The closest analogue is the method of finishing carbon fiber according to RF patent No. 2712612 “Method for producing finished carbon fibers and composite materials based on them.” The disadvantage of the solution can be considered the relatively low values of the glass transition temperature of polymer composites.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа получения аппретированных углеродных волокон и получении полимерных композитов с улучшенными значениями температуры стеклования на основе матричного полимера полиэфиримида (ПЭИ), армированного аппретированным углеродным волокном (углеволокном, УВ) в качестве наполнителя.The objective of the present invention is to develop a method for producing finished carbon fibers and obtaining polymer composites with improved glass transition temperatures based on a matrix polymer polyetherimide (PEI) reinforced with finished carbon fiber (carbon fiber, CF) as a filler.

Поставленная задача достигается тем, что полиэфиримидный углеродно-волоконный композит, получается предварительной обработкой УВ аппретирующим компонентом - 4,4'-сульфонилдифенолом (СДФ).This task is achieved by the fact that a polyetherimide carbon-fiber composite is obtained by pre-treatment of a carbon fiber sizing component - 4,4'-sulfonyldiphenol (SDF).

Матричный полимер - промышленный полиэфиримид (ПЭИ) марки ULTEM-1010, формулы:Matrix polymer - industrial polyetherimide (PEI) brand ULTEM-1010, formula:

является продуктом поликонденсации 1,3-диаминобензола и диангидрида 2,2'-бис[4(3,4-дикарбоксифенокси)фенил]-пропана. Приведенная вязкость равна 0,63 дл/г, измеренная для 0,5%-го раствора в хлороформе.is a polycondensation product of 1,3-diaminobenzene and 2,2'-bis[4(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-propane dianhydride. The given viscosity is 0.63 dl/g, measured for a 0.5% solution in chloroform.

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

СДФSDF 0,25÷3,00.25÷3.0 УВUV 99,75÷97,099.75÷97.0

Количество аппретированного углеродного волокна в полиэфиримидной композиции составляет 20 масс. %. Обработка таким аппретирующим веществом повышает смачиваемость углеродного волокна матричным полиэфиримидом, позволяет многократно проводить при необходимости термообработку получаемого изделия без изменения свойств аппретирующего состава.The amount of finished carbon fiber in the polyetherimide composition is 20 wt. %. Treatment with such a sizing agent increases the wettability of carbon fiber by the matrix polyetherimide and allows repeated heat treatment of the resulting product, if necessary, without changing the properties of the sizing composition.

Аппретированные волокна получают путем обработки углеродного волокна аппретирующим веществом - раствором 4,4'-сульфонилдифенола 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°С, 315°С, 355°С. Использованы углеродное волокно марки RK-306 (IFI Technical Production), ацетон, марки «ХЧ».Finished fibers are produced by treating carbon fiber with a sizing agent - a solution of 4,4'-sulfonyldiphenol in acetone. The polymer composite materials of the present invention are prepared by pre-mixing the polymer matrix and finished glass fiber using a high-speed Multi function disintegrator VLM-40B homogenizer. 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. Carbon fiber of the RK-306 brand (IFI Technical Production), acetone, grade “KhCh” were used.

Ниже представленные примеры, иллюстрирующие способ получения аппретированных углеродных волокон с использованием аппретирующего компонента.Below are examples illustrating a method for producing sizing carbon fibers using a sizing component.

Пример 1. Получение аппретированного УВ с 0,25 масс. % СДФ. Example 1. Preparation of finished carbon fiber with 0.25 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,9375 г (99,75 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,0625 г (0,25 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,06%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.9375 g (99.75 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.0625 g (0.25 wt.) is added. %) SDF in 145 ml of acetone (0.06% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 79-80°С, 1,5 часа.The dressed fiber is dried in a vacuum oven at 79-80°C for 1.5 hours.

