HU227555B1 - Method for arming composit-fabrication of open-air located objects - Google Patents

Method for arming composit-fabrication of open-air located objects Download PDF

Info

Publication number
HU227555B1
HU227555B1 HU0401172A HUP0401172A HU227555B1 HU 227555 B1 HU227555 B1 HU 227555B1 HU 0401172 A HU0401172 A HU 0401172A HU P0401172 A HUP0401172 A HU P0401172A HU 227555 B1 HU227555 B1 HU 227555B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
prepreg
weight
bandage
adhesive
polyester resin
Prior art date
Application number
HU0401172A
Other languages
English (en)
Inventor
Vilmos Kajtar
Jozsef Maros
Arpad Dr Szilagyi
Csaba Ketszeri
Imre Vehofsits
Peter Dr Gara
Gyoergy Kollar
Original Assignee
Grp Plasticorr Kft
Mol Foeldgazszallito Rt
Gksoft Bt
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grp Plasticorr Kft, Mol Foeldgazszallito Rt, Gksoft Bt filed Critical Grp Plasticorr Kft
Priority to HU0401172A priority Critical patent/HU227555B1/hu
Publication of HU0401172D0 publication Critical patent/HU0401172D0/hu
Priority to US11/570,271 priority patent/US7537666B2/en
Priority to EP20050757485 priority patent/EP1773922A1/en
Priority to UAA200700219A priority patent/UA89635C2/ru
Priority to PCT/HU2005/000065 priority patent/WO2005121224A1/en
Priority to EA200700006A priority patent/EA012153B1/ru
Publication of HUP0401172A2 publication Critical patent/HUP0401172A2/hu
Publication of HU227555B1 publication Critical patent/HU227555B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/003Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised by the matrix material, e.g. material composition or physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/02Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against cracking or buckling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/127Rigid pipes of plastics with or without reinforcement the walls consisting of a single layer
    • F16L9/128Reinforced pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/06Unsaturated polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C08J2363/10Epoxy resins modified by unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249933Fiber embedded in or on the surface of a natural or synthetic rubber matrix
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249933Fiber embedded in or on the surface of a natural or synthetic rubber matrix
    • Y10T428/249934Fibers are aligned substantially parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

A találmány eljárás nagyi szilárdságú kompozit előállítására .szabadban telepített műtárgyak: így pl. csővezetékek oszlopok, pillérek, különféle -hengerszi-mntetrikus tárgyak szilárdságának. teherbíró képességének novelésére/javítására vagy különböző eredetű károsodások következtében, meggyengült mechanikai tulajdonságainak rehabihíáeigjára alkalmas. Úgyszintén előnyösen alkalmazható a megerősítem kívánt műtárgy felületen előforduló klsebb-nagyobb egyenetlenségek formakövető bevonására, tengelyének irányába eső görbületek fonnabü követésére is, üzemeltetésének eredeti helyszínén, még azok viszonylag kis felületi hőmérséklete, Ő'}€ körüli hőmérsékleten is kialakíthatok, feldolgozhatok és Mkeményithetök, azok folyamatos használata/üzemeltetése mellett.
A különféle berendezések, műtárgyak elhasználódásuk bizonyos fázisaiban felújításra szorulnak. így pl. korróziós, eróziós, stb. folyamatok eredményeként a szerkezetükben károsodott, szilárdságukat illetőén meggyengült műtárgyak (oszlopok, pillérek, csövek, stb.) mechanikai tulajdonságainak feljavítására gyakran alkalmaznak különböző szerkezeti anyagú, a felújítandó műtárgy egészének, vagy a leginkább megerősíteni kívánt részének felületén, burkolatként kialakított erősítő szerkezeteket (bandázsokat).
Számtalan szabadalom foglalkozik gyanta mátrixba ágyazott, üvegszál eroshőanyagot tartalmazó kompozit amagok ilyen erősítő burkolatok céljára történőfölhasználásával. így pl. a 7.028,524 sz. kanadai, vagy a 4,700,752 sz. amerikai szabadalmak szerint a bandázs gyanta poliuretán- epoxl- vagy telítetlen poliésztergyanta mátrixba beágyazott, nagy húzoszilárdságú, (üvegszálas erősítő anyag köíegekböl készül.
Az eljárások egyik csoportjába sorolható megoldások szerint a bevonandó műtárgy forgatásával, az erősítő üvegszálnak (a kompozit mátrix-anyagául szolgáló) gyauíafördőn történő átvezetését követően a műtárgy felületére történő tekercselésével állítják elő a tárgy megerősítésére szolgáló bandázst. A gyanta kikeményítésére gyakran hőkezelést alkalmaznak. Az ebbe a csoportba tartozó eljárások csak üzemi körülmények között valósíthatók meg, szabadba felépített, nagy méretű műtárgyak javítására (tekintettel arra, hogy pl. hosszú csővezeték, oszlopok, pillérek, cölöpök, stb,, esetében a. tárgyak, forgatása nem megoldható) ezek az eljárások nem alkalmazhatóak.
Az ismert eljárások másik csoportjába azok sorolhatók, amelyek alkalmazásakor az erősítő üvegszálat egy külön műveletben itatják át a kompozit mátrix-anyagául szolgáló gyantával és az abba bekevert, annak kikeményítésére alkalmas anyaggal vagy anyagrendszerrel, Az igy előállított, impregnált, képlékeny alakításra alkalmas kompozitot (prepreg~el) egy másik műveletben tekercselik fel a megerősítendő műtárgy .felületére, majd alkalmas eljárással (leggyakrabban hőjközléssel) a gyanta mátrixot kikeményíiifc, eV
Ez utóbbi -eljárások alkalmazása során számos gyakorlati probléma merül fel. így pl. az egymással párh^amosau fotó szálas erősítő anyag kötegeknek a szálirányra merőleges (kereszt^, irányú) pozicionálása gyakran okoz nehézséget. Az egymás mellet párhuzamosan futó szálkötegek elrendeződésének geometriája ís problémák forrása azáltal, hogy a bandázs keresztmetszete a szálkötegek közötti sávban kisebb, mint a szálkötegek legnagyobb átmérőjének pozíciójában. Ennek eredményeként a szalag keresztmetszete hullámos, a szalag hosszirányban „bordázott” felületű.
A több menetből álló bandázs kialakításakor célszerű a szalagok hosszában fotó „hullám-begyek” folyamatos pozicionálása az űn. ,,imllám~völgyek”~be. Ez által nem
NYöVIOAPÉLBáIW alakulhatnak ki a bandázs anyagával ki nem töltőit terek a (véletlenszerűen) egymás fölé kerülő „hullám-hegyek’’ és „huHám-vöIgyek” által bezárt térfogatokban. A szálkötegek helyes pozicionálásával a bandázs egészére ktterjedősen az erősítő és a mátrix-anyag eloszlása egyenletesebbé tehető, A feladat rendkívüli figyelmet igényel és nagy az élő-munka igénye.
