CS217888B1

CS217888B1 - Předimpregnovaná skelná výztuž pro výrobu skelného laminátu se sníženou hořlavostí

Info

Publication number: CS217888B1
Application number: CS236181A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Lachmann; Nikolaj Patev
Original assignee: Zdenek Lachmann; Nikolaj Patev
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká předlmpregnované skelné výztuže (prepregu) se sníženou hořlavostí, u které se snížení hořlavosti dosahuje přímo kombinací brom obsahující složky s ostatními složkami tvořícími pojivový systém prepregu. Systém se skládá ze 100 dílů hmotnostních tetrabromdianové prysky řice s epoxiekvivalentem 0,180 až 0,230 molů/100 g, 20 až 50 dílů hmotnostních nízkomolekularní epoxidové pryskyřice dlaňového typu s epoxiekvivalentem 0,45 až 0,60 molů/100 g, 6 až 7 dílů hmotnostních dikyandiamidu, 0,6 až 0,8 dílů hmotnostního lauryldimetyíbenzylamoniumbromidu, a z nejvíce 6,5 dílu hmotnostního neodtěkaných rozpouštědel.Tetrabromdlanová pryskyřice s výhodou obsahuje ve 100 hmotnostních dí lech 18 až 20 dílů hmotnostních bromu. Prepreg je zejména vhodný pro výrobu laminátových^ sendvičových dílů letadel, kde se uplatňují výhodné vlastnosti kombinace dobrých mechanických vlastností a snížené hořlavosti vytvrzeného skelného laminátu.

Description

Vynález se týká předlmpregnované skelné výztuže (prepregu) se sníženou hořlavostí, u které se snížení hořlavosti dosahuje přímo kombinací brom obsahující složky s ostatními složkami tvořícími pojivový systém prepregu. Systém se skládá ze 100 dílů hmotnostních tetrabromdianové pryskyřice s epoxiekvivalentem 0,180 až 0,230 molů/100 g, 20 až 50 dílů hmotnostních nízkomolekularní epoxidové pryskyřice dlaňového typu s epoxiekvivalentem 0,45 až 0,60 molů/100 g, 6 až 7 dílů hmotnostních dikyandiamidu, 0,6 až 0,8 dílů hmotnostního lauryldimetyíbenzylamoniumbromidu, a z nejvíce 6,5 dílu hmotnostního neodtěkaných rozpouštědel.Tetrabromdlanová pryskyřice s výhodou obsahuje ve 100 hmotnostních dílech 18 až 20 dílů hmotnostních bromu. Prepreg je zejména vhodný pro výrobu laminátových^ sendvičových dílů letadel, kde se uplatňují výhodné vlastnosti kombinace dobrých mechanických vlastností a snížené hořlavosti vytvrzeného skelného laminátu.

Vynález se týká předlmpregnovaná skelné výztuže (prepregu) pro výrobu skelného laminátu se sníženou hořlavostí, impregnované pojivovým systémem na bázi epoxidových pryskyřic, která je prostorově tvarovatelná a mírně lepivá za normální teploty a je vhodná pro výrobu skelných laminátů vykazujících kombinaci dobrých mechanických vlastností a- snížené hořlavosti.

Prepregů, impregnovaných pojivovými systémy na bázi epoxidových pryskyřic, je známo mnoho druhů podle požadovaných výsledných vlastností skelných laminátů, které se z prepregů vyrábějí za zvýSené teploty a tlaku ve vytvrzovaclch přípravcích.

Hlavní složkou pojivových systémů jsou jednak nízkomolekulární nebo středněmolekulární epoxidové pryskyřice, nebo směsi vysokomolekulárnlch epoxidových pryskyřic a nízkomolekulárnlch epoxidových pryskyřic ve vhodném poměru, jednak latentní tvrdidla, například dikyandiamid, diaminodifenylsulfon, komplex fluoridu boritého s monoetylaminem apod., a jednak případně i flexibilizátory pro zvýšení houževnatosti výsledného skelného laminátu, dále plniva, barviva apod. Pokud se požaduje na skelném laminátu snížení hořlavosti, jsou dalšími složkami retardéry hořeni, například trifenylfosfát nebo trikrasylfosfét, halogenovaný metalakton, halogenované fenoly v kombinaci s kysličníkem antimonitým apod.

Dosavadní známé prepregy pro výrobu skelných laminátů se sníženou hořlavosti dosahují snížení hořlavosti přidáním retardéru hořeni, který tvoří další složku impregnačního pojivového systému na bázi epoxidových pryskyřic, a který negativně ovlivňuje zejména mechanické vlastnosti skelného laminátu.

