Способ получения волокнистого пресс-материала

 

Изобретение относится к производству волокнистых пресс-материалов на основе водных растворов аминоформальдегидных смол и химических волокон. Цель - повышение разрушающего напряжения при изгибе и снижение себестоимости пресс-материала. Способ получения волокнистого пресс-материала включает пропитку волокнистого химического наполнителя водным раствором аминоформальдегидной смолы 85-90%-ной концентрации с температурой раствора 75-100°С и сушку при 400-600°С в течение 2-7 с. 3 табл.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,,!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flo изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4171652/23-05 .(22) .30.12.86 (46) 23.09.89. Бюл. Р 35 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.А,Лютов и О.M.Ñëàäêîâ (53) 678.033 (088.8) (56) Дедюхин В.Г., Ставров В.П. Прессованные стеклопластики.. — М.: Химия, 1976, с.39-42.

Производство стеклопластиков./

Под ред. Б.С..Львова и др. — Донецк:

Донбасс, 1969, с.110-116.

Вир 3.; Бжезинский Я. Аминопласты."М.: Химия, 1973, с.250-295..Изобретение относится к области . производства волокнистых пресс-матери- алов на основе водных. растворов ами" ноформальдегидных смол и химических волокон.

Целью изобретения является повышение разрушающего напряжения при изгибе и снижение себестоимости пресс-материала.

П р и и е р 1. Волокнистый наполнитель пропитывают водным раствором смолы 85Х-ной концентрации, нагретым до Т 75 С, и сушат при Т 400 С в тече" ние 7 с °

Пропитанный волокнистый на алнитель разрезают на штапелькн длиной

10-20 мм. Образцы для испытаний изготавливают методом горячего прессова- . ния при Т 145-155 С, удельном давлении 25 МПа в течение 5-7 мин. (5ц 4 В 29 В 15/00 .С 08 л 5

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО

ПРЕСС-HATEРИАЛА (57) Изобретение относится к производству волокнистых пресс-материалов на основе водных растворов аминоформальдегидных смол и химических волокон. Цель - повышение разрушающего напряжения при изгибе и снижение себестоимости пресс-материала. Способ получения волокнистого пресс-матерна" ла включаетпропитку волокнистого химического наполнителя водным раство.ром аминоформальдегидной смолы 8590Хной концентрации с температурой раствора 75-100 С и сушку при 400600 С в течение 2-7 с. 3 табл.

Пример 2. Волокнистый наполнитель пропитывают водным раствором смолы 88Х-íîé концентрации, нагретым до Т 90 С, и сушат при Т 500 С в течение 4 с.

Подготовку материала к прессованию (резка) и прессование образцов осуществляют аналогично примеру 1.

Пример 3. Волокнистый наполнитель пропитывают водным раствором смолы 907-ной концентрации, нагретым до Т 100 С, и сушат при Т 600 С в течение 2 с.

Использование раствора смолы

85-SO#-ной концентрации позволяет снизить до 10-15Х количество воды, вводимой,в волокнистый наполнитель, которая в основной своей массе (до

90X) должна быть удалена иэ пресс1509255 материала на стадии сушки. Следовательно, это позволяет сократить продолжительность сушки. Однако использование раствора такой концентрации в холодном состоянии (при нормальной температуре) невозможно, так как он имеет большую вязкость, что не позволяет не только пропитать наполнитель, но даже смочить его поверхность. Для этого используют раствор, нагретый до Т 75-100 С. Пропитанный материал

1О содержит 5-7% воды, а максимально допустимое количество летучих для волокнистых пресс-материалов составляет 3%, следовательно, на стадии сушки необходимо удалить всего 2-4% воды. Это позволяет использовать кратковременный высокотемпературный режим сушки, т.е. при Т 400-600 С в течение 2-7 с.

Процесс сушки сопровождается поликонденсацией смолы (отверждением), поэтому поверхностные слои пропитанного материала, иэ которых в первую очередь выпаривается вода, отверждаются. Это, с одной стороны, затрудняет удаление летучих из внутренних

25 в материале обязательно, так как это определяет текучесть материала), а с другой — позволяет сохранить во внутренних слоях волокнистого наполнителя смолу в неотвержденном состоянии. Применение высокотемпературного режима сушки возможно, так как испарение воды приводит к обра" зованню паровой оболочки вокруг на35

40 полнителя, тем самым предохраняя материал от,термодеструкции. о

Сушка при температуре выше 600 С практически невозможна, потому что продолжительность сушки составляет

45 десятые доли секунды, что затрудняет контроль и регулирование этого параметра, а также приводит к опасности возгорания материала. Например, при остановке пропитки, материал необхо.димо быстро вывести иэ сушильной ка50 меры, а это затруднительно при более высокой температуре.

В качестве волокнистого наполнителя.используют вискозную техническую нить и полнкапроамидную техническую нить.