Az eddig ismert eljárások bizonyos környezeti tényezők együttes fennállása esetén a fent megjelölt célok elérésére (lényegi változtatás nélkül) nem is alkalmazhatók. így pl nagy áramlási sebesség mellett nagy nyomás alatt üzemelő, föld alatti' gázvezetékekben az. áramló közeg hőmérséklete -a mérsékelt éghajlati övön, az évszaktól függetlenül- rendszerint nem haladja meg a 10 fe’-ot. Ugyanakkor a eső felületén kialakított kompozit burkolat kikeményítésére rendszerint hö hatására aktiválódó, gyökős polimerizációs inicíátorokat alkalmaznak. A hatás kellő időben történő kiváltása céljából a bedolgozását követően még képlékeny állapotú kompozit prepreg külső felületén át hőt közölnek az anyagrendszerrel.
A kompozit bandázs anyagának hő-átbocsátásí tényezője azonban igen kis értékű, ezért a (ph föld alatt futó földgáz-szállító vezetékekben uralkodó 10 *C alatti hőmérséklet és a esőben haladó közeg (pl földgáz, koolapfes/vagy származékaik) nagy tömegáramából következően érvényesülő nagy hőfelvonó hatás miatt a kompozit bandázs anyagában nagy a hömérsékletesés. A? cső tálának közvetlen közelében a hőmérsékletet gyakorlatilag a cső belsejében uralkodó hőmérséklet határozza meg. Amsében áramló gáz nagy tömegárama következtében a cső falán át rendkívül nagy hÖlátbocsátás valósul meg. A bandázs külső felületére (a kémiai úton történő megszilárdítás céljából) felhelyezett fűtő-patronokból (a. bandázs anyagának rossz hővezetése miatt) a kompozit anyagán keresztül kevesebb bő jut a cső falának közelébe, mint amennyi hőt a esőben áramló közeg elszállít. Mindezek következtében rövid idő elteltével állandó állapot állhat be, amelynek két szélső értéke a cső falának ÍO-10 °C ), illetve a bandázs külső (a fütő elemekkel érintkező) felületének (130 - 150 °C körüli) hőmérséklete.
Ennek következtében a telítetlen poliésztergyanta kikemenyedéséí előidéző, hő hatására aktiválódó iniciátor a cső falán elhelyezkedő bandázs rétegben nem hatékony, tekintettel arra, hogy az anyag hőmérséklete (a nagy hőelvonás miatt) nem éri el az iniciátor aktiválásához szükséges minimális hőmérsékletet (5ö-őÖöC). így azok az eljárások, amelyek a bandázs anyagának, vagy az azt alkotó, spirálisan feltekercselt kompozit szalag egyes rétegei között alkalmazott ragaszfőanyagnak hö hatására bekövetkező polimerizáció)án alapulnak, a fent vázolt termikus feltételek között sem alkalmazhatok, tekintettel arra, hogy a szerkezeti anyag (vagy annak egy a cső falához legközelebb elhelyezkedő·· része) nem szilárdul meg az eljárás sikeres alkalmazásához szükséges mértékben.
A fenti nehézségek kiküszöbölésére olyan megoldások születtek, amelyek szerint a több menetes bandázst alkotó kompozit prepreg szalagot kikgményheit, merev, előfeszített állapotban, tekercs formában állítják elös,'(lffe^at 5,.^18.568,. US f?gr; 5,677,046, US Bfe 5,683,53(1 US ^.6,336fe83|^'Mlj^shál ‘'Jy&k'tt kompozit szalagnak legalább az egyik felülete ebben az esetben sík.
Az így készült, órarugöra (clock spring) emlékeztető formájú, feltekercseli szalag alakú kompozit anyag görbületi sugara a megerősíteni kívánt műtárgy (pl. csővezeték) görbületi sugarának megközelítőleg a fele. A megerősítendő tárgy felületére „át tekercsel ve” a rugalmas feszültség következtében fellépő erők a kompozit bandázst rögzítik,
A szilárd, merev kompozit szalag használata a megerősítendő cső felületéből kiemelkedő anyagrészek (pl. spirál- kör-, alkotó- menti hegesztési varrat) előfordulása esetén a bandázs és a cső felülete közötti kapcsolat kialakításának, problémáját veti fel, A bandázs anyaga ugyanis- -merevsége folytán- nem képes a cső falából ♦·*·*.
kiemelkedő (pl. hegesztési varrat) felületének. követésére. Ennek következtében a prepreg első menete nem· simul a csőfalhoz. A. két felület között kialakult teret ragasztó/tömítö anyaggal keli kitoltam,. Az így kialakított ragasztott kötés szilárdsága kisebb, mint a hegesztési varratot nem tartalmazó csövek esetében kialakult kötések szilárdsága. Ezért a bandázs felépítését megelőzően a eső felületét a spirálvarrattal kapcsolatosan speciális felületkezelésnek (köszörülés, csiszolás) kell alávetni, vagy a bandázst a helyszínen kíkeményedő kompozit prepreg anyagból kell kialakítani A hegesztési varrat-dudorok által felvetett probléma megoldására pl. körvarratok esetén az 5,518.568 sz. amerikai szabadalom szerinti eljárásban egy-egy önálló, a hegesztési varrat magasságának megfelelő vastagságú bandázst raknak fel a varrat két oldalán a cső felületére, majd ezek felé egy újabb bandázst helyeznek el a két bandázs közötti hézag (a varrat) áthidalására, így. ebben az eljárásban egy feladat megoldására három teljes értékű bandázst építenek be az erősítő szerkezetbe.
Mivel az előzőekben leírt ismert .szabadalmakban a bandázst kiépítő kompozit anyag merev, az előre gyártott prepreg nem képlékenyen alakítható, így a cső felőled egyenetlenségeit, görbületeinek követésére nem alkalmas.
Az. eddig Ismert összes eljárások hátrányos tulajdonságai összegezve a következők;
- az erősítő-anyag szálkőtegemek szabályozott rend szerinti pozicionálása a tekercselés során körülményes, nagy az élőmunka igénye, terepi körülmények között nem valósítható meg,
- az eljárások, szabadban telepített, nagymérete tárgyak megerősítésére nem alkalmasak.
- a prepreg anyagának kémiai térhálósítása hideg (Í5CC alatti hőmérsékletű) felületekkel érintkező bandázs esetén nem valósítható meg,
- a.kikeményíteít merev prepreg (ebek spring) nem alkalmas, illetve csak többszörös anyag- és energia-felhasználással járó, körülményes eljárással alkalmas a műtárgy felületéből kiemelkedő egyenetlenségek áthidalására, görbült tengelyű műtárgyak (pl. ívelt csőszakasz) felületén történ© kialakításra, ilyen felületű testek megerősítő bandázsolására.
A jelen szabadalmi leírás olyan anyagrendszert és az annak alkalmazására alkalmas eljárást ir le, amely a fent vázolt technológiai nehézségek sikeresen megoldhatók.
