RU2820925C1 - Current-conducting powder binder based on epoxy composition and method of producing prepreg and reinforced carbon composite based on it (versions) - Google Patents
Current-conducting powder binder based on epoxy composition and method of producing prepreg and reinforced carbon composite based on it (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2820925C1 RU2820925C1 RU2023120610A RU2023120610A RU2820925C1 RU 2820925 C1 RU2820925 C1 RU 2820925C1 RU 2023120610 A RU2023120610 A RU 2023120610A RU 2023120610 A RU2023120610 A RU 2023120610A RU 2820925 C1 RU2820925 C1 RU 2820925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- powder
- temperature
- fabric
- carbon composite
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 63
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 36
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 9
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 6
- 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 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 6
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 5
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 5
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 4
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 alkylaryl imidazole Chemical compound 0.000 description 3
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 3
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 3
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 3
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 description 2
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 229920013730 reactive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229940024548 aluminum oxide Drugs 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012799 electrically-conductive coating Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- XPSQBNPZMNWIPV-UHFFFAOYSA-N ethenoxyperoxyethene Chemical compound C=COOOC=C XPSQBNPZMNWIPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к токопроводящим порошковым связующим на основе эпоксидной композиции и способу получения препрега и армированного углекомпозита на его основе. Изобретение может быть использовано в производстве изделий из полимерных композиционных материалов, применяемых в приборостроении, автомобильной, авиационной, аэрокосмической, электротехнической, строительной и других отраслях промышленности.The invention relates to conductive powder binders based on an epoxy composition and a method for producing prepreg and reinforced carbon composite based on it. The invention can be used in the production of products from polymer composite materials used in instrument making, automotive, aviation, aerospace, electrical engineering, construction and other industries.
При многих преимуществах эпоксидных смол одним из их недостатков является их неэлектропроводность, низкая теплопроводность и высокие коэффициенты термического расширения. Введения различных порошковых добавок резко повышает вязкость и потому актуальна задача создания на их основе порошковых композиций и использование порошковых технологий. While epoxy resins have many advantages, one of their disadvantages is their non-electrical conductivity, low thermal conductivity, and high coefficients of thermal expansion. The introduction of various powder additives sharply increases the viscosity and therefore the task of creating powder compositions based on them and the use of powder technologies is urgent.
Благодаря большому разнообразию электропроводящих порошковых наполнителей возможно получение на их основе наполненных композиций с эпоксидными смолами, обладающих свойствами, необходимыми для достижения заданных целевых характеристик получаемых из них изделий. Thanks to the wide variety of electrically conductive powder fillers, it is possible to obtain on their basis filled compositions with epoxy resins that have the properties necessary to achieve the specified target characteristics of the products obtained from them.
Основной проблемой на дату представления является отсутствие порошковых токопроводящих эпоксидных связующих и технологии получения препрегов и композитов на их основе. Новизна заявленного порошкового токопроводящего эпоксидного связующего и способов получения препрега и композитов на его основе состоит в использовании в эпоксидном связующем компонентов находящихся при комнатной температуре в твердом состоянии, токопроводящего наполнителя, приготовление порошка, его напыление в электростатическом поле на углеродную ткань и разработка способов формования композитного изделия в том числе джоулевым нагревом. The main problem at the date of presentation is the lack of powdered conductive epoxy binders and technology for producing prepregs and composites based on them. The novelty of the claimed powder conductive epoxy binder and methods for producing prepreg and composites based on it consists in the use of components in the epoxy binder that are in the solid state at room temperature, a conductive filler, preparation of the powder, its spraying in an electrostatic field on carbon fabric and the development of methods for molding a composite product including Joule heating.
Известна эпоксидная порошковая композиция по патенту RU 2129137 «Эпоксидная порошковая композиция для покрытий». Сущностью является эпоксидная порошковая композиция для покрытий, включающая твердую эпоксидную смолу, отвердитель, ускоритель, наполнитель и технологические добавки - поливинилбутираль и агент розлива, отличающаяся тем, что в качестве твердой эпоксидной смолы она содержит смесь продукта конденсации эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 400 - 600 с кубовым остатком дистилляции фталевого ангидрида, твердой эпоксиноволачной смолой, а в качестве отвердителя - аддукт эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 400 -1200 с дифенилолпропаном с массовой долей гидроксильных групп 8,5 - 9,5, и в качестве ускорителя - алкил-, алкиларилимидазол, N,N'-бис(салицилиден)-1,2-фенилендииминат цинка или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Продукт конденсации эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 400 - 600 с кубовым остатком дистилляции фталевого ангидрида - 100, Твердая эпоксиноволачная смола - 10 - 40, Аддукт эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 400 - 1200 с дифенилолпропаном с массовой долей гидроксильных групп 8,5 - 9,5 - 20 - 80, Алкил-, алкиларилимидазол, N,N'-бис(салицилиден)-1,2-фенилендииминат цинка или их смесь - 0,3 - 4,0, Наполнитель - 30 - 100, Поливинилбутираль - 1,0 - 5,5, Агент розлива - 0,5 - 1,5An epoxy powder composition is known according to patent RU 2129137 “Epoxy powder composition for coatings”. The essence is an epoxy powder composition for coatings, including a solid epoxy resin, a hardener, an accelerator, a filler and technological additives - polyvinyl butyral and a filling agent, characterized in that, as a solid epoxy resin, it contains a mixture of a condensation product of epoxy resin with a molecular weight of 400 - 600 c bottom distillation residue of phthalic anhydride, solid epoxy novolac resin, and as a hardener - an adduct of epoxy resin with a molecular weight of 400 - 1200 with diphenylolpropane with a mass fraction of hydroxyl groups of 8.5 - 9.5, and as an accelerator - alkyl-, alkylaryl imidazole, N ,N'-bis(salicylidene)-1,2-phenylene diiminate of zinc or a mixture thereof in the following ratio of components, parts by weight: Condensation product of epoxy resin with a molecular weight of 400 - 600 with a distillation residue of phthalic anhydride - 100, Solid epoxy novolac resin - 10 - 40, Adduct of epoxy resin with a molecular weight of 400 - 1200 with diphenylolpropane with a mass fraction of hydroxyl groups 8.5 - 9.5 - 20 - 80, Alkyl-, alkylaryl imidazole, N,N'-bis(salicylidene)-1, Zinc 2-phenylene diiminate or a mixture thereof - 0.3 - 4.0, Filler - 30 - 100, Polyvinyl butyral - 1.0 - 5.5, Filling agent - 0.5 - 1.5
Недостатком известной порошковой композиции является то, что она не предназначена в качестве связующего для композитов.A disadvantage of the known powder composition is that it is not intended as a binder for composites.
Известен метод для производства предварительно пропитанного волокнистого материала по патенту CN 109070391 «Способ получения волокнистого материала, предварительно пропитанного термопластичным полимером, в псевдоожиженном слое». Сущностью изобретения метод для производства предварительно пропитанный волокнистый материал, содержащий волокнистый материал из непрерывных волокон и по меньшей мере одну термопластичную полимерную матрицу, отличающийся тем, что предварительно пропитанный волокнистый материал изготавливают в виде одной однонаправленной ленты или множества параллельных однонаправленных лент, и что способ включает стадии: пропитки волокнистого материала в виде одного пучка нитей (81а) или нескольких параллельных пучков нитей по меньшей мере одной термопластичной полимерной матрицей в пудра форме, при этом стадию пропитки проводят сухим способом в резервуаре (20), а регулирование количества по меньшей мере одной термопластичной полимерной матрицы в волокнистом материале достигается путем регулирования времени пребывания волокнистого материала в пудра, при этом среднеобъемный диаметр D50 термопластичного полимера пудра частицы размером от 30 до 300 мкм, исключая преднамеренно заряженные электростатический процессы, при этом резервуар (20) содержит псевдоожиженный слой (22), и этап пропитки выполняется одновременно с роспуском нити (81а) или нитей между входом и выходом из псевдоожиженного слоя (22) , псевдоожиженный слой (22) содержит по меньшей мере одно натяжное устройство (82), причем пучок нитей (81а) или пучки нитей находятся в контакте с частью или всей поверхностью по меньшей мере одного натяжного устройства (82).A known method for the production of pre-impregnated fibrous material according to the patent CN 109070391 “Method for producing fibrous material pre-impregnated with a thermoplastic polymer in a fluidized bed”. The essence of the invention is a method for producing a pre-impregnated fibrous material containing a fibrous material of continuous fibers and at least one thermoplastic polymer matrix, characterized in that the pre-impregnated fibrous material is manufactured in the form of a single unidirectional tape or a plurality of parallel unidirectional tapes, and that the method includes the stages : impregnation of a fibrous material in the form of a single bundle of filaments (81a) or several parallel bundles of filaments with at least one thermoplastic polymer matrix in powder form, wherein the impregnation step is carried out in a dry manner in a tank (20), and the amount of at least one thermoplastic polymer is controlled matrix in the fibrous material is achieved by adjusting the residence time of the fibrous material in the powder, while the average volume diameter D50 of thermoplastic polymer powder particles ranging in size from 30 to 300 μm, excluding intentionally charged electrostatic processes, while the reservoir (20) contains a fluidized bed (22), and the impregnation step is carried out simultaneously with the dissolution of the thread (81a) between the inlet and outlet of the fluidized bed (22), the fluidized bed (22) contains at least one tensioning device (82), and the bundle of threads (81a) or bundles of threads are in contact with part or all of the surface of at least one tension device (82).
