FR2566315A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON FIBER REINFORCED ELASTOMER PARTS - Google Patents
PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON FIBER REINFORCED ELASTOMER PARTS Download PDFInfo
- Publication number
- FR2566315A1 FR2566315A1 FR8506925A FR8506925A FR2566315A1 FR 2566315 A1 FR2566315 A1 FR 2566315A1 FR 8506925 A FR8506925 A FR 8506925A FR 8506925 A FR8506925 A FR 8506925A FR 2566315 A1 FR2566315 A1 FR 2566315A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fibers
- elastomer
- carbon
- coated
- process according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 40
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 9
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012210 heat-resistant fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- -1 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K3/1025—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by non-chemical features of one or more of its constituents
- C09K3/1028—Fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0204—Elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0204—Elements
- C09K2200/0208—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0239—Oxides, hydroxides, carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0243—Silica-rich compounds, e.g. silicates, cement, glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0243—Silica-rich compounds, e.g. silicates, cement, glass
- C09K2200/0252—Clays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0278—Fibres
- C09K2200/0282—Carbon fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
- C09K2200/0607—Rubber or rubber derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
- C09K2200/0642—Copolymers containing at least three different monomers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
- C09K2200/0645—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained otherwise than by reactions involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09K2200/067—Condensation polymers of aldehydes or ketones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
A.PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES EN ELASTOMERE RENFORCE PAR DES FIBRES DE CARBONE. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'IL EST FORME PAR UN FIL MULTIFILAMENTS DE CARBONE COMPORTANT AU MOINS 40000 FILAMENTS QUI EST ENDUIT AVEC UNE DISPERSION DE LATEX, LE FIL ENDUIT EST SECHE, DECOUPE EN SEGMENTS DE 1 A 20MM DE LONG ET, PAR TOURBILLONNEMENT DANS UN COURANT D'AIR, IL SE FORME UN AMAS DE SEGMENTS DE FIBRES; L'AMAS DE FIBRES EST MELANGE A UN ELASTOMERE ET LE MELANGE EST TRANSFORME PAR LAMINAGE EN UNE STRUCTURE PLATE.A.PROCESS OF MANUFACTURING PARTS IN ELASTOMER REINFORCED BY CARBON FIBERS. B. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT IT IS SHAPED BY A MULTIFILAMENT CARBON WIRE CONTAINING AT LEAST 40,000 FILAMENTS WHICH IS COATED WITH A LATEX DISPERSION, THE COATED WIRE IS DRIED, CUT IN SEGMENTS OF 1 TO 20MM LONG AND, BY SWIRLING IN A CURRENT OF AIR, A CLUSTER OF FIBER SEGMENTS FORM; THE FIBER CLUSTER IS MIXED WITH AN ELASTOMER AND THE MIXTURE IS ROLLED INTO A FLAT STRUCTURE.
Description
1.- "Procédé de fabrication de pièces en élastomère renforcé1.- "Process for manufacturing reinforced elastomer parts
par des fibres de carbone."by carbon fibers. "
L'invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces plates en élastomère renforcé par The invention relates to a method for producing flat parts made of elastomer reinforced by
des fibres de carbone.carbon fibers.
Les fibres de carbone préparées presque ex- Carbon fibers prepared almost ex-
clusivement par pyrolyse de polymères se présentant sous clusively by pyrolysis of polymers under
forme de fibres, sont utilisées avant tout cornmme renforça- form of fibers, are used above all as reinforcements
teurs de résines synthétiques telles-que les résines époxy- synthetic resins such as epoxy resins,
des, polyesters ou polyamides. Les résines synthétiques renforcées avec des fibres de carbone présentent9 pour une masse spécifique inférieure à celle des matériaux polyesters or polyamides. Synthetic resins reinforced with carbon fibers present9 for a specific mass lower than that of materials
métalliques, une résistance mécanique et une rigidité su- metal, mechanical strength and rigidity
périeures et, en conséquence9 ce sont des matériaux parti- and, as a result, 9 these are materials that are
culièrement recommandés dans la construction des véhicules, recommended in the construction of vehicles,
par exemple les véhicules spatiaux, aériens et terrestres. for example space, air and land vehicles.
