RU2170745C2 - Method of hardening composite material - Google Patents

Method of hardening composite material Download PDF

Info

Publication number
RU2170745C2
RU2170745C2 RU99116579A RU99116579A RU2170745C2 RU 2170745 C2 RU2170745 C2 RU 2170745C2 RU 99116579 A RU99116579 A RU 99116579A RU 99116579 A RU99116579 A RU 99116579A RU 2170745 C2 RU2170745 C2 RU 2170745C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
curing
heating
binder
temperature
hardening
Prior art date
Application number
RU99116579A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99116579A (en
Inventor
Н.А. Вербицкая
Original Assignee
Саратовский государственный технический университет
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 Саратовский государственный технический университет filed Critical Саратовский государственный технический университет
Priority to RU99116579A priority Critical patent/RU2170745C2/en
Publication of RU99116579A publication Critical patent/RU99116579A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2170745C2 publication Critical patent/RU2170745C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of polymers. SUBSTANCE: described is method of hardening composite materials by stepwise heating and maintenance till hardened composite material is formed (heating is carried out from room temperature to 1280132 C at rate of 0.8+1.2 C/min), is maintained at above-indicated temperature for 28-32 minutes and is thereafter heated to 175+1 C at rate of 1.8-2.2 C/min. During heating and maintenance operation at isotherm temperatures, values of electric conduction and loss tangent of dielectric are constantly measured, and hardening process is completed till above-indicated vales with respect to time are attained. Polymeric materials are visually homogeneous with respect to volume and have stable (99%) degree of hardening. EFFECT: simplified process, improved quality of materials due to attaining pore-free matrix which is ENFB binder and conducting hardening composite materials using method of preparing pore-free matrix. 3 ex, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе эпоксифенольного связующего марки ЭНФБ, которые могут найти применение при получении препрегов. The invention relates to the field of production of composite materials based on epoxyphenol binder grade ENFB, which may find application in the preparation of prepregs.

Связующее ЭНФБ состоит из смеси следующих компонентов: эпоксинаволачной смолы ЭН-6, анилинофенолформальдегидной смолы СФ-341 А, фурфурилглицидилового эфира ЭФУ, катализатора УП-605/3 и спирто-ацетоновой смеси (Технологическая инструкция ТИ 59-1004-82. Приготовление, контроль качества и хранение связующих 5-211Б, ЭНФБ. Копия выписки прилагается). The ENPB binder consists of a mixture of the following components: EN-6 epoxywoven resin, SF-341 A anilinophenol formaldehyde resin, EFU furfuryl glycidyl ether, UP-605/3 catalyst and alcohol-acetone mixture (Technological instruction TI 59-1004-82. Preparation, quality control and storage of binders 5-211B, ENFB. A copy of the statement is attached).

Известен режим автоклавного формования углепластика КМУ-4 на связующем ЭНФБ /Технологическая инструкция ТИ 59-1004-82. Режим автоклавного формования углепластика КМУ-4 на связующем ЭНФБ п/я А-3396), который является наиболее близким по технической сущности способом отверждения композиционного материала на основе эпоксифенольного связующего ЭНФБ путем ступенчатого нагревания и выдержки до получения отвержденного композиционного материала. The known mode of autoclave molding of carbon fiber KMU-4 on a binder ENFB / Technological instruction TI 59-1004-82. The autoclave molding mode of carbon fiber reinforced plastic KMU-4 on a binder ENFB p / A A-3396), which is the closest in technical essence to the method of curing a composite material based on epoxyphenolic binder ENFB by stepwise heating and holding until a cured composite material is obtained.