Недостатком изобретения является ограничение его применимости лишь для термопластичных полимеров.The disadvantage of the invention is that its applicability is limited only to thermoplastic polymers.
Известен метод нанесения порошковых покрытий по патенту WO 2010008599 «Усовершенствованный метод нанесения порошковых покрытий в виде покрытия в форме на композитные формы или композитные инструменты», состоящей в основном из эпоксидных и полиэфирных смол или их смесей. Сущностью является 1. Способ нанесения покрытия в форме формованного изделия, включающий стадии: (a) обеспечение электропроводящей формы для придания формы; (b) электрическое подключение формы к электрическому заземлению; (c) получение композиции порошкового покрытия, включающей частицы термореактивной смолы, выбранной из группы, состоящей в основном из эпоксидных и полиэфирных смол или их смесей; (d) обеспечение проводящей волокнистой среды, содержащей преимущественно углеродные волокна; (e) обеспечение, необязательно, придающей прочность волокнистой среды, содержащей стекловолокно; (f) нанесение указанной порошкообразной композиции покрытия на поверхность формы для придания формы вместе с указанной проводящей волокнистой средой и, необязательно, указанной волокнистой средой, придающей прочность, по существу при комнатной температуре таким образом, чтобы указанная проводящая волокнистая среда находилась в электрическом контакте с указанной электропроводящей средой, инструмент или форма для придания формы, а также с указанным электрическим заземлением через указанный инструмент или форму; (g) нагревание указанной порошковой композиции покрытия и указанной проводящей волокнистой среды до достаточно высокой температуры для отверждения указанной термореактивной смолы и сжатие, как порошковой композиции, так и волокнистой среды под достаточно высоким давлением для получения формованного композитного изделия с высоким модулем прочности. 2. Способ нанесения покрытия в форме по п.1, отличающийся тем, что указанная форма изготовлена из металлического или электропроводного композиционного материала. 3. Способ нанесения покрытия в форме по п.1, отличающийся тем, что указанная проводящая волокнистая среда представляет собой углеродные волокна. 4. Способ нанесения покрытия в форме по п.3, отличающийся тем, что указанные углеродные волокна выполнены в виде листа ткани из углеродного волокна. 5. Способ покрытия в форме по п.1, отличающийся тем, что указанный волокнистый материал, придающий прочность, представляет собой частицы стекловолокна. 6. Способ нанесения покрытия в форме по п.5, отличающийся тем, что указанные частицы стекловолокна имеют форму листа стекловолокна. 7. Способ покрытия в форме по п.1, в котором указанная электропроводящая форма для придания формы состоит из металла. 8. Способ нанесения покрытия в форме по п.1, в котором указанная электропроводящая форма для придания формы состоит из электропроводящего композиционного материала с высокой температурой плавления. 9. Способ нанесения покрытия в форме по п.1, в котором указанная порошковая композиция для покрытия отверждается при температуре примерно 60-288 градусов по Цельсия. 10. Способ нанесения покрытия в форме по п.9, отличающийся тем, что указанную композицию порошкового покрытия сжимают под давлением примерно от 0.09 до 0.69 МПа. в процессе отверждения для формирования готового изделия. 11. Способ нанесения покрытия в форме по п.10, отличающийся тем, что указанную порошкообразную композицию покрытия прессуют с помощью вакуумного мешка для уплотнения композиции в процессе отверждения. 12. Способ нанесения покрытия в форме по п.1, отличающийся тем, что дополнительный слой, содержащий порошковую композицию на основе сложного полиэфира, приклеивают к отвержденному эпоксидному или винилэфирному покрытию для придания защиты от ультрафиолета и придания блеска. 13. В качестве готового изделия комбинированная электропроводящая пресс-форма, имеющая форму, придающая форму, и отлитое в форму композитное изделие, сформированное на указанной поверхности, придающей форму, указанной инструментальной формы, причем указанная инструментальная форма дополнительно включает средства для соединения указанной инструментальной формы с землей. отшлифованное, указанное отлитое в форму композитное изделие имеет по меньшей мере одну свою поверхность, находящуюся в физическом контакте с указанной поверхностью, придающей форму, причем по меньшей мере часть указанного композитного тела находится в физическом и электрическом контакте с указанной инструментальной формой, причем указанная часть указанного композитного тела содержит твердую и отвержденную композицию из термореактивной смолы, содержащую волокна из электропроводящего материала, делающего указанную часть электропроводной, так что, по меньшей мере, указанная часть указанного композитного тела заряжается отрицательно через указанные средства для соединения указанной пресс-формы с заземлением. 14. Композитное изделие, отлитое в форму, по п.12, в котором указанные волокна из электропроводящего материала представляют собой углеродные волокна.There is a known method for applying powder coatings according to the patent WO 2010008599 "Improved method for applying powder coatings in the form of an in-mold coating on composite molds or composite tools", consisting mainly of epoxy and polyester resins or mixtures thereof. The essence is 1. A method of coating a molded article, comprising the steps of: (a) providing an electrically conductive mold for shaping; (b) electrically connecting the mold to electrical ground; (c) providing a powder coating composition comprising particles of a thermosetting resin selected from the group consisting primarily of epoxy and polyester resins or mixtures thereof; (d) providing a conductive fibrous medium comprising predominantly carbon fibers; (e) optionally providing a strength-enhancing fibrous medium containing glass fiber; (f) applying said powder coating composition to the surface of the shaping mold together with said conductive fibrous medium and optionally said strength imparting fibrous medium at substantially room temperature such that said conductive fibrous medium is in electrical contact with said an electrically conductive medium, a tool or mold for shaping, and with said electrical grounding through said tool or mold; (g) heating said powder coating composition and said conductive fibrous medium to a sufficiently high temperature to cure said thermoset resin and compressing both the powder composition and the fibrous medium under a sufficiently high pressure to produce a high modulus molded composite article. 2. The method of applying a coating in a mold according to claim 1, characterized in that said mold is made of a metal or electrically conductive composite material. 3. A method for applying a coating in a form according to claim 1, characterized in that said conductive fibrous medium is carbon fibers. 4. The method of applying a coating in a mold according to claim 3, characterized in that said carbon fibers are made in the form of a sheet of carbon fiber fabric. 5. The coating method in a mold according to claim 1, characterized in that said fibrous material imparting strength is glass fiber particles. 6. The method of applying a coating in a mold according to claim 5, characterized in that said glass fiber particles are in the form of a glass fiber sheet. 7. The mold coating method according to claim 1, wherein said electrically conductive shaping mold consists of metal. 8. The method of coating a mold according to claim 1, wherein said electrically conductive shaping mold is composed of an electrically conductive high melting point composite material. 9. The method of applying a coating in the form of claim 1, wherein said powder coating composition is cured at a temperature of about 60-288 degrees Celsius. 10. The method of applying a coating in a mold according to claim 9, characterized in that said powder coating composition is compressed under a pressure of about 0.09 to 0.69 MPa. during the curing process to form the finished product. 11. The method of applying a coating in a mold according to claim 10, characterized in that said powdered coating composition is compressed using a vacuum bag to compact the composition during the curing process. 12. The method of applying a coating in the form of claim 1, wherein an additional layer comprising a powdered polyester composition is adhered to the cured epoxy or vinyl ester coating to provide UV protection and gloss. 13. As a finished product, a combined electrically conductive mold having a shaping shape and a molded composite product formed on said shaping surface of said tooling mold, said tooling mold further including means for connecting said tooling mold to earth. the ground, said molded composite body has at least one surface thereof in physical contact with said shaping surface, wherein at least a portion of said composite body is in physical and electrical contact with said tool mold, said portion of said the composite body comprises a solid and cured thermoset resin composition containing fibers of an electrically conductive material making said portion electrically conductive such that at least said portion of said composite body is negatively charged through said means for connecting said mold to ground. 14. The molded composite product of claim 12, wherein said conductive material fibers are carbon fibers.