Пример 2. Получение аппретированного УВ с 0,5 масс. % СДФ. Example 2. Preparation of finished carbon fiber with 0.5 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,875 г (99,5 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,125 г (0,5 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,11%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.875 g (99.5 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.125 g (0.5 wt%) of SDF in 145 ml of acetone (0.11% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Пример 3. Получение аппретированного УВ с 1,0 масс. % СДФ. Example 3. Preparation of finished hydrocarbons with 1.0 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,75 г (99,0 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,25 г (1,0 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,22%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.75 g (99.0 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.25 g (1.0 wt. %) is added. %) SDF in 145 ml of acetone (0.22% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Пример 4. Получение аппретированного УВ с 1,5 масс. % СДФ. Example 4. Preparation of finished hydrocarbon with 1.5 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,625 г (98,5 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,375 г (1,5 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,33%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.625 g (98.5 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.375 g (1.5 wt%) of SDF in 145 ml of acetone (0.33% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Пример 5. Получение аппретированного УВ с 2,0 масс. % СДФ. Example 5. Preparation of finished hydrocarbon with 2.0 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,5 г (98,0 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,5 г (2,0 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,44%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.5 g (98.0 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.5 g (2.0 wt.) is added. %) SDF in 145 ml of acetone (0.44% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Пример 6. Получение аппретированного УВ с 2,5 масс. % СДФ. Example 6. Preparation of finished carbon fiber with 2.5 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,375 г (97,5 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,625 г (2,5 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,54%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.375 g (97.5 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.625 g (2.5 wt%) of SDF in 145 ml of acetone (0.54% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Пример 7. Получение аппретированного УВ с 3,0 масс. % СДФ. Example 7. Preparation of finished hydrocarbon with 3.0 wt. % SDF.

В трехгорловую реакционную колбу, снабженную мешалкой, системой подачи газообразного азота и прямым холодильником помещают 24,25 г (97,0 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,75 г (3,0 масс. %) СДФ в 145 мл ацетона (0,65%-й раствор). Включают мешалку, подачу азота, и выдерживают 10 минут при температуре 20°С. После этого, проводят нагревание содержимого колбы и отгонку ацетона по режиму: 35°С - 15 мин.; 45°С - 15 мин.; 55°С - 10 мин.; 65°С - 10 мин.24.25 g (97.0 wt%) of hydrocarbons with a fiber length of 3 mm are placed in a three-neck reaction flask equipped with a stirrer, a nitrogen gas supply system and a direct cooler, and a solution obtained by dissolving 0.75 g (3.0 wt. %) is added. %) SDF in 145 ml of acetone (0.65% solution). Turn on the stirrer, nitrogen supply, and hold for 10 minutes at a temperature of 20°C. After this, the contents of the flask are heated and acetone is distilled off according to the following regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min.; 55°C - 10 min.; 65°C - 10 min.

Из аппретированных УВ и ПЭИ получены полиэфиримидные композиты, содержащие 20 масс. % аппретированных смесью ОФС и ПФДА углеродных волокон.Polyetherimide composites containing 20 wt.% were obtained from finished CF and PEI. % of carbon fibers coated with a mixture of OFS and PFDA.

В таблице 1 представлены составы и температуры стеклования полимерных композитов по примерам 1-6, обработанных различными количествами аппретирующего состава.Table 1 presents the compositions and glass transition temperatures of polymer composites according to examples 1-6, treated with various amounts of sizing composition.

Как видно из приведенных данных, полиэфиримидные углеродно-волоконные композиты, содержащие аппретированные УВ (№1÷7), проявляют более высокие значения температур стеклования по сравнению с композитом, содержащим неаппретированное углеродное волокно.As can be seen from the data presented, polyetherimide carbon-fiber composites containing finished carbon fibers (No. 1÷7) exhibit higher glass transition temperatures compared to a composite containing unfinished carbon fiber.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении температур стеклования, создаваемых полиэфиримидных углеродно-волоконных композитов за счет введения аппретирующего соединения - 4,4'-сульфонилдифенола, который повышает смачиваемость наполнителя и увеличивает граничные взаимодействия между наполнителем и полиэфиримидной матрицей.The technical result of the present invention is to improve the glass transition temperatures created by polyetherimide carbon-fiber composites due to the introduction of a sizing compound - 4,4'-sulfonyldiphenol, which increases the wettability of the filler and increases the boundary interactions between the filler and the polyetherimide matrix.

Claims

1. A method for producing sizing carbon fibers intended for structural polymer materials based on sizing carbon fiber by applying a sizing component from a solution followed by drying in a drying oven under vacuum at 79-80°C, characterized in that the sizing agent is applied from solutions with mass concentrations of 0.06-0.65% in the organic solvent acetone, kept at 20°C for 10 minutes and a stepwise increase in temperature with distillation of the solvent according to the regime: 35°C - 15 minutes; 45°C - 15 min; 55°C - 10 min; 65°C - 10 min, and the quantitative ratio of the components corresponds, wt.%:

4,4'sulfonyldiphenol (SDP) 0.25 ÷ 3.0 carbon fiber (CF) 99.75 ÷ 97.0

2. A polymer composite used in the production of products in additive technologies, containing a polymer matrix based on polyetherimide and finished carbon fiber, characterized in that the used finished carbon fiber is obtained by the method according to claim 1, and the quantitative ratio of the components in the polymer composite corresponds, wt. %:

polyetherimide 80 finished carbon fiber 20