RU2057767C1 - Полимерный композиционный материал - Google Patents
Полимерный композиционный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057767C1 RU2057767C1 RU93032017A RU93032017A RU2057767C1 RU 2057767 C1 RU2057767 C1 RU 2057767C1 RU 93032017 A RU93032017 A RU 93032017A RU 93032017 A RU93032017 A RU 93032017A RU 2057767 C1 RU2057767 C1 RU 2057767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon fibers
- carbon
- matrix
- copolymer
- polysulfonic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Использование: производство углепластиков на основе полисульфоновой матрицы и углеродных армирующих волокон. Сущность изобретения: полимерный композиционный материал содержит полисульфоновую матрицу и углеродные волокна, причем углеродные волокна содержат на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер, состоящий из звеньев метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты в молярном соотношении от 49,5:49,5:1 до 49: 49: 2 в количестве 0,52 - 5,0% от массы волокна при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродные армирующие волокна, содержащие сополимер, 25 - 75; полисульфоновая матрица остальное. Использование в качестве аппретирующего слоя указанного сополимера позволяет в 1,8 - 2,2 раза повысить межслоевую прочность при сдвиге полисульфоновых углепластиков. 1 табл.
Description
Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, в частности к углепластикам на основе полисульфоновой матрицы и углеродных армирующих волокон.
Известны полимерные композиционные материалы [1, 2] в которых углеродные волокна совмещают с матрицами на основе алифатических полиамидов, полиолефинов, термопластичных полиэфиров для создания углепластиков с повышенной ударной вязкостью и коррозионной стойкостью.
Основными недостатками таких композиций является недостаточная теплостойкость термопластичной матрицы и ее сравнительно низкая жесткость, что не позволяет в полной мере реализовать возможности углеродного наполнителя.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является полимерный композиционный материал, в котором углеродные волокна совмещают с теплостойкой термопластичной матрицей на основе полисульфона [3]
Основным недостатком такой композиции является низкая прочность сцепления компонентов на границе раздела. Низкая прочность сцепления на границе раздела обуславливает низкие значения межслоевой прочности при сдвиге полисульфонового углепластика и, как следствие этого, невысокие характеристики при других видах нагружения, особенно при сжатии.
Основным недостатком такой композиции является низкая прочность сцепления компонентов на границе раздела. Низкая прочность сцепления на границе раздела обуславливает низкие значения межслоевой прочности при сдвиге полисульфонового углепластика и, как следствие этого, невысокие характеристики при других видах нагружения, особенно при сжатии.
Техническим результатом изобретения является повышение межслоевой прочности при сдвиге композиционного материала.
Технический результат достигается тем, что в полимерном композиционном материале на основе полисульфоновой матрицы и армирующих углеродных волокон, углеродные волокна дополнительно содержат на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер, состоящий из звеньев метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты при молярном соотношении указанных звеньев от 49,5:49,5:1 до 49:49:2 в количестве 0,5-5,0% от массы волокна, при следующем соотношении компонентов материала, мас. углеродные волокна, содержащие на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер, 25-75; полисульфоновая матрица остальное.
В качестве матрицы используют полисульфон базовой марки ПС-Н (ТУ 6-05-1969-84) или его модификации, в качестве армирующего наполнителя нити или ленты из углеродных волокон.
Для получения аппрета используют метакриловую кислоту (МРТУ 6-09-1768-64), диэтиленгликоль (МРТУ 6-09-6131-69) и бензосульфокислоту (МРТУ 6-09-3578-67). Указанные мономеры наносят на поверхность углеродных волокон из раствора их в смеси в воде.
Сополимер, используемый в качестве аппретирующего слоя, состоит из звеньев метакриловой кислоты (мономер 1), диэтиленгликоля (мономер 2) и бензосульфокислоты (мономер 3) при соотношении указанных звеньев от 49,5: 49,5: 0,1 до 49:49:2,0 мол. соответственно. Аппретирующий слой получают сополимеризацией мономера 1, мономера 2 и мономера 3 на поверхности углеродных волокон в процессе их термообработки при 115-125оС в течение 1 ч.
