EA046187B1 - Изделия из композиционных материалов с повышенным модулем упругости для армирования бетона - Google Patents
Изделия из композиционных материалов с повышенным модулем упругости для армирования бетона Download PDFInfo
- Publication number
- EA046187B1 EA046187B1 EA202292200 EA046187B1 EA 046187 B1 EA046187 B1 EA 046187B1 EA 202292200 EA202292200 EA 202292200 EA 046187 B1 EA046187 B1 EA 046187B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- weight
- modulus
- composite material
- glass
- gpa
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 75
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims description 17
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 121
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 90
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 82
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 74
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 46
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 20
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 claims description 12
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000047 product Substances 0.000 description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 28
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 26
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 15
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical group C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 Sm 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 3
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical class [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical class CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FPLYNRPOIZEADP-UHFFFAOYSA-N octylsilane Chemical compound CCCCCCCC[SiH3] FPLYNRPOIZEADP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O N-dimethylethanolamine Chemical compound C[NH+](C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical class O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000002419 bulk glass Substances 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical class [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 1
- WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3] WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет и все преимущество предварительной патентной заявки США № 62/981,760, поданной 26 февраля 2020 года, содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится, в общем, к изделиям из композиционных материалов и, более конкретно, к имеющим высокий модуль упругости изделиям из композиционных материалов, таким как арматурные стержни (арматура) для бетона, которые содержат стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Бетон представляет собой один из наиболее распространенных строительных материалов. Он находит применение в широком разнообразии конструкций, таких как мосты, стены, полы, опоры зданий, дороги и взлетно-посадочные полосы и многие другие. Бетон обладает превосходной прочностью при сжатии, но имеет очень низкую прочность при растяжении. В результате почти всегда оказывается необходимым армирование бетонной конструкции, если эта конструкция будет подвергаться растягивающим напряжениям, например, создаваемым изгибающей нагрузкой. Традиционно это армирование обеспечивается за счет введения в бетон металла, обычно в виде стальных стержней, для повышения прочности бетонной конструкции при растяжении.
Стальная арматура в бетонных конструкциях имеет ряд недостатков по меньшей мере в определенных приложениях. Например, стальная арматура со временем подвергается коррозии под воздействием воды и солей. В процессе коррозии сталь проявляет тенденцию к расширению из-за образования слоев ржавчины, что вызывает растрескивание бетона и разрушение бетонной конструкции. Поэтому были предприняты попытки заменить стальную арматуру стержнями, хотя бы частично изготовленными из неметаллических материалов. Например, были разработаны пултрузионные композиционные армирующие материалы, содержащие термореактивную смолу, в которую встроены непрерывные волокна.
Армированные волокнами композиционные материалы, такие как композиционные арматурные стержни, как правило, содержат волокнистый армирующие материалы (например, стеклянные, полимерные или углеродные волокна), внедренные в матрицу из смолы, которая представляет собой, например, полимер, такой как ненасыщенный сложный полиэфир или эпоксивиниловый сложный полиэфир. Волокнистый армирующий материал, как правило, содержит как нити или жгуты (каждый из которых содержит многочисленные волокна или нити, так и один или несколько матов или полотен из волокон.
Такие армированные волокном композиты часто получены способом пултрузии и имеют линейный или равномерный профиль. Традиционные способы пултрузии включают вытягивание пучка армирующего материала из соответствующего источника, смачивание и пропитывание волокон (предпочтительно термоотверждаемой полимерной смолой) посредством пропускания армирующего материала через ванну со смолой в открытом резервуаре, вытягивание смоченного и пропитанного смолой пучок через формовочный мундштук для выравнивания пучка волокон и придания ему надлежащей конфигурации поперечного сечения, а также отверждение смолы в форме при сохранении натяжения волокон.
Для некоторых армированных волокном композиционных материалов, таких как арматурные стержни, требуется коррозионная стойкость, и поэтому их традиционно изготавливают с использованием устойчивых к коррозии стеклянных волокон (или стеклянных волокон типа E-CR). Стеклянные волокна типа E-CR представляют собой семейство алюмосиликатных стекол, обладающих высокой устойчивостью к воде, кислотам и щелочам. Стекла типа E-CR представляют собой не содержащие бор модифицированные композиции стекла типа Е с более высокой устойчивостью к кислотной коррозии, содержащие алюмосиликаты кальция и около 1% оксидов щелочных металлов. Как правило, стекла типа E-CR находят применение в тех случаях, когда необходимы прочность, электропроводность и стойкость к кислотной коррозии.
Один из примеров представляет собой не содержащие бора стеклянных волокон типа E-CR, которые продает под товарным знаком ADVANTEX® компания Owens Coming (Толедо, штат Огайо, США). Такие не содержащие бора волокна, раскрытые в патенте США № 5,789,329, который во всей своей полноте включен в настоящий документ посредством ссылки, обеспечивают значительное улучшение рабочих температур по сравнению с борсодержащим стеклом типа Е. На стеклянные волокна типа E-CR распространяется определение стандарта ASTM для стеклянных волокон типа Е, предназначенных для применения в приложениях общего назначения.
Для того, чтобы изделия из композиционных материалов смогли представлять собой конкурентоспособную замену существующих стальных изделий, эти изделия из композиционных материалов должны проявлять повышенный модуль упругости и превосходную устойчивостью к щелочной коррозии.
В последнее время была разработана категория стеклянных волокон, известных как стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками, в целях улучшение механических свойств стекла. Стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками обладают более высокой прочностью и жесткостью по сравнению с традиционными волокнами из стекла типа Е. Термин модуль
- 1 046187 упругости (взаимозаменяемый с термином модуль Юнга означает меру жесткости волокна, которая определяет взаимосвязь между напряжением, приложенным к материалу, и деформацией, производимой в указанном материале. Жесткий материал имеет высокий модуль упругости, и его форма незначительно изменяется при упругих нагрузках. Г ибкий материал имеет низкий модуль упругости, и его форма изменяется в значительной степени. В частности, для некоторых изделий жесткость имеет решающее значение в целях моделирования и эксплуатационные характеристики.
Хотя стекла с высокими эксплуатационными характеристиками являются общеизвестными, такие улучшения свойств достигаются за счет эксплуатационные характеристик коррозионной стойкости. В традиционных стеклах с высокими эксплуатационными характеристиками находят применение флюсы для снижения температуры плавления и улучшения диапазона формования или значения дельта Т (AT). Известно, что эти флюсы, такие как литий, бор и фтор, производят неблагоприятное воздействие на эксплуатационные характеристики щелочной коррозии. В результате этого традиционные стекла с высокими эксплуатационными характеристиками находили ограниченное применение в арматурных стержнях. Фактически, еще не создано стекло с высокими эксплуатационными характеристиками, которое можно было бы использовать в армированных волокном композиционных материалах, для которых требуется коррозионная стойкость. Таким образом, оказывается желательной разработка армированных волокнами композиционных материалов с использованием стекла с высокими эксплуатационными характеристиками при одновременном сохранении стойкости к щелочной коррозии в целях улучшения физических свойств изделий из композиционных материалов композитных деталей, таких как арматурные стержни и лестничные перила.
Сущность настоящего изобретения
Перечисленные выше и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения становятся более понятными при рассмотрении подробного описания, которое представлено далее в настоящем документе.
Разнообразные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к изделию из композиционного материала с высоким модулем упругости, содержащему полимерную смолу и множество однонаправленных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками. Однонаправленные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа, и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4500 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09. Изделие из композиционного материала имеет массовое содержание волокон (FWF), составляющее не более чем 88%, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, при измерении в соответствии со стандартом ASTM D7205.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления полимерная смола выбрана из группы, которую составляют уретановые, акриловые, сложнополиэфирные, винилсложноэфирные и эпоксидные полимеры.
Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости может представлять собой арматурные стержни, перильные ограждения, столбы, трубы, поперечные балки, инженерные коммуникации, кабели, телекоммуникационные устройства, лестничные перила и подобные изделия.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления имеющий высокий модуль упругости композиционный материал содержит стеклянные волокна, которые изготовлены из композиции, в которой по существу отсутствуют В2О3 и фтор. Согласно этим или другим вариантам осуществления в композиции отсутствует Li2O.
Стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 90 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют удельный модуль упругости (т.е. модуль упругости, нормированный на плотность), составляющий от около 32,0 МДж/кг до около 37,0 МДж/кг.
Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости, изготовленное с использованием таких стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками, имеет модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205, и может иметь одну или несколько характеристик, представляющих собой модуль упругости при изгибе, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, и модуль упругости при растяжении, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205, в зависимости от содержания волокон и плотности.
