Связующее для стеклопластиков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п> 540893

Союз Саветскил

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.0276 (21) 2325330/05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.76 (51) М. Кл."- С 081 61/14

С 08К 5/01

В 32В 27/42

В 32В 17/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.067.5. .632 32 21 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Милоцкий, А. Л. Гурницкая и В. И. Морозов (71) Заявитель (54) СВЯЗУЮ1ЦЕЕ ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

Изобретение относится к связующим на о.нове фенолформальдегидных смол, применяемым для изготовления стеклопластиков.

Фенолформальдегидные смолы нашли широкое использование в составах, применямых в качестве связующих в производстве стеклопластиков (1 и 2J

В производстве стеклопластиков связующие на основе этих смол используются в основном в виде растворов в органических растворителях, Присутствие растворителей создает пеолагоприятные условия труда и, кроме того, тр бует наличия специального оборудования для подсушки пропитанных стеклонаполненпы:. материалов.

Исключить указанные недостатки можно, используя связующие, которые наносятся и» стеклонаполнптель в виде расплава.

Наиболее близким по составу связующим: з числа известных связующих является связующее на основе резольной и новолачной фенолформальдегидных смол, которое наносппгся на наполнитель в виде расплава (3).

В состав связующего, для повышения его свойств, вводится диаллилфталат. Недостатком данного связующего является его высокая вязкость, низкая жизнеспособность расплава прп температуре переработки (65 С), дефицитность и высокая стоимость мономера диаллплфталата, недостаточно высокие прочностные свойства стеклопластика.

Целью изобретения является улучшение тсхнологическпх свойств связующего (сниженп вязкости п повышение жизнеспособности пр .1 температуре переработки); повышение прочности стеклопластиков на его основе; замена дефицитного диаллилфталата; улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

10 Для этого предложено связующее на основе резольной и новолачной фенолформальдегидных смол, в состав которых вводится товарный дп1ппп лбензол марки Е-55, представляющий собой смесь, % дпвпнплбензол 57,27, 15 этилстпрол 35,05, дпэтилбензол 7,03, нафталин

0,65, 2,4-динитрофенол 0,001%, стабилизированная трет-бутплппрокатехином 1 — 3% от веса смеси.

Связующие готовят следующим образом.

21 В реакционный сосуд загружают 35—

45 вес. ч. резольной фенолформальдегпдной смолы (например, водоэмульсионной смолы марки Б) п прп работающей мешалке вносят

1 — 8 вес. ч. товарного дивинилбензола марки

25 Е-55 (в пересчете на общий состав связующего компоненты смеси входят в количестве вес. ч.: дившшлбензол 0,57 — 4,6; этплстпрол

0,35 — 2,8; диэтилбензол 0,07 — 0,6; нафталин

0,006 — 0,05; 2,4-дпнптрофенол 0,00001 — 0,00002, Зо трет-бутплппрокатехпн 0,01 — 0,26) .

540893

30

На предлагаемом связующим

На связующем по 3

Показатели

1381 2561 1852 3516 50

621 — 1257 688 — 1271

Предел прочности при изгибе, кгс/см

Предел прочности при растяжении, кгс/см

Удельная ударная вязкость, кгс/см

Водопоглощение за 24 час, %

19,7 — 55

14 — 39

0,41 — 0,76 0,19 — 0,32

2934

Продукт подогревают до 65 С, и выдерживают в течение 1Π— 30 мин. Затем вносят О5— бо вес. ч. новолачной фенолформальдегиднои смолы (например, марки 16) и 3 — 6 вес. ч, окиси магния. l рп постоянном перемешивании и температуре 65 С выдерживают еще

1о — 20 мин.

Характеристика полученного связующего:

Ынешнии вид — темнокоричневая, вязкая, нелипкая масса, переходящая при нагревагпш в состояние своооднотекучей жидкости.

Температура каплепадения по ,Уооелоде, "С 62 — 71

Скорость полимеризации на плитке при 160 С, сек 64 — 81

Содержание летучих, о l l — 13

Вязкость предлагаемого связующего ниже, чем у связующего по 3, а жизнеспособносгь при оо С сохраняется дольше. г1а чертеже представлен график изменения вязкости связующего с 4 вес. ч. товарного дпвинилбензола (кривая 1) и с 4 вес. ч. диаллилфталата (кривая 2) во времени при 65 С. предлагаемое связующее и через 4 часа не достигает критической вязкости, при которои невозможна его переработка, а связующее по

3 уже через 2,5 часа имеет вязкость более

700 спз, при которой невозможна его перер"ботка.

Связующее предназначено для изготовления предварительно пропитанных стеклонаполненных материалов и стеклопластиков на их основе.

Получают стеклопластик на основе стеклохолста, стеклоткани методом прессовашгя пр температуре 160 т- 5"С, давлении 10 кгс/см - в течение 3 мин на 1 мм толщины стеклопластика. Соотношение связующее: наполнитель

30 — 40: 60 — 70.

Физико-механические свойства стеклопластика, изготовленного на основе предлагаемого связующего, связующего по 3 и стеклохолста ХЖКН приведены в таблице.

Пример 1. В реакционный сосуд загружают 35 вес. ч. резольной фенолформальдегидной водоэмульсионной смолы марки Б (ТУ 6-05-1140 — 71) и 1,7 вес. ч. товарного дивинилбензола. Смесь подогревают до 65 С и выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании 15 минут. Затем в смесь добавляют 65 вес, ч. фенолформальдегидной новолачной смолы 18 (ГОСТ 14970 — 69) 15

40 и 3 вес. ч. окиси магния. При постоянном перемешивании и температуре 60 С смесь выдерживают еще 15 мин.