A. bejelentés tárgya hengerszimmetríkus szabadba telepített tárgyak szilárdságnöveiő eljárása, mely során, poliészter és vagy vinllészter alapú mátrix gyantával, szálerősítésű bandázsanyaggal valamint nagy rugalmasságú ragaszíókeverekkel külső bevonást alkalmazunk.
Az eljárás lépései.· A gymíaöss^tevölp^&setes összekeverése és homogemzálása, a kész massza felvitele formaleválasztő jdcjHoliára, a szálerősítő anyag átitatása, majd befedése külső fóliával, a mátrix snyag'össxedolgozása kalander hengerek között ' szalaggá, a befedendő cső előkészítése (zsírtalanítás, bevonás ragasztó masszával az egyenlőtlenségek kitöltésére), a prepreg szalag rásimítása a bevonandó tárgy körül görgővel, legalább 5 rétegben, a rétegek közzé bevitt speciális összetételű tömíferagasztó masszával kialakított kompozit bandázs^ teljes vastagságában történő térhálósítása a bandázs külső .felületére idomuló acéllemez fűtői-apókkal 1.M) &C alatt / és a két anyagrendszer határfelületén diffúzió út járifegy másba hatoló polimerizációs inicíátor-aktivátor hatású anyagok által, poh-a-kaproiakíon és/vagy acetil-acetom valamint aktív (meí-)akríl sav észter monomerek jelenlétében.
A ragasztó massza a fém és a. kialakítandó kompozit közötti-, valamint a kompozit egyes rétegei közötti nagy szilárdságú kötést hivatott biztosítani.
A ragasztó massza összetétele; 30 - 50 tömeg % telítetlen poliésztergyanta és/vagy vinilészeter-gyanta, 5 - 10 tömeg % (met)akrilsav-ésxter monomer, 1 - 5 tömeg % tixitropizálő adalék, '30 - 50 tömeg % aloininmm-hidroxíd. és/vagy mészkölisztet, és/vagy taikum, vagy ezek tetszőleges arányú keveréke,! ·· 5 tömeg % diacilperoxid, ο* ketonperoxid, kumoibldroperoxid, vagy ezek tetszőleges arányú keveréke 0,1 - 1. tömeg.%-N,N-dimetílanilín és/vagy 0,1 ~ 1 tömeg % Ν,Ν-díetüanilm, I - 5 tömeg % kobalt-naftenát 1%-os oldata, 1 - 5 tömeg?' % vanádmm-maífenát 1 - 5 %-os- oldata és 0.5 - 1,0 tömeg % acedl-aceton.
A prepreg előállításához szükséges mátrixanyag összetétele: 25 -40 tömeg % orto~ ftálsav alapú telítetlen poliészlergyanta és/vagy izo-hálsav alapú telítetlen poliészlergyanta 35 tömeg % sztirolhan készült oldata, és/vagy novolak-epoxi alapú vinilésztergyanta vagy ezek tetszőleges arányú keveréke,. 5 -- 10 tömeg % -MgO és/vagy ZnO, és/vagy BaO, és/vagy CaO, 1 - 5 tömeg % termoplasztikns: polimer: cellulóz-aceto-batirát és/vagy cellulóz acetát, 3- 10 tömeg % poli-s-kaprolaktoji , 30 - 50 tömeg % töltőanyag: aluminium-hidroxid, mészkőliszt, {alkum, kvarcliszt tetszőleges arányú keveréke. 0,5- 3 tömeg % miciátor; perkarbonát, dlbenzoilperoxid, peroxi-dikarbonát, t-butil-perbenzoát, acetilaeeton-peroxidot, díketáh szerves hidroperoxid vagy ezek tetszőleges arányú keveréke.
A gyanta mátrix-anyagához szükséges komponenseket a fenti receptora szerint egyenként bemérve összekeverjük és homogenizáljuk., A kész massza egy részét formaieválasztő tulajdonságú feliára (PÉT-fólia) visszük fel. Ebbe belehelyezünk a feladathoz szükséges .méretű, egyirányú, (nveg)szál alapú erősítőanyagot, és a masszával mindkét oldaláról átitatjuk. A mindkét oldalán mátrixanyaggal borított erősítőanyagot egy újabb formaleválasztó fóliával lefedve, szabályozható, és a célnak megfelelően, előzetesen beállított réstávolságú hengerek között, egy erre a feladatra kifejlesztett.-célgépen bocsátjuk át. A prepreg terméket Al-fólia csomagolásban, 5 - 15 °C hőmérsékleten tárolj tik a felhasználásig.
A leírt módszerrel tetszőleges szélességű és hosszúságú, kompozit anyagú prepreg szalag állítható elő. A szalag szélességét az erösítöanyagként használt (öveg)textília geometriája határozza meg.
A kész prepreg erősítőanyag tartalma 50 - 60 tömeg % (űveg)szái alapú, megjelenésében textíliára emlékeztető, tekercselt állapotban forgalmazott, 0,2 - 1,3 m széles anyag, amely a hosszméretévei (10 - 50 m) párhuzamosan fúló üvegszál koíegekből. és az azokat a textília síkjának egyik oldalról lazán összefogó és pozícionáló un. üvegpaplan rétegből áll.
Az erősítő bandázs kialakításakor az alábbiak szerint járunk el: az előzetesen, megtisztított, 'zsírtalanított cső felületét egyenletes vékony rétegben bevonjak a fent leírt módon készült ragasztó masszával és kitöltjük a eső felületén előforduló bem-arődásokat, krátereket és egyéb sérüléseket is. A bevonandó cső felületére felvitt ragasztó anyag felületére rásinútjuk a fórmaleválaszfó fóliától megtisztított, előre gyártóit prepreg lapot.
A ragasztó anyag és a- prepreg közötti kapcsolat biztosítása céljából a prepreg külső felületét enyhe nyomás kifejtés mellett görgővel is átsimítjuk, A csövet köröl-ölelő prepreg lap- első rétegének külső felületét a ragasztóanyaggal az. előzőekhez, hasonlóan bevonjuk, majd bele simítjuk a prepreg következő menetét alkotó részt, A műveletet mindaddig ismételjük, amíg a prepregből a tervezett számú menet fel nem épült A bandázs külső felületét a már korábban is használt formaleválasztó fóliával lefedjük,
A kellő szilárdság eléréséhez a bandázs céljára alkalmazott kompozit szalagok meneteinek száma legalább -öt, a legáltalánosabb esetben nyolc.
A bandázs kíkeményítésének meggyorsítására a. prepreg tekercs külső felületén ellenállás-fotós, vagy indukciós-fotós elvén működő foto elemeket helyezünk el. Ebben az esetben a bandázs felületére, körkörösen, egy -a bandázs kereszt-méretének megfelelő szélességű és a kerületének megfelelő hosszúságú- 1 mm vastagságú saválló acéllemezt erősítünk. Érmek felületón, együttesen kb. 5 kW höteljesitmény leadására alkalmas fotó patronokat helyezünk el úgy, hogy a'bandázst érő hő- eloszlása annak külső felületén egyenletes legyen.