Кроме того, разнообразные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к способу получения изделия из композиционного материала с высоким модулем упругости, включающему вытягивание пучка однонаправленных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками из источника исходного материала. Волокна имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа, и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4500 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09. Способ дополнительно включает пропускание пучка через ванну, содержащую материал полимерной смолы, получение покрытого смолой пучка; протягивание покрытого смолой пучка через формовочный мундштук; и отверждение покрытого смолой пучка, получение изделия из композиционного материала с высоким модулем упругости, имеющего массовое содержание волокон (FWF), состав
- 2 046187 ляющее не более чем 88%, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления полимерная смола выбрана из группы, которую составляют сложнополиэфирные, винилсложноэфирные и эпоксидные полимеры.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками изготовлены из композиции, в которой по существу отсутствуют В2О3 и фтор. Согласно этим или другим вариантам осуществления в композиции может отсутствовать Li2O.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 90 ГПа.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют удельный модуль упругости, составляющий от около 32,0 МДж/кг до около 37,0 МДж/кг.
Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости, изготовленное с использованием таких стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками, имеет модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, и может проявлять одну или несколько характеристик, представляющих собой модуль упругости при изгибе, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, и модуль упругости при растяжении, составляющий по меньшей мере 50 ГПа.
Краткое описание фигур
Общие концепции настоящего изобретения, а также соответствующие варианты осуществления и преимущества более подробно описаны ниже в качестве примера со ссылкой на следующие фигуры.
На фиг. 1А и 1В проиллюстрированы диаграммы пултрузионной линии для изготовления стержней из композиционного материала согласно примерному варианту осуществления.
На фиг. 2 графически проиллюстрирован эффективный модуль упругости арматурных стержней в зависимости от массового содержания волокон из композиционных материалов, изготовленных с использованием традиционного стекла типа E-CR и стекла с высокими эксплуатационными характеристиками.
На фиг. 3А и 3В проиллюстрирован модуль упругости при изгибе для изделий из композиционных материалов, изготовленных с использованием традиционного стекла типа E-CR и стекла с высокими эксплуатационными характеристиками в ненасыщенной сложнополиэфирной и полиуретановой смолы.
На фиг. 4А и 4В иллюстрируют прочность при изгибе для изделий из композиционных материалов, изготовленных с использованием традиционного стекла типа E-CR и стекла с высокими эксплуатационными характеристиками в ненасыщенной сложнополиэфирной и полиуретановой смолы.
На фиг. 5А и 5В иллюстрируют модуль упругости при растяжении для изделий из композиционных материалов, изготовленных с использованием традиционного стекла типа E-CR и стекла с высокими эксплуатационными характеристиками в ненасыщенной сложнополиэфирной и полиуретановой смолы.
На фиг. 6А и 6В иллюстрируют прочность при межслойном сдвиге для изделий из композиционных материалов, изготовленных с использованием традиционного стекла типа E-CR и стекла с высокими эксплуатационными характеристиками в ненасыщенной сложнополиэфирной и полиуретановой смолы.
Подробное описание настоящего изобретения
Хотя общие концепции настоящего изобретения могут быть реализованы согласно вариантам осуществления в многочисленных различных формах, на фигурах проиллюстрированы и в настоящем документе подробно описаны соответствующие конкретные варианты осуществления с пониманием того, что настоящее изобретение следует рассматривать в качестве примерной реализации принципов согласно общим концепциям настоящего изобретения.
Если не определены иные условия, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, которые, как правило, понимает обычный специалист в области техники, к которой относятся указанные примерные варианты осуществления. Терминология, используемая в описании в настоящем документе, предназначена исключительно для представления примерных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примерных вариантов осуществления. Соответственно, общие концепции настоящего изобретения не предназначены для ограничения конкретными вариантами осуществления, которые проиллюстрированы в настоящем документе. Хотя другие способы и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящем документе, могут быть использованы в целях практического осуществления или испытания настоящего изобретения, предпочтительные способы и материалы описаны в настоящем документе.
При использовании в описании и прилагаемой формуле настоящего изобретения грамматические формы единственного числа также могут обозначать множественное число, если иные условия четко не указаны в соответствии с контекстом.
Если не указаны иные условия, все числа, выражающие количества ингредиентов, химические и молекулярные свойства, условия реакции и другие параметры, которые используются в описании и прилагаемой формуле настоящего изобретения, следует понимать как сопровождающиеся во всех случаях термином приблизительно. Соответственно, если не указаны иные условия, числовые параметры, кото
- 3 046187 рые приведены в описании и прилагаемой формуле настоящего изобретения, представляют собой приближенные значения, которые могут варьироваться в зависимости от желательный свойства, которые должны быть получены согласно примерным вариантам осуществления настоящего изобретения. По меньшей мере каждый числовой параметр следует истолковывать в свете числа значащих цифр и обычных правил округления.
Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, которые определяют широкий объем примерных вариантов осуществления, представляют собой приближенные значения, числовые значения, которые приведены в конкретных примерах, представлены с максимально возможной точностью. Однако любое числовое значение естественным образом содержит определенные ошибки, которые обязательно возникают в результате стандартного отклонения, обнаруживаемого в соответствующих испытательных измерениях. Каждый числовой диапазон, приведенный в описании и прилагаемой формуле настоящего изобретения, включает каждый менее широкий числовой диапазон, который находится в пределах указанного более широкого числового диапазона, как если бы все такие менее широкие числовые диапазоны были определенным образом представлены в настоящем документе. Кроме того, любое числовое значение, представленное в примерах, может быть использовано для определения верхней или нижней конечной точки более широкого композиционного диапазона, описанного в настоящем документе.
Согласно настоящему изобретению предложены армированные волокнами изделия из имеющего высокий модуль упругости композиционного материала (композиционный материал с высоким модулем упругости), в которых содержатся полимерная матрица и коррозионностойкое стекло с высокими эксплуатационными характеристиками для повышения эксплуатационных характеристик и экономичности, а также системы и способы получения такого композиционного материала с высоким модулем упругости. Композиционный материал с высоким модулем упругости имеет модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, при измерении в соответствии со стандартом ASTM D7205 и имеющий содержание стекла (массовое содержание волокон (FWF)), которое составляет не более чем 85%.
Композиционный материал с высоким модулем упругости изготавливают, используя описанный ниже способ пултрузии, в котором непрерывные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками пропускают через мундштук, чтобы получить стержень, брусок или другой линейный армирующий элемент, имеющий желательное поперечное сечение. Композиционный материал с высоким модулем упругости может представлять собой подвергнутый пултрузии композиционный материал любого типа, который известен, из которого могут быть изготовлены, в частности, но без ограничения ими, арматурные стержни, перильные ограждения, столбы, трубы, поперечные балки, инженерные коммуникации, кабели, телекоммуникационные устройства, лестничные перила и подобные изделия.
Как правило, армирующий элемент присутствует в форме стержня, имеющего круглое поперечное сечение. Указанные стержни можно изготавливать в виде отрезков любой желательной длины. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стержни могут быть подвергнуты формованию (например, изогнуты) и/или соединены с другими стержнями с получением более сложных форм и конструкций.
Композиционный материал с высоким модулем упругости содержит в качестве исходного материала непрерывные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками. Термин стеклянное волокно с высокими эксплуатационными характеристиками означает стеклянное волокно, которое является коррозионностойким и проявляет прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4000 МПа и в некоторых случаях по меньшей мере 4500 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа. Модуль упругости стеклянного волокна может быть определен посредством вычисления среднего значения результатов измерений пяти одиночных стеклянных волокон, измеряемых в соответствии с процедурой акустического измерения, которую представляет отчет Стеклянные волокна и измерительные устройства в артиллерийско-технической лаборатории ВМФ США (NOLTR), номер 65-87 от 23 июня 1965 г.
В традиционных стеклах с высокими эксплуатационными характеристиками находят применение флюсы, содержащие, например литий, бор и фтор, которые, как известно, производят неблагоприятное воздействие на антикоррозионную стойкость. Напротив, в стеклянной композиции с высокими эксплуатационными характеристиками согласно настоящему изобретению В2О3, Li2O и фтор присутствуют в низком содержании или по меньшей мере по существу отсутствуют. При использовании в настоящем документе, практическое отсутствие В2О3, Li2O и фтора означает, что суммарное содержание присутствующих в композиции В2О3, Li2O и фтора составляет менее чем 1,0% по массе. Суммарное содержание присутствующих в композиции В2О3, Li2O и фтора может составлять менее чем около 0,5% по массе, в том числе менее чем около 0,2% по массе, менее чем около 0,1% по массе и менее чем около 0,05% по массе. Однако согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание лития может находиться на низком уровне, составляющем, например, от 0,1 до 2,0% по массе.