Нормативно-технические характерис.тики вискозной технической нити: слоев наполнителя (наличие определен- 30 ного количества летучих компонентов

+4 б 0+15

Нормативно-технические характеристики меламиноформальдегидной смолы

AC-Р100-С:

Внешний вид Сыпучий по ор шОк белОГО цвета

Растворимость в воде при 20 С, % 100

Плотность 50%-ного раствора смолы в воде при

20 С, кг/и 1210-1250

Концентрация водородных ионов, рН при 20 С 9,5-9 8., Время помутнения 50%ного раствора смолы в воде при 100 С, мин

Вязкость 50%-ного раствора смолы в воде при 20 С, сП 30+5

Нормативно-технические характеристики карбамидной смолы КФ-ИТ:

Сухой остаток, % 66+1

Содержание свободного формальдегида, %

90-120

Не более

0.3

Йоминальная линейная плотность, текс 274

Относительная разрывная нагрузка, гс/текс 30

Относительное удлинение,% 16

Отклонение кондиционной линейной плотности от номинальной, %

Число кручений на 1 м

Влажность, %: кондиционная 11 фактическая 14

Нормативно-технические характеристики поликапроамидной технической нити:

Номинальная линейная плотность, текс 187

Удельная разрывная наг.рузка, мН/текс 637

Относительное удлинение,% 19

Отклонение фактической линейной плотности от номинальной, % 3,0

Число кручений на 1 м 25+10

Кассовая доля замасливателя,% 1,5

В качестве смолы используют меламиноформальдегидную смолу марки МСР100-С и карбамидную смолу марки

КФ-ИТ в смеси с меламиноформальдегидной MC"P100-С в соотношении 1:2 по сухому остатку.

1509255

Та блица 1

Способ

Разрушающее напряжение при растяжении МПа

Разрушающее напряжение при изгибе, ИПа

Ударная Твердость вязкость, по Бринеллю, кДж/м МПа

Предлагаемый

1 83/79

2 89/74

3 86/76

Известный 81/73

94/81

93/80

89/83

74/62

187/179

185/179

184/171

184/157

98/74

104/78

97/73

94/52

П р и м е ч а н и е: В качестве смолы используют меламиноформальдегидную смолу МС-Р100-С (вчислителе) и смесь смол МС-Р100-С и КФ-ИТ (в знаменателе).. Т а б л и ц а 2

Способ

Разрушающее Разрушающее напряжение напряжение при растяже- при изгибе, нии ИПа МПа

Ударная Твердость вязкость, по Бринеллю, кДж/м МПа

Предлагаемый

1 24

2 23

3 23

Известный 23

252

248

256

247

54

54

57

29

28

Вязкость при 20 С по

В3-4, с: после изготовления 45-70 после хранения 60 сут 180 рН 6,5-8,5

Время желатинизации: при 100 С, с 35-55 при 20 С, ч Не менее 8

Степень наполнения во всех приме- 10 рах составляет 60 мас.%.

Физико-механические свойства прессматериалов на основе поликапроамидной технической нити, полученных известным и предлагаемым способами, представлены в табл.1.

Физико-механические свойства прессматериалов на основе вискозной техни-. ческой нити и смеси смол MC-Р100-С и КФ-ИТ, полученных известным и пред- 20 лагаемьм способами, представлены в табл 2.

Калькуляции себестоимости пресс-материалов, полученных известным и пред- лагаемым способами, представлены в табл. 3.

Формула изобретения

Способ получения волокнистого пресс-материала, включающий пропитку химического волокнистого наполнителя водным раствором аминоформальдегидной смолы и сушку при повьппенных температурах, отличающийся тем, что, с целью повьппения разрушающего напряжения при изгибе и снижения себестоимости пресс-материала, пропитку наполнителя осуществляют водным раствором аминоформальдегидной смолы 85-90% концентрации с температурой раствора 75-100 С и сушку проводят при 400-600С втечение 2-7 с.

1509255

-Таблица 3

Состав затрат

Цена, коп

Количество Сумма

0,6

240 0,6

144

144

183

0,4

73,2 0,4

73,2

0,27

О. 13

0,27

0,13

183

59,4

3,0

59,4

4 0,5

0,2

0,8

015

239

218

209, 2

112,3

228,4

112,3 0 ° 6

t87 0,6

f83 0,4

73,2 0,4

26,3 0,13

6,2 0,27

73,2

26,3

183 0,13

6,2

23 0,27

4 0,5

4 5

0,2

0,8

0,5

° °

188,3

207,5

147,6

166,8

« .

Сырье и материалы, кг: полиакрилонитрильная техническая нить меламиноформальдегидная смола МС-Р100-С смесь смол

МС-Р100-С и карбамидной КФ-МТ

Затраты эле«троэнергин, кВт: на приготовление раствора смолы на нагрев раствора смолы на сушку пропитанного материала

Себестоимость 1 кг пресс-материала, коп.: пресс-материал на основе ПКА-нити и смолы МС-Р100-С пресс-материал на основе ПКА-нити и смеси смол МС-Р100-С и КФ-МТ

Сырье и материалы, кг: вискозная нить меламиноформальдегидная смола смесь смол!

«арбамидной меламиноформаль" дегндной

Затраты электроэнергии,«Вт: на приготовление раствора смолы на нагрев раствора смолы на сушку пропитанного материала

Себестоимость 1 кг, коп пресс-материал на основе меламиноформальдегидной смолю пресс-материал на основе смеси карба" мидной и меламиноформальдегидной смол

Затраты на получение 1 кг r recc-материала

Известный способ ПРеДлагаемый способ