Les fibres de carbone sont également utilisées en rempla- Carbon fibers are also used as replacements
cement de l'amiante pour des joints et des garnitures à asbestos cement for joints and fittings to
friction, qui souvent contiennent un élastomère comme ma- which often contain an elastomer such as
trice. Les fibres de base les plus importantes des fibres de carbone sont des fibres de polyacrylonitrile et de poix ou goudron. Par chauffage des fibres à environ 200 trice. The most important base fibers of carbon fibers are polyacrylonitrile and pitch or tar fibers. By heating the fibers to about 200
à 300 0C, en général dans une atmosphère oxydante, les ma- at 300 ° C., generally in an oxidizing atmosphere, the
tières premières sont réticulées ou thermiquement stabili- raw materials are crosslinked or thermally stabilized
sées, tout en gardant la forme fibreuseo Les fibres stabi- while retaining the fibrous form Stable fibers
2. - lisées sont infusibles, et seront désignées dans la suite par le terme de fibres de carbone comme étant les fibres 2. - lized are infusible, and will be referred to in the following as carbon fibers as fibers
complètement pyrolysées, contenant exclusivement du car- completely pyrolyzed, containing exclusively
bone. La réticulation et la pyrolyse produisent des fibres résistantes à la chaleur, avec une résistance mécanique et bone. Cross-linking and pyrolysis produce heat-resistant fibers with mechanical strength and
une rigidité élevées, qui peuvent être en principe trans- rigidity, which can in principle be trans-
formées comme les autres fibres textiles. L'aptitude à la rupture et la faible résistance au pliage constituent ici formed like other textile fibers. The breaking ability and the low resistance to bending are here
un inconvénient, et une difficulté qui rendent très diffi- a disadvantage, and a difficulty which makes it very difficult
cile la manipulation et la transformation comme fibre tex- manipulation and processing as textile fiber.
tile. On connaît la possibilité dsaméliorer la maniabilité tile. We know the possibility of improving the maneuverability
des fibres de carbone par application d'un apprêt. Contrai- carbon fibers by applying a primer. Contrary
rement aux applications habituellement pratiquées sur d'au- to the applications usually practiced on other
tres fibres textiles, l'application d'apprgts entraîne ici des problèmes si les fibres enduites doivent être incorporées dans une matriceo Les apprêts doivent au moins ne pas compromettre l'adhérence des fibres à la matrice, mais l'améliorer autant que possibles c'est-=dire qu'ils doivent être compatibles avec les matriceso Bien évidemment, In the case of textile fibers, the application of approvals causes problems here if the coated fibers have to be incorporated in a matrix. The finishes must at least not compromise the adhesion of the fibers to the matrix, but improve it as much as possible. is to say that they must be compatible with matrices? Of course,
il n'existe pas d'apprêt qui permette un façonnage tex- there is no primer that allows for textile shaping
tile satisfaisant des fibres de carbone et qui soit aus- satisfactory carbon fiber and which is also
si compatible avec tous les systèmes de matrice habituels if compatible with all usual matrix systems
techniquement nécessaires dans l'industrieo Un conséquen- technically necessary in the industry.
ce, on ne connait que des apprêts qui remplissent ces this, we know only the primers that fill these
conditions pour une ou pour quelques matrices. Par exem- conditions for one or for some matrices. For example
plep les fibres de carbone enduites de diglycidyl6ther du plep the diglycidylether-coated carbon fibers of the
bisphénol A adhèrent bien sur une matrice en résine époXy- bisphenol A adhere well to an epoxy resin matrix.
de, mais insuffisamment sur uns matrice en terephtalate de of, but insufficiently on a terephthalate matrix of
polybutylène (brevet US 4 364 993). Pour des résines ther- polybutylene (US Patent 4,364,993). For thermal resins
moplastiques déterminées telles que les polycarbonates ou les polyamides, il devrait être avantageux d'appliquer des enductions de solutions et dispersions de polyuréthanes (DE-OS 33 02 012). Ces apprêts connus cités à titre d'exem In particular, such polycarbonates or polyamides, it should be advantageous to apply polyurethane solution and dispersion coatings (DE-OS 33 02 012). These known primers cited as exem
ple, et d'autres, ne sont cependant pas appropriés pour in- ple, and others, are not, however, suitable for
corporer des fibres de carbone dans une matrice en élasto- to form carbon fibers in an elastomer matrix
39 - mère. Les pièces minces en élastomère qui peuvent être transformées en joints, garnitures d'embrayage et de 39 - mother. Thin elastomer parts that can be converted into gaskets, clutch
frein, comportent, à cet effet, des fibres de carbone in- for this purpose, include carbon fibers
troduites comme matériau renforçateur, généralement dans une répartition et une liaison non uniformes dans la matrice en élastomère, de sorte que les propriétés des produits ne répondent aux conditions d'application qu'en partie et pas toujours, En conséquence, l'invention a pour objectif d'améliorer les procédés connus pour la fabrication de as reinforcing material, generally in a non-uniform distribution and bond in the elastomer matrix, so that the properties of the products only partially and not always meet the application conditions. objective of improving the known processes for the manufacture of
produits minces en élastomère contenant des fibres de car- thin elastomer products containing
bone, en particulier la manipulation des fibres de carbone, bone, especially the handling of carbon fibers,
de réduire le nombre des cassures de fibres dans les con- to reduce the number of fiber breaks in
ditions régnant lors de la fabrication de la pièce compo- during the production of the composite
site, de répartir uniformément les fibres dans la matrice site, evenly distribute the fibers in the matrix
d'élastomère et de les lier fermement à la matrice. of elastomer and bind them firmly to the matrix.