Недостатком известного изобретения является отсутствие электропроводящих свойств связующего.The disadvantage of the known invention is the lack of electrically conductive properties of the binder.
Известна отверждаемая композиция по патенту US 20220185977 «Композиция смолы, отвержденное формованное изделие, формовочный материал из пластмассы, армированной волокнами, пластмасса, армированная волокнами, формованное изделие из слоистого пластика, армированного волокнами, и способы их получения», сущностью является композиция на основе смолы, которая содержит первую смолу и вторую смолу, отличную от первой смолы, и проявляет способность к отверждению за счет термического сшивания, при этом первая смола представляет собой одну или более смол, выбранных из группы, состоящей из бифункциональной эпоксидной смолы, имеющей средневесовую молекулярную массу 4000 или более, и феноксисмолы, и вторая смола представляет собой поликарбонатную смолу. Многослойное формованное тело из армированного волокном пластика, которое содержит фенокси смолу, поликарбонатную смолу и армирующее волокно и состоит из множества слоев, включающих один или несколько участков межслойного соединения, в которых слой, содержащий феноксисмолу, и слой, содержащий поликарбонатную смолу, связаны реакцией сшивания на границе ламинирования между двумя слоями.A curable composition is known according to the patent US 20220185977 "Resin composition, cured molded article, fiber-reinforced plastic molding material, fiber-reinforced plastic, fiber-reinforced plastic laminated molded article, and methods for their production", the essence is a resin-based composition, which contains a first resin and a second resin different from the first resin and exhibits thermal cross-linking curing properties, wherein the first resin is one or more resins selected from the group consisting of a bifunctional epoxy resin having a weight average molecular weight of 4000 or Moreover, both phenoxy resins, and the second resin is a polycarbonate resin. A multilayer molded body of fiber reinforced plastic that contains a phenoxy resin, a polycarbonate resin and a reinforcing fiber and is composed of a plurality of layers including one or more interlayer bonding portions in which a layer containing the phenoxy resin and a layer containing a polycarbonate resin are bonded by a cross-linking reaction lamination boundary between two layers.
Недостатком известной композиции является отсутствие электропроводящих свойств связующего.The disadvantage of the known composition is the lack of electrically conductive properties of the binder.
Известен способ изготовления армирующего материала по патенту US 20100040857 «Устройство и способ изготовления реактивных полимерных препрегов». Сущностью является способ изготовления армирующего материала, предварительно пропитанного реактивным полимером, включающий: обеспечение практически нелетучей композиции, содержащей практически полностью твердые частицы по меньшей мере одной отверждаемой при нагревании термореактивной смолы, где единственными летучими компонентами композиции являются остаточная вода или остаточный растворитель; нанесение слоя по существу нелетучей композиции на пропитываемую ткань или сборку армирующих волокон, при этом частицы по существу нелетучей композиции являются твердыми при температуре окружающей среды и наносятся на ткань или сборку армирующих волокон, подлежащих пропитке, при температуре окружающей среды; и формирование препрега путем нагревания практически полностью твердых частиц практически нелетучей композиции, так что практически полностью твердые частицы частично расплавляются, при этом ткань или сборка пропитываются частично расплавленной композицией, а частично расплавленные твердые частицы практически нелетучий состав прилипает к ткани или набору армирующих волокон.There is a known method for manufacturing reinforcing material according to US patent 20100040857 “Device and method for manufacturing reactive polymer prepregs.” The essence is a method of making a reinforcing material pre-impregnated with a reactive polymer, comprising: providing a substantially non-volatile composition comprising substantially all solid particles of at least one heat-curable thermoset resin, wherein the only volatile components of the composition are residual water or residual solvent; applying a layer of a substantially non-volatile composition to the fabric or assembly of reinforcing fibers to be impregnated, wherein the particles of the essentially non-volatile composition are solid at ambient temperature and are applied to the fabric or assembly of reinforcing fibers to be impregnated at ambient temperature; and forming a prepreg by heating the substantially solid particles of the substantially non-volatile composition such that the substantially solid particles are partially melted, wherein the fabric or assembly is impregnated with the partially molten composition and the partially melted solid particles of the substantially non-volatile composition are adhered to the fabric or assembly of reinforcing fibers.
Недостатком известного изобретения является отсутствие состава отверждаемой композиции и описание лишь общих принципов изготовления препрега.The disadvantage of the known invention is the lack of composition of the curable composition and a description of only the general principles of prepreg manufacturing.
Известно изобретение по патенту RU 2565184 «Многослойное электропроводящее покрытие на основе термостойкого связующего», содержащее по меньшей мере два токопроводящих слоя равнопрочного углеродного наполнителя сатинового или саржевого плетения, по меньшей мере два диэлектрических слоя, чередующиеся с указанными токопроводящими слоями. Токопроводящие слои имеют электросопротивление не более 10 Ом, диэлектрические слои содержат эпоксидное или цианэфирное связующее с температурой стеклования 200-280°C и температурой начала деструкции 320-420°C и частицы размером не более 100 нм, содержащие углеродную фазу. Концентрация частиц, содержащих углеродную фазу, составляет 0,05-1 мас.%, причем углеродная фаза представляет собой терморасширенный графит с насыпной плотностью 0,01-0,015 г/см3. Покрытие по п. 1, отличающиеся тем, что частицы, содержащие углеродную фазу, представляют собой металл/углеродный нанокомпозит, их концентрация в покрытии составляет 0,5-3 мас.%, при этом углеродная фаза представляет собой нанопленочную структуру. Покрытие по п. 3, отличающиеся тем, что металл/углеродный нанокомпозит представляет собой медь/углеродный нанокомпозит или никель/углеродный нанокомпозит. Покрытие по п. 3, отличающиеся тем, что нанопленочная структура представляет собой углеродные нановолокна.The invention according to patent RU 2565184 “Multilayer electrically conductive coating based on a heat-resistant binder” is known, containing at least two conductive layers of equal-strength carbon filler of satin or twill weave, at least two dielectric layers alternating with these conductive layers. The conductive layers have an electrical resistance of no more than 10 Ohms, the dielectric layers contain an epoxy or cyanether binder with a glass transition temperature of 200-280°C and an onset temperature of destruction of 320-420°C and particles with a size of no more than 100 nm containing a carbon phase. The concentration of particles containing the carbon phase is 0.05-1 wt.%, and the carbon phase is thermally expanded graphite with a bulk density of 0.01-0.015 g/cm3. The coating according to claim 1, characterized in that the particles containing the carbon phase are a metal/carbon nanocomposite, their concentration in the coating is 0.5-3 wt.%, while the carbon phase is a nanofilm structure. The coating according to claim 3, characterized in that the metal/carbon nanocomposite is a copper/carbon nanocomposite or a nickel/carbon nanocomposite. The coating according to claim 3, characterized in that the nanofilm structure is carbon nanofibers.
Недостатком известного технического решения является то, что состав данного покрытия не предназначен для использования в качестве связующего для получения углепластиков.The disadvantage of the known technical solution is that the composition of this coating is not intended for use as a binder for the production of carbon fiber reinforced plastics.