A külső fűtés alkalmazása során a bandázs (tütŐ-demekbel érintkező) felületének hőmérséklete nem haladhatja meg a 130 °C-ot. A bandázs tömegében uralkodó hőviszonyok ellenőrzése céljából a prepreg legalsó- és legfelső rétegében (a eső falán, illetve a felépített bandázs külső felületén) egy-egy hő-érzékelőt (pl. iermopárí) is elhelyezünk.
A. prepreg csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi (legkülső) rétegének hőmérsékletét (termoelem segítségével) folyamatosan mérjük A találmány szerinti eljárás alkalmazásának előnyei összegezve a következők:
- .az eljárás szerint előállítható prepreg bevonati anyag képlékenyen alakítható, a csőfalból kiemelkedő hibák áthidalására is alkalmas,
- a hőre keményedő prepreg anyag 0 °C hőmérsékletű felületekkel érintkezve is kikeményíthető,
- az eljárás szabadba telepíteti csővezetékek és egyéb hengerszimmetrikus- műtárgyak megerősítésére alkalmas.
A különféle műtárgyak, első sorban hengerszimmetrikus szabadba telepített túsgyak szilárdságának növelésére alkalmas., üvegszál-erősítésű, telítetlen pohcvter'' vínilészter-gyanta. kötőanyagú kompozit bandázs jelen szabadalom szerinti kialakításra alkalmas eljárási az alábbi alkalmazási példákkal szemléltetjük::
Az. alábbi példák egy kisérietsorozaí eredményeit szemléltetik: a prepreg alapú kompozit bandázs és ragasztó massza kíkeményhésl körülményeinek változtatása a receptöra függvényében.
100 kg prepreg mátrixanyag alap keverék (M) összetétele; 25 -40 tömeg % o-ftálsav etiléngllkol-propilénglíkol-malemsavanhídrid vagy i-fiálsav neopentilglikolpropilénglikol-maleinsavanhídríd 1:1 arányú keverékéből szintetizált telkeden poliésztergyanta 35 tömeg % sztírolban készült oldata, és/vagy novolak-epoxi alapú vinilésztórgyanta (DÉR 8084)vagy ezek tetszőleges arányú keveréke, 5 ·-· 10 tömeg % MgO,. és/vagy ZnO, és/vagy BaO, és/vagy CaO, í - 5 tömeg % termopl aszúk us polimer: celíuíóz-aceto-butirát és/vagy cellulóz aeeíát, 30 -- 50 tömeg % töltőanyag: aluminium-hidroxíd, mészkőliszt, talkum., kvarcliszí tetszőleges arányú keveréke. Ehhez a telítetlen pohészíetgyania alapú mátrix-anyaghoz („Mátrixanyag alapkeverék M”), különböző polimerizációs inielátorokat, valamint különböző mennyiségi arányokban pok-u-ksproíakiont alkalmaztunk.
lOökg ragasztóanyag alap-keverék (E) összetétele:. 30 - 50 tömeg % telítetlen políésztergyanta és/vagy vinilészeter-gvanta (DÉR 8084), 1 ··· 5 tömeg % tixotropizáíö adalék (aktív kovasav típusú, pl. AEROSIL R202), 30 - 50 tömeg % mennyiségben aluminium-hidroxíd és/vagy mászköliszt és/vagy talkum..
Ehhez a ragasztóanyag alap-keverékhez (R) a térhálósitás beindításához alkalmazott inicíátor - aktivátor rendszer összetételétől Függően különböző mennyiségi arányokban aktív-(metakrilát) monomereket, valamint acetil-acetont alkalmaztunk.
A példák során úgy a prepreg, mátrix-anyagában, mint a ragasztó masszában töltőanyagként egyenértékűen használtak fél az ATH-t (Aíummiurn-hidroxid}, a talkumot, a kvareliszfet, a mészkő-, illetve dolomit- őrleményt.
Az anyagrendszer térhálősításában megnyilvánuló hatékonyság tekintetében az egyes adalék-anyagok viselkedése függetlennek mutatkozott az alkalmazott telítetlen pohésztergyanía-, illetve a viniíészetergyanra típusától (o-ítálsavas, í-ffálssvas políésztergyanta, biszíenoí-Α-, vagy novolak-epoxi alapú vinilésztergyanía). Erre külön bemutatott anyagrendszert ismertet az 4.sz. Példa.
1, Példa
A ragasztó massza előállításához összekeverünk 100 kg nagyrugalmasságű vinílésztergyantáf (DÉR 8084), 10 kg meíil-meíakrilát (MMA) monomert, 3 kg fixitropizáló adalékot (aktív kovasav típusú, pl. AEROSIL R202), 1.00 kg alumínium hídroxidot (ATH),valamint 2 kg .diacil-pemxidot és 2 kg N,N-dimetílamíin 10 %-os •oldatát. Közvetlenül a földolgozást megelőzően a. prepreg máfetxanyagához használt peroxid inieíátor alacsony hőmérsékleten történő aktiválása céljából 2 kg kobaltnaftenát ílötaeg% kobaltot tartalmazó oldatát is hozzáadjuk. a ragasztó masszához. Áz így bekeveri ragasztó -massza szobahőmérsékleten legalább 30 percig viszkózusán folyós állapotú és legföljebb 60 perc elteltével gélesedni kezd. Ez az anyag a fém és a kialakítandó kompozit. valamint a kompozit egyes rétegei közötti nagy szilárdságú tapadást és hézagkitöltést hivatott biztosítani...
A prepreg gyanta mátrix-anyagához szükséges komponenseket; 100 kg o-ftálsav ediénglíkol-propilénglikoi-maleinsavanhidód 1:1 arányú keverékéből szintetizált telítetlen políésztergyanta 35 tömeg % szí ír ólban készüli oldatát, 3 kg MgO-ot (rnagneziumoxid), 5 kg terrnoplasztikus polimer (ACA - cellulóz acetát), 5 kg poli-skaprolakton, 100 kg talkum, 2 k.g: iníciátort (0,5 kg perkarbonát, 1,5 kg t-butilperberszoáí). egyenként bemérve összekeverjük és homogenizálj uk.