A cet effet, l'invention propose un procédé caractérisé en ce que: a) il est formé un fil multifilaments de carbone comportant For this purpose, the invention proposes a process characterized in that: a) a multifilament carbon thread is formed comprising
au moins 40 000 filaments,-qui est enduit avec une dis- at least 40 000 filaments, which is coated with a
persion de latex, le fil enduit est séché, découpé en seg- latex yarn, the coated yarn is dried, cut into segments
ments de I à 20 mm de long et9 par tourbillonnement dans from 1 to 20 mm long and 9 by swirling in
un courant d'air, il se forme un amas de segments de fi- a stream of air, a cluster of
bres,bers,
b) l'amas de fibres est mélangé à un élastomère et le mélan- b) the pile of fibers is mixed with an elastomer and the mixture
ge est transformé par laminage en une structure plate. ge is processed by rolling into a flat structure.
Le produit obtenu est ensuite transformé en joints et garnitu- The product obtained is then converted into gaskets and
res de freins ou d'embrayage.brakes or clutch.
Pour atteindre l'objectif de l'invention, il est nécessaire d'enduire d'abord les fibres de carbone deun apprêt compatible avec la matrice et de disposer ensuite les fibres enduites en un amas non tassé. L'enduction des To achieve the object of the invention, it is necessary to first coat the carbon fibers with a matrix-compatible primer and then dispose the coated fibers into a loose pile. The coating of
fibres à base de viscose, de polyamide et, après un traite- viscose and polyamide fibers and, after a
ment préalable spécial, également de polyester et aramide, avec des dispersions de latex, et l'incorporation des 4,- fibres enduites dans l'élastomère ainsi que l'adhérence special preliminary treatment, also of polyester and aramid, with latex dispersions, and the incorporation of the 4, - fibers coated in the elastomer as well as the adhesion
améliorée des fibres ainsi traitées dans la matrice délas- improved fibers thus treated in the disordered matrix.
tomère, sont connues,tomère, are known,
Or, compte tenu du comportement fondamentale- In view of the fundamental behavior
ment différent de la surface des fibres de carbone, le spécialiste ne pouvait pas s'attendre à ce que les fibres different from the carbon fiber surface, the specialist could not expect the fibers to
de carbone enduites de latex, se comportent de la même fa- carbon coated with latex, behave in the same way
çon en mélange avec des élastomères, et surtout que les fibres rigides enduites ne soient pas cassées ni détruites par l'incorporation dans la masse d'élastomère. Cet effet in particular, that the rigid fibers coated are not broken or destroyed by incorporation into the elastomer mass. This effect
n'est cependant obtenu que si les fibres de carbone en- However, this is only achieved if the carbon fibers in
duites sont amassées en tas par tourbillonnement dans un courant d'air. Sans la formation d'un amas non tassé, il n'est pas possible non plus de répartir uniformément les fibres dans la matrice en élastomère, Les fibres de carbone sont enduites d'une dispersion aqueuse de latex, de préférence une dispersion picks are heaped together by swirling in a stream of air. Without the formation of a loose pile, it is also not possible to evenly distribute the fibers in the elastomer matrix. The carbon fibers are coated with an aqueous dispersion of latex, preferably a dispersion.
contenant en outre un copolymère butadiène-styrène- further containing a butadiene-styrene copolymer
vinylpyridine, dont l'adhérence est quelque peu supérieure. vinylpyridine, whose adhesion is somewhat superior.