П р и м е р 1. Углепластик, состоящий из матрицы на основе полисульфона (ПС-Н, ТУ 6-06-1969-84) из углеродной ленты типа ЭЛУР-П (ТУ 6-06-486-81) без замасливателя с промышленной окислительной обработкой, содержит на поверхности волокон 2,0% метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты в соотношении 49:49:2 мол. соответственно. Содержание наполнителя с аппретирующим слоем из указанного сополимера на поверхности волокон составляет 85 мас. Свойства композиции приведены в таблице.
П р и м е р ы 2-23. Составы композиций и их свойства приведены в таблице.
Изготовление композиций в примерах 1-23 включает следующие основные операции: обработку ленты ЭЛУР-П из углеродных нитей водным раствором смеси метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты с различной концентрацией и соотношением компонентов, термообработку ленты для удаления воды и сополимеризации мономеров при 115-125оС в течение 1 ч, сборку пакета заготовки из слоев углеродной ленты ЭЛУР-П и пленки полисульфона с различным соотношением слоев: прессование пакета при 295оС в течение 45 мин при давлении 2,0 МПа.
Прототип. Углепластик, состоящий из матрицы на основе полисульфона (ПС-Н) и углеродной ленты типа ЭЛУР-П без замасливателя (аппрета) с промышленной окислительной обработкой. Содержание матрицы составляет 35 мас. содержание наполнителя 65 мас. Свойства композиции приведены в таблице.
Представленные результаты показывают, что использование в качестве аппретирующего слоя указанного сополимера позволяет в 1,8-2,2 раза повысить межслоевую прочность при сдвиге полисульфоновых углепластиков (при содержании армирующего наполнителя 65-75 мас.).
Claims (1)
- ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ на основе полисульфидной матрицы и армирующих углеродных волокон, отличающийся тем, что углеродные волокна дополнительно содержат на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер на основе метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты при молярном соотношении звеньев указанных мономеров 49,5 49,5 1 49 49 2 соответственно в количестве 0,5 5,0% от массы волокна при следующем соотношении компонентов материала, мас.Углеродные волокна, содержащие на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер 25 75
Полисульфоновая матрица Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032017A RU2057767C1 (ru) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Полимерный композиционный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032017A RU2057767C1 (ru) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Полимерный композиционный материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2057767C1 true RU2057767C1 (ru) | 1996-04-10 |
RU93032017A RU93032017A (ru) | 1996-05-10 |
Family
ID=20143553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93032017A RU2057767C1 (ru) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Полимерный композиционный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057767C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536969C2 (ru) * | 2013-04-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Полимерный композиционный материал и способ его получения |
RU2556109C1 (ru) * | 2014-07-09 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления конструкционного термопластичного углепластика |
RU2611512C2 (ru) * | 2011-12-23 | 2017-02-27 | Сайтек Текнолоджи Корп. | Композитные материалы, содержащие проводящие нанонаполнители |
RU2708586C2 (ru) * | 2018-02-15 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Полимерный композит и способ его получения |
RU2712612C1 (ru) * | 2019-05-16 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеродных волокон и композиционные материалы на их основе |
RU2741505C1 (ru) * | 2020-03-16 | 2021-01-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Полиэфирэфиркетонный углеволокнистый композит и способ его получения |
RU2767549C1 (ru) * | 2021-04-01 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Композиционные материалы на основе полифениленсульфида, углеродных волокон и способ их получения |
RU2803603C2 (ru) * | 2022-02-25 | 2023-09-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеволокон и полимерные композиции на их основе |
-
1993
