Способ получения органоволокнитов
Союз Советски н
Соцналистическнн
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
111897786 (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 07.08. 79(21) 2806701/23-05 (51)М. Кл.
С 08 J 5/06
0 06 М II/l6
О 06 М 13/52 с присоединением заявки И Ьоударотеенный номнтет
СССР (23)Приоритет на денни нзобретеннй н отнрытнй
Опубликовано 15.0l 82 Бюллетень М 2
Дата опубликования описания 16 .01. 82
{53) УДК 677.494 (088.8) (72) Автор изобретения
Г. С. Головкин (71) Заявитель
Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского -.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОВОЛОКНИТОВ
Изобретение относится к производству пластиков, упрочняемых органическими синтетическими волокнами (органоволокнитов),и может быть использовано в любых областях машиностроения и производства стройматериалов.
Известен способ изготовления органоволокнитов, заключающийся в предварительной пропитке волокнистого наполнителя связующим, содержащим в своем составе отвердитель, который в процессе формования образует с связующим поперечные химические связи Llj.
Недостатками способа являются отсутствие химического взаимодействйя на границе раздела связующее— армирующее волокно, что обуславливает.в частности, низкую прочность органоволокнита на сдвиг, и ограничен-. ная степень наполнения (50-707 по объеМу) из-за опасности непосредственного соприкосновения волокон, между которыми не возникает соединения, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения органоволокнитов нанесением на синтетическое
S волокно, например полиэфирное, поливинилспиртовое, полифункционального химического соединения например метилметакрилаттриэтоксисилана, пропиткой отверждающимся связующим, 10 идентичным по химическому составу волокну (например, эпоксидной смолой) и прессованием (2).
Указанное полифункциональное химическое соединение способно с помо15 щью одних фунтсциональньгх групп химически взаимодействовать с полимером волокон, а с помощью других функциональных групп образовывать хими20 ческие связи с полимером связующего и играет роль аппрета в данном способе.
Однако известный способ не снижает ограничения по степени напол7786
89 нения, поскольку аппреты не предназначены для соединения между собой армирующих волокон. Кроме того, необходимость предварительного аппретирования волокон обуславливает низкопроизводительную многооперационную технологию изготовления пластика, при которой к тому же воздействие растворителей и неоднократного нагре.ва отрицательно сказывается на свойствах органических волокон. Свойства органоволокнитов недостаточно высокие (разрушающее напряжение при
2 сдвиге 9-12 MH/м, при удлинении 810K).
Цель изобретения — повышение физико-механических показателей органоволокнитов, за счет повышения предела их наполнения вплоть до образования непосредственного контакта между органическими волокнами и обес печения их химического взаимодействия.
Цель достигается тем,- что при использовании известного способа получения органоволокнитов нанесением на синтетическое волокно полифункционального химического соединения, . пропиткой отверждающимся связующим, идентичным по химическому составу и прессованием, в качестве полифункционального соединения используют вещество с одинаковыми функциональными группами, а прессование проводят в интервале температур стеклования и текучести материала волокна .под давлением О,1 — 1 МН/м
4
Согласно способу палифункциональное вещество, отверждает связующее, образует химические связи как между связующим и волокнами, так и между
5 контактирующими волокнами и выбирается из группы полииэоцианатов, оксисоединений, многоосновных кислот полиаминов, альдегидов, галогенсодержащих многоосновных кислот, серусодержащих соединений в зависимости от реакционной способности полимера связующего и волокна, а в качестве связующего используют смеси низкоплавкого полимера, идентичного по химическому составу полимерным волокнам наполнителя.
lI p и м е р 1. При изготовлении органоволокнитов иэ капроновых волокон с температурой стеклования о о
80 С и температурой текучести 160 С в качестве связующего используют смесь полиамида с температурой плаво ления 110 и полихлористой серы или семикарбазида, или диметилолпаракрезола. Полиамидные волокна протягивают через ванну с расплавом связующего, на выходе из которой находится отжимное устройство для регулирования количества связующего в соот30 ветствии с заданным объемным соотношением волокна и связующего в органоволокните. Затем волокна однонаправленно наматывают на плоскую оправку для формования пластин.
Условия прессования и свойства органоволокнитов приведены в таблице.
897786 л
I л
«Q л
1 1
1 л в о
1 Ф о х
Ц
Э
Е» х и о х
Св
) о
СО сч
I О сч О л
Ю ь л
CO в
Ю О л л ь сч
1 — — — 4
I О л
Ю ь
00 н
С сМ х е
С0 .
t(( х х О л сч
Св) л О СЧ CQ
<"Ъ Ф 1
I в
СЧ вЂ” СС!