Неожиданно было обнаружено, что могут быть разработаны исходные материалы, представляющие собой стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками, которые имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа, и достаточную антикоррозионную стойкость (проявление потери менее чем 12% гравиметрической массы после выдерживания в течение 24 часов в вызы
- 4 046187 вающих коррозию средах или сохранение более чем 75% прочности после выдерживания в течение 32 суток вызывающих коррозию средах) для использования в изготовлении таких изделий, как арматурные стержни из композиционного материала, в которых традиционно находят применение имеющие худшие эксплуатационные характеристики традиционные стеклянные волокна типа E-CR.
Прочность волокна при растяжении также называется в настоящем документе просто термином прочность. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления прочность при растяжении измеряют, используя необработанные волокна, представляющие собой нешлихтованные и необработанные волокна, изготовленные в лабораторных условиях, с применением прибора Instron для исследования при растяжении согласно стандарту ASTM D2343-09. Примерные стеклянные волокна могут иметь прочность при растяжении волокно, составляющую по меньшей мере 4500 МПа, по меньшей мере 4800 МПа, по меньшей мере 4900 МПа, по меньшей мере 4950 МПа, по меньшей мере 5000 МПа, по меньшей мере 5100 МПа, по меньшей мере 5150 МПа и по меньшей мере 5200 МПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна, изготовленные из описанной выше композиции, имеют прочность при растяжении волокна, составляющую от около 3500 до около 5500 МПа, в том числе от около 4000 МПа до около 5300 и от около 4600 до около 5250 МПа. Преимущественно стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, в том числе по меньшей мере 4900 МПа и по меньшей мере 5000 МПа.
Стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками могут иметь модуль упругости, составляющий по меньшей мере около 85 ГПа, в том числе по меньшей мере около 88 ГПа, по меньшей мере около 88,5 ГПа, по меньшей мере около 89 ГПа и по меньшей мере около 89,5 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления примерные стеклянные волокна имеют модуль упругости, составляющий от около 85 ГПа до около 95 ГПа, в том числе от около 87 ГПа до около 92 ГПа и от около 88 ГПа до около 91 ГПа. Как упомянуто выше, модуль упругости стеклянного волокна может быть определен посредством вычисления среднего значения результатов измерений пяти одиночных стеклянных волокон, измеряемых в соответствии с процедурой акустического измерения, которую представляет отчет Стеклянные волокна и измерительные устройства в артиллерийскотехнической лаборатории ВМФ США (NOLTR), номер 65-87 от 23 июня 1965 г.
Согласно одному или нескольким примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют умеренно высокий модуль упругости, составляющий между около 90 ГПа и около 92 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 90,5 ГПа, в том числе по меньшей мере 90,6 ГПа, по меньшей мере 90,8 ГПа, по меньшей мере 91,0 ГПа, по меньшей мере 91,2 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют модуль упругости, составляющий от около 90,2 ГПа до около 92 ГПа, в том числе от около 90,5 ГПа до около 91,9 ГПа и от около 90,7 ГПа до около 91,8 ГПа.
Модуль упругости затем может быть использован для определения удельного модуля упругости. Оказывается желательным, чтобы удельный модуль упругости был максимально высоким, насколько это возможно, в целях получения имеющего низкую плотность композиционного материала, который увеличивает жесткость конечного изделия. Удельный модуль упругости имеет большое значение в таких приложениях, в которых жесткость изделия представляет собой важный параметр, таких как армирующие стержни для бетона. При использовании в настоящем документе удельный модуль упругости вычисляют согласно следующему уравнению: удельный модуль упругости (МДж/кг)=модуль упругости (ГПа)/плотность (кг/куб, м).
Стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками могут иметь удельный модуль упругости, составляющий от около 32,0 МДж/кг до около 37,0 МДж/кг, в том числе от около 33 МДж/кг до около 36 МДж/кг и от около 33,5 МДж/кг до около 35,5 МДж/кг.
Плотность может быть измерена любым способом, который является известным и общепринятым в технике, такой как способ Архимеда согласно стандарту ASTM C693-93 (2008), для не подвергнутого отжигу объемного стекла. Стеклянные волокна имеют плотность, составляющую от около 2,0 до около 3,0 г/куб, см. Согласно другим примерным вариантам осуществления стеклянные волокна имеют плотность, составляющую от около 2,3 до около 2,8 г/куб, см, в том числе от около 2,4 до около 2,7 г/куб, см и от около 2,5 до около 2,65 г/куб, см.
Кроме того, стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют повышенную стойкость к щелочной коррозии. Антикоррозионная стойкость может быть количественно определена любым способом, который является известным и общепринятым в технике, в технике, такой как измерение процентной потери гравиметрической массы стеклянных волокон после выдерживания в течение 24 часов в одной из следующих сред: рН 12,88 NaOH, 10% HCl или 10% H2SO4. Стеклянные волокна, у которых потеря гравиметрической массы составляет менее чем 12% после выдерживания в течение 24 часов, считаются обладающими повышенной антикоррозионной стойкостью. Кроме того, антикоррозионная стойкость может быть количественно определена посредством измерения процентного сохранения прочности после выдерживания в течение 32 суток в одной из следующих сред: рН 12,88 NaOH,
- 5 046187
10% HCl или 10% H2SO4. Стеклянные волокна, сохраняющие по меньшей мере 75% прочности в сухом состоянии после выдерживания в течение 32 суток, считаются обладающими антикоррозионной стойкостью.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления диаметр исходных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками находится в пределах диапазона от 13 мкм до 35 мкм. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления диаметр исходных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками находится в пределах диапазона от 17 мкм до 32 мкм. Как правило, на исходный материал (например, стеклянные волокна или углеродные волокна) нанесена шлихту, которая является совместимой с матричной смолой, которая применяется для получения стержня из композиционного материала.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание стекла составляет не более чем 88 мас.% изготовленного пултрузией стержня. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание стеклянного или гибридного волокна находится в пределах диапазона от 50 мас.% до 88 мас.% изготовленного пултрузией стержня. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание стекла находится в пределах диапазона от 55 мас.% до 86 мас.%, в том числе от 58 мас.% до 85 мас.% и от 60 мас.% и 80 мас.%. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание стекла находится в диапазоне от 80 мас.% до 86 мас.% изготовленного пултрузией изделия.
Стеклянные композиции.
Примерная стеклянная композиция I.
Стеклянная композиция с высокими эксплуатационными характеристиками может содержать от около 55,0 до около 65,0% по массе SiO2, от около 17,0 до около 27,0% по массе Al2O3, от около 8,0 до около 15,0% по массе MgO, от около 7,0 до около 12,0% по массе СаО, от около 0,0 до около 1,0% по массе Na2O, от 0 до около 2,0% по массе TiO2, от 0 до около 2,0% по массе Fe2O3 и не более чем 0,5% по массе Li2O.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция может содержать от около 57,0 до около 62,0% по массе SiO2, от около 19,0 до около 25,0% по массе Al2O3, от около 10,5 до около 14,0% по массе MgO, от около 7,5 до около 10,0% по массе СаО, от около 0,0 до около 0,5% по массе Na2O, от 0,2 до около 1,5% по массе TiO2, от 0 до около 1,0% по массе Fe2O3 и не более чем 0,1% по массе Li2O. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет соотношение Al2O3/MgO, составляющее менее чем 2, и соотношение MgO/CaO, составляющее по меньшей мере 1,25.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция может содержать от около 57,5 до около 60,0% по массе SiO2, от около 19,5 до около 21,0% по массе Al2O3, от около 11,0 до около 13,0% по массе MgO, от около 8,0 до около 9,5% по массе СаО, от около 0,02 до около 0,25% по массе Na2O, от 0,5 до около 1,2% по массе TiO2, от 0 до около 0,5% по массе Fe2O3 и не более чем 0,05% по массе Li2O. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет соотношение Al2O3/MgO, составляющее не более чем 1,8, и соотношение MgO/CaO, составляющее по меньшей мере 1,25.
Стеклянная композиция содержит по меньшей мере 55% по массе, но не более чем 65% по массе SiO2. Содержание SiO2, составляющее более чем 65% по массе, приводит к тому, что вязкость стеклянной композиции увеличивается до неблагоприятного уровня. Кроме того, содержание SiO2, составляющее менее чем 55% по массе, увеличивает температуру ликвидуса и усиливает склонность к кристаллизации. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 57% по массе SiO2, в том числе по меньшей мере 57,5% по массе, по меньшей мере 58% по массе, по меньшей мере 58,5% по массе и по меньшей мере 59% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит не более чем 60,5% по массе SiO2, в том числе не более чем 60,3% по массе, не более чем 60,2% по массе, не более чем 60% по массе, не более чем 59,8% по массе и не более чем 59,5% по массе.
