Способ изготовления слоистых пластиков

 

(72) Авторы нзобретення

В. А. Куперман и А. Б. Каменецкий (7l ) Заявитель

Харьковское отделение Всесоюзного научно-исс и проектно-технологического института электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ПЛАСТИКОВ

Изобретение относится к производ ству слоистых пластиков электротехнического и конструкционного назначения.

Известен способ изготовления слоистых пластиков, включающий набор листов из нетканых материалов в пакет, формование с последующим отверждением tt >.

- К недостаткам способа относятся

«1о невысокие физико-механические свойства пластиков.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления слоистых пластиков, включающий набор однонаправленных листов в пакет, в количестве кратном двум, последовательноперекрестной укладкой, формование с одновременным отверждением (2 1.

Недостатками способа являются наличие коробления и относительно невысокие показатели физико-механичес ких свойств.

Цель изобретения — устранение ко робления и повышение физико-механических свойств пластика.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовленйя слоистых пластиков, включающему на ъор элементарных пакетов из пропитанных термореактивным связующим однонаправленных листов в общий пакет, в количестве кратном четырем, последователь но перекрестной укладкой, формование с одновременным отверждением, элементарный пакет формируют из двух внутренних листов с одинаковой ориентацией волокон вдоль одного главного направления и двух внешних листов с ориентацией волокон вдоль другого главного направления и общий набор пакета проводят таким образом, чтобы смежные листы элементарных пакетов имели одинаковую ориентацию волокон.

Кроме того, поверх общего пакета можно укладывать два листа. первый имеет одинаковую со смежным листом

3 97545 ориентацию, второй - перпендикулярную.

Положение неравнопрочного листа в пакете можно- обозначить ориентацией волокон в горизонтально располо- 5 женном листе ! и —.

Второе положение возникает из первого при повороте листа вокруг вер->О тикальной оси на 90О.

При данных обозначениях схемы на бора пакетов известного (схема 1) и предлагаемого (схемы 2 и 3) выглядят 15 следующим образом.

1 схема 1 — 1 — или И и (1-);

Ф

2 схема! — -1...1 — — 1 или К * и (1--1); ю

3 схема! — — 1--1- — 1+!или К и (1--1)Й, где I(- число листов в общем пакете;

n - число элементарных, пар согласно способу набора пакета. 25

Схемы 2 и 3 набора пакетов обеспечивают уравновешивание изгибающих моментов относительно каждого из главных напоавлений нейтральной срединной плоскости, вызванных неодинако- за вой осадкой связующего в однонаправленном листе пластика.

Пример 1. На вращающуюся оправку наматывают волокна толщиной

15-18 мкм из алюмооборосиликатного стекла, вытягиваемые из фильер стекло плавильного агрегата в количестве

200 lUT. и одновременно пропитываемые эпоксифенольным связующим марки

ЭП/ИФ (16-65 вес.ч., ЭД, 35 вес.ч, лак ИФ в пересчете на сухой остаток).

При этом используют метод спиральноперекрестной с малым углом намотки.

Полученнйй стеклошпон набирают в пакеты по схемам 1 К = n(1-) (из45 вестный) и 2 К =. п(1--!) (предлагаемый вариант) при числе слоев К =

= 4,8 и 12 и прессуют при следующем режиме: l ступень: Т = 120 С; P = 2 МПа;

5О время выдержки 1 ч;

II ступень P =- 5 МПа; подъем Т до .

170 С в течение 1 ч;

III. ступень T = 170 C Р = 5 МПа, время вь!держки 30 мин на 1 мм толщины слоистого пластика.

Пример 2. На вращающуюся оправку наматывают стекложгуты марки

РБН-10-420-78 в четыре сложения, про7 . ф питанные эпоксифенольным связуецим марки ЭП/ИФ. При этом используют ме-, тод спирально-перекрестной с малым углом намотки.

Полученный стеклошпон набирают s пакеты по схемам 1 К и (1-) 2 К и (1--1) и 3 К - n (1--)+1 при числе слоев К 4, 6 и 8, прессуют при режиме аналогичном примеру 1.

Il р и м е р 3. Изготовление стеклошпона осуществляют по примеру 1, однако вместо"эпоксифенопьного используют резольное спирторастворимое связующее марки Иф, Полученный стеклошпон набирают в пакеты по схемам 1, 2 и 3 при числе слоев К = 6, 8 и 10 и прессуют при следующем режиме.

Iступень: :Т = 100 С; Р = 2 МПа, время выдержки 1 ч;

II ступень: P = 5 МПа; подъем Т до

150 С в течение 1 ч; .1!1 ступень: Т = 150ОС; Р = 5 МПа, время выдержки 10 мин на 1 мм толщины слоистого пластика.

Пример 4. Изготовление стеклошпона осуществляют по примеру 2, но при этом используют. метод рядовой намотки.

Пример 5. На вращающуюся оправку наматывают стекложгут марки

РБН-10-2520-78, пропитанный ненасыщенным полиэфирным связующим состава, вес.ч: смола ПН-15 100, гипериз 3, нафтенат кобальта 3. При этом используют метод спирально-перекрестной с малым углом намотки.