Il est également avantageux dVajouter à ladispersion un pré- It is also advantageous to add to the dispersion a pre-
condensat résorcine-formol, qui contient les deux matières Resorcinol-formaldehyde condensate, which contains both substances
dans un rapport de 10 o. 1 à 2 O 1o La teneur de la disper- in a ratio of 10 o. 1 to 2 O 1o The content of the dispersion
sion en précondensat ne doit pas être supérieure à 10 %q car avec des teneurs supérieures9 les filaments du fil precondensate must not be greater than 10% q because with higher contents9 the filaments of the
pourraient se coller entre euxo En accord avec la nomencla- could fit together. In accordance with the nomencla-
ture en usage, le terme élastomère' désigne des matières naturelles et synthétiques dont la température de transition pour l'état vitreux est inférieure à 000 et inférieure à la température d'utilisation, en particulier, le caoutchouc naturel et synthétique. Lesfils de carbone utilisés pour le renforcement des élastomères - y compris les fils en fibres thermiquement stabilisées - doivent contenir au moins 40.000 filaments, car une répartition homogène n'est pas possible avec des fils oh le nombre des filaments est inférieur. Les fils sont de préférence tirés en passant 5.- dans une auge remplie de dispersion de latex et en passant pour le séchage, dans un canal ou four de séchage, et les In use, the term elastomer refers to natural and synthetic materials whose transition temperature for the vitreous state is less than 000 and lower than the temperature of use, in particular, natural and synthetic rubber. Carbon threads used to reinforce elastomers - including thermally stabilized fiber yarns - must contain at least 40,000 filaments, because homogeneous distribution is not possible with yarns where the number of filaments is smaller. The yarns are preferably drawn by passing through a trough filled with latex dispersion and passing for drying in a drying channel or oven, and
fils enduits sont coupés en segments de 1 à 20 mm de long. Coated wires are cut into segments 1 to 20 mm long.
Pour le coupage des fils, tous les outils utilisés dans la préparation des fibres courtes sont appropriés, par For the cutting of yarns, all the tools used in the preparation of short fibers are suitable, for
exemple les "barres" de coupe ou les lames tournantes. example the "bars" cutting or rotating blades.
Les segments de fibres sont alors soumis à un tourbillon- The fiber segments are then subject to a vortex
nement dans un courant d'air et il se sépare un amas de fi- in a stream of air and separates a pile of
bres dans un filtre ou un cyclone, avec une densité en in a filter or a cyclone, with a specific gravity
vrac de 20 à 200 g/il de préférence. La longueur des seg- bulk of 20 to 200 g / il preferably. The length of the segments
ments de fibres et la densité de l'amas de fibres sont dé- fiber densities and the density of the fiber pile are de-
terminées séparément par l'emploi de la masse d'élastomère renforcée par des fibres, et peuvent être évaluées par des essais préalables simples. Généralement, la longueur des fibres prises dans l'amas est comprise entre 0,5 et 20 mm, et la densité en vrac entre 20 et 200 g/1l. L'amas de fibres est incorporé dans la matrice d'élastomère à l'aide d'un terminated separately by the use of the fiber reinforced elastomer mass, and may be evaluated by simple prior testing. Generally, the length of the fibers taken in the cluster is between 0.5 and 20 mm, and the bulk density between 20 and 200 g / l. The pile of fibers is incorporated into the elastomer matrix using a
malaxeur à mélange forcé usuel, et le mélange est trans- conventional forced-blending kneader, and the mixture is trans-
formé par laminage en un produit mince, La proportion de formed by rolling into a thin product, the proportion of
fibres est fonction de l'application de la pièce en élas- fibers is a function of the application of the elastic part
tomère; pour des garnitures de friction, elle sera de 5 à 20 %, et pour des joints d'étanchéité, supérieure à %. L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple ci-aprèso Un fil multifilaments en polyacrylonitrile stabilisé thermiquement comprenant 3200000 filaments, un titre de 42 ktex et une densité de 1,40 g/cm3 est enduit avec une dispersion aqueuse de latexo Composition de la dispersion: eau libre 61,5 % ammoniac 0Q2 dispersion latex de copolymère 30 (proportion de butadiènestyrène-vinylpyridine fibres 40 %) précondensat résorcine-formol 893 (proportion de matière solide 30%) 6.- Les dispersions mentionnées sont des produits tomère; for friction linings, it will be 5 to 20%, and for seals, greater than%. The invention will be better understood with the aid of the following example. A thermally stabilized polyacrylonitrile multifilament yarn comprising 32,000,000 filaments, a titer of 42 ktex and a density of 1.40 g / cm 3 is coated with an aqueous dispersion of latexo Composition of the dispersion: free water 61.5% ammonia 0Q2 copolymer latex dispersion 30 (proportion of butadiene-butyrene-vinylpyridine fibers 40%) resorcinol-formaldehyde precondensate 893 (proportion of solid matter 30%) 6.- The dispersions mentioned are: products
du commlerce.of commingce.