Для одновременного достижения желательных механических и волокнообразующих свойств один важный аспект стеклянной композиции представляет собой содержание Al2O3, составляющее по меньшей мере 19,0% по массе и не более чем 27% по массе. Содержание Al2O3, составляющее более чем 27% по массе, вызывает увеличение температуры ликвидуса стекла до уровня, превышающего температуру волокнообразования, и в результате этого получается отрицательное значение AT. При содержании Al2O3, составляющем менее чем 19% по массе, образуется стеклянное волокно, имеющее неблагоприятно низкий модуль упругости. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет содержание Al2O3, составляющее по меньшей мере 19,5% по массе, в том числе по меньшей мере 19,7% по массе, по меньшей мере 20% по массе, по меньшей мере 20,25% по массе и по меньшей мере 20,5% по массе.
Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 8,0% по массе и не более чем 15% по массе MgO. Содержание MgO, составляющее более чем 15% по массе будет приводить к увеличению температуры ликвидуса, в результате чего будет также увеличиваться склонность стекла к кристаллизации. При содержании MgO, составляющем менее чем 8,0% по массе, образуется стеклянное во
- 6 046187 локно, имеющее неблагоприятно низкий модуль упругости в том случае, если MgO замещается СаО, и происходит неблагоприятное увеличение вязкости в том случае, если MgO замещается SiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 9,5% по массе MgO, в том числе по меньшей мере 10% по массе, по меньшей мере 10,5% по массе, по меньшей мере 11% по массе, по меньшей мере 11,10% по массе, по меньшей мере 11,25% по массе, по меньшей мере 12,5% по массе, и по меньшей мере 13% по массе MgO.
Другой важный аспект стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, который делает возможным достижение желательных механических и волокнообразующих свойств, заключается в том, что соотношение Al2O3/MgO составляет не более чем 2,0. Было обнаружено, что для стеклянных волокон, состав которых в остальных отношениях находится в аналогичных композиционных диапазонах, но у которых соотношение Al2O3/MgO составляет более чем 2,0, оказывается невозможным достижение прочности при растяжении, составляющей по меньшей мере 4800 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09. Согласно определенным примерным аспектам сочетание содержания Al2O3, составляющего по меньшей мере 19% по массе, и соотношения Al2O3/MgO, составляющего не более чем 2, в том числе не более чем 1,9, и не более чем 1,85, делает возможным получение стеклянных волокон, имеющих желательные волокнообразующие свойства и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09.
Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 7,0% по массе и не более чем 12% по массе СаО. При содержании СаО, составляющем более чем 12% по массе, образуется стекло, имеющее низкий модуль упругости. При содержании СаО, составляющем менее чем 7% по массе, будет происходить неблагоприятное увеличение температура ликвидуса или вязкость в зависимости от того, чем замещается СаО. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание СаО составляет по меньшей мере 8,0% по массе, в том числе по меньшей мере 8,3% по массе, по меньшей мере 8,5% по массе, по меньшей мере 8,7% по массе и по меньшей мере 9,0% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет по меньшей мере 98% по массе или по меньшей мере 99% по массе и не более чем 99,5% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет от 98,3% по массе до 99,5% по массе, в том числе от 98,5% по массе до 99,4% по массе и от 98,7% по массе и 99,3% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание MgO и СаО составляет по меньшей мере 10% по массе и не более чем 22% по массе, в том числе от 13% по массе до 21,8% по массе и от 14% по массе до 21,5% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание MgO и СаО составляет по меньшей мере 20% по массе.
Стеклянная композиция может содержать вплоть до около 2,0% по массе TiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание TiO2 составляет от около 0,01% по массе до около 1,0% по массе, в том числе от около 0,1% по массе до около 0,8% по массе и от около 0,2 до около 0,7% по массе.
Стеклянная композиция может содержать вплоть до около 2,0% по массе Fe2O3. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Fe2O3 составляет от около 0,01% по массе до около 1,0% по массе, в том числе от около 0,05% по массе до около 0,6% по массе и от около 0,1 до около 0,5% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание оксидов щелочных металлов Na2O и K2O составляет менее чем 2,0% по массе, в том числе от 0 до 1,5% по массе. Стеклянная композиция может преимущественно содержать одновременно Na2O и K2O в количестве, составляющем более чем 0,01% по массе для каждого оксида. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Na2O составляет от около 0 до около 1% по массе, в том числе от около 0,01 до около 0,5% по массе, от около 0,03 до около 0,3% по массе и от около 0,04 до около 0,1% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание K2O составляет от около 0 до около 1% по массе, в том числе от около 0,01 до около 0,5% по массе, от около 0,03 до около 0,3% по массе и от около 0,04 до около 0,1% по массе.
Примерная стеклянная композиция II.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками изготовлены из стеклянной композиции, которая содержит по меньшей мере 57% по массе, но не более чем 62% по массе SiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание SiO2, составляет по меньшей мере или более чем 57,25% по массе, в том числе по меньшей мере или более чем 57,5% по массе, по меньшей мере или более чем 58% по массе, и по меньшей мере или более чем 58,25% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание SiO2, составляет не более чем 60,5% по массе, в том числе не более чем 60,3% по массе, не более чем 60,2% по массе, не более чем 60% по массе, не более чем 59,8% по массе, и не более чем 59,5% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит от 57,5% по массе до менее чем 59% по массе SiO2.
Согласно этим или другим примерным вариантам осуществления для одновременного достижения
- 7 046187 желательных механических и волокнообразующих свойств один важный аспект стеклянной композиции заключается в том, что содержание Al2O3 составляет по меньшей мере 19,0% по массе и не более чем 25,0% по массе. Содержание Al2O3, которое составляет менее чем 19,0% по массе, способствует образованию стеклянного волокна, имеющего неблагоприятно низкий модуль упругости. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Al2O3 составляет по меньшей мере 19,5% по массе, в том числе по меньшей мере 19,7% по массе, по меньшей мере 20,0% по массе, по меньшей мере 20,05% по массе и по меньшей мере 20,10% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Al2O3 составляет не более чем 22,0% по массе, в том числе не более чем 21,8% по массе, не более чем 21,6% по массе, не более чем 21,2% по массе, не более чем 21,1% по массе и не более чем 21% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Al2O3 составляет от 20,0% по массе до менее чем 21% по массе. При более высоком содержании Al2O3 происходит увеличение склонности к кристаллизации.
Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 8,0% по массе и не более чем 15% по массе MgO. Содержание MgO, составляющее более чем 15% по массе будет приводить к увеличению температуры ликвидуса, и при этом также будет увеличиваться склонность стекла к кристаллизации. Содержание MgO, составляющее менее чем 8,0% по массе, приводит к образованию стеклянного волокна, имеющего неблагоприятно низкий модуль упругости, в том случае, если MgO замещается СаО, и к неблагоприятному увеличению вязкости, в том случае, если MgO замещается SiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 9,5% по массе MgO, в том числе по меньшей мере 10% по массе, по меньшей мере 10,5% по массе, по меньшей мере 11% по массе, по меньшей мере 11,10% по массе и по меньшей мере 11,20% по массе MgO. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание MgO составляет не более чем 12,5% по массе, в том числе не более чем 12,0% по массе, не более чем 11,9% по массе или не более чем 11,8% по массе. Согласно разнообразным примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание MgO составляет от 10,5% по массе до менее чем 12,0% по массе.
Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 7,0% по массе и не более чем 12% по массе СаО. Содержание СаО, составляющее более чем 12% по массе, приводит к образованию стекла, имеющего низкий модуль упругости. При содержании СаО, составляющем менее чем 7% по массе, будет неблагоприятно увеличиваться температура ликвидуса или вязкость в зависимости от того, чем замещается оксид СаО. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание СаО составляет по меньшей мере 8,0% по массе, в том числе по меньшей мере 8,1% по массе и по меньшей мере 8,2% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание СаО составляет не более чем 11,5% по массе, в том числе не более чем 10,0% по массе, не более чем 9,8% по массе, не более чем 9,5% по массе и не более чем 9,0% по массе. Согласно разнообразным примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание СаО составляет от 7,9% по массе до менее чем 9,0% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет по меньшей мере 98% по массе или по меньшей мере 99% по массе и не более чем 99,5% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления суммарное содержание SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет от между 97,5% по массе до менее чем 99,5% по массе, в том числе от 98,0% по массе до менее чем 99,0% по массе и от 98,05% по массе до 98,8% по массе.
Стеклянная композиция может содержать Li2O в количестве, составляющем от 0 вплоть до около 2,0% по массе. В присутствии Li2O уменьшается температура волокнообразования стеклянной композиции, и увеличивается модуль упругости изготавливаемых их нее стеклянных волокон. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Li2O составляет от около 0,2% по массе до около 1,0% по массе, в том числе от около 0,4% по массе до около 0,8% по массе и от около 0,5 до около 0,7% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Li2O составляет от более чем 0,45% по массе до менее чем 0,8% по массе.