A prepregben fölhasznált eröslíőanyag megjelenésében textíliára emlékeztem, tekercselt állapotban forgalmazón, 0,2 - 1,3 m .széles anyag, amely a hosszméretével (10 50 m) párhuzamosan futó üvegszál betegekből, és az azokat a textília síkjának egyik oldalról lazán összefogó és pozícionáló- ún. üvegpaplan rétegből ált A prepreg előállítása során a következő eljárást követjük:
A kész gyanta-mátrix anyag egy részét formaleválasztó tulajdonságú fóliára (PÉTfólia) visszük fel. Ebbe belehelyezünk a bandázs méretének megfelelő (esetünkben 0,3 x 4 m) egyirányú, üvegszál alapú erősítőanyagot, és a masszával alulról átitatjuk. Az erősítőanyagot a prepreg máíríxanyag újabb részletével fölülről is átimpregnáíjuk, majd egy újabb formaleválasztő fokával lefödve keménygumiból készült,, ismert és előzetesen beállított réstávolságú hengerek között átbocsátjuk,
Áz így készült prepreg szobahőmérsékleten 30 napig, 20 °C~ot meg nem haladó hőmérsékleten 90 napon át -a tulajdonságainak változása nélkül- tárolható.. Az előállítását követő 24 óra elteltével a prepreg földolgozható állapotba kerül. A felületéről -amely ekkor már nem ragacsos- a formaleválasztó fólia eltávolítható. A fönt leirt. módszerrel tetszőleges szélességű és hosszúságú, kompozit anyagú prepreg szalag állítható elő. A prepreg szélességét az erősítőanyagként használt (üvegítextíiia geometriája határozza meg. A prepreg terméket Al-fölia csomagolásban, 5 - 15 °C hőmérsékleten tároljuk a felhasználásig,
A bandázs felépítése a következők szerint történik:
Áz előzetesen megtisztított, zsírtalanított cső felületet egyenletes vékony rétegben bevonjuk a nagyrugalmasságú, készre kevert ragasztó masszával és ugyanezen anyaggal kitöltjük a cső felületén előforduló bemaródásokat, krátereket és egyéb sérüléseket.
A .ragasztóanyag felületére rásimítjuk a formaleválasztő fóliától megtisztított előre gyártott prepreg lapot.
A ragasztó anyag és a prepreg közötti kapcsolat biztosítása céljából a prepreg külső felületei enyhe nyomás kifejtés mellett görgővel is átsimítjuk. A csövet kőrül-ölelő prepreg lap első rétegének külső felületét a ragasztóanyaggal az előzőekhez hasonlóan bevonjak, majd bele simítjuk a prepreg következő menetét alkotó részt. A műveletet mindaddig ismételjük, amíg a prepregböl a tervezett számú menet föl nem épült: legalább 5, a legáltalánosabb esetben 8. A bandázs külső felületét a már korábban is használt: formaleválasztő fóliával lefödjük.
A példa szerinti anyagok fölhasználásával 4 m hosszúságú prepreg szalagot állítottunk elő. Á kész szalag tömege 4,12 kg, .amelyben az üvegszál erősítőanyag mennyisége
1,72 ke. A bandázs kialakításához szükséges ragasztóanyag mennyisége: 0,85 kg, Á :
prepreg szalagból egy NA 150 bbk acél eső felületén -összesen nyolc menetben építettük fd egy erősítő bandázst.
A bandázs kíkenfenyrtésének meggyorsítására a prepreg. lekeres külső felületén dlenállás-föíés, vagy indukciós-fűtés· elvén működő fűtő elemeket helyezünk el. Ebben az esetben a bandázs felületére, körkörösen, egy -a bandázs kereszt-méretének, megfelelő szélességű és a kerületének megfelelő hosszúságú- 1 mm vastagságú saválló acéllemezt erősítünk. Ennek felületén, együttesen kb. 5 kW höte'ljesítmény leadására alkalmas fűtő patronokat helyezünk el ügy, hogy a bandázst érő hő eloszlása annak külső felületén egyenletes legyen.
A bandázs tömegében uralkodó hő-viszonyok ellenőrzése céljából a kompozit prepreg a csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi (legkülső) rétegének hőmérsékletét (termoelem segítségével) folyamatosan mérjük,
A csőfal (amelynek felületén a tekercselt bevonatot kialakítottuk) hőmérséklete a művelet során Ő °C volt... A. prepreg külső rétege 20 perc alatt érte el a 130 'C-ot, miközben a prepreg legbelső rétegének hőmérséklete a csőfal hőmérsékletével megegyezően szintén Ö °C volt. A fűtést (a prepreg külső rétegének stabihzal,fsával szabályozva) további 60 percen át folytattuk. Ez alatt az idő alatt a bandázs teljes keresztmetszetében kikeményedett.
A példa szerinti kísérlet azt igazolja, hogy a ragasztó masszába bekevert kobalt aktivátor kifejezetten előnyös hatással bír a prepreg masszában végbemenő kémiai reakciókra abban az esetben, ha a massza MMA monomert és/vagy poli-ckaprölaktont ts tartalmaz. Ekkor az aktivátor a két anyag határ .felölet én diffúzió útján átjut a .ragasztóból a prepreg .mátrix-anyagába, és beindítja az abban levő {perkarbonát, perbenzoát keverék) iniciátor bomlását, így egy időben történik meg a prepreg és a ragasztó-tömítő massza terhálósodása, a kompozit bandázs teljes vastagsásában történő megszilárdulása.
2. Példa
A ragasztó massza előállításához iöö kg nagyrugalmasságö vinilésztergyanfához, 3 kg tíxítfopizáiö adalékot (aktív kovasav típusú, pi. AEROS1L R202), 100 kg ATH-t, 10 kg mcíil-metakriiát (MMA) monomert keverünk. A masszához, a ragasztó kikeménvítése céljából inicíátorkéní .2 kg dlacíl-peroxidot és akdvátorként 2 kg alk.ilaromás-amín (DMA) 10 %-os oldatát használjuk. Ezt követően a prepreg máírixanyagához használt neroxid Iniciátor alacsony hőmérsékleten történő aktiválása céljából 2 kg Co-naftenát oldatot (1 to.meg% fent kobaltnak megfelelő koncentrációjú) is adagolunk a masszához. Az igy bekevert anyag szobahőmérsékleten legalább 30 percig viszkózusán folyós állapotú és legfeljebb 60 perc eheltével gélesedni kezd.
Á példa szerinti prepreg mátrixanyagának előállítása során szintén az előző példa szerinti; o-ftálsav etiiénglikol-propilénglikoi-maleinsavanhidrid El. arányú keverékéből szintetizált telítetlen poliésztergyanía 35 tömeg % sztlrolban készült oldatát használjuk, A prepreg mátrixanyagának alkotói a következők: 100 kg telítetlen poliésztergyanta, 3 kg MgÖ (magnéztnmoxid), 5 kg termoplasztikus polimer- (ACA cellulóz acetát), .10 kg poli-s-kaprolakton, 1(10 kg talkum, 2 kg iniciátor (0,5 kg perkarbonát, 1,5 kg t-butíl-perbeszoáf), amely komponenseket egyenként keverjük a telítetlen poiiészfergyantához, majd alaposan homogenizáljuk a keveréket, A mátrixanyagot az 1. példában leírt módon visszük fel az egyirányú, üvegszál erösítőanyag felületére, és készítjük el belőlük a prepreg szalagot.
A példa szerinti anyagok felhasználásával 4 m hosszúságú prepreg szalagot állítottunk elő. A kész szalag össztömege 4,1.2 kg, amelyben az üvegszál erősítőanyag mennyisége 1,72 kg. A bandázs kialakításához szükséges ragasztóanyag mennyisége;
♦ *
Ο,§5' kg. A prepreg szalagot összesen nyolc menetben építettük fel egy NÁ 150 mm acél cső felületén. Az acél csőben 0 °C hőmérsékletű vizet áwnnkatank.