Le fil multifilament est tiré en passant dans une auge remplie de dispersion; la durée dimmersion est d'environ 1 minute. Le fil enduit est chauffé à la température ambiante et à environ 130 à 140 C dans un The multifilament yarn is pulled through a trough filled with dispersion; the dimmersion time is about 1 minute. The coated yarn is heated to room temperature and at about 130 to 140 C in a
canal de séchage, découpé dans un moulin de coupe en seg- drying channel, cut from a cutting mill in seg-
ments de 3 à 10 mm de long et soumis à un tourbillonnement dans un courant d'air. L'amas de fibres qui se sépare dans un cyclone avec une densité en vrac d'environ 50 g/l est 3 to 10 mm long and swirled in a stream of air. The pile of fibers that separates in a cyclone with a bulk density of about 50 g / l is
incorporé dans du caoutchouc de chloroprène dans un mala- incorporated into chloroprene rubber in a mala-
xeur à mélange forcé et l'on ajoute au mélange des charges forced mixing and the mixture is charged with
et un agent de vulcanisation.and a vulcanizing agent.
Composition À caoutchouc de chloroprène 20 % fibres enduites 18 oxyde de fer 15 oxyde de magnésium 15 talc 15 hydroxyde de calcium 10 graphite 5 soufre 1 oxyde de zinc 1 Composition Chloroprene rubber 20% coated fiber 18 iron oxide 15 magnesium oxide 15 talc 15 calcium hydroxide 10 graphite 5 sulfur 1 zinc oxide 1
Le mélange a été granulé et pressé, par es- The mixture was granulated and pressed, by
tampage, à environ 16000 C et sous une pression de 20 MPa, buffer, at about 16000 C and under a pressure of 20 MPa,
en disques plats qui ont été soumis à un post-vulcanisa- in flat discs that have been subjected to post-vulcaniza-
tion à environ 1800C dans un four à circulation dVair, L'étude au microscope des disques destinés à servir de garniture à friction pour les freins à disques at about 1800 ° C. in a circulating air oven. Microscopic study of discs intended to act as friction linings for disc brakes.
et les freins à tambours, a montré que, pour une propor- and drum brakes, has shown that, for a proportion
tion prépondérante des fibres de polyacrylonitrile stabi- preponderance of stabi- lized polyacrylonitrile fibers
lisées thermiquement, les fibres nsont pas subi une réduc- thermally, the fibers have not been reduced
tion en longueur par mélange et formage de la masse d'élastomère, elle a montré aussi la répartition homogène des fibres dans la matrice et la très bonne liaison des 7.- fibres dans cette matrice. De même, -la dispersion de l'usure et de l'effet de freinage (retardement) mesurés In lengthwise mixing and forming of the elastomer mass, it also showed the homogeneous distribution of the fibers in the matrix and the very good bonding of the fibers in this matrix. Similarly, the dispersion of the wear and the braking effect (retardation) measured
sur un banc d'essai, était faible.on a test bench, was weak.