Стеклянная композиция может содержать вплоть до около 2,0% по массе TiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание TiO2 составляет от около 0,05% по массе до около 1,5% по массе, в том числе от около 0,4% по массе до около 1,0% по массе и от около 0,5 до около 0,7% по массе.
Стеклянная композиция может содержать вплоть до около 2,0% по массе Fe2O3. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Fe2O3 составляет от около 0,05% по массе до около 1,0% по массе, в том числе от около 0,2% по массе до около 0,8% по массе и от около 0,3 до около 0,6% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание оксидов щелочных металлов Na2O и K2O составляет менее чем 2,0% по массе, в том числе от 0 до 1,5% по массе. Стеклянная композиция может преимущественно содержать одновременно Na2O и K2O в количестве, составляющем более чем 0,01% по массе для каждого оксида. Согласно некоторым примерным
- 8 046187 вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание Na2O составляет от около 0 до около 1% по массе, в том числе от около 0,01 до около 0,5% по массе, от около 0,03 до около 0,3% по массе и от около 0,04 до около 0,1% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции содержание K2O составляет от около 0 до около 1% по массе, в том числе от около 0,01 до около 0,5% по массе, от около 0,03 до около 0,3% по массе и от около 0,04 до около 0,2% по массе.
Необязательные добавки.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные композиции, из которых изготовлены стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками, могут дополнительно содержать примеси и/или следовые материалы, которые не производят неблагоприятное воздействие на стекла или волокна. Указанные примеси могут содержаться в стекле в виде примесей в составе исходных материалов, или они могут представлять собой продукты, образующиеся в результате химической реакции расплавленного стекла с компонентами печи. Неограничительные примеры следовых материалов представляют собой цинк, стронций, барий и их сочетания. Следовые материалы могут присутствовать в соответствующих оксидных формах и могут дополнительно содержать фтор и/или хлор. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные композиции согласно настоящему изобретению содержат каждый оксид из BaO, SrO, ZnO, ZrO2, P2O5 и SO3 в количестве, составляющем менее чем 1,0% по массе, в том числе менее чем 0,5% по массе, менее чем 0,2% по массе и менее чем 0,1% по массе. В частности, стеклянная композиция может иметь суммарное содержание BaO, SrO, ZnO, ZrO2, Р2О5 и/или SO3 в количестве, составляющем менее чем около 5,0% по массе, причем каждый из оксидов BaO, SrO, ZnO, ZrO2, P2O5 и SO3 в случае своего присутствия содержится в количестве, составляющем менее чем 1,0% по массе.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные композиции, из которых изготовлены стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками содержат в суммарном количестве, составляющем менее чем 2,0 мас.%, следующие модифицирующие компоненты: СеО2, Li2O, Fe2O3, TiO2, WO3 и Bi2O3. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные композиции содержат менее чем 1,5 мас.% модифицирующих компонентов.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные композиции, из которых изготовлены стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками содержат менее чем 1,0% по массе оксидов редкоземельных элементов: Y2O3, Ga2O3, Sm2O3, Nd2O3, La2O3, Се2О3 и Sc2O3 (R2O3), a также оксидов Ta2O5, Nb2O5 или V2O5 (R2O5), в том числе от 0 до 0,9% по массе или от 0 до 0,5% по массе. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления в стеклянной композиции отсутствуют оксиды редкоземельных элементов.
При упоминании в настоящем документе термины массовое процентное содержание, % по массе, мас.% и проценты по массе могут быть использованы взаимозаменяемым образом и означают массовое процентное содержание (или проценты по массе) по отношении к полной массе композиции.
Смоляное связующее вещество.
Исходные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками удерживаются друг с другом посредством смоляного связующего вещества (также называемого термином матричная смола), которое после отверждения, как описано ниже, фиксирует волокна по отношению друг к другу, и образуется композиционный материал с высоким модулем упругости. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления смоляное связующее вещество содержит одну или несколько из сложнополиэфирных (РЕ) смол, винилсложноэфирных (VE) смол, акриловых смол, уретановых смол и эпоксидных (ЕР) смол, которые представляют собой традиционно используемые матричные смолы или связующие вещества для образования полимерных композиционных материалов. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления смоляное связующее вещество содержит одну из винилсложноэфирной смолы и эпоксидной смолы. Поскольку композиционные материалы часто находят применение в качестве армирования в агрессивных или иных вызывающих коррозию средах, таких как прибрежная морская вода, выбор смолы, которая может сохраняться в такой среде, представляет собой важный фактор в проектировании.
Было обнаружено, что имеет большое значение надлежащая рецептура или модификация винилсложноэфирной смолы. Например, в небольших количествах добавки уретана или новолака или взаимопроникающая сетка акриловой или другой реакционноспособной мономерной модификации стирола может дополнительно повышать антикоррозионную стойкость. Высокая антикоррозионная стойкость может быть дополнительно повышена посредством удаления смолы с обогащенной смолой поверхностью стержня и/или нанесения гидратированного ингибитора, такого как акрилат, винилхлорид, октилсилан и/или силилированный полиазамид. Такие добавки взаимодействуют с бетоном, например, в качестве защиты для дополнительного повышения антикоррозионной стойкости композиционного материала и границы раздела с бетоном.
Кроме того, могут присутствовать и другие добавки, такие как, например, соли каприловой кислоты и N.N-диметилэтаноламина. морфолина или родственных аминов, которые представляют собой эффективные ингибиторы поверхностной коррозии, которые могут быть нанесены в качестве покрытия на арматурные стержни в целях создания на бетоне улучшенной связующей границы раздела. Кроме того,
- 9 046187 могут быть нанесены и другие мигрирующие вещества, которые проявляют свое действие в течение инициирования трещин в бетоне на границе раздела арматурных стержней в целях блокирования дальнейшей коррозии. Кроме того, определенные компоненты шлихты на границе раздела стеклянных волокон, такие как одно или несколько веществ из солей акриловой кислоты, тетрафторобората натрия или аммония, или сшивающие вещества, такие как пентаэритрит или итаконовая кислота, или сильные сшивающие вещества, такие как силан/силанол, например, октилсилан, образуют устойчивый пассивирующий слой или способны взаимодействовать с поликонденсированными силикатами на поверхности стекла в целях блокирования или ингибирования воды и поступления щелочи в модифицированный слой на границе раздела. Граница раздела между стеклом и модифицированным слоем является более эффективной, чем немодифицированное стекло в предотвращении поступления воды. На подвижность воды в немодифицированном и модифицированном стекле оказывают значительное влияние химические взаимодействия с твердой фазой. В условиях насыщения диоксида кремния перестроенный модифицированный слой достигает равновесия с растворами в объеме и порах, и скорость остаточной коррозии уменьшается в значительной степени вследствие ограничивающих транспорт эффектов вблизи поверхности стекла. Идеальные условия для устойчивого пассивирующего слоя, как правило, представляют собой температура, составляющая менее чем 90°С, значение рН в диапазоне от 7 до 9,5 и насыщенный диоксидом кремния раствор, что является оптимальным для гидратации бетона на границе раздела между связующим веществом и арматурным стержнем.
Дополнительные добавки могут представлять собой многофункциональные наполнители для разнообразных целей, такие как обеспечение привлекательного цвета и внешнего вида поверхности, улучшение характеристик адгезии/когезии для прочности и жесткости, уменьшение усадки, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, антикоррозионная стойкость и однородность консолидации с соответствующими допусками деталей. Примерные наполнители могут представлять собой технический углерод, черный пигмент на основе оксидов железа, тригидроксид алюминия, карбонат кальция, соли металлов и жирных кислот, в том числе стеараты цинка и кальция, а также глина, такая как каолиновая глина. Конкретные физические и функциональные свойства наполнителя, а также количество наполнителя в изделии из композиционного материала можно регулировать для достижения желательной характеристики или функциональной цели.
Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости может содержать наполнитель в количестве, составляющем от около 0 до 20 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции, в том числе от около 3 до около 16 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции, от около 5 до около 13 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции и от около 6 до около 10 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости содержит наполнитель в количестве, составляющем от 10 до 16 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления содержание наполнителя на основе глины в количестве, составляющем около 5-10 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции, в изделии из винилсложноэфирного композиционного материала с высоким модулем упругости и содержанием стекла, составляющим 71% по объему, обеспечивает повышенную однородность консолидации и уменьшение усадки при одновременном сохранении прочности при растяжении, измеряемой согласно стандарту ASTMD7205 и составляющей более чем 1000 МПа и в некоторых случаях более чем 1200 МПа.