A csőfal (amelynek felületén a tekercselt bevonatot kialakítottuk) hőmérséklete a művelet során Ö °C volt. A prepreg csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi (legkülső) rétegének hőmérsékletét (termoelem, segítségével) folyamatosan követtük.
A prepreg külső rétege 20 perc alatt érte el a .130 °C-ot, miközben a prepreg legbelső rétegének hőmérséklete a csőfal hőmérsékletével megegyezően szintén 0 °C volt.
A intést (a prepreg külső rétege hőmérsékletének stabilizálásával szabályozva) további 90 percen át folytattok. Ez alatt az idő alatt a bandázs teljes keresztmetszetében kikeményeáeíL
A kísérlet azt igazolja, hogy a ragasztó masszába- bekevert kobalt aktivátor kifejezett hatással van a prepreg masszában végbemenő kémiai, reakciókra. A meglepő jelenséget csak azzal magyarázluájnk, hogy a kobalt vegyület a- két anyag határfelületén diffúzió útján átjut a ragasztó masszából a prepreg mátrix-anyagába. A folyamatot a prepreg mátrixanyagába kevert poií-g-kaprolakton elősegíti.
3. Példa
A ragasztó massza előállításához 100 kg nagyrugalmasságú vinilészfergyantáboz, 5 kg metií-metakrilát (MMA) monomert. 3 kg fixitropizálő adalékot {aktív kovasav-géi típusó, pl. AEROSíL R2O2), valamint 100 kg ATH-t keverünk. A ragasztó kikeményítése céljából használt inieiátor 2 kg diacil-peroxid és 2 kg alkü-aromásamín (DMA) (10 tömeg % oldat), amely komponenseket, egyenként, szintén a masszához keverünk,. A prepreg mátrixanyagához használt -peroxid inieiátor alacsony hőmérsékleten történő aktiválása céljából 2 kg kobalt aktivátor (I tömeg % fém kobaltot tartalmazó) oldatot ís, valamint 0,5 kg acetilacetont adagolunk a masszához. Az így bekevert anyag (szobahőmérsékleten) legalább 30 percig viszkózusán folyós állapotú és legfeljebb 60 perc elteltével géíesední kezd.
A prepreg előállításához szükséges mátrixanyag céljára az előző példában is használt; o-ftálsav ctilénglikol-propílénglíkol-maleinsavanindrid 1.-.:1 arányú keverékéből szintetizált telítetlen poliésztergyanía 35 tömeg % sztirolfean készült oldatát használjuk. A prepreg mátrixanyagának alkotói a következők; 100 kg telítetlen pohésxlergyanta, 3 kg MgO (magnéxiumoxid), 5 kg termoplasznkus polimer (CAB cellulóz aeeto-buíirát), 100 kg tálkám, 2 kg inieiátor (0,5 kg -perkarhonát, 1,5 kg tbutil-perbenzoáí). A komponenseket egyenként adjuk a telítetlen políésziergyantához, majd a keveréket alaposon homogenizáljuk. A prepreg masszát az üvegszál erösítőanyaggal az előző példákban leírt módon egyesítjük.
Az előállítását követő 24 óra elteltével a prepreg feldolgozható állapotba kerül. A. felületéről -amely ekkor már nem ragacsos- a fonnaleválasztó fólia eltávolítható. Az igy készült prepreg szobahőmérsékleten 30 napig, 20 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten 90 napon át -a tulajdonságainak változása nélkül- ü ml un k A példa szerinti anyagok felhasználásával 4 m hosszúságú- prepreg szalagot állítottunk elő, A kész szalag össztömege <08 kg, amelyben az üvegszál erősítőanyag mennyisége
1,70 kg. A bandázs kialakításához szükséges ragasztóanyag mennyisége; 0,80 kg. A prepreg szalagot összesen nyolc menetben építettük fel egy NA 150 m acél cső felületén. Az acél csőben 0 °C hőmérsékletű vizet áramoltattunk.
Á csőfel (amelynek felületén a tekercselt bevonatot kialakítottuk) hőmérséklete a művelet során Ö °C volt, A prepreg csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi (legkülső) rétegének hőmérsékletét (termoelem segítségével) folyamatosan követtük.
A prepreg külső rétege 20 perc alatt érte el a 130 Alkot miközben: a prepreg legbelső rétegének hőmérséklete a csőfal hőmérsékletével megegyezően szintén 0 ÖC volt. A fűtést (a prepreg. külső rétege hőmérsékletének stabilizálásával szabályozva) további 60 percen át folytattuk. Ez alatt az idő alatt a bandázs teljes keresztmetszetében kikernényedett.
A kísérletek azt igazolja, hogy a ragasztó masszába bekevert kobalt aktívátor kifejezett hatással van a prepreg masszában végbemenő kémiai reakciókra. A meglepő jelenséget csak azzal magyarázhatjuk, hogy a kobalt vegyidet a két anyag határfelületén diffúzió útján átjut a ragasztó masszából a prepreg mátrix-anyagába. A folyamatot a ragasztóanyagba kevert neofedaoetes-elösegíti.
- pzéyba-· /
4. Példa
A bandázs felépítéséhez szükséges ragasztó massza előállításához 100 kg biszfenol-A alapú vínílésztergyantához. 10 kg metil-metakri lát (MMA) monomer, 5 kg tixotropizálo adalékot (aktív kovasav gél), valamint 50 kg taíkumot és 50 kg ATH-t keverünk. A ragasztó kikeményítése céljából iniciátorként 2 kg kumolhídroperoxldot és 1 kg ketonperoxidoí, akdvátorkénf 1 kg kobalt-naftenát (1 % €o tartalommal) és 0,1 kg DMA oldatot alkalmaztunk. Az így bekevert anyag szobahőmérsékleten legalább 30 percig viszkózusán folyós állapotú és legfeljebb 60 perc elteltével kezd «élesedni.
A. prepreg mátóranyagának előállítására i-étálsav neopenülghko.l-propilénglikolmaleinsavanbidrid bl mol-aráayú keverékéből szintetizált telítetlen, poliésztergyanta 35 tömeg % aztirolbatt készült oldatát használjuk. Ebhez, alapos homogén Ízálást kővetően a kővetkező komponenseket keverjük: 100 kg telítetlen poíiésztergyantához, 3 kg MgO 0 nagnézíumoxid), 5 kg termopíasztíkus polimer FVAc (polívíml-acetát)·, 3 kg poll-s-kaprolakton, 100 kg ΑΊΉ, 2 kg nagy bomlási hőmérsékletű iniciátor (perbenzoák). Az egyirányban orientált üvegszálas erősítöanyag Impregnálja a fenti összetételű mátrixanyaggal a korábbi példákban: leid módon történik. Az előállítását követő 24 óra elteltével a prepreg feldolgozható állapotba kerül. A. felületéről -amely ekkor már nem ragacsos- a formaleválasztó fólia eltávolítható. Az így készült prepreg szobahőmérsékleten 30 napig, 20 ®€-ot meg. nem haladó hőmérsékleten 90 napon át a tulajdonságainak változása nélkül- tárolható.