Согласно известному способу проводят нагрев до (80±1)oC за 20-30 мин при создании вакуума 0,08-0,09 МПа (0,8-0,9 кгс/см2) с последующим выключением вакуумного насоса и соединением вакуумной системы с атмосферой, дальнейшим подъемом температуры до второй температурной точки (110±7oC) в течение 10-15 мин при достижении давления к этому времени 0,6 МПа (6 кгс/см2), подъемом температуры до третьей температурной точки, изменяющейся в зависимости от типа наполнителя (165±5oC) для КМУ-4 или (175±5oC) для КМУ-43 с выдержкой на данной точке в течение 6 ч. То есть, нагрев в среднем осуществляют со скоростью 2-3oC/мин с выключением вакуума в интервале 80-175oC с общим циклом термообработки порядка 7 ч. Охлаждение проводят со скоростью 0,5-1,0oC/мин до 40-50oC под давлением не менее 0,25 МПа (2,5 кгс/см2).According to the known method, heating is carried out to (80 ± 1) o C in 20-30 minutes when creating a vacuum of 0.08-0.09 MPa (0.8-0.9 kgf / cm 2 ), followed by turning off the vacuum pump and connecting the vacuum systems with the atmosphere, a further rise in temperature to a second temperature point (110 ± 7 o C) for 10-15 minutes when pressure reaches this time 0.6 MPa (6 kgf / cm 2 ), a rise in temperature to a third temperature point, changing depending on the type of filler (165 ± 5 o C) for KMU-4 or (175 ± 5 o C) for KMU-43 with holding at this point for 6 hours. That is, heating in media it is carried out at a speed of 2-3 o C / min with turning off the vacuum in the range of 80-175 o C with a total heat treatment cycle of about 7 hours. Cooling is carried out at a speed of 0.5-1.0 o C / min to 40-50 o C at a pressure of at least 0.25 MPa (2.5 kgf / cm 2 ).

Недостатком данного способа является длительный цикл отверждения (порядка 7 ч) и возможность получения некачественного материала из-за его прогрева на высокой технологической скорости на участке гелеобразования в температурном интервале 80-175oC с выключением вакуума при нарастающем давлении, что может привести к запиранию летучих, образующихся в процессе реакции отверждения (поликонденсации) внутри материала, и их последующему взрывному выходу, вызывающему коробление получаемого ПКМ. Кроме того, для разных типов наполнителей используется различная температура максимального отверждения, что делает режим неприемлемым для других видов наполнителей, причем длительное время термообработки при температуре максимального отверждения может вызвать дополнительную порчу материала вследствие термодеструкции.The disadvantage of this method is the long curing cycle (about 7 hours) and the possibility of obtaining low-quality material due to its heating at a high technological speed in the gelation area in the temperature range of 80-175 o C with the vacuum turned off at increasing pressure, which can lead to the blocking of volatile formed during the curing reaction (polycondensation) inside the material, and their subsequent explosive exit, causing warping of the resulting PCM. In addition, different types of fillers use different maximum curing temperatures, which makes the mode unacceptable for other types of fillers, and a long heat treatment time at the maximum curing temperature can cause additional damage to the material due to thermal degradation.

Предлагаемым изобретением решаются следующие задачи: упрощается технология получения композиционных материалов на основе связующего ЭНФБ за счет возможности проведения режима отверждения с использованием одной и той же температуры отверждения для различных видов наполнителей, сокращения в два раза режима отверждения по сравнению с прототипом. При этом материалы получаются гарантированно без пор и воздушных включений со стабильной степенью отверждения 99%. Снижаются трудоэнергозатраты. The present invention solves the following problems: the technology of obtaining composite materials based on the ENPB binder is simplified due to the possibility of curing using the same curing temperature for different types of fillers, halving the curing mode compared to the prototype. At the same time, the materials are obtained guaranteed without pores and air inclusions with a stable degree of cure of 99%. Reduced labor costs.