Способ пултрузии.
Композиционный материал с высоким модулем упругости согласно настоящему изобретению изготавливают, используя способ пултрузии. Способ пултрузии осуществляют с применением пултрузионной линии, системы и. т.д. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления способ пултрузии используют, чтобы изготавливать арматурный стержень из композиционного материала. Как представлено на фиг. 1А и 1B, пултрузионную линию 400 согласно примерному варианту осуществления может быть использована, чтобы изготавливать арматурный стержень 490 из композиционного материала. Пултрузионную линию 400 составляют питающий модуль 410, полимерная ванна 420, необязательное поточное намоточное устройство 430, одно или несколько предварительных формовочных приспособлений 440, один или несколько мундштуков 450, управляющая станция 460, вытягивающая секция 470 и режущая секция 480. Как подробно описано ниже, также может присутствовать станция поверхностной обработки (не проиллюстрированная). Поверхность обработка может происходить до и/или после разрезания изготовленных пултрузией стержней в режущей секции 480.
Пултрузионная линия 400 обеспечивает, что исходный материал (например, стеклянное волокно) и его соответствующая обработка тщательно регулируются в отношении содержания волокна, состава смолы, пропитывания смолой, структуры волокна, выравнивания посредством предварительного формовочного приспособления, высушивания и нагревания, смачивания, пропитывания, консолидации и отверждения с получением непрерывного стержня.
Питающий модуль 410 направляет в процесс пултрузии исходный материал, например, собранные ровинги 402 из стеклянных волокон 404, например, ровинги Туре 30®, которые поставляет компания Owens Coming (Толедо, штат Огайо, США), находящиеся на катушечной раме 406 или аналогичном уст
- 10 046187 ройстве. Ровинги 402 могут представлять собой одноволоконные ровинги и/или многоволоконные ровинги.
Согласно одному примерному варианту осуществления в питающем модуле 410, как представлено на фиг. 1А и 1В, используются многоволоконные ровинги 402 в зависимости от желательного диаметра стержня. Конец каждого ровинга 402 поступает в полимерную ванну 420 в направлении пултрузии, которое обозначено стрелкой 408.
Согласно этому варианту осуществления волокна 404 поступают через клетка 412 или другая конструкция, таким образом, что волокна 404 зацепляют находящиеся в ней балки 414. Балки 414 придают первоначальное натяжение волокнам 404 в процессе их пропускания через клетку 412. Кроме того, клетка 412 своим действием инициирует расположение концов волокон 404 и приближает их друг к другу перед пропусканием концов через направляющее приспособление 416.
Направляющее приспособление 416 содержит множество отверстий. Конец каждого из волокон 404 пропускается через одно из отверстий в направляющем приспособлении 416. В результате этого волокна 404 располагаются ближе друг к другу и становятся параллельными по отношению друг к другу, когда волокна 404 вытягиваются в технологическом направлении 408. Таким образом, когда волокна 404 выходят из направляющего приспособления 416, они начинают образовывать шнуроподобный элемент 418 (далее называется термином шнур).
Шнур 418 затем пропускают через полимерную ванну 420, таким образом, что смола в полимерной ванне 420 окружает шнур 418 и проникает в пространства между волокнами 404, которые образуют шнур 418. Шнур 418 выходит из полимерной ванны 420 в виде пропитанного шнура 422.
Полимерная ванна 420 содержит винилсложнэфирную или модифицированную термореактивную смолу, у которой удлинение при разрыве составляет более чем 4%. Важно, что смола проявляет небольшую усадку при отверждении, которая составляет, например, 3-7% в зависимости от состава, без значительных остаточных напряжений, в результате которых могут образовываться пустоты, микротрещины или расщепления, вызывая преждевременное разрушение под воздействием окружающей среды или проблемы долговечности. Согласно одному примерному варианту осуществления смола композиция представляет собой модифицированную смолу на основе винилсложноэфирной матричной смолы Ashland 1398, которую поставляет компания Ashland, Inc. (Ковингтон, штат Кентукки, США), или Interplastic 692 или 433, которую поставляет компания Interplastic Corporation (Сент-Пол, штат Миннесота, США), в которой плотность сшивания определяется соотношением добавленного стирольного мономера для свободнорадикального автокаталитического отверждения и достижения температуры стеклования Tg в пределах диапазона от 100°С до 130°С. Акриловый, новолачный или дициклопентадиеновый (DCPD) мономер, который замещает часть (например, от 10% до 30%) стирола, может улучшать жесткость и влагостойкость, а также обеспечивать выполнение стандартов в отношении огня, дыма и токсичности (FST). Выбор смолы для конструкции должен обеспечивать баланс стоимости и влияния на значение Tg, модуль упругости и предотвращение образования трещин/микротрещин в стержне, у которого поперечное сечение составляет более чем 0,8 мм, при чрезмерно высокой скорости отверждения._________
| Характеристики винилсложноэфирной смолы | Стандарт для исследования | Свойство |
| Долговечность без сложного полиэфира | ASTMD7957 5.2 | Обеспечение физических свойств и выполнение требований долговечности |
| Стеклование (или температура начала термической деформации HDT) | ASTME1356 | Tg >120°С |
| Удлинение при растяжении или разрыве | ASTMD638 | > 4,5% |
| Модуль упругости при растяжении | ASTMD638 | > 3200 МПа |
| Объемная усадка | <7% |
Как отмечено выше, стеклянные волокна 404 из питающего модуля 410 проходят через полимерную ванну 420 таким образом, что стеклянные волокна 404 покрываются смолой (т.е. смачиваются), и пространства между прилегающими волокнами заполняются достаточным количеством смолы (т.е. происходит сквозное смачивание или пропитывание). Более конкретно, на пултрузионной линии 400 используется многоступенчатое предварительное формование, в результате которого стеклянные волокна 404 ориентируются в вертикальном и горизонтальном направлениях для расположения в одном или нескольких предварительных формовочных приспособлениях 440 после того, как они проходят через полимерную ванну 420. В результате этого на каждой отдельной ступени пултрузионной линии 400 соответствующие волоконные пучки консолидируются и приобретают содержания стекла, составляющее 70% или более, 80% или более или 83% или более по массе, или 68% или более по объему когда волокна 404 проходят через один или несколько мундштуков 450.
Одно или несколько предварительных формовочных приспособлений 440 способствуют располо
- 11 046187 жению и выравниванию исходного материала, содержащего смолу. Кроме того, одно или несколько предварительных формовочных приспособлений 440 способствуют совместной упаковке волокон таким способом, который предотвращает связывание, переплетение и другие нежелательные проблемы в отношении исходного материала.
Использование многоступенчатого предварительного формования также обеспечивает селективное расположение волокон различных типов (например, стеклянных и углеродных волокон, сочетаний стеклянных волокон различных типов, сочетаний волокон различных диаметров), в результате чего образуется гибридный стержень, имеющий повышенный модуль упругости или другие характеристики. Использование волокон различных диаметров в исходном материале также может упрощать достижение повышенного содержания исходного материала.
Поточное намоточное устройство 430, содержащее, например, один или несколько приводимых в движение роликов, может быть использовано на пултрузионной линии 400 в качестве регулирующего натяжение приспособления. Намоточное устройство 430 может быть использовано, например, если требуется более значительное вытягивающее усилие на ранней стадии способа пултрузии (например, для протягивания стеклянных волокон 404 через полимерную ванну 420). Кроме того, способность регулирования натяжения стеклянных волокон 404 может упрощать консолидацию/упаковку стеклянных волокон 404 перед их поступлением в одно или несколько предварительных формовочных приспособлений 440.
Пултрузионная линия 400 осуществляет предварительное формование, предварительное нагревание и предварительное смачивание непрерывного коллимированного ровинга для консолидации содержания стекла, составляющего более чем 85% по массе, с высокой степенью выравнивания, представляющего собой отклонение от однородной ориентации в пределах поперечного сечения, составляющее менее чем 5 градусов.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления один или несколько стрипперных мундштуков 450 используют перед одним или несколькими пултрузионными мундштуками 452. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления один или несколько стрипперных мундштуков 450 и один или несколько пултрузионных мундштуков 452 представляют собой один и тот же набор мундштуков. Когда используют множество стрипперных мундштуков 450, отверстие в каждом стрипперном мундштуке 450, как правило, является меньше, чем отверстие в предшествующем стрипперным мундштуке 450. Стрипперные мундштуки 450 удаляют избыточную смолу с пропитанных волокон и дополнительно консолидируют волокна 404 в процессе формования стержня 454.
Предварительное нагревание стекла удаляет остаточную влагу и обеспечивает снижение вязкости смолы на поверхности стекла, что улучшает смачивание и пропитывание. Может быть использовано любое подходящее приспособление для обеспечения нагревания стекла. Такое предварительное нагревание может происходить во множестве точек на протяжении пултрузионной линии 400.