Известно изобретение по патенту RU 2631299 «Композитные материалы», сущностью является отверждаемый композитный материал содержащий по меньшей мере один структурный слой армирующих волокон, пропитанных отверждаемой смолистой матрицей, и по меньшей мере одну проводящую композитную частицу, расположенную рядом или вблизи с указанными армирующими волокнами. Указанная проводящая композитная частица содержит проводящий компонент и полимерный компонент. Указанный полимерный компонент содержит один или более термопластичных полимеров. Термопластичные полимеры первоначально находятся в твердой фазе и по существу не растворимы в отверждаемой смолистой матрице до отверждения композитного материала, но способны подвергаться по меньшей мере частичному фазовому переходу в жидкую фазу за счет растворения в смолистой матрице во время цикла отверждения композитного материала. Термопластичные полимеры имеют температуру стеклования (Тст) более 200°С. Изобретение позволяет повысить электрическую проводимость композита в направлении толщины, улучшить ударную прочность и устойчивость к расслоению многослойной композитной структуры.The invention is known according to patent RU 2631299 “Composite materials”, the essence is a curable composite material containing at least one structural layer of reinforcing fibers impregnated with a curable resin matrix, and at least one conductive composite particle located next to or close to said reinforcing fibers. Said conductive composite particle contains a conductive component and a polymer component. Said polymer component contains one or more thermoplastic polymers. Thermoplastic polymers are initially in a solid phase and are substantially insoluble in the curable resin matrix prior to the curing of the composite material, but are capable of undergoing at least a partial phase change to a liquid phase by dissolving into the resin matrix during the curing cycle of the composite material. Thermoplastic polymers have a glass transition temperature (Tst) of more than 200°C. The invention makes it possible to increase the electrical conductivity of the composite in the direction of thickness, to improve the impact strength and resistance to delamination of the multilayer composite structure.
Недостатком известного технического решения является то, что в изобретении не раскрыта технология получения композиционного материала и не расписаны требования к связующему.The disadvantage of the known technical solution is that the invention does not disclose the technology for producing a composite material and does not specify the requirements for the binder.
Известно изобретение по патенту RU 2653176 «Электропроводящая композиция и способ изготовления нагревательных панелей на ее основе», сущностью является пленкообразующее связующее и углеродсодержащий наполнитель, в качестве углеродсодержащего наполнителя используют дегидратированный минерал шунгит Зажогинского месторождения в количестве от 30-70% от массы связующего с соответствующими отвердителем и/или растворителем, который вводят в виде смеси фракций, полученных дроблением - размерностью 22-50 мкм и помолом - размерностью 0,1-20 мкм. Электропроводящая композиция по п. 1. отличающаяся тем, что в качестве пленкообразующего связующего используют жидкое стекло, эпоксидную смолу, олифу, кремнийорганические смолы, жидкую резину с соответствующими растворителем и/ или отвердителем. Способ изготовления электронагревательных панелей, включающий многослойное размещение электропроводящей композиции с пленкообразующим связующим и углеродсодержащим наполнителем между параллельно закрепленными электродами по краям предварительно подготовленной диэлектрической подложки, отличающийся тем, что электропроводящая композиция включает дегидратированный минерал шунгит Зажогинского месторождения в виде смеси фракций размерностью 22-50 мкм и размерностью 0,1-20 мкм, при их массовом соотношении 1:9-1:1, в количестве от 30-70% от массы связующего, при этом электропроводящую композицию наносят послойно от электрода к электроду до взаимокомпенсации статической погрешности удельной электропроводимости поверхности со снижением удельного сопротивления и со смещением 1-2 верхних слоев на 2-3% межэлектродного расстояния, а в качестве электродов используют медную луженую плетенку.The invention is known under patent RU 2653176 “Electrically conductive composition and a method for manufacturing heating panels based on it”, the essence is a film-forming binder and a carbon-containing filler; dehydrated mineral shungite from the Zazhoginsky deposit is used as a carbon-containing filler in an amount of 30-70% by weight of the binder with the appropriate hardener and/or a solvent, which is introduced in the form of a mixture of fractions obtained by crushing - with a dimension of 22-50 microns and grinding - with a dimension of 0.1-20 microns. The electrically conductive composition according to claim 1, characterized in that liquid glass, epoxy resin, drying oil, silicone resins, liquid rubber with an appropriate solvent and/or hardener are used as a film-forming binder. A method for manufacturing electric heating panels, including multilayer placement of an electrically conductive composition with a film-forming binder and carbon-containing filler between parallel fixed electrodes along the edges of a pre-prepared dielectric substrate, characterized in that the electrically conductive composition includes dehydrated shungite mineral from the Zazhoginsky deposit in the form of a mixture of fractions with a dimension of 22-50 microns and a dimension 0.1-20 microns, with their mass ratio of 1:9-1:1, in an amount of 30-70% by weight of the binder, while the electrically conductive composition is applied layer by layer from electrode to electrode until the static error in the electrical conductivity of the surface is compensated with a decrease in the specific conductivity resistance and with a displacement of 1-2 upper layers by 2-3% of the interelectrode distance, and tinned copper braiding is used as electrodes.
Недостатком известного технического решения в отношении состава является наличие летучих растворителей, вследствие чего известное техническое решение обладает более низкими потребительскими свойствами, так как данное связующее не позволяет качественно пропитать армирующий наполнитель.The disadvantage of the known technical solution regarding the composition is the presence of volatile solvents, as a result of which the known technical solution has lower consumer properties, since this binder does not allow high-quality impregnation of the reinforcing filler.
Известно изобретение по патенту RU 2680052 «Антистатическое связующее для композитных материалов», сущностью является Антистатическое связующее для композитных материалов, включающее эпоксидную смолу, интеркалированный графит, фосфорсодержащее соединение - трикрезилфосфат и/или трифенилфосфат, ингибитор распространения пламени - гидроксид алюминия и/или магния и/или борат цинка, отвердитель, ускоритель, отличающееся тем, что в качестве эпоксидной смолы оно содержит эпоксивинилэфирную смолу, дополнительно содержит графит электропроводящий, сажу электропроводящую, минеральные наполнители - карбонат кальция, и/или каолин, и/или оксид сурьмы, смесь деаэратора и лубрикатора в равном соотношении.The invention is known under patent RU 2680052 “Antistatic binder for composite materials”, the essence is an Antistatic binder for composite materials, including epoxy resin, intercalated graphite, phosphorus-containing compound - tricresyl phosphate and/or triphenyl phosphate, flame propagation inhibitor - aluminum and/or magnesium hydroxide and/ or zinc borate, hardener, accelerator, characterized in that it contains epoxy vinyl ether resin as an epoxy resin, additionally contains electrically conductive graphite, electrically conductive carbon black, mineral fillers - calcium carbonate, and/or kaolin, and/or antimony oxide, a mixture of deaerator and lubricator in equal proportions.
Недостатком известного технического решения в отношении состава является наличие летучих растворителей, вследствие чего известное техническое решение обладает более низкими потребительскими свойствами, так как данное связующее не позволяет качественно пропитать армирующий наполнитель.The disadvantage of the known technical solution regarding the composition is the presence of volatile solvents, as a result of which the known technical solution has lower consumer properties, since this binder does not allow high-quality impregnation of the reinforcing filler.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту RU 2412963 «Эпоксидное связующее для армированных пластиков», включающее эпоксидно-диановую смолу, отвердитель - анилинофенолоформальдегидную смолу, 2,2’-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан, модификатор, ускоритель отверждения и растворитель - спирто-ацетоновую смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1), дополнительно содержит электропроводящий наполнитель - углерод технический печной электропроводный и графит карандашный порошковый, а в качестве модификатора и ускорителя отверждения - феноло-поливинилацетальный клей БФ-4From the researched level of technology, the applicant identified an invention under patent RU 2412963 “Epoxy binder for reinforced plastics”, including epoxy-diane resin, hardener - anilinophenol-formaldehyde resin, 2,2'-bis-(3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) -propane, modifier, curing accelerator and solvent - alcohol-acetone mixture (with a mass ratio of alcohol and acetone of 1:1), additionally contains an electrically conductive filler - technical furnace carbon electrically conductive and pencil powder graphite, and as a modifier and curing accelerator - phenol polyvinylacetal adhesive BF-4
Недостатком известного технического решения в отношении состава является наличие летучих растворителей, вследствие чего известное техническое решение обладает более низкими потребительскими свойствами, так как данное связующее не позволяет качественно пропитать армирующий наполнитель. The disadvantage of the known technical solution regarding the composition is the presence of volatile solvents, as a result of which the known technical solution has lower consumer properties, since this binder does not allow high-quality impregnation of the reinforcing filler.