Для достижения этого технического результата в способе отверждения композиционных материалов на основе эпоксифенольного связующего ЭНФБ, осуществляемого путем ступенчатого нагревания и выдержки до получения отвержденного композиционного материала, осуществляют нагревание от комнатной температуры до 128-132oC со скоростью 0,8-1,2oC/мин, выдерживают при этой температуре материал в течение 28-32 мин, затем нагревают до (175 ± 2)oC со скоростью 1,8-2,2oC/мин, выдерживают при этой температуре до получения отвержденного материала, причем в ходе нагрева и выдержки материала при данных температурах проводят постоянное измерение величин электропроводимости и тангенса угла диэлектрических потерь, а процесс отверждения завершают при достижении постоянных во времени значений указанных величин.To achieve this technical result, in the method of curing composite materials based on epoxyphenol binder ENBF, carried out by stepwise heating and holding until a cured composite material is obtained, heating is carried out from room temperature to 128-132 o C at a speed of 0.8-1.2 o C / min, the material is kept at this temperature for 28-32 min, then heated to (175 ± 2) o C at a speed of 1.8-2.2 o C / min, kept at this temperature until a cured material is obtained, and heating progress and exposure of the material at these temperatures, a constant measurement of the electrical conductivity and the tangent of the dielectric loss angle is carried out, and the curing process is completed when constant values of these values are reached in time.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. В печь со смотровым окном, нагреваемую по заданному режиму, помещают бюкс с 1 мл связующего ЭНФБ и электрофизическую ячейку в виде высокой стеклянной пробирки с вставленными в нее двумя медными электродами (диаметр рабочего электрода - 1 см), расстояние между электродами - 1 см), куда заливают связующее ЭНФБ в количестве 30 мл. Смотровое окно печи позволяет визуально наблюдать картину отверждения материала. Тонкий слой связующего в бюксе с открытой поверхностью позволяет имитировать слой связующего на стеклоткани, вид продукта между электродами электрофизической ячейки - толстый слой связующего в многослойных композитах или монолитных толстостенных изделиях. Example 1. In a furnace with a viewing window, heated according to a given mode, a bottle with 1 ml of ENPB binder and an electrophysical cell in the form of a high glass tube with two copper electrodes inserted into it (diameter of the working electrode is 1 cm) are placed, the distance between the electrodes is 1 cm), where the binder ENFB is poured in an amount of 30 ml. The inspection window of the furnace allows you to visually observe the picture of the curing of the material. A thin layer of a binder in a box with an open surface allows you to simulate a layer of a binder on fiberglass, the type of product between the electrodes of the electrophysical cell is a thick layer of a binder in multilayer composites or monolithic thick-walled products.

Бюкс и ячейку с образцом связующего ЭНФБ нагревают по режиму: со скоростью 1,0oC/мин до 130oC с выдержкой на этой температуре в течение 30 мин, со скоростью 2,0oC/мин до температуры максимального отверждения 175oC с выдержкой на этой температуре до достижения постоянных значений электропроводимости G, контролируя конец отверждения по достижении постоянных значений тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ). Продукт отверждения визуально однороден, монолитен, без воздушных включений и пор. Данные электрофизического анализа отверждения связующего ЭНФБ по данному режиму представлены в таблице 1.The box and the cell with the ENBF binder sample are heated according to the regime: at a speed of 1.0 o C / min to 130 o C with holding at this temperature for 30 minutes, at a speed of 2.0 o C / min to a temperature of maximum cure of 175 o C holding at this temperature until constant values of electrical conductivity G are achieved, controlling the end of curing after reaching constant values of the dielectric loss tangent (tan δ). The curing product is visually homogeneous, monolithic, without air inclusions and pores. Data electrophysical analysis of the curing of the binder ENBF for this mode are presented in table 1.