Tyto retardéry většinou nejsou chemicky vázány s bází epoxidových pryskyřic a proto se ze skelného laminátu vypocují a při styku s tekutým prostředím se vymývají. Vhodné raterdéry hoření se převážně musí dovážet a jejich cena je vysoká. Při použití práškových retardérů hoření se při impregnaci skelné výztuže prášek usazuje na dně impregnační nádoby a tím se snižuje obsah retardéru v prepregu.

Uvedené nevýhody odstraňuje předlmpregnovaná výztuž pro výrobu skelného laminátu se sníženou hořlavostí podle vynálezu. Podstata.vynálezu spočívá v tom, že předlmpregnovaná skelná výztuž sestává ze skelné vláknové vrstvy impregnované pojivovým systémem, který se skládá ze / _s

100 dílů hmotnostních tetrabromdianové pryskyřice s epoxiekvivalentem 0,180 až 0,230 molů/100 g, až 50 dílů hmotnostních nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dlaňového typu s epoxiekvivalentem 0,45 až 0,60 molů/100 g, až 7 dílů hmotnostních dikyandiamidu,

0,6 až 0,8 dílů hmotnostních lauryldimetylbenzylamoniumbromidu, a z nejvíce 6,5 dílů hmotnostních neodtěkaných rozpouštědel.

Výhodné je, když tetrabromdianové pryskyřice obsahuje ve 100 hmotnostních dílech 18 až 20 dílů hmotnostních bromu.

Výhodou předlmpregnovaná skelné výztuže podle vynálezu je, že snížení hořlavosti skelného laminátu se dosahuje přímo vhodnou kombinací použitých složek pojivového systému na bázi epoxidových pryskyřic, z nichž jedna složka obsahuje vázaný brom. Tím odpadá použití další zvláštní složky, které byla retardérem hoření u dosud známých pojivových systémů. Vyrobený skelný laminát je podle normy CSN 73 0853 klasifikován jako těžce hořlavý ve třídě hořlavosti C-1.

217886

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu slouží následující dva příklady provedení.

Příklad 1 o

Jako skelná výztuž se použije skelná tkanina keprové vazby o gramáži 206 g/m , vyráběná Vertexem národní podnik v Litomyšli pod označením EV-99-206-A 331. Pojivový systém na bázi epoxidových pryskyřic se na skelnou tkaninu nanáší jako impregnační roztok, který je 3ložen ze

100 dílů hmotnostních 80% roztoku tetrabromdianové pryskyřice v metyletylketonu s epoxiekvivalentem 0,180 až 0,230 molů/100 g, s viskozitou 1 000 až 5 000 mPa.s při 25 °C, měrnou hmotností 1 280 kg/m^ při 25 °C a s obsahem 18 až 20 dílů hmotnostních bromu, dílů hmotnostních nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dlaňového typu s epoxiekvivalentem 0,50 až 0,58 molů/100 g,

6,26 dílů hmotnostních dikyandiamidu,

0,84 dílu hmotnostního 80% roztoku lauryldimetylbenzylamoniumbromidu v etylalkoholu, a dílů hmotnostních etylenglykolmohometyléteru.

Roztok tetrabromdianové pryskyřice vyrábí Spolek pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem pod označením CHS-Epoxy TBD 12-80-M. Epoxidovou pryskyřici dianového typu vyrábí týž výrobce pod označením CHS Epoxy 15 nebo CHS-Epoxy 110-BG-15, z niohž druhá pryskyřice je modifikována 15 díly hmotnostními reaktivního rozpouštědla, v daném případě butylenglykolbisglycidyléteru, jehož přítomnost konečné vlastnosti prepregu neovlivňuje. Roztok lauryldimetylbenzylamoniumbromidu v etylalkoholu dodává pod označením Ajatin Slovakofarma národní podnik v Hlohovci. Organické rozpouštědlo etylenglykolmonometyléter dodává například pod obchodním názvem Methyl-Cellosolve firma Union Carbide.

