RU2260022C2 - Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing - Google Patents

Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing Download PDF

Info

Publication number
RU2260022C2
RU2260022C2 RU2002101669/04A RU2002101669A RU2260022C2 RU 2260022 C2 RU2260022 C2 RU 2260022C2 RU 2002101669/04 A RU2002101669/04 A RU 2002101669/04A RU 2002101669 A RU2002101669 A RU 2002101669A RU 2260022 C2 RU2260022 C2 RU 2260022C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
resin
weight
parts
hybrid
Prior art date
Application number
RU2002101669/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002101669A (en
Inventor
Л.М. Кришнев (RU)
Л.М. Кришнев
В.И. Колганов (RU)
В.И. Колганов
И.А. Егоренков (RU)
И.А. Егоренков
Н.Г. Беккужев (RU)
Н.Г. Беккужев
Original Assignee
Федеральное унитарное Государственное предприятие Производственное объединение АВАНГАРД
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 Федеральное унитарное Государственное предприятие Производственное объединение АВАНГАРД filed Critical Федеральное унитарное Государственное предприятие Производственное объединение АВАНГАРД
Priority to RU2002101669/04A priority Critical patent/RU2260022C2/en
Publication of RU2002101669A publication Critical patent/RU2002101669A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2260022C2 publication Critical patent/RU2260022C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to hybrid binding agents based on epoxy triphenolic resin designated for reinforced plastics with enhanced corrosion resistance and thermal stability and to methods for their preparing. A binding agent comprises epoxy triphenolic resin, plasticizing agent as a diluting agent representing resin DEG-1, resol-phenolformaldehyde resin SF-340A as a hardening agent and mixture of acetone, ethyl alcohol and petroleum and/or coal toluene as a solvent. Anti-static additive, antipyrene additive, crystalline sodium alumosilicate and a filling agent can be added to the binding agent composition additionally. A filling agent can be in forms of monolith or hollow thread-like crystals, finely divided powder-like filling of monolith, hollow, scaly and fibrous particles. The combination of components taken in the definite ratios and carrying out a method for preparing a binding agent at enhanced temperatures and in the definite sequence of addition of components into reactor and assigned temperature-temporal regimens of their stirring and dissolving provides the improvement of properties of the binding agent. Monolith composites as product of hardening binding agents elicit improved physical-mechanical, heat-physical, electric and anti-static properties with the density value 0.96-1.1 g/cm3, the mass content of nonvolatile substances 55-63% and the gelatinizing time 4-8 min at temperature 160-200°C. The claimed invention can be used in preparing prepregs by impregnation method of glass-organo-coal-filled filling agents, among them caproamide, basalt, polyphene and fibers with different lubricants, dressings and other coatings.
EFFECT: improved and valuable properties of binding agent.
50 cl, 3 dwg, 67 tbl, 20 ex

Description

Изобретение относится к теплоэрозионностойким связующим на основе эпоксидных смол, предназначенных для изготовления стекло-угле-боро-органопластиковых изделий с повышенной коррозионностойкостью, термостабильностью, а также изделий из композиционных волокнистых материалов, которые эксплуатируются в условиях воздействия на них высокоэнтальпийных скоростных потоков газов и/или в условиях длительного воздействия на них агрессивных сред дымовых газов и может быть использовано в ракетно-космической промышленности, авиасудостроении, а также и в ряде других отраслей народного хозяйства - машиностроении, железнодорожном транспорте, атомной, нефтегазовой и химической промышленности, в отраслях большой и малой энергетики, медицине, строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях.The invention relates to heat-erosion-resistant binder based on epoxy resins intended for the manufacture of glass-carbon-boron-organoplastic products with increased corrosion resistance, thermal stability, as well as products from composite fibrous materials that are operated under conditions of exposure to highly enthalpy high-speed gas flows and / or in long-term exposure to aggressive environments of flue gases and can be used in the rocket and space industry, aircraft manufacturing, and also in a number of other sectors of the national economy - mechanical engineering, railway transport, nuclear, oil and gas and chemical industries, in the fields of large and small energy, medicine, construction, agriculture and other industries.