A példa szerinti anyagok felhasználásával 4 m hosszúságé prepreg szalagot állítottunk elő, A kész szalag össziömege 4,10 kg, amelyben az üvegszál erősítőanyag mennyisége 1,70 kg. A bandázs kialakításához szükséges ragasztóanyag mennyisége: 0,80 kg. A prepreg szalagot összesen nyolc menetben építettük fel egy NÁ 159 mm acél eső felületén. Az acél csőben ö CC hőmérsékletű vizet áramoltattunk. A csőfal (amelynek felületén a tekercselt bevonatot kialakítottuk) hőmérséklete a művelet során 0 °€ volt A prepreg csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi (legkülső) rétegének hőmérsékletét (tennoeiem segítségével) folyamatosan követtük. A prepreg külső rétege 29 pere alatt érte ei a 130 °C hőmérsékletet miközben a prepreg legbelső rétegének hőmérséklete 9 °C volt. A fűtést (a prepreg külső rétegének stabilizálásával szabályozva) további 60 percen át folytattuk. Ez alatt az idő alatt a bandázs teljes keresztmetszetében kikeményedeíi.
Ezen kísérlet is azt igazolja, hogy a ragasztó masszába bekevert kobalt aktívátor a két anyag határfelületén diffúzió útján átjut a ragasztó masszából a prepreg mátrixanyagába. A folyamatot a ragasztóanyagba keveri MMA monomer a korábbi példákhoz hasonlóan, azoknál kisebb mértékben elősegíti.
A telítetlen poliésztergyantaZvinliésztergyanta mátrixanyagot tartalmazó prepregragasztó massza anyagrendszer (kompozit. bandázs) 9°C körüli hőmérsékletű felülettel érintkezőén is teljes keresztmetszetében kikeményithefő oly módon, hogy a prepreg mátrixanyagába bekevert peroxid bomlását előidéző aktívátor a kétféle mátrixanyag határfelületén a ragasztó masszából a diffúzió útján olyan mennyiségben vándorol át a prepregbe, amely elegendő az abban levő telítetlen poliésztegyanta>’v.mités2lergy.an.ta komponens térhálósítására.
A ditfézíős folyamatot, ezáltal a prepreg kikeményitésének folyamatát is különféle adalékanyagok (mint pl. a prepreg. mátrix-anyagába kevert poli-s-kaprolakton, a ragasztó- masszába kevert különféle metakrilsav-észter monomerek,, illetve acetiiaceton) jelentős mértékben elősegítik, A folyamat szempontjából a kohaii-nafienáL illetve vanádium-naftenát aktíváiéiként történő alkalmazása egyenértékű.

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1, Hengerszimmetrikus szabadba telepített tárgyak szílárdságnövelő eljárása,, mely során poliésztergyanta és/vagy víníiésztergyanta alapú mátrixgyantával, szálerősítésű bandázsanyaggal valamint nagy rugalmasságú ragaszfókevemkkel kialakított külső bevonatot alkalmaznak, azzal jellemezve, hogy a gyantaősszetevőket előzetesen összekeverjük és homogenizáljak, a kész masszát felvisszük ferma-elválasztö PÉT fóliára,, a szálerösító anyagot átitatjuk, majd befedjük. külső fóliával, a mátrix anyagot összedolgozzuk kalander hengerek között szalaggá, a befedendő tárgyat előkészítjük az alábbi lépésekkel: zsírtalanítják, bevonjuk ragasztömasszávaí az egyenlőtlenségek kitöltésére, majd az ún, prepreg szalagot rásimítjuk és a tárgy köré tekerjük, legalább 5 rétegben, a prepreg rétegek közzé bevitt speciális ragasztó-íömitő masszával kialakított kompozit bandázst teljes vastagságában térháiósítjok a két anyagrendszer határfelületén diffúzió útján egymásba hatoló polimerizációs ínieiátor- aktivátor hatású anyagokkal a prepreg anyagába zsugorodást csökkentő, illetve a felület minőségét javító anyagot keverünk; az. aktivátor vegyületek eljuttatását felgyorsító anyagot keverünk és a bandázst annak külső felületére idomuló acéllemez fűtőíapokkal 130°C alatti hőmérsékletre fittjük lel.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az előre gyártott prepreg mátrix-anyaghoz; 25-40 tömeg% orto-Éálsav alapú telítetlen poliésztergyanta és/vagy izo~ftálsav alapú telítetlen poliésztergyanta 35 íömeg% sztírolban készült oldatát és/vagy ttovoíak-epoxi alapú vmilésztergyanía vagy ezek tetszőleges arányú keverékét, 5-10 iömeg% MgO-és/vagy ZnO és/vagy BaO és/vagy CaO, 1-5 fömeg% termopiasztíkus polimert: eellulőz-acem-butlrát és/vagy cellulóz acélát,
  3. 3-10 tömeg% poli-s-kaprolakton, 30-50 tötneg% töltőanyagként: aluminium-lúdrozid, mészkőliszt, talkum, kvarcliszt tetszőleges arányú keverékét, 0,5-3 römeg% inieiátorkéní: perkarbonát, dibenzoüperoxid, peroxí-dikarbonál, t-butil-perbenzoáí, acetilaceíonperoxídot, diketál, szerves hidroperoxid vagy ezek tetszőleges arányú keverékét használjuk, /
    X Az 1, igénypont szerinti eljárás- azzal jellemezve, hogy az előregyártóit prepregnöl \ kialakított kompozií bandázs rétegei közzé bevitt ragasztó- tömítő masszához 30-50 \ tömeg% telítetten poliésztergyantát és/vagy vinílészeíer-gvantát, 1-10 tömeg% (ínet)akrilsav-észter monomért, 1-5 tömegük tixitropízáló adalékot, 30 - 50 tömegéé alnminium-hidroxidot és/vagy mészkő!isztet, és/vagy talkumot, vagy ezek tetszőleges arányú keverékét, 1 ~5 tömeg% diaeilperoxidoí, ketonpemxidot, kumolhidroperoxídot, vagy ezek tetszőleges arányú keverékét 0,1-1 tömegét N,N-dimetílaml.int és/vagy 0,1-1 tőmeg% N,N-dietí:lanilinl, 1.-5 tömeg% kobali-naífenáí 154-os oldatát, 1-5 tömeg% vanádium-naftenát 1-5 %- -os oldatát és 0,5-1,0 tÖmeg% aceril-aceíoní használunk.
  4. 4, Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy prepreg anyag előállítására egyirányban orientált szálas erősítőanyagot alkalmazunk, amely 10-50 cm széles és bosszúsága a bevonandó tárgy kerületétől függően 1-30 méter.