00 л
С
I 1
СЧ CO л л о из сО ь
1 сч л о
0Ь сч ! сч сч
Ф 0О сч
r O
Св) > л
I
CO
1 о и сч
CV о
СО а
1 о ь сч
ill
СС
Р )
Ю
СвЪ х х х
С0 о
v и
Э
L ь сч о
CV хая х z
Э w
Ю л
00 л
Ю л а о с
1 I
Св) Св) о с
Св) л о
1 в ь в
С ) о
С 1 о
I сч с ("Ъ Ф
c o
1 1 сч M в в с о л л ь
С ) л
Я1 ь
CO ь
Р) ь
1 сч сч
° в с о
lg х о
Ц и н
I и о а
IA
1 л о
О О
Ю л о о о сч о
СЧ СЧ О
Э ао о
F о с
o e сч сч
1 о
Э х
Э о ю и л и °
1 f» а о ф
О Э х х
0 Х
Сл) 2 A
О\ Х Э л (- Ц
«ч х о о и
Х о
С» л о е
Х CC х й
CI соо о в. в а V
Ih CO
I °
0О в g л О
ЮОсч
I ° ЮСвХ î «I о ло а л в е оо,о л а о а 6 Э tf о о о х + o, м ve Э 1 и о о + о Й й) о E х х Х о Ц о ! 0 о х Э С» а о tC М ! » и > ц о l0 о Ф lO х о а х и Э л х э Э gl х 2 х а (О Э > а 1 Э Э ф K O х о u u ф аьм L Я в х х Х х К х х Е Е о С« х х Э о а х Z а Э Е о 1 1 х о г а о Э ги М v О л в л СЧ «С1 1 1 1 Ch «О С 1 ° a в О О О о сч л сч сч 1 1 1 л o o сч О С О в л л а с CC I0 о х о 1.«+ vo ц х я С 1 л О в С 1 О 1 о сч сч а л в о о Св) СЧ л о о о о И СО 897786 <Г1 1 о\ 01 сч l м р о I о о (3 » Щ о Щ а о I «! 1 <
» и )х о <<\ Щ о » О0 I! л а м 00 ю ф СЧ ,л ° (Q o— о 1 I ! I -4 0 <4 1 с4 Щ 00 М (4 ! О Ch сч М (4 <4 ! Е х х х K а с о с сп м 1 1 О1 О1 (Щ 1 ( ( (о iО I м о Щ о о М (4 1 1 щ со »Г1 со С 4 о Щ » о I с< а о о < 1 с 1 (4 Ql с 1 м < о о м с I с»< л o » o o I м (1 л с с О 1 О I в о о м c o Щ М с м с 4 и о tJ D л в (Ч 1 1 О1 О 1 О0 м 1 о щ » о с. о ю и 1 E. o r.o о -- с t( о щ и < 4 О Ю o o (4 »о » м 1 о о Ф м o o « » щ со I ! I д ! Ц о 1 а д о 1- (0 и 8 О И ( а gl <О! «1 et х (м ох а я х <(< ОV.ХЙ Щ о ! I I 1 c o со щ 1! Н о < л с о м 1 с4 i 1 л»,о со Ю Щ м Ю С I 1 М О1 (4 I В! С O Dj < с o o О (! о » — ( (O C !. D l л ° х» щ ОЮ х <с х <<) х G4 03 lo x о х с .! Е» о tf o o (О х "х «< o х х «I К х о и е и Э а о ! 897786 Формула изобретения Способ получения органоволокнитов нанесением на синтетическое волокно полифункционального химического соединения, пропиткой отверждающимся 10 связующим, идентичныи по химическому составу волокну и прессованием, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей, в качестве полифункци15 онального соединения используют вещество с одинаковыми функциональными группами, а прессование проводят в интервале температур стеклования и текучести материала волокна под 20 давлением 0,1-1 МН/м". Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Пластики конструкционного наз начения (реактопласты). Под ред. 25 Е. Б. Тростянской, М., "Химия", 1974, с. 223-276. 2. Термопласты конструкционного назначения". Под ред. Е. Б., Тростянской, М., "Химия", !975, с. 209 (про30 тотип). Составитель И. Девнина Редактор Н. Киштулинец Техред С.Мигунова Корректор У.Пономаренко Заказ 11870/33 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Пример 2. При изготовлении органоволокнитов иэ лавсановых волоКоН в качестве связующего используют смесь полиизобутиленгликольтерефталата (ПИБГТФ) с гексаметилендиизоцианатом (Г1ЩИ).или перекисью бензола (ПБ), или реэорцином. Температура о стеклования лавсана 120 С, тефтература текучести 230 С ° Пример 3. При изготовлении органоволокнитов иэ волокон винол с Р температурой стеклования 130 С и темо пературой текучести 260 С, в качестве связующего использована смесь поли винилового спирта (ПВС)с температурой о плавления 130 С и малеиновой кислоты (NK) или адипиновой кислоты, или формальдегида. Формование органоволокнита, подготовленного аналогично предыдущим примерам, осуществляют при 150 С, давлении 0,3-0,5 МН/м в течео а. ние 20 мин, Таким образом изобретение позволяет получить органоволокниты с более высокими физико-механическими показа.телями по сравнению с известным спо собом, обеспечивая возможность одновременно повышать прочность межфазного взаимодействия и когеэионную прочность связующего, а также армирующих волокон, между которыми обеспечивается непосредственное сцепление.