--
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843423163 DE3423163A1 (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | METHOD FOR PRODUCING CARBON FIBER REINFORCED ELASTOMER BODIES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2566315A1 true FR2566315A1 (en) | 1985-12-27 |
FR2566315B1 FR2566315B1 (en) | 1989-05-19 |
Family
ID=6238952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR858506925A Expired FR2566315B1 (en) | 1984-06-22 | 1985-05-07 | PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON FIBER REINFORCED ELASTOMER PARTS |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3423163A1 (en) |
FR (1) | FR2566315B1 (en) |
GB (1) | GB2160552B (en) |
IT (1) | IT1186736B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3718035A1 (en) * | 1987-05-28 | 1988-12-15 | Haendler & Natermann | Process for exhaust air purification and solvent recovery |
DE4314193C1 (en) * | 1993-04-30 | 1994-05-26 | Baedje K H Meteor Gummiwerke | Safety switch with carbon fibre contacts - has contacts housed in elastomer tube produced by extrusion with parallel carbon fibre strips produced at the same time |
US5508109A (en) * | 1993-10-06 | 1996-04-16 | Avco Corporation | Fiber blend for low cost, asbestos free friction material |
DE10328373B4 (en) * | 2003-06-24 | 2015-10-08 | Continental Automotive Gmbh | Piezoelectric component with tempering device and use of the component |
US20070172617A1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-07-26 | Burrowes Thomas G | Curing sleeve reinforced with chopped carbon fibers |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2015030A1 (en) * | 1968-08-03 | 1970-04-24 | Dunlop Co Ltd | |
FR2015029A1 (en) * | 1968-08-03 | 1970-04-24 | Dunlop Co Ltd | |
JPS50102678A (en) * | 1974-01-16 | 1975-08-14 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT948673B (en) * | 1971-02-25 | 1973-06-11 | Yamashita M | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF REINFORCED OBJECTS SYNTHETIC RESIN CABLES |
US4364993A (en) * | 1980-07-14 | 1982-12-21 | Celanese Corporation | Sized carbon fibers, and thermoplastic polyester based composite structures employing the same |
JPS58126375A (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | 東邦レーヨン株式会社 | Carbon fiber and resin composition thereof |
-
1984
- 1984-06-22 DE DE19843423163 patent/DE3423163A1/en active Granted
-
1985
- 1985-05-07 FR FR858506925A patent/FR2566315B1/en not_active Expired
- 1985-06-11 GB GB08514768A patent/GB2160552B/en not_active Expired
- 1985-06-21 IT IT21251/85A patent/IT1186736B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2015030A1 (en) * | 1968-08-03 | 1970-04-24 | Dunlop Co Ltd | |
FR2015029A1 (en) * | 1968-08-03 | 1970-04-24 | Dunlop Co Ltd | |
JPS50102678A (en) * | 1974-01-16 | 1975-08-14 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JAPANESE PATENTS GAZETTE, section CH, week 7606, 17 mars 1976, Derwent Publications Ltd, London, GB; & JP-A-50102678 (TORAY) 14-08-175 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8514768D0 (en) | 1985-07-10 |
DE3423163C2 (en) | 1992-11-19 |
IT8521251A0 (en) | 1985-06-21 |
IT1186736B (en) | 1987-12-16 |
GB2160552B (en) | 1987-08-26 |
GB2160552A (en) | 1985-12-24 |
DE3423163A1 (en) | 1986-02-27 |
FR2566315B1 (en) | 1989-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1322633C (en) | Composites of flexible graphite particles and amorphous carbon | |
US5433906A (en) | Composite of small carbon fibers and thermoplastics and method for making same | |
Akhtar et al. | Short fiber‐reinforced thermoplastic elastomers from blends of natural rubber and polyethylene | |
KR100476575B1 (en) | Carbon deposit friction lining material | |
US5225379A (en) | Composites of flexible graphite particles and amorphous carbon | |
EP0696692B1 (en) | Wet processed friction material and method of making same | |
US4563386A (en) | Friction element comprised of heat resistant heterogeneous thermosetting friction material | |
US4381949A (en) | Resorcinol-filler preparation, process for the production and use of the same | |
US20040164438A1 (en) | Slurry composition and method for forming friction material therefrom | |
FR2817004A1 (en) | Friction material for brakes of vehicles or industrial machines, includes magnesium oxide and graphite at specific amounts and specific rates | |
US4508855A (en) | Dry mix friction bearing material | |
KR100318997B1 (en) | Cheap friction material without asbestos | |
FR2566315A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON FIBER REINFORCED ELASTOMER PARTS | |
EP3401355A1 (en) | Polyamide material | |
EP0816707A1 (en) | Friction material for dry friction, process for manufacturing such a material and the device equipped therewith, e.g. for automotive vehicles | |
EP0696691B1 (en) | Dry friction material, dry blend and method of making a dry blend | |
JPH01311130A (en) | Fiber reinforced elastomer sheet | |
RU2419639C2 (en) | Method of producing frictional polymer materials | |
US5411773A (en) | Friction material | |
US1980227A (en) | Friction facing and composition of matter | |
FR2532385A1 (en) | Dry friction composition, for example for a vehicle clutch. | |
CA1242692A (en) | Dry mix friction bearing material | |
FR2632317A1 (en) | THERMOSETTING MOLDING MATERIAL BASED ON PHENOLIC RESIN, OF THE RESOL TYPE, FOR THE MANUFACTURE OF ARTICLES WITH CHEMICAL RESISTANCE | |
Hayes Jr | Kynol™ Novoloid Fibers in Friction and Sealing Materials | |
US5510185A (en) | Carbon fiber chopped strands and coating dispersion used for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |