***1 •) lowtl Int. Cl.4 C08J 5/06 D01F 9/12 Twórcy wynalazku: Joanna Izbicka* Stanislawa Spychaj, Tadeusz Spychaj, Waclaw Królikowski, Hanna Kossobudzka, Kazimierz Skoczkowski Uprawniony z patentu: Politechnika Szczecinska, Szczecin; Zaklady Elektrod Weglowych "1 Maja", Racibórz /Polska/ SPOSÓB AKTYWACOI POWIERZCHNI WLÓKIEN WEGLOWYCH STOSOWANYCH DO WZMACNIANIA KOMPOZYTÓW Przedmiotem wynalazku jest sposób aktywacji powierzchni wlókien weglowych stosowanych do wzmacniania kompozytów w szczególnosci epoksydowych.Powierzchnia wlókna weglowego przed nalozeniem preparacji polimerowej jest aktywowana w celu zwiekszenia adhezyjnosci polimeru do wlókna.Znany jest chemiczny sposób aktywacji powierzchni wlókien weglowych, polega¬ jacy na utlenianiu w stezonym wrzacym kwasie azotowym lub stezonym wrzacym nadtlenku wodoru.W wyniku procesu utleniania na powierzchni wlókna weglowego powstaje grupy -OH i -C00H odpo¬ wiedzialne za wiazanie polimeru z wlóknem weglowym. Odpowiedni poziom grup -OH i -C00H zabezpiecza aie na powierzchni wlókna weglowego regulujac czas utleniania, który wynosi od 0,5 do 2 godzin. Po procesie utleniania, przed nalozeniem polimeru, wlókno plucze sie w wodzie destylowanej az do uzyskania odczynu obojetnego wody pluczacej.Znany jest takze elektrochemiczny sposób aktywacji wlókna weglowego, polegajacy na utlenianiu elektrochemicznym w roztworze lugu na przyklad wodorotlenku sodowego. Utlenia¬ nie prowadzi sie w roztworach rozcienczonych lugu, zaleznie od stezenia przy gestosci pradu 0,7 - 1,5 A/m w czasie od 5 - 10 minut. Wlókno weglowe po utlenieniu elektrochemicznym jest plukane w wodzie destylowanej az do uzyskania odczynu obojetnego wody pluczacej.W stopniu dostatecznym odpowiadajacym potrzebom, aktywuje sie powierzchnie wlókna weglowego, stosujac utlenianie powietrzem w podwyzszonej temperaturze do 670 K.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu aktywacji powierzchni wlókien weglo¬ wych stosowanych do wzmacniania kompozytów w szczególnosci epoksydowych.Zgodnie z wynalazkiem sposób aktywacji powierzchni wlókien weglowych stosowa¬ nych do wzmacniania kompozytów w szczególnosci epoksydowych przez przesycenie roztworem poli- 148 9212 148 921 merofilnym, polega na tym, ze wiazke wlókna weglowego przesyca sie roztworem wodnym zywicy epoksyaminosilanowej, zawierajacym 0,5 - 3% wagowych zywicy rozcienczonej wode destylowane lub zdejonizowane oraz 0,05 - 0,5% wagowych niejonowego srodka powierzchniowo-czynnego, po czym po przesyceniu wlókna, suszy sie w podwyzszonej temperaturze, najkorzystniej w zakresie temperatur 390 - 415 K do obnizenia zawartosci wilgoci do poziomu 0,8 - 1,0% wagowych.Kompozyty epoksydowe zawierajece wlókno weglowe aktywowane z naniesione preparacje epoksyaminosilanowe posiadaje zwiekszone o 30 - 50% wytrzymalosc adhezyjne w porównaniu z kompozytami zawierajecymi wlókno weglowe nieaktywowane bez preparacji* Nizej podany przyklad aktywacji powierzchni wlókien weglowych blizej objasnia sposób wedlug wynalazku* Przyklad* Roztwór wodny kompozycji' epoksyaminosilanowej o stezeniu 40% wagowych rozcienczono do 1,25% wagowych wode destylowane o temperaturze otoczenia * 290 K, mieszajec w czasie dodawania wody do kompozycji. Nastepnie ciegle mieszajec dodano 0,1% wago¬ wych niejonowego srodka powierzchniowo-czynnego w postaci Dyspergatora NNO. Identyczny efekt uzyskano stosujec inne niejonowe srodki powierzchniowo-czynne jak Rokacet S-10, Rokwinol 60 oraz Rokatend N-10* Po wymieszaniu skladników roztwór naniesiono na wlókno weglowe przesycajec wiezke wlókna przez okres okolo 2 minut* Nastepnie suszono w temperaturze 400 K przez okolo 7 minut i okreslono zawartosc wilgoci we wlóknie, która wyniosla 1% wagowych* Oznaczono takze zawartosc preparacji epoksyaminosilanowej na wlóknie weglowym metode termiczne w temperaturze 523 K w atmosferze argonu, która wyniosla 0,9% wagowych* Wytrzymalosc adhezyjna kompozytu epoksydowego zawierajecego wlókno weglowe aktywowane preparacje epoksyaminosilanowe zwiekszyla sie o 50% w porównaniu z wytrzymaloscia kompozytu epoksydowego zawierajecego wlókno weglowe nieaktywowane bez preparacji* Zastrzezenie patentowe Sposób aktywacji powierzchni wlókien weglowych stosowanych do wzmacniania kompozy¬ tów, w szczególnosci epoksydowych przez przesycenie roztworem polimerofilnym, znamienny t y m, ze wiezke wlókna weglowego przesyca sie roztworem wodnym zywicy epoksyaminosilanowej, zawierajecym 0,5 - 3% wagowych zywicy rozcienczonej wode destylowane lub zdejonizowane oraz 0,05 - 0,5% wagowych niejonowego srodka powierzchniowo-czynnego, po czym po przesyceniu wlók¬ na, suszy sie w podwyzszonej temperaturze, najkorzystniej w zakresie temperatur 390 - 415 K do obnizenia zawartosci wilgoci do poziomu 0,8 - 1,0% wagowych* Pracownia Poligraficzna UP RP. Naklad 100 egz.Cena 1500 zl PL