Предварительное смачивание стеклянных волокон упрощается посредством прямого нагревания смолы или иного регулирования вязкости смолы в полимерной ванне 420 для выдерживания или помещения в заданное положение в предварительном формовочном приспособлении 440 в целях обеспечения лучшего смачивание смолы для более плотной консолидации посредством удерживания и/или натяжения перед гелеобразованием винилсложноэфирной смола. В качестве альтернативы, нагревание может быть осуществлено как косвенное (например, радиочастотное) нагревание, что может обеспечивать более равномерное нагревание изнутри наружу. Различные сочетания линейной плотности и диаметра стеклянных волокон могут быть использованы для дополнительного улучшения однородности стеклянной упаковки, в результате чего обеспечивается увеличение объема стеклянных волокон.
После поступления в один или несколько мундштуков 450, 452, что представляет собой конечную точку консолидации, под действием тепла от одного или нескольких мундштуков 450 и/или 452 происходит сшивание термореактивной смолы, в результате чего выделяется тепло внутри консолидированных волокон 422, и образуется стержнеподобный элемент 454 (далее называется термином стержень). Согласно некоторым примерным вариантам осуществления спиральная обмотка (например, из стеклянного волокна) наносится на стержень 454 для обеспечения консолидации и размещения волокон 404 на стержне.
На пултрузионной линии 400 часто присутствует управляющая станция 460, которая представляет собой часть пултрузионной линии 400 или располагается вблизи нее (например, на площадке). Управляющая станция 460, которая может представлять собой распределенную систему управления (DCS), обеспечивает компьютеризованное и/или ручное управление и содержание пултрузионной линии 400, а также соответствующие технологические параметры и условия.
Стержень 454 выходит из одного или нескольких пултрузионных мундштуков 452 и продвигается в направлении вытягивающей секции 470. Стержень 454 охлаждается, когда он достигает вытягивающей секции 470, таким образом, что он не деформируется в точках контакта с вытягивающим устройством. Вытягивающая секция 470 способствует созданию вытягивающего усилия, которое необходимо в процессе пултрузии, т.е. поддерживает необходимое натяжение стержня 454 в процессе его изготовления.
Наконец, стержень 454 поступает в режущую секцию 480, в которой его разделяют на отрезки и направляют на последующую технологическую операцию, такую как операция поверхностной обработки. Стержень 454 может быть разделен на отрезки любой подходящей длины, причем эту длину часто опре
- 12 046187 деляет заданное применение. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стержень 454 разделяют на отрезки длиной от 10 футов до 75 футов. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стержень 454 разделяют на отрезки длиной от 20 футов до 60 футов. После разрезания с применением или без применения какой-либо дополнительной обработки стержень 454 представляет собой арматурный стержень 490 из композиционного материала.
Таким образом, пултрузионная линия 400 осуществляет предварительное формование, предварительное нагревание и предварительное смачивание непрерывного коллимированного ровинга для консолидации содержания стекла, составляющего более чем 85% по массе, с высокой степенью выравнивания, представляющего собой отклонение от однородной ориентации в пределах поперечного сечения, составляющее менее чем 5 градусов, а также использует стеклянное волокно с высокими эксплуатационными характеристиками для получения композиционного материала с высоким модулем упругости, причем этот высокий модуль упругости составляет по меньшей мере 60 ГПа.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления по меньшей мере в части поперечное сечение стержень может быть полым, или сердцевина может быть пористой, а не сплошной, например, посредством использования мундштуков подходящих конструкций и/или конфигураций или других технологий обработки.
Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости.
Могут быть изготовлены композиционные материалы с высоким модулем упругости, содержащие армирующие волокна при различных значениях массового содержания волокон (FWF). Хотя значение FWF может варьироваться и составлять от более чем 1% до около 90%, согласно определенным примерным вариантам осуществления значение FWF составляет по меньшей мере 70%, в том числе по меньшей мере 72%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 77%, и по меньшей мере 80%. Согласно любому из примерных вариантов осуществления композиционный материал с высоким модулем упругости может иметь значение FWF, составляющее от 75% до 90%, в том числе от 77% до 88% и от 80% до 86%.
Композиционные материалы с высоким модулем упругости, которые изготовлены в соответствии с концепциями настоящего изобретения, проявляют улучшенные физические свойства и антикоррозионную стойкость по сравнению с армированными композиционными материалами, которые изготовлены с использованием традиционных стеклянных волокон типа ECR. Как упомянуто выше, изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости проявляет повышенный модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, в том числе по меньшей мере 64 ГПа, по меньшей мере 65 ГПа, по меньшей мере 66 ГПа и по меньшей мере 68 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости проявляет модуль упругости, составляющий 60 ГПа до 75 ГПа, в том числе от 64 ГПа до 73 ГПа и от 65 ГПа до 70 ГПа. Модуль упругости изделия из композиционного материала измеряют в соответствии со стандартом ASTM D7205.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления композиционные материалы с высоким модулем упругости, которые изготовлены в соответствии с концепциями настоящего изобретения, проявляют модуль упругости при изгибе, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, в том числе по меньшей мере 52 ГПа, по меньшей мере 55 ГПа и по меньшей мере 56 ГПа. Композиционные материалы с высоким модулем упругости, которые изготовлены в соответствии с концепциями настоящего изобретения, проявляют повышенный прочность при изгибе, составляющий по меньшей мере 1220 МПа, в том числе по меньшей мере 1250 МПа, по меньшей мере 1285 МПа, по меньшей мере 1300 МПа, по меньшей мере 1350 МПа, по меньшей мере 1400 МПа, по меньшей мере 1450 МПа, по меньшей мере 1500 МПа и по меньшей мере 1550 МПа. Как модуль упругости при изгибе, так и прочность при изгибе измеряют в соответствии со стандартом ASTM D790.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления композиционные материалы с высоким модулем упругости, которые изготовлены в соответствии с концепциями настоящего изобретения, проявляют модуль упругости при растяжении, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, в том числе по меньшей мере 62 ГПа, по меньшей мере 65 ГПа, по меньшей мере 67 ГПа и по меньшей мере 70 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления композиционные материалы с высоким модулем упругости проявляют модуль упругости при растяжении, составляющий от около 60 до около 75 ГПа. Модуль упругости при растяжении изделия из композиционного материала измеряют в соответствии со стандартом ASTM D7205.
Согласно некоторым примерным вариантам осуществления композиционные материалы с высоким модулем упругости, которые изготовлены в соответствии с концепциями настоящего изобретения, проявляют высокую антикоррозионную стойкость, которая увеличивает продолжительность эксплуатации изделия из композиционного материала.
Примеры
Следует понимать, что объем общих концепций настоящего изобретения не ограничивается конкретными примерными вариантами осуществления, которые представлены и описаны в настоящем документе. На основании данного раскрытия специалисты в данной области техники смогут не только понять общие концепции настоящего изобретения и присущие им преимущества, но также обнаружить очевидные разнообразные изменения и модификации описанных способов и систем. Таким образом, на
- 13 046187 стоящее описание предназначено для распространения на все такие изменения и модификации, которые находятся в пределах идеи и объема общих концепций настоящего изобретения, которые описаны и заявлены в настоящем документе, а также на любые соответствующие эквиваленты.
Пример 1.
Были получены примерные армированные волокнами и изготовленные пултрузией арматурные стержневые изделия, содержащие волоконное армирование, с различными значениями массового содержания волокон (FWF). Были изготовлены образцы, содержащие стекло с высокими эксплуатационными характеристиками, имеющее модуль упругости, составляющий 89,5 ГПа (стекло типа HP), и образцы, содержащие традиционное стекло типа E-CR, имеющее модуль упругости, составляющий 82 ГПа. На фиг. 2 проиллюстрированы модули упругости образцов арматурных стержней при переменных уровнях содержания волокон. Как проиллюстрировано на данной фигуре, для образцов арматурных стержней, которые содержали стекло типа HP были достигнуты более высокие значения модуля упругости, чем для образцов, содержащих стекло типа Е-CR, при одинаковых уровнях содержания стекла. Например, для содержащего стекло типа E-CR армированного арматурного стержня при массовом содержании волокон, составляющим 0,843, был достигнут модуль упругости, составляющий 64,6 ГПа согласно стандарту ASTM-D7205 (арматурный стержень #6, имеющий площадь поперечного сечения 283,9 мм2), в то время как для содержащего стекло типа HP армированного арматурного стержня был достигнут модуль упругости, составляющий 70,4 ГПа, при содержании волокон на таком же уровне.
Пример 2.