    * * *♦ -X
  5. 5. Az L. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a prepreg előállítására felhasznált gyanták íéthálősításáhöz 0,5-3 íomeg% inicíátort: perkarbonátot, dibenzoilperoxidot, peroxi-ílikarbonátot, t-feutíl-perbenzoáíot, acetilaceton-pero-xidot, diketálí, szerves hidroperoxidot vagy ezek tetszőleges arányú keverékét használjuk.
    fe Az 1, Igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bandázs külső felületére, kereszt-méretének megfelelő szélességű és kerületének megfelelő hosszúságú 1 mm vastagságú saválló acéllemezt -erősítünk, melynek felületére együttesen kb. 5 KW hőteljesí'tméuy leadására alkalmas szabályozható feíopatronokat helyezünk el egyenletesen, közben mérjük folyamatosan a csőfalhoz legközelebbi és attól legtávolabbi rétegnek -a hőmérsékletét.
  6. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a prepreg mátrix anyagába a zsugorodás csökkentése és a felület minőségének javítására 3-10 tőmeg% ροίί*εkaprolaktont keverünk.
  7. 8. Az 1. Igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az áktivátor vegyületek eljuttatásának tél gyorsításához 0,5-1,0 tömeg% aeetll-acetoní és 1-10 tomeg% (met)akrtlsav~észter monomert keverünk a ragasztő-töroítö masszához,
  8. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a legkisebb görbületi sugárként a bandázsok cső átmérőjével egyenlő átmérőt alkalmazunk.
HU0401172A 2004-06-11 2004-06-11 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects HU227555B1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0401172A HU227555B1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects
US11/570,271 US7537666B2 (en) 2004-06-11 2005-06-10 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects
EP20050757485 EP1773922A1 (en) 2004-06-11 2005-06-10 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects
UAA200700219A UA89635C2 (ru) 2004-06-11 2005-06-10 Способ укрепления композитной структурой объектов, расположенных на открытом воздухе
PCT/HU2005/000065 WO2005121224A1 (en) 2004-06-11 2005-06-10 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects
EA200700006A EA012153B1 (ru) 2004-06-11 2005-06-10 Способ армирования композитных изделий объектов, расположенных на открытом воздухе

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0401172A HU227555B1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0401172D0 HU0401172D0 (en) 2004-08-30
HUP0401172A2 HUP0401172A2 (en) 2006-03-28
HU227555B1 true HU227555B1 (en) 2011-08-29

Family

ID=89985291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0401172A HU227555B1 (en) 2004-06-11 2004-06-11 Method for arming composit-fabrication of open-air located objects

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7537666B2 (hu)
EP (1) EP1773922A1 (hu)
EA (1) EA012153B1 (hu)
HU (1) HU227555B1 (hu)
UA (1) UA89635C2 (hu)
WO (1) WO2005121224A1 (hu)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9371476B1 (en) * 2011-09-22 2016-06-21 Engineered Bonding Solutions, LLC Structural adhesive compositions
WO2014081652A2 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Cytec Industries Inc. Bonding of composite materials
CN103254798B (zh) * 2013-04-09 2015-12-23 刘庆芳 一种含有氧化锌的粉末涂料及其制备方法
EP2894136B1 (en) 2014-01-08 2019-12-04 The Boeing Company Improved method of making fire resistant sustainable aircraft interior panels
CN111421852B (zh) * 2020-04-01 2021-11-16 国际竹藤中心 一种多壁层耐候性植物纤维增强风管的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2099753B (en) * 1981-06-08 1984-11-14 Permabond Adhesivees Ltd Polyester-polyolefin laminates
US4446259A (en) * 1982-09-30 1984-05-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of a blend of a glycidyl acrylic polymer and a reactive polysiloxane
US5268223A (en) * 1991-05-31 1993-12-07 Amoco Corporation Toughened fiber-reinforced composites
WO1994005499A1 (en) * 1992-09-09 1994-03-17 Clock Spring Company L.P. High tensile strength composite reinforcing bands and methods for making same
US6103779A (en) * 1995-04-26 2000-08-15 Reinforced Polmers, Inc. Method of preparing molding compositions with fiber reinforcement and products obtained therefrom
US6713144B2 (en) * 1999-12-28 2004-03-30 Nippon Shokubai Co., Ltd. Multilayer material

Also Published As

Publication number Publication date
EP1773922A1 (en) 2007-04-18
EA200700006A1 (ru) 2007-12-28
HU0401172D0 (en) 2004-08-30
US7537666B2 (en) 2009-05-26
WO2005121224A1 (en) 2005-12-22
HUP0401172A2 (en) 2006-03-28
UA89635C2 (ru) 2010-02-25
EA012153B1 (ru) 2009-08-28
US20070292621A1 (en) 2007-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10814584B2 (en) Kits and methods for fiber composites including partially-cured resinous materials for the reinforcement of physical structures
WO2006034653A1 (fr) Composite de fibre de carbone permettant de reparer et de renforcer les conduites presentant des defectuosites et procede d&#39;application
USRE27061E (en) Method of making a reinforced composite concrete pipe
HU227555B1 (en) Method for arming composit-fabrication of open-air located objects
US3888712A (en) Method for producing fiberglass reinforced plastic composite pipes
RU192353U1 (ru) Рукав для ремонта трубопровода большого диаметра
CN116373354A (zh) 拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺
JP2001214573A (ja) 建築用補強材及びその製造方法
JP2020157588A (ja) 積層体及び多層管
RU192354U1 (ru) Рукав для ремонта трубопровода
KR102097273B1 (ko) 저수축형 비굴착용 함침튜브 제조 및 이를 이용한 비굴착 전체보수 및 부분보수 공법
US3380259A (en) Manufacture of reinforced composite concrete pipe-line constructions
JPS6047124A (ja) 防食被覆方法
KR101209270B1 (ko) Grp를 이용한 관 내부 라이닝 방법
JPH02163586A (ja) 含浸モルタル層を有する多層管
JP6229241B2 (ja) ダクト及びパイプラインの内張り用の新規な、樹脂で含浸された繊維管
WO2023008097A1 (ja) 構造物保護シート及び補強された構造物の製造方法
JP4088716B2 (ja) 硬化性液体の注入および補強方法
JP2016104561A (ja) 既設管更生用ライニング材及びそれを用いた既設管の更生方法
JPH0314621B2 (hu)
JP3843437B2 (ja) 管壁の補修材および補修方法
JP2024027419A (ja) 繊維マット、該繊維マットで構成された繊維強化樹脂材及び該繊維強化樹脂材を用いた管状ライニング材
JPH03251432A (ja) 耐食性強化プラスチック管の製造方法
JP2012001665A (ja) シート材、配管部材及びシート材の製造方法
KR20190074918A (ko) 줄눈의 보강 방법

Legal Events

Date Code Title Description
FA9A Lapse of provisional patent protection due to relinquishment or protection considered relinquished