Как видно из данных таблицы, значения G и tg δ стабилизируются через 192 мин нагрева. Дальнейшее нагревание в течение 60 мин не изменило показаний электрофизических параметров, что говорит о полном протекании отверждения при 192 мин нагрева. Изменение электропроводимости от ее максимального значения 3,300 μS (65oC) в конце отверждения произошло на 3 порядка: 0,0036 μS (175oC), что говорит о глубоком отверждении материала и его высоких диэлектрических свойствах.As can be seen from the table, the values of G and tan δ stabilize after 192 minutes of heating. Further heating for 60 min did not change the readings of the electrophysical parameters, which indicates the complete course of curing at 192 min of heating. The change in electrical conductivity from its maximum value of 3.300 μS (65 o C) at the end of curing occurred by 3 orders of magnitude: 0.0036 μS (175 o C), which indicates a deep cure of the material and its high dielectric properties.

Условия отверждения связующего ЭНФБ по этому режиму приведены в таблице 2, опыт 5. The conditions for curing the binder ENBF in this mode are shown in table 2, experiment 5.

Аналогично этому примеру проведения оптимального режима отверждения связующего ЭНФБ проведена серия экспериментов проведения режима отверждения связующего ЭНФБ для обработки условий, не вызывающих визуальной порчи материала при наименьшем времени термообработки, т.е. оптимальная скорость V1 подъема температуры до температуры изотермической ступеньки Т1, температура изотермы Т1, oC, время выдержки на ней τ1, скорость нагрева V2 до температуры максимального отверждения температуры изотермы Т2.Similarly to this example of conducting the optimal curing regime of a binder, ENBF, a series of experiments was carried out to conduct a curing regime of a binder ENBF to treat conditions that did not cause visual damage to the material at the shortest heat treatment time, i.e. the optimal speed V 1 of raising the temperature to the temperature of the isothermal step T 1 , the temperature of the isotherm T 1 , o C, the exposure time τ 1 on it, the heating rate V 2 to the temperature of maximum curing of the temperature of the isotherm T 2 .

Из таблицы 2 видно, что однородный материал получается при минимальных граничных условиях термообработки (опыт 4): скорости V1 = 0,8oC/мин, Т1= 128oC, τ1 = 38 мин, V2 = 1,8oC/мин и при максимальных граничных условиях термообработки (табл. 2, опыт 6): скорости V1=1,2oC/мин, T1=132oC, τ1 = 32 мин, V2 = 2,2oC/мин.From table 2 it is seen that a homogeneous material is obtained under the minimum boundary conditions of heat treatment (experiment 4): speeds V 1 = 0.8 o C / min, T 1 = 128 o C, τ 1 = 38 min, V 2 = 1.8 o C / min and at the maximum boundary conditions of heat treatment (table. 2, experiment 6): speeds V 1 = 1.2 o C / min, T 1 = 132 o C, τ 1 = 32 min, V 2 = 2.2 o C / min

Как видно из данных таблицы 2 (опыты 2, 3, 7-10), изменение V1 на ± 0,05oC/мин; температуры первой изотермы Т1 на ± 3oC; V2 на ±3oC/мин и времени изотермы τ1 на ± 3 мин вызывает образование воздушных включений и пор в связующем ЭНФБ. Нагрев со скоростью 0,5oC/мин до Т1 с выдержкой на ней в течение 30 минут и дальнейший подъем температуры со скоростью 2,0oC/мин до температуры максимального отверждения дает однородный материал, но время отверждения затягивается.As can be seen from the data in table 2 (experiments 2, 3, 7-10), the change in V 1 ± 0.05 o C / min; the temperature of the first isotherm T 1 ± 3 o C; V 2 at ± 3 o C / min and the time of the isotherm τ 1 at ± 3 min causes the formation of air inclusions and pores in the binder ENBF. Heating at a speed of 0.5 o C / min to T 1 with holding on it for 30 minutes and a further rise in temperature at a speed of 2.0 o C / min to the temperature of maximum cure gives a homogeneous material, but the curing time is delayed.

На основании вышеизложенного установлены следующие границы предельных значений условий отверждения: V1 = 0,8-1,2oC/мин, τ1 = 28-32 мин, V2=1,8-2,2oC/мин, Т1= 128-132oC. Для удобства отсчета при дальнейшем проведении эксперимента были выбраны оптимальные параметры (табл. 2, опыт 5): V1 = 1,0oC/мин, Т1=130oC, τ1 = 30 мин, V2 = 2,0oC/мин.Based on the foregoing, the following boundaries of the limiting values of the curing conditions were established: V 1 = 0.8-1.2 o C / min, τ 1 = 28-32 min, V 2 = 1.8-2.2 o C / min, T 1 = 128-132 o C. For the convenience of reference during the further experiment, the optimal parameters were selected (Table 2, experiment 5): V 1 = 1.0 o C / min, T 1 = 130 o C, τ 1 = 30 min, V 2 = 2.0 o C / min.

Пример 2. На основе связующего ЭНФБ (ТИ 59 1004-82) и углеродной ленты ЛУП-02 (ТУ 6-06-31-218-78) готовят заготовку препрега. Из углеленты вырезают полоску длиной 50 см и шириной 4 см. Полоску пропускают через пропиточную ванну со связующим ЭНФБ, соединяют с фторопластовой лентой такого же размера и пропускают через регулирующий отжимной валик (натяжение ленты 19 нм), после чего со скоростью 2,0 м/мин заготовка протягивалась через три зоны подсушки по лентотракту термостатируемой печи, температура которых составила 60-75-50oC. Углелента, пропитанная связующим ЭНФБ плотностью 1,03 г/см3, исходной концентрации 55% и подсушенная в трехзонной печи, анализировалась на содержание связующего: содержание летучих в растворимой части, которые составляли, соответственно, мас.%: 36; 2,0; 95, затем тройным слоем наматывались на стеклянный стержень. На нее накладывался медный электрод, заложенный между двумя слоями стеклоткани Т-10-80 (ГОСТ 19170-73), пропитанной также ЭНФБ и подсушенной по тем же зонам 60-75-50oC трехзонной печи. Затем, снова три слоя препрега на основе углеленты ЛУП-02 тройным слоем наматывались поверх медного электрода и стеклоткани Т-10-80. От медного электрода и от самого препрега на основе ЛУП-02 и ЭНФБ, составляющего собой электроизмерительную ячейку, протягивались провода в экранированной и фторопластовой оболочке для их подключения к измерителю типа Е-7-8. Стеклоткань Т-10-80 служила изолятором медного электрода от наполнителя-углеленты ЛУП-02, которая сама обладает высокой электропроводностью, что может исказить измерения электрофизических параметров при отверждении связующего или сделает их невозможными, если ее не изолировать. Обеспечить надежную изоляцию можно лишь с использованием не менее 2-х слоев стеклоткани Т-10-80. При более тонкой изоляции возможно замыкание между металлическим электродом и углелентой. Изготовленную ячейку помещают в середину печи, задают нагрев от комнатной температуры со скоростью 1,0oC/мин до 130oC, выдерживают на 130oC в течение 30 мин, далее нагревают со скоростью 2,0oC/мин до 175oC и выдерживают на этой температуре до достижения сначала постоянных значений электропроводимости, а затем и тангенса угла диэлектрических потерь. Данные электрофизических измерений представлены в таблице 3.Example 2. On the basis of the binder ENFB (TI 59 1004-82) and carbon tape LUP-02 (TU 6-06-31-218-78), a prepreg blank is prepared. A strip of 50 cm long and 4 cm wide is cut out of the carbon tape. The strip is passed through an impregnation bath with an ENPB binder, connected to a fluoroplastic tape of the same size and passed through a control squeeze roller (tape tension 19 nm), after which at a speed of 2.0 m / min preform was drawn through three drying oven thermostated at lentotraktu zone whose temperature was 60-75-50 o C. Uglelenta impregnated binder ENFB density of 1.03 g / cm 3, an initial concentration of 55% and dried in a three-zone furnace was analyzed for containing s binding: the volatile content in the soluble portion, which were, respectively, wt%: 36;. 2.0; 95, then a triple layer wound on a glass rod. A copper electrode was placed on it, placed between two layers of T-10-80 fiberglass (GOST 19170-73), also impregnated with ENPB and dried in the same zones of 60-75-50 o C of a three-zone furnace. Then, again, three layers of the LUP-02 carbon-based prepreg were wound in a triple layer over the copper electrode and T-10-80 fiberglass. From the copper electrode and from the prepreg itself, based on LUP-02 and ENFB, which is an electrical measuring cell, wires were stretched in a shielded and fluoroplastic sheath for their connection to an E-7-8 type meter. The T-10-80 fiberglass fabric served as an insulator of a copper electrode from LUP-02 filler-carbon tape, which itself has high electrical conductivity, which can distort the measurement of electrical parameters during curing of the binder or make them impossible if it is not isolated. Reliable insulation can only be achieved using at least 2 layers of T-10-80 fiberglass. With finer insulation, a short circuit between the metal electrode and carbon tape is possible. The manufactured cell is placed in the middle of the furnace, the heating is set from room temperature at a speed of 1.0 o C / min to 130 o C, kept at 130 o C for 30 minutes, then heated at a speed of 2.0 o C / min to 175 o C and they are kept at this temperature until, first, constant conductivity is reached, and then the dielectric loss tangent. The data of electrophysical measurements are presented in table 3.

Как видно из данных таблицы 3, препрег на основе ЛУП-02 и ЭНФБ также отверждается на три порядка ниже по значениям электропроводимости от ее максимума, т.е. так же, как и само связующее: углепластик обладает высокими диэлектрическими свойствами. Однако, влияние наполнителя оказывается на времени отверждения, которое составляет 210 мин, т.е. на 18 мин больше времени отверждения чистого связующего ЭНФБ. Таким образом, введение неразрушающего электрофизического контроля позволяет точно определить время отверждения и выдержку его на температуре отверждения, не позволяя ни передерживать, ни недодерживать материал на температуре максимального отверждения, а следовательно, и получать изделия высокого качества. Образцы пластика исследовались на глубину отверждения методом экстракции в спирто-ацетоновой смеси (1: 2). Данные из трех параллелей показали устойчивую степень отверждения по массе препрега, которая составила 99%. Пластик после отверждения - монолитен, без расслоений. As can be seen from the data in Table 3, the prepreg based on LUP-02 and ENFB also cures three orders of magnitude lower in electrical conductivity from its maximum, i.e. the same as the binder itself: carbon fiber has high dielectric properties. However, the effect of the filler is on the cure time, which is 210 minutes, i.e. 18 min longer than the cure time of the pure ENPB binder. Thus, the introduction of non-destructive electrophysical control allows you to accurately determine the curing time and holding it at the curing temperature, not allowing you to overexposure or under-hold the material at the maximum curing temperature, and therefore to obtain high quality products. Plastic samples were examined to the depth of cure by extraction in an alcohol-acetone mixture (1: 2). Data from three parallels showed a steady degree of cure by weight of the prepreg, which was 99%. The plastic after curing is monolithic, without delamination.