Выявленные аналоги совпадают с заявленным техническим решением по отдельным совпадающим признакам, поэтому прототип не определён, и формула изобретения составлена без ограничительной части.The identified analogues coincide with the declared technical solution according to individual matching features, therefore the prototype is not defined, and the claims are drawn up without a restrictive part.
Техническим результатом заявленного технического решения является разработка порошкового токопроводящего связующего на основе эпоксидной композиции и способа получения препрега и армированного углекомпозита на его основе (варианты), позволяющего достигать: The technical result of the claimed technical solution is the development of a powder conductive binder based on an epoxy composition and a method for producing prepreg and reinforced carbon composite based on it (options), allowing to achieve:
- исключение использование растворителей при получении препрегов;- exclusion of the use of solvents when producing prepregs;
- исключение длительного высокотемпературного нагрева связующего при получении препрега:- elimination of prolonged high-temperature heating of the binder when preparing the prepreg:
- высокую тепло- и электропроводность;- high thermal and electrical conductivity;
- высокие механические свойства получаемого углепластика;- high mechanical properties of the resulting carbon fiber plastic;
Сущностью заявленного технического решения является порошковое токопроводящее связующее на основе эпоксидной композиции, включающее твердую эпоксидную смолу, токопроводящий наполнитель, твердый отвердитель в следующем соотношении компонентов, мас. ч: The essence of the claimed technical solution is a powder conductive binder based on an epoxy composition, including solid epoxy resin, conductive filler, solid hardener in the following ratio of components, wt. h:
токопроводящий наполнительepoxy resin
conductive filler
25-55100
25-55
Способ получения армированного углекомпозита на основе токопроводящего порошкового связующего по п.1, заключающийся в том, что на 1 этапе получают порошковое связующее, для чего берут 100 мас.ч твердой эпоксидной смолы, 25-55 мас.ч. токопроводящего наполнителя и стехиометрическое количество твердого отвердителя, перемешивают их и измельчают до получения однородного порошка; полученную смесь экструдируют в двухшнековом смесителе при температуре 60°С - I и II зона, 80°С - III зона; полученные проэкструдированные гранулы измельчают до частиц размером не более 100 мкм; на 2 этапе получают армированный углекомпозит, для чего токопроводящее порошковое связующее, полученное на 1 этапе, наносят в электростатическом поле с одной иди двух сторон на углеткань, закрепленную на токопроводящей рамке; после напыления ткань нагревают до температуры 90°С, связующее оплавляется и пропитывает ткань за счет низкого поверхностного натяжения расплава связующего с электростатическим зарядом на поверхности; полученные пропитанные листы ткани собирают в технологический пакет и помещают в вакуумный мешок; далее создают вакуум с остаточным давлением 50 мбар в технологическом пакете, и затем начинают подъем температуры до 90°С пропусканием электрического тока через консолидируемую пластину; затем охлаждают технологический пакет, получают консолидированную пластину, извлекают ее и используют для получения изделия методом термоформования между матрицей и пуансоном пресс-формы, нагретыми до температуры 250°С.A method for producing a reinforced carbon composite based on a conductive powder binder according to claim 1, which consists in the fact that at the 1st stage a powder binder is obtained, for which 100 parts by weight of solid epoxy resin are taken, 25-55 parts by weight. conductive filler and a stoichiometric amount of solid hardener, mix them and grind until a homogeneous powder is obtained; the resulting mixture is extruded in a twin-screw mixer at a temperature of 60°C - zones I and II, 80°C - zone III; the resulting extruded granules are crushed to particles no larger than 100 microns in size; at stage 2, a reinforced carbon composite is obtained, for which the conductive powder binder obtained at stage 1 is applied in an electrostatic field from one or both sides to the carbon fabric mounted on a conductive frame; after spraying, the fabric is heated to a temperature of 90°C, the binder melts and impregnates the fabric due to the low surface tension of the binder melt with an electrostatic charge on the surface; the resulting impregnated sheets of fabric are collected in a technological bag and placed in a vacuum bag; then a vacuum is created with a residual pressure of 50 mbar in the technological package, and then the temperature begins to rise to 90°C by passing an electric current through the consolidated plate; then the technological package is cooled, a consolidated plate is obtained, it is removed and used to obtain a product by thermoforming between the matrix and the mold punch, heated to a temperature of 250°C.
Способ получения армированного углекомпозита на основе электропроводящего порошкового связующего по п.1, заключающийся в том что на 1 этапе получают порошковое связующее, для чего берут 100 мас.ч эпоксидной смолы, 25-55 масс.ч электропроводящего наполнителя и стехиометрическое количество твердого отвердителя, перемешивают их и измельчают до получения однородного порошка; полученную смесь экструдируют в двухшнековом смесителе при температуре 60°С - I и II зона, 80°С - III зона; полученные проэкструдированные гранулы измельчают до частиц размером не более 100 мкм; на 2 этапе получают армированный углекомпозит, для чего порошковое связующее, полученное на 1 этапе, наносят в электростатическом поле с одной стороны на углеткань, выложенную на металлическую оснастку, и проводят оплавление при температуре 90°С в течение 10 мин; затем проводят выкладку и напыление последующих слоев с оплавлением связующего; углеткань раскраивают согласно карте раскроя, обеспечивающей максимальный коэффициент использования материала, собирают вакуумный мешок и создают вакуум с остаточным давлением 50 мбар в технологическом пакете и затем начинают ступенчатый подъем температуры до 200°С пропусканием электрического тока через углекомпозит.A method for producing a reinforced carbon composite based on an electrically conductive powder binder according to claim 1, which consists in the fact that at the 1st stage, a powder binder is obtained, for which 100 parts by weight of epoxy resin, 25-55 parts by weight of an electrically conductive filler and a stoichiometric amount of a solid hardener are taken, mixed they are crushed until a homogeneous powder is obtained; the resulting mixture is extruded in a twin-screw mixer at a temperature of 60°C - zones I and II, 80°C - zone III; the resulting extruded granules are crushed to particles no larger than 100 microns in size; at stage 2, a reinforced carbon composite is obtained, for which the powder binder obtained at stage 1 is applied in an electrostatic field on one side to the carbon fabric laid out on metal equipment, and melting is carried out at a temperature of 90°C for 10 minutes; then laying out and spraying subsequent layers with melting of the binder; The carbon fabric is cut according to a cutting map that ensures maximum utilization of the material, a vacuum bag is assembled and a vacuum is created with a residual pressure of 50 mbar in the technological package, and then a stepwise temperature rise to 200°C is started by passing an electric current through the carbon composite.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 - Фиг.2. The claimed technical solution is illustrated in Figure 1 - Figure 2.
На Фиг.1 представлена Таблица 1, в которой приведены составы заявленного порошкового токопроводящего связующего Figure 1 shows Table 1, which shows the compositions of the claimed powder conductive binder
На Фиг.2 представлена Таблица 2, в которой приведены свойства заявленного связующего и углекомпозита на его основе Figure 2 shows Table 2, which shows the properties of the claimed binder and the carbon composite based on it
Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.Next, the applicant provides a description of the claimed technical solution.
В заявленном техническом решении использовали следующее оборудование и исходные компоненты.The claimed technical solution used the following equipment and initial components.
Прочность на растяжение определяли по ГОСТ Р 56785-2015 «Композиты полимерные. Метод испытания на растяжение плоских образцов». Прочность на изгиб определяли по ГОСТ Р 56810-2015 «Композиты полимерные. Метод испытания на изгиб плоских образцов».Tensile strength was determined according to GOST R 56785-2015 “Polymer composites. Method of tensile testing of flat samples." Flexural strength was determined according to GOST R 56810-2015 “Polymer composites. Method of testing for bending of flat samples."