В частности, оно может быть широко использовано при создании и ремонте трубопроводов различного класса и назначения, контейнеров и цистерн для перевозки грузов, изделий авиакосмической техники, например, при создании силовых и/или защитных обшивок судов и летательных аппаратов, труб и трубопроводов для большой и малой энергетики, контейнеров различного класса и назначения, пусковых труб, шахтных и/или дымовых стволов и т.д.In particular, it can be widely used in the creation and repair of pipelines of various classes and purposes, containers and tanks for the transport of goods, aerospace products, for example, when creating power and / or protective linings for ships and aircraft, pipes and pipelines for large and small energy, containers of various classes and purposes, launch tubes, mine and / or smoke shafts, etc.

Известно связующее для стеклотекстолитов на основе эпокситрифенольной (ЭТФ), анилинофенолоформальдегидной (АФФ) смол и органического растворителя (авт. свид. SU №226146, кл. C 08 L 63/04, 1968). Недостатком этого связующего является низкая жизнеспособность "препрегов" на его основе, а также низкая межслоевая трансверсальная и сдвиговая прочность пластиковых конструкционных изделий на основе этих "препрегов", что приводит к растрескиванию и расслоению их как в процессе изготовления (при намотке, термообработке, съеме с оправок, механической обработке), так и при эксплуатации.Known binder for fiberglass based on epoxytriphenol (ETF), anilinophenol formaldehyde (AFP) resins and an organic solvent (ed. Certificate. SU No. 226146, class C 08 L 63/04, 1968). The disadvantage of this binder is the low viability of the "prepregs" based on it, as well as the low interlayer transverse and shear strength of plastic structural products based on these "prepregs", which leads to cracking and delamination of them as in the manufacturing process (during winding, heat treatment, removal with mandrels, machining), and during operation.

Известно модифицированное гибридное связующее, образованное из эпокситрифенольной смолы и смеси анилиноформальдегидной и новолачной фенолформальдегидной смол, в пластиках, на основе которого снижение растрескивания достигается введением фенолформальдегидной новолачной смолы по авт. свид. SU №726137, кл. C 08 L 63/04, 1977 г. Недостатком связующего является низкая сдвиговая, изгибная, трансверсальная прочность трубчатых пластиковых оболочек, изготавливаемых методами намотки.A modified hybrid binder is known, formed from an epoxytriphenol resin and a mixture of aniline-formaldehyde and novolac phenol-formaldehyde resins, in plastics, on the basis of which reduction of cracking is achieved by the introduction of phenol-formaldehyde novolac resin according to ed. testimonial. SU No. 726137, class C 08 L 63/04, 1977. The disadvantage of the binder is the low shear, bending, and transverse strength of tubular plastic shells made by winding methods.

При намотке, термообработке, съеме с оправок и мехобработке трубчатых пластиковых изделий на основе этого связующего образуются высокие внутренние напряжения, ведущие к растрескиванию материала. Оба вида связующих имеют недостатки - повышенную текучесть, пористость и низкую прочность на сдвиг и отрыв, которые препятствуют их использованию для изготовления пластиковых намотанных изделий.During winding, heat treatment, removal from mandrels and machining of tubular plastic products based on this binder, high internal stresses are formed, leading to cracking of the material. Both types of binders have disadvantages - increased fluidity, porosity and low shear and tear strength, which prevent their use for the manufacture of wound plastic products.

В производстве листовых текстолитов эти недостатки в значительной степени удается скомпенсировать путем подбора режима полимеризации связующего. В производстве же трубчатых изделий, изготавливаемых методами непрерывной послойной намотки, приходится снижать температуры опорных валов намоточного станка до температур 50-70°С.In the production of sheet PCBs, these shortcomings can largely be compensated for by selecting the mode of binder polymerization. In the production of tubular products manufactured by continuous layer-by-layer winding, it is necessary to reduce the temperatures of the support shafts of the winding machine to temperatures of 50-70 ° C.