Пример 3. Для оценки режима отверждения композиционного материала на связующем ЭНФБ с другим наполнителем - стеклотканью Т-10-80, т.е. приемлемости режима в случае разных наполнителей, готовится образец препрега на основе Т-10-80 и ЭНФБ. Стеклоткань Т-10-80 в течение 1 ч прогревают в термопечи при 100oC для удаления следов влаги. Затем стеклоткань пропитывают 10 мин в том же связующем ЭНФБ, подсушивают на воздухе в течение 10 мин, нарезают слоями 10х10 мм каждый, берут по 4 слоя для 3-х образцов. Один помещают между электродами прижимной ячейки с диаметром рабочего электрода 4 мм, два других подвешивают в свободном состоянии рядом с ячейкой в середине печи. Провода от ячейки подсоединяют к измерителю типа Е-7-8 и под контролем электрофизического метода проводят нагрев образцов по заданному режиму: от комнатной температуры со скоростью 1,0oC/мин до 130oC с выдержкой на 130oC в течение 30 мин и далее, нагревая образцы со скоростью 2,0oC/мин до 175oC с выдержкой на этой температуре до достижения сначала постоянных значений электропроводимости, а затем тангенса угла диэлектрических потерь. Данные измерений электрофизических параметров представлены в таблице 4.Example 3. To assess the curing mode of the composite material on a binder ENFB with another filler - fiberglass T-10-80, i.e. the acceptability of the regime in the case of different fillers, prepreg sample is prepared on the basis of T-10-80 and ENPB. Fiberglass T-10-80 for 1 h is heated in a thermal furnace at 100 o C to remove traces of moisture. Then the glass fabric is impregnated for 10 minutes in the same ENPF binder, dried in air for 10 minutes, cut into 10x10 mm layers each, 4 layers are taken for 3 samples. One is placed between the electrodes of the pressure cell with a diameter of the working electrode of 4 mm, the other two are suspended in a free state next to the cell in the middle of the furnace. The wires from the cell are connected to a type E-7-8 meter and, under the control of the electrophysical method, the samples are heated according to the specified mode: from room temperature at a rate of 1.0 o C / min to 130 o C with a shutter speed of 130 o C for 30 min and further, heating the samples at a speed of 2.0 o C / min to 175 o C with holding at this temperature until first the constant conductivity values are reached, and then the dielectric loss tangent. The measurement data of the electrophysical parameters are presented in table 4.

Как видно из данных таблицы 4, полное отверждение пластика на основе Т-10-80 и ЭНФБ наступает через 196 мин прогрева по заданному режиму. Образец также проходит отверждение на три порядка ниже от максимального значения электропроводимости. Степень отверждения, измеряемая методом экстракции в спирто-ацетоне в аппарате Сокслета трех образцов, отвержденных по данному режиму, как и в опыте на примере 3, показала устойчивое значение 99%. Стеклопластик после отверждения также монолитен, без расслоений. As can be seen from the data in table 4, the complete curing of the plastic based on T-10-80 and ENFB occurs after 196 minutes of heating according to the specified mode. The sample also undergoes curing three orders of magnitude lower from the maximum value of electrical conductivity. The degree of curing, measured by the extraction method in alcohol-acetone in the Soxhlet apparatus of three samples cured in this mode, as in the experiment in Example 3, showed a steady value of 99%. Fiberglass after curing is also monolithic, without delamination.

Таким образом, способ получения отвержденного композиционного материала по изобретению, включающий двухступенчатый режим отверждения, позволяет независимо от условий загрузки, вида наполнителя, получать визуально однородные по объему полимерные материалы: стекло- или углепластики со стабильной степенью отверждения порядка 99%, а также сократить почти в два раза длительность отверждения при получении композиционного материала, что в свою очередь существенно сократит трудо-энергозатраты. При этом упрощается и технология получения КМ на основе ЭНФБ. Thus, the method for producing the cured composite material according to the invention, including a two-stage curing mode, allows, regardless of loading conditions, type of filler, to obtain visually uniform polymer materials: glass or carbon fiber with a stable degree of cure of the order of 99%, and also reduce almost twice the curing time upon receipt of the composite material, which in turn will significantly reduce labor and energy costs. At the same time, the technology for producing CMs based on ENFB is also simplified.