Полученный стеклошпон набирают в пакеты по схемам 1, 2 и 3 при числе слоев К = 4 и 6 и прессуют при следующем режиме ! ступень: Т = 40 С, P = 2 МПа, время выдержки I ч;

II ступень: P. = 5 МПа, подъем Т до

80 С в течение 1 ч;

lll ступень: Т = 80 С, Р = 5 МПа, время выдержки 20 мин на 1 мм толщины слоистого пластика.

Пример 6. На вращающуюся оправку наматывают лавсановые нити марки ШЛВК в шесть сложений, пропитанные эпоксидным связующим марки ЭМТ-3 состава, вес.ч.: ЭД 20-100, ИМТГФА

80,vc êoðèòåëü ХОС-1 1,5. При этом используют метод спирально-перекрестной с малым углом намотки.

Полученный на основе лавсановых волокон шпон набирают в пакеты по схе6

Ill ступень: Т 180 С, P м 1,5 Mila> ремя выдержки 30 мин на 1 мм толщины слоистого пластика.

Сравнительные свойства-слоистых пластиков, полученных предложенным и

IизвестнымиI способами, приведены в табл. 1 и 2. .ч

Таблица 1

5 975457 мам 1, 2 и 3 при числе слоев К м 4 и б и прессуют при следующем режиме в

I ступень:. Т 120оС, Р = 0 5 Mila, время выдержки 1 ч;

Il ступень: P = 1,5 МПа, подъем

Т до 180 С в течение 1 ч;

Толщина нм

Связующее

Количество листов в пакете величина коробления, нм

Слоистый стеклопластик по примеру текло. аполнитель

Пре" дельно до" пустинал и(1-1) К i п(1-1)+165-80

35-40

20-25

8

2+О ° 3

4+0,5

6+0,7

0-10

0-5

0-3

1 Одностадийное Эпоксифенольстеклянное ное волокно

2 Стекложгут

40-50

30-40

20-25

4+0,5

6+0,7

8+0,8

6

0-5

Эпоксифенольное

3-5

О 3

60-100

50-70

30-50

3+0,4

4+0,5

5+0,6

8

5-12

5-12

0-8

40-60

30-40

25-30

4+0,5

6+0,7

8+0,8

6

0-7

4 . Стекложгут

Эпоксифенопьное

3-7

О 5

0-10

Ь

60-80

30 50

4+0,5

6+0,7

ПолиэФирное ненасыщенное связующее

° 5 Стекложгут

5-15

Эпоксидное связующее

6, Лавсановая нить

30-,40

20-30

0-5

2+О, 3

3+0,4

5-10

Эпоксифенольное

С тек лот екс- Стеклот кань топит мар" ки СТЭФ

Стеклотек- Стеклоткань столит нарки СТ

Резольное

Таблица 2

Показатель

Слоистый стеклопластик по примеру

К = n(1-) К п(1--.1) K n(1--1) K=n (1--1)1

К ж п(1-) 340-410 385-470

225-380 240-400

3 Одностадийное Резольное стеклянное волокно

Разрушающее напряжение при растяжении,. МПа

Разрушающее напряжение при изгибе, перпендикулярно к слоям, МПа

2+0,3

3+0.4

4+0.5

5+0,6

6+О 7

8+0,8

2+0,3

3+0,4

4+0,5

5+0,6

6+0,7

8+0,8

14

12

14

14

При схеме набора пакета, минимальнал максимальная к !1-) к

260-300 295-345 297

175-240 185-270 232

975457

Продолжение табл. 2

Показатвль

Слоистый стеклопластик по примеру

»»

К - n(1- 1) K n(l--1) К=п (1--1)

+1-К - n(1"") К - и(1-) 125-175 190-300 189

Удельная ударная вязкост, КДж/м

315-. 370 445-560

Сопротивление раскалыванию, Н

285-345 360-415 375

470-560 630-690

Электрическая прочность, кВ/мм

32-44

20-28 27-35 28

20"25

Водопоглощение, Ф

0,60

0,55 0,60

0,45

0 55

Формула изобретения

Составитель О. Серовская

Редактор О. Юрковецкая . Техред И.Гайду Корректор M.Äåì÷èê

Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/9

Заказ 8904/26

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как" видно из табл. 1 и 2, предложенный способ изготовления слоистых пластиков позволяет значительно снизить или полностью устранить коробление пластика и улучшить его физикомеханические свойства.

1. Способ изготовления слоистых пластиков, включающий .набор элементарных пакетов из пропитанных термореактивным связующим однонаправленных листов.в общий пакет в количестве, кратном ;четырем, последовательно-пе рекрестной укладкой, формование с од. новременным,отверждением,, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью устранения коробления и повышения фи- вико-механических свойств, пластиков, элементарный пакет формируют из двух, внутренних листов с одинаковой ориентацией волокон вдоль одного главного направления и двух внешних листов с ориентацией волокон вдоль другого главного направления и общий набор пакета проводят таким образом, чтобы смежные листы элементарных пакетов имели одинаковую ориентацию волокон.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что поверх общего пакета укладывают два листа; первый из которых имеет одинаковую со смежным листом ориентацию, второй - перпендикулярную.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дедюхин В. Г, и Ставров В. П.

Прессованные стеклопластики. M., "Химия", 1976, с. 39-42.

2. Андреевская Г.Д. Высокопрочные. ориентированные стеклопластики. M., "Наука", 1966, с. 266-272 (прототип).