В свою очередь, низкие значения температур опорных валов намоточного станка не позволяют достаточно полно удалять летучие продукты из каждого слоя материала наматываемого на оправку трубчатого изделия и это ведет к резкому ухудшению физико-механических, теплофизических и электрических свойств материала изделий, в частности, трансверсальной прочности, прочности на изгиб, тангенса угла диэлектрических потерь и других характеристик.In turn, the low temperatures of the support shafts of the winding machine do not allow completely to remove volatile products from each layer of material wound on the mandrel of the tubular product and this leads to a sharp deterioration in the physicomechanical, thermophysical and electrical properties of the product material, in particular, transversal strength, bending strength, dielectric loss tangent and other characteristics.

Для получения трубчатых изделий с высокими физико-механическими свойствами, в частности, с высокой трансверсальной прочностью, необходимо применять более высокие температуры (100-130°С) опорных валов намоточного станка, что при использовании указанных связующих ведет к резкому увеличению вытекания связующего и/или неравномерному распределению связующего по длине и толщине трубчатого изделия. А это, в свою очередь, вызывает снижение соответствующих характеристик пластика.To obtain tubular products with high physicomechanical properties, in particular, with high transverse strength, it is necessary to apply higher temperatures (100-130 ° C) of the support shafts of the winding machine, which when using these binders leads to a sharp increase in the flow of the binder and / or uneven distribution of the binder along the length and thickness of the tubular product. And this, in turn, causes a decrease in the corresponding characteristics of plastic.

Наиболее близким аналогом, прототипом изобретения, является связующее по авт. свид. SU №1036730А, кл. С 08 L 63/00; В 32 В 17/04 от 19.05.82 г. (бюлл. №31 от 23.08.83 г.). Это связующее также содержит эпокситрифенольную ЭТФ и феноланилиноформальдегидную смолы и органический растворитель - смесь изопропилового спирта и толуола.The closest analogue, the prototype of the invention, is a binder according to ed. testimonial. SU No. 1036730A, cl. C 08 L 63/00; B 32 B 17/04 of 05/19/82 (bull. No. 31 of 08/23/83). This binder also contains epoxytriphenol ETF and phenolaniline formaldehyde resins and an organic solvent - a mixture of isopropyl alcohol and toluene.

Для повышения физико-механических и электрических характеристик материала трубчатых цилиндров и улучшения технологии их изготовления в связующее-прототип по авт. свид. SU №1036730А дополнительно введена тиксотропная добавка - линейный олигоэфируретан (ОЭУ) с концевыми фенилкабаматными группами в количестве 21-37%.To improve the physico-mechanical and electrical characteristics of the material of the tubular cylinders and improve the technology of their manufacture in a binder-prototype according to ed. testimonial. SU No. 1036730A additionally introduced a thixotropic additive - linear oligoesterurethane (OEU) with terminal phenylcabamate groups in an amount of 21-37%.

Введение олигоэфируретана резко снижает текучесть связующего при намотке пропитанной и доведенной до состояния "препрега" ткани в условиях температуры валов 100-130°С и, в то же время, не влияет на жизнеспособность "препрега"-полуфабриката.The introduction of oligoesterurethane sharply reduces the fluidity of the binder during winding of the fabric soaked and brought to the “prepreg” state under conditions of roll temperatures of 100-130 ° C and, at the same time, does not affect the viability of the “prepreg” semi-finished product.

Основные недостатки связующего по авт. свид. №1036730А:The main disadvantages of the binder for ed. testimonial. No. 1036730A:

- связующее имеет достаточно высокую вязкость (более 1Па·с.), поскольку в нем присутствуют такие компоненты, как анилин, связывающий свободный формальдегид в смоле, и олигоэфируретан (ОЭУ), который при наличии 3,5-9,0 мас.ч. в смоле резко снижает вязкость связующего;- the binder has a fairly high viscosity (more than 1Pa · s.), since it contains components such as aniline, which binds free formaldehyde in the resin, and oligoester urethane (OEU), which in the presence of 3.5-9.0 wt.h. in resin sharply reduces the viscosity of the binder;