Uvedené složky impregnačního roztoku se navzájem smísí. Tímto impregnačním roztokem se impregnuje skelná tkanina, procházející vhodným Impregnačním zařízením rychlostí přibližně 1 m/min. Impregnační roztok se dořeóuje na potřebnou viskozitu dalším množstvím etylenglykolmonometyléteru tak, aby výsledný nános pojivového systému po odtékání rozpouštědel tvořil 50 ± 3 dílů hmotnostních z celkové hmotnosti prepregu. Skelná tkanina naimpregnovaná zředěným impregnačním roztokem se suší při teplotě 130 °C po dobu asi 6 min -tak, aby odtékala přítomné rozpouštědla, to jsbu metyletylketon, etylalkohol, a etylenglykolmonometyléter a aby jejich celkové zbylé množství nepřesáhlo 2 díly hmotnostní z celkové hmotnosti prepregu. Při použití epoxidové pryskyřice CHS-Epoxy 110-BG-15 přítomné reaktivní rozpouštědlo vzhledem k svému vysokému bodu varu neodtěká, ale protože se při zahřívání částečně váže s pojivovým systémem, nezvýší přípustný obsah neodtěkaných rozpouštědel.

Při sušení dochází k částečně polyadiční reakci epoxidových pryskyřic a tím k nárůstu jejich molekulové hmotnosti, jejímž následkem je mírná lepivost a dobrá ohebnost výsledného prepregu, který se uskladňuje jako polotovar pro výrobu skelných laminátů navinutý v rolích spolu se separační fólií například z polyvinylchloridu. Skladovatelnost je při 20 °C nejméně 3 měsíce a při -18 °C nejméně 12 měsíců.

Předimpregnovaná skelná výztuž podle vynálezu se pro všechny aplikace vytvrzuje při teplotě 170 °C a tlaku 0,3 MPa po dobu 1 hodiny. Je vhodná v jedné vrstvě jako lepicí fólie pro lepení kovů. Dosahovaná pevnost lepeného spoje podle normy SSH 66 8510 je ve smyku tahem při lepení duralu na dural 24,4 MPa. Dále je tato předimpregnovaná skelná výztuž vhodná k výrobě kompaktních laminátových dílů vrstvením z libovolného počtu vrstev a k výrobě sendvičových dílů s laminátovými potahy.

Vyrobený skelný laminát má podle norem OSN 64 0607 mez pevnosti v ohybu 381 MPa a modul pružnosti v ohybu 20 160 MPa a podle SSSR-normy letecká způsobilosti (NLGS), která je závazná pro letecká konstrukce i v CSSR, je zařazen do skupiny 1. jako obtížná hořící, takže vyhovuje pro aplikace v interiéru letadla.

Přiklad 2 / ·

Jako skelná výztuž se použije pramencová skelná tkanina s plátnovou vazbou o gramáži 360 g/m², vyráběná ve Skloplastu národní podnik v Trnavě pod označením V 13'3-340/651. Impregnační roztok je stejný jako v prvém případě, ale doředěný na nižěí viskozitu tak, aby výsledný nános pojivového systému po odtékání rozpouštědel tvořil 38+3 dílů hmotnostních z celé hmotnosti prepregu. Sušicí podmínky a skladovatelnost jsou stejné jako v prvním případě.

Tento prepreg je zejména vhodný k výrobě kompaktních laminátových vícevrstvých dílů. Vyrobený skelný laminát má podle fiSN 64 0607 mez pevnosti v ohybu 659 MPa a modul pružnosti v ohybu 23 760 MPa a je ve stejné třídě hořlavosti.

Předimpregnované skelné výztuže podle vynálezu jsou zejména vhodné pro náročné aplikace například v letadlech vzhledem k jejich dobré tvarovatelnosti pro výrobu prostorově zakřivených dílů, kde se s předností využívá snížená hořlavost výsledného skelného laminátu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Předimpregnované skelná výztuž pro výrobu skelného laminátu se sníženou hořlavostí, prostorově tvarovatelná a mírně lepivá, impregnovaná pojivovým systémem na bázi epoxidových pryskyřic, vyznačená tím, že sestává ze skelné vláknové vrstvy impregnované pojivovým systé mem, který se skládá ze

100 dílů hmotnostních tetrabromdianová pryskyřice s epoxiekvivalentem 0,180 až 0,230 molů/100 g,

20 až 50 dílů hmotnostních nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dlaňového typu 3 epoxiekvivalentem 0,45 až 0,60 molů/100 g,

6 až 7 dílů hmotnostních dikyandiamidu,

0,6 až 0,8 dílů hmotnostního lauryldimetylbenzylamoniumbromidu, a z nejvíce 6,5 dílu hmotnostního neodtěkaných rozpouštědel.
2. Předimpregnované skelná výztuž podle hodu 1, vyznačená tím, že 100 dílů hmotnostních tetrabromdianová pryskyřice obsahuje ,8 až 20 dílů hmotnostních bromu.