Характеристика полученного связующего:

Внешний вид 1 емно-коричневая, вязкая нелипкая масса

Температура каплепадения по Уббелоде, С 68

Скорость полимеризации на плитке при

160- С, сек 64

Содержание летучих, % 11,29

Изготовление стеклопластика.

Связующее разогревают до 65 С и расплав наносят на стеклохолст марки Х ККН. Собирают из 4-х слоев пакет и прессуют прп температуре 160"С и давлении 10 кгс/см в течение 10 мин (из расчета 3 мин на 1 мм толщины) . Соотношение связующее — стеклонаполнитель 35: 65, Физико-механические свойства стеклопластика:

Предел прочности при изгибе, кгс/см 2219

Предел прочности при растяжении, кгс/см 1068

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см 42,3

Водопоглощение за 24 часа, % 0,19.

Пример 2, В реакционный сосуд загружают 40 вес. ч. резольной фенолформальдегидной водоэмульсионной смолы марки Б и

4 вес. ч. товарного дивинилбензола. При постоянном перемешивании и температуре 65 С смесь выдерживают в течение 20 мин. Затем добавляют в смесь 60 вес. ч. фенолформальдегпдной новолачной смолы 18 и 4 вес ч. окиси магния. Г1ри постоянном перемешиванип и температуре 65 С смесь выдерживают еще

i5 мин.

Характеристика полученного связующего:

Внешний вид Темно — коричневая вязкая, нелипкая масса

Температура каплепадения по Уббелоде, С 62

Скорость полимеризации на плитке при

160 С, сек 81

Содержание летучих, % 1 1,5

Изготовление стеклопластика.

Связующее разогревают до 65 С и расплав наносят на стеклохолст марки Х5ККН. Собирают пакет из 4 слоев и прессуют при температуре 160 С и давлении 10 кгс/см в течение

10 мин (из расчета 3 мин на 1 мм толщины).

Соотношение связующее: наполнитель 36,5:

: 63,5.

Физико-механические свойства стеклопластика:

Предел прочности при изгибе, кгс/смз

Предел прочности при растяжении, кгс/см 814

540893

Температура каплепадения по Уббелоде, С 71

Скорость полимеризации на плитке при

160 С, сок одержание летучих, %

Изготовление стеклопластика.

Связующее разогревают до 65 С и расплав наносят на стеклохлост марки ХАЕН.

Собирают пакет из 4 слоев и прессуют при температуре 160 С и давлении 10 кгс/см в течение 10 мин (из расчета 3 мин иа 1 мм толщины). Соотношение связующее: иапол щтель

33: 67.

Физико-механические свойства стеклопластика:

Предел прочности при изгибе, кгс/см 2564

Предел прочности при растяжении, кгс/см 762

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см - 34

Водопоглощение за 24 часа, ",о 0,25

Использование предлагаемого связующего позволит: заменить дефицитный диаллилфталат на более доступный и дешевый товарный

69

12,81

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см 35

Водопоглощение за 24 час, % 0,32

Пример 3. B реакционныи сосуд загружают 45 вес. ч..резольной фенолформальдегидной водоэмульсионной смолы марки Б и

8 вес. ч. товарного дивинилбензола. При постоянном перемешивании и температуре 65 С смесь выдерживают в течение 25 мин. Затем добавляют 55 вес. ч. феислформальдегидной новолачной смолы 18 и б вес. ч. окиси магния.

Г1ри постоянном перемешивании и температуре 65 С смесь выдерживают еще в течение

20 мин.

Характеристика полученного связующего:

Внешний вид Темно - коричневая, вязкая, нелипкая масса дивинилбензол; повысить физико-механические свойства фенольных стеклопластиков; улучшить санитарно-гигиенические условия труда за счет использования связующего в виде рас5 плава, а не раствора.

Стоимость 1 кг диаллилфталата 27 руб., а

1 кг товарного дивинилбензола 2 руб. 45 кои, 55 — 65

Формула изобретения

10 Связующее для стеклопластиков, содержащее новолачную и резольную фенолформальдегидные смолы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения вязкости и повышения жизнеспособности связующего при температу15 рах перераоотки, повышения физико-механических свойств стеклопластика на его основе и улучшения санитарно-гигиенических услоьий труда, связующее дополнительно содержит смесь дивинилбензола, этилстирола, диэтил20 бензола, нафталина, 2,4-динитрофенола и трет-бутилпирокатехина и окись магния при следующем соотношении компонентов связующего, вес. ч.:

Новолачная фенолформальдегпдная смола

Резальная фенолформальдегидная смола 35 — 45

30 Дивипилбензол 0,57 — 4,6

Зти зстгрот 0,35 — 2,8

Диэтилбензол 0,07 — О,б

Нафталин 0,006 — 0,05

2,4-Динитрофенол 0,00001 — 0,00002

35 трет-Бутилпирокатехин 0,01 — 0,26

Окись магния 3 — 6

Источники, принятые во внимание при экспертизе:

1. Л. Ф. Николаев. Синтетические полимеры

43 и пластические массы на их основе. M., 1964, с. 230.

2. В. В. 1(оршак. Технология пластических масс. М., 1972.

3. Патент СШЛ М 2985614, кл. 260-43, 1960.

540893

Д7Г/уя, дну

Составитель В. Чистякова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Денискина

Редактор В, Зенкевич

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2881/13 Изд. № 1890 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, SK-35, Раушская наб., д. 4 5