Теплостойкость определяли по температуре стеклования отвержденных образцов методом динамического механического анализа на приборе DMA 242 E (NETZSCH) при скорости нагрева 5 К/мин. Heat resistance was determined from the glass transition temperature of cured samples by dynamic mechanical analysis using a DMA 242 E (NETZSCH) device at a heating rate of 5 K/min.
Теплопроводность определяли по ГОСТ 57830-2017 «Композиты. Определение теплопроводности и температуропроводности методом дифференциальной сканирующей калориметрии с температурной модуляцией»Thermal conductivity was determined according to GOST 57830-2017 “Composites. Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity by differential scanning calorimetry with temperature modulation"
Электропроводность определяли по ГОСТ 20214-74 «Пластмассы электропроводящие. Метод определения удельного объемного электрического сопротивления при постоянном напряжении»Electrical conductivity was determined according to GOST 20214-74 “Electrically conductive plastics. Method for determining specific volumetric electrical resistance at constant voltage"
Для приготовления порошкового связующего использованы твердые эпоксидные смолы на основе бисфенола А и эпоксиноволачные смолы.To prepare the powder binder, solid epoxy resins based on bisphenol A and epoxy novolac resins were used.
В качестве эпоксидной смолы на основе бисфенола А использованы: D.E.R.671, ЭД-8, ЭД-10. The following bisphenol A-based epoxy resins were used: DER671, ED-8, ED-10.
В качестве эпоксиноволачной смолы использованы: D.E.N.439, EPOTEC YDPN 664. The following epoxy novolac resins were used: DEN439, EPOTEC YDPN 664.
В качестве отвердителей использованы: диаминодифенилсульфон (ДАДФС), диаминодифенилоксид (ДАДФО), бензидин, фталевый ангидрид (ФА), тетрагидрофталевый ангидрид (ТГФА), янтарный ангидрид. The following hardeners were used: diaminodiphenyl sulfone (DADS), diaminodiphenyl oxide (DADPO), benzidine, phthalic anhydride (PA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA), succinic anhydride.
В качестве токопроводящих наполнителей использованы: порошки металлов (Медный порошок по ГОСТ 4960-68, Никелевый порошок по ГОСТ 9722-61, Серебряный порошок ПСр 45 по ГОСТ 19738-74), графита (марки ГИИ-А, ГЛ-1) и металлизированного графита. Металлизированные графиты: посеребренный (Ag-Гр), омедненный (Cu-Гр), никелированный (Ni-Гр) получали металлизацией по методике описанной в книге (Шелкаускас М., Вишкялис А. Химическая металлизация пластмасс. -Л.: Химия, 1985. -144с.)The following conductive fillers were used: metal powders (Copper powder according to GOST 4960-68, Nickel powder according to GOST 9722-61, Silver powder PSR 45 according to GOST 19738-74), graphite (GII-A, GL-1 grades) and metallized graphite . Metallized graphites: silver-plated (Ag-Gr), copper-plated (Cu-Gr), nickel-plated (Ni-Gr) were obtained by metallization according to the method described in the book (Shelkauskas M., Vishkelis A. Chemical metallization of plastics. -L.: Chemistry, 1985. -144s.)
Порошки получали с использованием шаровой мельницы PM100 (Retsch), двухшнекового смесителя Scientific LTE 16-40 (Labtech Engineering), струйной мельнице lnj-v6 lab.Powders were obtained using a PM100 ball mill (Retsch), a Scientific LTE 16-40 twin-screw mixer (Labtech Engineering), and a lnj-v6 lab jet mill.
Электростатическое напыление проводили в переносном комплексе для нанесения порошковых покрытий "МИНИСТАРТ" с помощью пистолета-распылителя порошковой краски СТАРТ-50.Electrostatic spraying was carried out in a portable complex for applying powder coatings "MINISTART" using a START-50 powder paint spray gun.
Содержание компонентов выбрано, исходя из сочетания оптимальных свойств связующего (теплостойкости, теплопроводности, электропроводности и механических характеристик углепластика).The content of components is selected based on a combination of optimal properties of the binder (heat resistance, thermal conductivity, electrical conductivity and mechanical characteristics of carbon fiber).
Для достижения заявленного технического результата в предлагаемом токопроводящем порошковом связующем на основе эпоксидной композиции, включающем эпоксидную смолу, отвердитель и токопроводящий наполнитель, согласно изобретению, в качестве эпоксидной смолы используют твердые эпоксидные смолы и твердые отвердители, с температурой размягчения не ниже 40°С, в качестве токопроводящего наполнителя используются порошки металлов, графита и металлизированного графита при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: To achieve the stated technical result in the proposed conductive powder binder based on an epoxy composition, including an epoxy resin, a hardener and a conductive filler, according to the invention, solid epoxy resins and solid hardeners, with a softening temperature of at least 40°C, are used as epoxy resin. For conductive filler, metal powders, graphite and metallized graphite are used in the following ratio of components, parts by weight:
Использование в качестве основы твердых эпоксидных смол на основе бисфенола А и твердых эпоксиноволачных смол обеспечивает нахождение предлагаемых составов при комнатной температуре в твердом виде и после реакции отверждения получение высокопрочных и теплостойких полимеров.The use of solid epoxy resins based on bisphenol A and solid epoxy novolac resins as a base ensures that the proposed compositions are found in solid form at room temperature and, after the curing reaction, obtain high-strength and heat-resistant polymers.
В качестве армирующего наполнителя использовали углеткани с поверхностной плотностью 100 и 200 г/см2.Carbon fabrics with a surface density of 100 and 200 g/cm 2 were used as a reinforcing filler.
Количество связующего на единицу площади ткани рассчитывали, исходя из того, чтобы соотношение армирующего наполнителя и отвержденного связующего в композиционном материале было в интервале 40:60 - 60:40.The amount of binder per unit area of fabric was calculated based on the fact that the ratio of reinforcing filler and cured binder in the composite material was in the range of 40:60 - 60:40.
Далее заявителем приведено описание заявленного токопроводящего порошкового связующего на основе эпоксидной композиции и заявленного способа получения препрега и армированного углекомпозита на его основе. Next, the applicant provides a description of the claimed conductive powder binder based on the epoxy composition and the claimed method for producing a prepreg and a reinforced carbon composite based on it.
На 1 этапе получают порошковое связующее, для чего берут 100 мас.ч. гранул или порошка эпоксидной смолы и 25-55 масс.ч. порошка токопроводящего наполнителя, стехиометрическое количество порошка отвердителя, перемешивают компоненты и измельчают при температуре 10-25°С в шаровой мельнице в течение 10-30 мин до получения однородного порошка. Полученную смесь экструдировали в двухшнековом смесителе при температуре 60°С (I и II зона), 80°С - III зона. Полученные проэкструдированные гранулы измельчали в струйной мельнице до частиц размером не более 100мкм. Готовые порошковое связующее наносили на углеткань в электростатическом напылением с помощь пистолета и изготавливали изделие по двум вариантам реализации заявляемого способа получения армированного углекомпозита.At the 1st stage, a powder binder is obtained, for which 100 parts by weight are taken. epoxy resin granules or powder and 25-55 parts by mass. conductive filler powder, a stoichiometric amount of hardener powder, mix the components and grind at a temperature of 10-25°C in a ball mill for 10-30 minutes until a homogeneous powder is obtained. The resulting mixture was extruded in a twin-screw mixer at a temperature of 60°C (zones I and II), 80°C - zone III. The resulting extruded granules were ground in a jet mill to particles no larger than 100 µm in size. The finished powder binder was applied to the carbon fabric by electrostatic spraying using a gun and the product was manufactured according to two implementation options of the proposed method for producing reinforced carbon composite.