Были получены примерные армированные волокнами изготовленные пултрузией плоские пластины, содержащие: (1) стеклянные волокна типа HP и (2) традиционные стеклянные волокна типа E-CR. Изготовленные пултрузией плоские пластины содержали однонаправленные волокна, содержание (значение FWF) которых находилось на уровне 80%. В исследованиях были использованы две различные смолы: сложнополиэфирная и полиуретановая. Изготовленные пултрузией изделия затем были исследованы в отношении эксплуатационных характеристик и свойств, включая модуль упругости при изгибе и прочность при изгибе, в соответствии со стандартом ASTM-D790; модуль упругости при растяжении в соответствии со стандартом ASTM D7205 и прочность при межслойном сдвиге (LLSS) в соответствии со стандартом ASTM D2344. Результаты этих исследований проиллюстрированы на фиг. 3-6.
На фиг. 3А и 3В проиллюстрирован модуль упругости при изгибе изготовленных пултрузией плоских пластин, содержащих однонаправленные волокна типа E-CR, по сравнению с изготовленными пултрузией плоскими пластинами, содержащими волокна типа HP, как для ненасыщенной сложнополиэфирной смолы, так и для полиуретановой смолы. Как проиллюстрировано на этих фигурах, пластины, армированные волокнами типа HP, демонстрируют увеличение модуля упругости при изгибе, составляющее 14% в случае сложнополиэфирной смолы и 10% в случае полиуретановой смолы, по сравнению с пластинами, армированными волокнами типа Е-CR. Для примерных пластин, армированных волокнами типа HP, был достигнут модуль упругости при изгибе, составляющий 56 ГПа в случае ненасыщенной сложнополиэфирной смолы и 59 ГПа в случае полиуретановой смолы.
На фиг. 4А и 4В проиллюстрирована прочность при изгибе изготовленных пултрузией плоских пластин, содержащих однонаправленные волокна типа E-CR, по сравнению с изготовленными пултрузией плоскими пластинами, содержащими волокна типа HP, как для ненасыщенной сложнополиэфирной смолы, так и для полиуретановой смолы. Как проиллюстрировано на этих фигурах, пластины, армированные волокнами типа HP, демонстрируют увеличении прочность при изгибе, составляющее 8% в случае сложнополиэфирной смолы и 4% в случае полиуретановой смолы, по сравнению с пластинами, армированными волокнами типа E-CR. Для примерных пластин, армированных волокнами типа HP, была достигнута прочность при изгибе, составляющая 1296 МПа в случае ненасыщенной сложнополиэфирной смолы и 1572 МПа в случае полиуретановой смолы.
На фиг. 5А и 5В проиллюстрирован модуль упругости при растяжении изготовленных пултрузией плоских пластин, содержащих однонаправленные волокна типа E-CR, по сравнению с изготовленными пултрузией плоскими пластинами, содержащими волокна типа HP, как для ненасыщенной сложнополиэфирной смолы, так и для полиуретановой смолы. Как проиллюстрировано на этих фигурах, пластины, армированные волокнами типа HP, демонстрируют увеличение модуля упругости при растяжении, составляющее 13% в случае сложнополиэфирной смолы и 8% в случае полиуретановой смолы, по сравнению с пластинами, армированными волокнами типа Е-CR. Для примерных пластин, армированных волокнами типа HP, был достигнут модуль упругости при растяжении, составляющий 70 ГПа в случае ненасыщенной сложнополиэфирной смолы и 62 ГПа в случае полиуретановой смолы.
На фиг. 6А и 6В проиллюстрирована прочность при межслойном сдвиге (ILSS) изготовленных пултрузией плоских пластин, содержащих однонаправленные волокна типа E-CR, по сравнению с изготовленными пултрузией плоскими пластинами, содержащими волокна типа HP, как для ненасыщенной сложнополиэфирной смолы, так и для полиуретановой смолы. Поскольку значение ILSS зависит, главным образом, от смолы, результаты показывают совместимость на границе раздела стекла и смолы. Для примерных пластин, армированных волокнами типа HP, было достигнуто значение ILSS, составляющее 50 МПа в случае ненасыщенной сложнополиэфирной смолы и 81 МПа в случае полиуретановой смолы,
-
Claims (10)
- что соответствует (с фактическим незначительным превышением) значению, полученному для пластин, изготовленных с использованием стекла типа E-CR.Выше представлено общее описание изобретения согласно настоящей заявке в отношении конкретных вариантов осуществления. Хотя настоящее изобретение представлено в отношении вариантов осуществления, которые считаются предпочтительными, в пределах общего раскрытия может быть сделан выбор из широкого разнообразия альтернатив, известных специалистам в данной области техники. Настоящее изобретение не является ограниченным в иных отношениях, за исключением ограничения формулой изобретения, которая представлена ниже.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости для армирования бетона, содержащее:полимерную смолу, и множество однонаправленных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками, имеющих модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа, и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4000 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09, причем указанное изделие из композиционного материала имеет массовое содержание волокон (FWF), составляющее не более чем 88%, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205, причем однонаправленные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками содержат от 55,0 до 65,0% по массе SiO2, от 17,0 до 27,0% по массе Al2O3, от 8,0 до 15,0% по массе MgO, от 7,0 до 12,0% по массе СаО, от 0,0 до 1,0% по массе Na2O, от 0 до 2,0% по массе TiO2, от 0 до 2,0% по массе Fe2O3 и не более чем 0,5% по массе Li2O.
- 2. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, в котором указанная полимерная смола выбрана из группы, состоящей из уретановой, акриловой, сложнополиэфирной, винилсложноэфирной и эпоксидной смолы.
- 3. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, причем указанное изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости представляет собой арматурные стержни, перильные ограждения, столбы, трубы, поперечные балки, инженерные коммуникации, кабели, телекоммуникационные устройства, лестничные перила.
- 4. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, в котором стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками изготовлены из композиции, в которой по существу отсутствуют В2О3 и фтор.
- 5. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, в котором стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа согласно стандарту ASTM D2343-09.
- 6. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, в котором стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 90 ГПа.
- 7. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, в котором стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками имеют удельный модуль упругости, составляющий от 32,0 до 37,0 МДж/кг.
- 8. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, причем изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости имеет модуль упругости при изгибе, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, согласно стандарту ASTM D790.
- 9. Изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости по п.1, причем изделие из композиционного материала с высоким модулем упругости имеет модуль упругости при растяжении, составляющий по меньшей мере 50 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205.
- 10. Способ получения изделия из композиционного материала с высоким модулем упругости, включающий:вытягивание пучка однонаправленных стеклянных волокон с высокими эксплуатационными характеристиками из источника исходного материала, причем указанные волокна имеют модуль упругости, составляющий по меньшей мере 89 ГПа, и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4500 МПа, согласно стандарту ASTM D2343-09;пропускание пучка через ванну, содержащую материал полимерной смолы, получение покрытого смолой пучка;протягивание покрытого смолой пучка через формовочный мундштук; и отверждение покрытого смолой пучка, получение изделия из композиционного материала с высоким модулем упругости, содержащего массовое содержание волокон (FWF), составляющее не более чем 88%, и модуль упругости, составляющий по меньшей мере 60 ГПа, согласно стандарту ASTM D7205;причем однонаправленные стеклянные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/981,760 | 2020-02-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA046187B1 true EA046187B1 (ru) | 2024-02-14 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9932263B2 (en) | Glass composition having improved hydraulic resistance for the manufacture of glass reinforcing strands | |
| RU2406702C2 (ru) | Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученное из него стекловолокно и композит, содержащий стекловолокно | |
| US7629279B2 (en) | Glass fiber | |
| US20070243995A1 (en) | Corrosion-Resistant Fiberglass-Reinforced Plastic Material | |
| CN112384665B (zh) | Frp筋及其制造方法 | |
| US8586491B2 (en) | Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom | |
| KR20210096138A (ko) | 비탄성률이 향상된 고성능 섬유 유리 조성물 | |
| RU2732284C2 (ru) | Композиционное волокно, покрытое диоксидом кремния, для армирования бетона | |
| KR20210096140A (ko) | 향상된 탄성 계수를 갖는 고성능 섬유 유리 조성물 | |
| US20230065267A1 (en) | Composite parts with improved modulus | |
| EA046187B1 (ru) | Изделия из композиционных материалов с повышенным модулем упругости для армирования бетона | |
| DE2517601A1 (de) | Silanverbindungen, damit ueberzogene glasfasern und die verwendung dieser fasern als verstaerkungsmittel fuer zemente | |
| JP4465705B2 (ja) | ガラス組成物およびガラス繊維 | |
| RU2286315C1 (ru) | Стержень для армирования бетона | |
| KR102668384B1 (ko) | 고성능 섬유유리 조성물 | |
| JPH0245741B2 (ru) | ||
| JP2002060503A (ja) | 鉄筋代替用ｆｒｐロッド |