- 1993-06-17 RU RU93032017A patent/RU2057767C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Головкин Г.С., Дмитренко В.П., Иванова Н.Е., Мавлянова Н.Я. Конструктивные материалы на основе поликапроамида и углеродных наполнителей. - Пластические массы, 1986, N 12, с.26-28. * |
Патент Японии N 61-228026, кл. C 08J 5/04, 1986. * |
Сборник ВНИИМИ "Композиционные материалы на основе термопластической матрицы. Серия "Технология", Конструкции из композиционных материалов. Выпуск 1,1991, Зеленский Э.З. и др. Армированные пластики на основе термопластических связующих. * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611512C2 (ru) * | 2011-12-23 | 2017-02-27 | Сайтек Текнолоджи Корп. | Композитные материалы, содержащие проводящие нанонаполнители |
RU2536969C2 (ru) * | 2013-04-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Полимерный композиционный материал и способ его получения |
RU2556109C1 (ru) * | 2014-07-09 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ изготовления конструкционного термопластичного углепластика |
RU2708586C2 (ru) * | 2018-02-15 | 2019-12-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Полимерный композит и способ его получения |
RU2712612C1 (ru) * | 2019-05-16 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеродных волокон и композиционные материалы на их основе |
RU2741505C1 (ru) * | 2020-03-16 | 2021-01-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Полиэфирэфиркетонный углеволокнистый композит и способ его получения |
RU2767549C1 (ru) * | 2021-04-01 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) | Композиционные материалы на основе полифениленсульфида, углеродных волокон и способ их получения |
RU2803746C2 (ru) * | 2022-02-17 | 2023-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеродных волокон и полимерный композит |
RU2803603C2 (ru) * | 2022-02-25 | 2023-09-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеволокон и полимерные композиции на их основе |
RU2819115C1 (ru) * | 2023-03-15 | 2024-05-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированных углеволокон и наполненный ими полимерный композит |
RU2811395C1 (ru) * | 2023-03-17 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированного углеволокна и полиэфирэфиркетонный композиционный материал |
RU2816362C1 (ru) * | 2023-04-03 | 2024-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированного углеволокна и армированная полимерная композиция на ее основе |
RU2816425C1 (ru) * | 2023-04-03 | 2024-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ получения аппретированного углеволокна и полимерный композиционный материал на его основе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4800113A (en) | Fiber reinforced thermoplastic articles and process for the preparation thereof | |
RU2057767C1 (ru) | Полимерный композиционный материал | |
KR950018225A (ko) | 유리장섬유폴리프로필렌과 폴리프로필렌의 용융성형용 혼합물 | |
JP2604347B2 (ja) | 被覆された伸長鎖のポリエチレン繊維 | |
EP0407880B1 (en) | Multilayer containers and method of making same | |
EP0708134A3 (en) | Method for bonding aromatic polyamide fibers to rubber compositions | |
EP0424841B1 (en) | Speaker diaphragm and method for making it | |
JP3450893B2 (ja) | ポリアミド含有ポリマー混合物及びそれからなる成形品 | |
ES2113737T3 (es) | Mezclas de acrilatos y estratificados obtenidos con estas mezclas. | |
US5523076A (en) | Artificial nail composition | |
ATE56032T1 (de) | Durch geschnittene fasern verstaerkte hitzehaertbare harzzusammensetzung. | |
EP0340877A1 (en) | Ballistic structure | |
CA1255043A (en) | Thermoplastic polymer compositions | |
US4041235A (en) | Synthetic resin composition | |
RU93032017A (ru) | Полимерный композиционный материал | |
EP0136540A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von schlagzähen Polyamidformmassen | |
US2762735A (en) | Laminated fibrous glass material | |
US5935666A (en) | Recipient comprising an outer rigid housing and an inner flexible bag | |
US5232776A (en) | Polymeric films with improved low coefficient of friction material coated thereon | |
JPH0978045A (ja) | 接着剤組成物 | |
US3874985A (en) | Strapping formed by bonding co-extending filaments with a polymeric composition | |
US5139877A (en) | Chemical composition for improving the wettability of synthetic polymeric materials for use in composite applications, synthetic materials coated therewith and composites produced therefrom | |
JPS592290B2 (ja) | 透明性および柔軟性にすぐれた共重合ポリアミドの製造法 | |
GB1592228A (en) | Orthopaedic bandage | |
JPS585243A (ja) | 芳香族ポリアミド繊維とゴム配合物との接着方法 |