По первому варианту порошковое связующее наносят в электростатическом поле с одной иди двух сторон на углеткань, закрепленную на токопроводящей рамке. После напыления ткань нагревается до температуры 90°С в течение 10 мин, связующее оплавляется и пропитывает ткань за счет низкого поверхностного натяжения расплава связующего с электростатическим зарядом на поверхности, затем напыленную ткань охлаждают. Полученные пропитанные листы ткани собираются в пакет и помещают в вакуумный мешок. Вакуумным насосом создается вакуум с остаточным давлением 50 мбар в технологическом пакете, и затем пропускают электрический ток для подъема температуры до 90°С в течение 15 мин. Затем охлаждают технологический пакет, извлекают консолидированную пластину и используют ее для получения изделия методом термоформования между матрицей и пуансоном пресс-формы, нагретыми до температуры 250°С. According to the first option The powder binder is applied in an electrostatic field from one or both sides to the carbon fabric mounted on a conductive frame. After spraying, the fabric is heated to a temperature of 90°C for 10 minutes, the binder melts and impregnates the fabric due to the low surface tension of the binder melt with an electrostatic charge on the surface, then the sprayed fabric is cooled. The resulting impregnated sheets of fabric are collected in a bag and placed in a vacuum bag. A vacuum pump creates a vacuum with a residual pressure of 50 mbar in the process package, and then an electric current is passed to raise the temperature to 90 °C for 15 minutes. Then the technological package is cooled, the consolidated plate is removed and used to obtain a product by thermoforming between the matrix and the mold punch, heated to a temperature of 250°C.
По второму варианту порошковое связующее наносят в электростатическом поле с одной стороны на углеткань выложенную на металлическую оснастку и проводят оплавление при температуре 90°С в течение 10 мин. Затем проводят выкладку и аналогичное напыление последующих слоев ткани с оплавлением связующего. Углеткань раскраивали согласно карте раскроя, обеспечивающей максимальный коэффициент использования материала. Собирают вакуумный мешок и вакуумным насосом создается вакуум с остаточным давлением 50мбар в технологическом пакете и затем начинают подъем температуры до 200°С пропусканием тока через углекомпозит. According to the second option The powder binder is applied in an electrostatic field on one side to the carbon fabric laid out on metal equipment and melting is carried out at a temperature of 90°C for 10 minutes. Then laying out and similar spraying of subsequent layers of fabric is carried out with melting of the binder. The carbon fabric was cut according to the cutting map, which ensured the maximum utilization of the material. A vacuum bag is assembled and a vacuum pump is used to create a vacuum with a residual pressure of 50 mbar in the technological bag and then the temperature begins to rise to 200°C by passing current through the carbon composite.
Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного технического решения. Next, the applicant provides examples of the implementation of the claimed technical solution.
Пример 1Example 1 . Токопроводящее порошковое связующее на основе эпоксидной композиции состава D.E.R.671 (100масс.ч.), медный порошок (55 масс.ч.) и ДАДФС (12.1масс.ч) и способ получения армированного углекомпозита на его основе по первому варианту.. A conductive powder binder based on an epoxy composition of the composition D.E.R.671 (100 parts by mass), copper powder (55 parts by mass) and DADFS (12.1 parts by mass) and a method for producing a reinforced carbon composite based on it according to the first option.
На 1 этапе получают порошковое связующее, для чего берут 100 мас.ч. гранул эпоксидной смолы D.E.R.671, 55 масс.ч. медного порошка и 12.1масс.ч. ДАДФС перемешивают их и измельчают в шаровой мельнице до получения однородного порошка. Полученную смесь экструдировали в двухшнековом смесителе при температуре 60°С (I и II зона), 80°С - III зона. Полученные проэкструдированные гранулы измельчали в струйной мельнице до частиц размером не более 100мкм.At the 1st stage, a powder binder is obtained, for which 100 parts by weight are taken. epoxy resin granules D.E.R.671, 55 parts by mass. copper powder and 12.1 parts by mass. DADFS are mixed and ground in a ball mill to obtain a homogeneous powder. The resulting mixture was extruded in a twin-screw mixer at a temperature of 60°C (zones I and II), 80°C - zone III. The resulting extruded granules were ground in a jet mill to particles no larger than 100 µm in size.
На 2 этапе готовые порошковые связующее наносили в электростатическом напылением с помощь пистолета с двух сторон на углеткань, закрепленную на токопроводящей рамке. После напыления ткань нагревается до температуры 90, связующее оплавляется и пропитывает ткань за счет низкого поверхностного натяжения расплава связующего с электростатическим зарядом на поверхности. Полученные пропитанные листы ткани собираются в пакет и помещают в вакуумный мешок. Вакуумным насосом создается вакуум с остаточным давлением 50мбар в технологическом пакете, и затем начинают подъем температуры до 90°С пропусканием электрического тока консолидируемую пластину. Затем охлаждают технологический пакет, извлекают консолидированную пластину и используют ее для получения изделия методом термоформования между матрицей и пуансоном, нагретыми до температуры 250°С At the 2nd stage, the finished powder binder was applied by electrostatic spraying using a gun from both sides to a carbon fabric mounted on a conductive frame. After spraying, the fabric is heated to a temperature of 90, the binder melts and impregnates the fabric due to the low surface tension of the binder melt with an electrostatic charge on the surface. The resulting impregnated sheets of fabric are collected in a bag and placed in a vacuum bag. A vacuum pump creates a vacuum with a residual pressure of 50 mbar in the technological package, and then they begin to raise the temperature to 90 ° C by passing an electric current to the consolidated plate. Then the technological package is cooled, the consolidated plate is removed and used to obtain a product by thermoforming between the matrix and the punch, heated to a temperature of 250°C
Результаты приведены в Таблице 1.The results are shown in Table 1.
Примеры 2 - 8 . Токопроводящее порошковое связующее на основе эпоксидной композиции и способ получения армированного углекомпозита на его основе по первому варианту. Examples 2 - 8 . Conductive powder binder based on an epoxy composition and a method for producing a reinforced carbon composite based on it according to the first option.
Проводят последовательность действий по Примеру 1, отличающуюся тем, что берут различные марки компонентов и соотношения компонентов. A sequence of actions is carried out according to Example 1, characterized in that different brands of components and ratios of components are taken.
Результаты приведены в Таблице 1.The results are shown in Table 1.
Пример 9.Example 9. Токопроводящее порошковое связующее на основе эпоксидной композиции состава D.E.N.439 (100масс.ч.), медного порошка (55 масс.ч.) и бензидина (45.9 масс.ч) и способ получения армированного углекомпозита на его основе по второму варианту. A conductive powder binder based on an epoxy composition of composition D.E.N.439 (100 parts by mass), copper powder (55 parts by mass) and benzidine (45.9 parts by mass) and a method for producing a reinforced carbon composite based on it according to the second option.
На 1 этапе получают порошковое связующее, для чего берут 100 мас.ч. гранул эпоксидной смолы D.E.N.439 и 55 масс.ч. медного порошка, 45.9 масс.ч. бензидина, перемешивают их и измельчают при температуре 10-25°С в шаровой мельнице в течение 10-30 мин до получения однородного порошка. Полученную смесь экструдировали в двухшнековом смесителе при температуре 60°С (I и II зона), 80°С - III зона. Полученные проэкструдированные гранулы измельчали в струйной мельнице до частиц размером не более 100мкм.At the 1st stage, a powder binder is obtained, for which 100 parts by weight are taken. epoxy resin granules D.E.N.439 and 55 parts by mass. copper powder, 45.9 parts by mass benzidine, mix them and grind them at a temperature of 10-25°C in a ball mill for 10-30 minutes until a homogeneous powder is obtained. The resulting mixture was extruded in a twin-screw mixer at a temperature of 60°C (zones I and II), 80°C - zone III. The resulting extruded granules were ground in a jet mill to particles no larger than 100 µm in size.
На 2 этапе готовое порошковое связующее наносили в электростатическом напылением с помощь пистолета с одной стороны на углеткань выложенную на металлическую оснастку и проводят оплавление при температуре 90°С в течение 10 мин. Затем проводят выкладку и напыление последующих слоев с оплавлением связующего. Углеткань раскраивали согласно карте раскроя, обеспечивающей максимальный коэффициент использования материала. Собирают вакуумный мешок и вакуумным насосом создается вакуум с остаточным давлением 50мбар в технологическом пакете и затем начинают ступенчатый подъем температуры до 200°С пропусканием электрического тока через углекомпозит. At the 2nd stage, the finished powder binder was applied by electrostatic spraying using a gun on one side to the carbon fabric laid out on metal equipment and melting was carried out at a temperature of 90°C for 10 minutes. Then the subsequent layers are laid out and sprayed with melting of the binder. The carbon fabric was cut according to the cutting map, which ensured the maximum utilization of the material. A vacuum bag is assembled and a vacuum pump is used to create a vacuum with a residual pressure of 50 mbar in the technological bag and then a stepwise temperature rise to 200°C is started by passing an electric current through the carbon composite.