Claims (1)

Способ отверждения композиционного материала на основе эпоксифенольного связующего марки ЭНФБ, включающий ступенчатое нагревание компонентов материала от комнатной температуры до максимальной температуры отверждения и выдержкой на ней до получения отвержденного материала, отличающийся тем, что вначале компоненты нагревают до Т1 = 128 - 132oC с скоростью V1 = 0,8 - 1,2oC/мин, выдерживают при Т1 в течение τ1 = 28 - 32 мин, после чего нагревают до максимальной температуры отверждения (175 ± 1)oC со скоростью V2 = 1,8 - 2,2oC/мин, причем в ходе нагревания проводят постоянное измерение величин электропроводимости и тангенса угла диэлектрических потерь, а процесс отверждения завершают при достижении постоянных во времени значений указанных величин.The method of curing a composite material based on an epoxyphenol binder grade ENFB, comprising the stepwise heating of the components of the material from room temperature to the maximum curing temperature and holding on it until a cured material is obtained, characterized in that at first the components are heated to T 1 = 128 - 132 o C with a speed V 1 = 0.8 - 1.2 o C / min, incubated at T 1 for τ 1 = 28 - 32 min, and then heated to a maximum curing temperature (175 ± 1) o C with a speed of V 2 = 1, 8 - 2,2 o C / min, wherein during the heating Provo ny continuous measurement of conductivity values and loss tangent, and the curing process is complete upon reaching constant time values of said quantities.
RU99116579A 1999-07-27 1999-07-27 Method of hardening composite material RU2170745C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116579A RU2170745C2 (en) 1999-07-27 1999-07-27 Method of hardening composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116579A RU2170745C2 (en) 1999-07-27 1999-07-27 Method of hardening composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99116579A RU99116579A (en) 2001-04-27
RU2170745C2 true RU2170745C2 (en) 2001-07-20

Family

ID=20223283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99116579A RU2170745C2 (en) 1999-07-27 1999-07-27 Method of hardening composite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2170745C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630799C2 (en) * 2015-05-29 2017-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Method of making composite material and apparatus for realising mentioned method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАХАРЕВА В.Е. и др. Полимеры в судовом машиностроении. - Л.: Судостроение, 1975. *
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ 59/1004-82. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630799C2 (en) * 2015-05-29 2017-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" Method of making composite material and apparatus for realising mentioned method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4506028A (en) Process for preparing a fuel cell electrode substrate comprising carbon fibers
US5219498A (en) Process for controlling curing and thermoforming of resins and composites
CN103264530B (en) A kind of preparation method of polyimide paper honeycomb core
NO117578B (en)
CN104446656A (en) Method for preparing oxidation resistant coating of porous carbon material
CN106116626A (en) A kind of preparation method of oxidation resistant carbon carbon composite heat-insulated material
CN103594214A (en) Composite PTC (positive temperature coefficient) material for normal temperature heat control
JP2000509331A (en) Process for making hollow fiber membranes for microfiltration, ultrafiltration or gas separation
CA1218818A (en) Process for production of heat-resistant, fiber- reinforced plastic
RU2170745C2 (en) Method of hardening composite material
CA1319479C (en) Pultrusion process
CN109179373B (en) Antioxidant carbon aerogel material and preparation method thereof
US4671754A (en) Apparatus for manufacturing porous polytetrafluoroethylene material
CN105384954B (en) A method of aramid fiber insulation film is prepared using aramid fiber resin
US5116551A (en) Method and apparatus for producing an article by microwave heating
RU2170746C2 (en) Method of hardening composite material
Jones et al. The effect of moisture on the expansion behaviour and thermal strains in GRP
GB2151221A (en) High strength oxidation resistant carbon/carbon composites
JPH0524876B2 (en)
CN109161098A (en) A kind of continuous glass-fiber reinforced polypropylene prepreg tape of hydrolysis and preparation method thereof
SU929444A1 (en) Method of making cylinders of reinforced plastics
EP0155337B1 (en) Method and apparatus for manufacturing porous polytetrafluoroethylene material
CN114736444B (en) Polymer-based conductive composite material for heat tracing belt and preparation method thereof
RU2028607C1 (en) Method of hardening composition materials on the base of phenolformaldehyde binder
RU2028214C1 (en) Method of reinforced plastics production