Результаты приведены в Таблице 1.The results are shown in Table 1.
Примеры 10 - 16. Токопроводящее порошковое связующее на основе эпоксидной композиции и способ получения армированного углекомпозита на его основе по второму варианту. Examples 10 - 16. Conductive powder binder based on an epoxy composition and a method for producing a reinforced carbon composite based on it according to the second option.
Проводят последовательность действий по Примеру 9, отличающуюся тем, что берут различные марки компонентов и соотношения компонентов.A sequence of actions is carried out according to Example 9, characterized in that different brands of components and ratios of components are taken.
Результаты приведены в Таблице 1.The results are shown in Table 1.
Из данных, приведенных в Таблице 1, видно, что получены составы токопроводящего порошкового связующего на основе эпоксидной композиции во всем интервале заявленных значений содержания компонентов.From the data given in Table 1, it is clear that the compositions of the conductive powder binder based on the epoxy composition were obtained in the entire range of the declared values of the component content.
В Таблице 2 приведены свойства полученного по Примерам 1 - 16 токопроводящего порошкового связующего на основе эпоксидной композиции и армированного углекомпозита на его основе.Table 2 shows the properties of the conductive powder binder based on the epoxy composition and the reinforced carbon composite based on it obtained according to Examples 1 - 16.
Как видно из Таблицы 2, заявленное токопроводящее порошковое связующее на основе эпоксидной композиции и армированный углекомпозит на его основе (Примеры 1 - 16) имеет:As can be seen from Table 2, the claimed conductive powder binder based on an epoxy composition and a reinforced carbon composite based on it (Examples 1 - 16) have:
- высокие физико-механические свойства: прочность при растяжении;- high physical and mechanical properties: tensile strength;
- высокую теплостойкость;- high heat resistance;
- процесс пропитки (переработки) осуществляется без применения растворителей;- the impregnation (processing) process is carried out without the use of solvents;
- высокую тепло и электропроводность.- high heat and electrical conductivity.
Таким образом, из описанного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно, разработан состав токопроводящего порошкового эпоксидноого связующего и способ получения препрега и армированного углекомпозита на его основе (варианты), а именно:Thus, from the above we can conclude that the applicant has achieved the stated technical result , namely, the composition of a conductive powder epoxy binder and a method for producing prepreg and reinforced carbon composite based on it (options) have been developed, namely:
- высокие прочностные свойства связующего за счёт подбора совокупности компонентов; - high strength properties of the binder due to the selection of a set of components;
- высокая теплостойкость связующего;- high heat resistance of the binder;
- показано, что заявленное порошковое связующее обладает высокими электропроводностью и теплопроводностью;- it is shown that the claimed powder binder has high electrical and thermal conductivity;
- простота способа получения токопроводящего порошкового связующего на основе эпоксидной композиции за счёт экспериментального подбора твердых компонентов.- simplicity of the method for producing a conductive powder binder based on an epoxy composition due to the experimental selection of solid components.
Таким образом, заявленный технический результат достигнут тем, что подобран оптимальный состав компонентов токопроводящего порошкового связующего и способ получения армированного углекомпозита на его основе (варианты), что позволило получить связующее с высокими электропроводностью и теплопроводностью, а также высокой теплостойкостью и высокими физико-механическими свойствами композита после отверждения.Thus, the stated technical result was achieved by selecting the optimal composition of the components of the conductive powder binder and the method for producing a reinforced carbon composite based on it (options), which made it possible to obtain a binder with high electrical and thermal conductivity, as well as high heat resistance and high physical and mechanical properties of the composite after curing.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2820925C1 true RU2820925C1 (en) | 2024-06-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1508947A1 (en) * | 1987-04-17 | 1995-04-20 | Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики | Process of manufacture of multilayer printed circuit board |
| JP3160064B2 (en) * | 1991-05-29 | 2001-04-23 | 積水化学工業株式会社 | Thermoplastic polyurethane |
| US20120038079A1 (en) * | 2009-01-29 | 2012-02-16 | Raigi | Method for preparing an electrically conducting article |
| RU2655341C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Composition and method of obtaining the film binder based on epoxy resins |
| FR3037594B1 (en) * | 2015-06-17 | 2019-11-29 | H.E.F | THERMOSETTING BINDER COMPOSITION FOR POWDER PAINT AND METHOD OF MANUFACTURE |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1508947A1 (en) * | 1987-04-17 | 1995-04-20 | Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики | Process of manufacture of multilayer printed circuit board |
| JP3160064B2 (en) * | 1991-05-29 | 2001-04-23 | 積水化学工業株式会社 | Thermoplastic polyurethane |
| US20120038079A1 (en) * | 2009-01-29 | 2012-02-16 | Raigi | Method for preparing an electrically conducting article |
| FR3037594B1 (en) * | 2015-06-17 | 2019-11-29 | H.E.F | THERMOSETTING BINDER COMPOSITION FOR POWDER PAINT AND METHOD OF MANUFACTURE |
| RU2655341C1 (en) * | 2017-07-31 | 2018-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Composition and method of obtaining the film binder based on epoxy resins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3275923B1 (en) | Fiber-reinforced plastic molding material, method for producing same, and molded article | |
| CN102549050B (en) | Fibrous substrate, manufacturing process and uses of such a fibrous substrate | |
| TWI708683B (en) | Laminated body, integrated molded product, and manufacturing method thereof | |
| CN107584843B (en) | Improved composite material | |
| CN102686383B (en) | Fiber-reinforced polymer composite material with adjustable electrical resistivity and preparation method thereof | |
| US20040188883A1 (en) | Near net shape prepreg | |
| CN112272692B (en) | Conductive adhesive | |
| CN105504695A (en) | High-strength high-mold corrosion-resistant vinyl ester resin SMC sheet molding compound and preparation method thereof | |
| JP2017128705A (en) | Carbon fiber sheet material, prepreg, laminate, molded body, and production method thereof | |
| CN103242625B (en) | Basalt fibre reinforced epoxy BMC and preparation method | |
| RU2820925C1 (en) | Current-conducting powder binder based on epoxy composition and method of producing prepreg and reinforced carbon composite based on it (versions) | |
| JP7685478B2 (en) | Fiber-reinforced plastic molding material | |
| JP6944804B2 (en) | Manufacturing method of prepreg for fiber reinforced plastic molding | |
| CN107531883A (en) | Resin combination, resin sheet, resin cured matter and resin substrate | |
| RU2813113C1 (en) | Method for producing reinforced carbon composite based on powder binder containing solid epoxy resin and bifunctional benzoxazine (embodiments) | |
| RU2813882C1 (en) | Powder binder based on cyanic composition and method of producing reinforced carbon composite based thereon (versions) | |
| JP2020063334A (en) | Production method of carbon fiber prepreg, production method of carbon fiber-reinforced resin formed part, and carbon fiber-reinforced formed part | |
| CN106117514A (en) | Use of mixtures of difunctional epoxy resins and monofunctional primary amines and/or difunctional secondary amine hardeners as prepregs | |
| JP2021100807A (en) | Fiber-reinforced plastic laminate molding and its manufacturing method | |
| RU2847842C1 (en) | Modified powdered benzene-oxazine binder and method for producing carbon-based plastic based on it (variants) | |
| CN110408202B (en) | A kind of thermosetting composition for fused deposition forming and its product and preparation method | |
| KR101159932B1 (en) | A method of preparing thermoplastic prepreg and thermoplastic prepreg prepared by the same | |
| JP6493633B1 (en) | Thermosetting resin composition for fiber reinforced composite material, preform, fiber reinforced composite material and method for producing fiber reinforced composite material | |
| KR20110103634A (en) | Method for producing matte-plastic composite containing clay particles | |
| WO2019203256A1 (en) | Polyarylene sulfide resin powder for thermoplastic prepreg, and thermoplastic prepreg |