- связующее неоптимально с точки зрения пропитки тканных наполнителей, в большинстве случаев более технологичными являются смолы с малой динамической вязкостью, такие смолы легко проникают в тонкие поры сложной структуры; оптимальные значения вязкости связующих, применяемых для получения "препреговых" тканных наполнителей и/или для "мокрой" намотки, лежат в интервале от 0,1 до 1 Па·с (при контроле вязкости по вискозиметру В3-4 это составляет 15-85 с); связующее с такой вязкостью легко заполняет поры диаметром 5-6 мкм;- the binder is not optimal from the point of view of impregnation of tissue fillers, in most cases resins with low dynamic viscosity are more technologically advanced, such resins easily penetrate into thin pores of complex structure; the optimal viscosity values of the binders used to obtain “prepreg” tissue fillers and / or for “wet” winding are in the range from 0.1 to 1 Pa · s (this is 15-85 s when controlling viscosity with a B3-4 viscometer) ; a binder with such a viscosity easily fills pores with a diameter of 5-6 microns;

- связующее имеет недостаточно высокую жизнеспособность, особенно при повышенных температурах; для связующего по авт. свид. №1036730А эта зависимость жизнеспособности от температуры представлена в табл.1.- the binder does not have a sufficiently high viability, especially at elevated temperatures; for a binder testimonial. No. 1036730A, this dependence of viability on temperature is presented in table 1.

Таблица 1
Жизнеспособность гибридного связующего по авт. свид. №1036730А
Table 1
Hybrid Binder Viability by Auth. testimonial. No. 1036730A
Температура, КTemperature, K 293293 313313 353353 393393 413413 Температура, °СTemperature ° C 20twenty 4040 8080 120120 140140 Жизнеспособность связующего по авт. свид. №1036730АViability of the binder according to ed. testimonial. No. 1036730A 4-5 суток4-5 days 2-3 суток2-3 days 90-110 минут90-110 minutes 10-15 минут10-15 minutes 4-8 минут4-8 minutes

Приведенные выше данные показывают, что это связующее нельзя использовать при формовании крупногабаритных многотоннажных изделий из композиционных волокнистых материалов, поскольку циклы их изготовления составляют более 6 суток.The above data show that this binder cannot be used when forming large-sized large-tonnage products from composite fibrous materials, since their manufacturing cycles are more than 6 days.

Здесь следует отметить, что вязкость связующего по авт. свид. №1036730 А может значительно меняться как в процессе приготовления связующего, так и в процессе его переработки в "препреговые" наполнители и в процессе их намотки на оправку в связи с процессом структурирования, то есть исходное значение вязкости этого связующего зависит от давности его приготовления и от условий хранения. Поэтому тщательный контроль температуры связующего является одним из способов поддержания его оптимальной вязкости, а следовательно, и качества пропитки.It should be noted that the viscosity of the binder according to ed. testimonial. No. 1036730 A can vary significantly both during the preparation of the binder and during its processing into “prepreg” fillers and during their winding on a mandrel in connection with the structuring process, that is, the initial viscosity value of this binder depends on the age of its preparation and storage conditions. Therefore, careful control of the temperature of the binder is one of the ways to maintain its optimal viscosity, and therefore the quality of the impregnation.

Нагрев связующего в пределах его рабочей температуры существенно улучшает пропитку даже при меньших количествах наносимого на арматуру связующего, что дает возможность некоторого регулирования объемного содержания волокнистого наполнителя в полимерном композите.Heating the binder within its operating temperature significantly improves the impregnation even with lower amounts of the binder applied to the reinforcement, which allows some control of the volume content of the fibrous filler in the polymer composite.

С точки зрения оптимальной прочности и жесткости силовых композитов объемное содержание волокнистого наполнителя и связующего должно находиться в соотношениях 2,3:1, то есть наполнителя - 70 мас.ч., связующего - 30 мас.ч.From the point of view of optimum strength and stiffness of power composites, the volume content of the fibrous filler and binder should be in the ratio of 2.3: 1, that is, filler - 70 parts by weight, binder - 30 parts by weight

Однако пределы рабочей зоны этого связующего резко ограничены и по температуре (20-70°С), и по времени разогрева (120 мин). Эти факторы резко ограничивают технологический регламент связующего, его технологичность.However, the limits of the working zone of this binder are sharply limited both in temperature (20-70 ° С) and in heating time (120 min). These factors sharply limit the technological regulations of the binder, its manufacturability.

К недостатку связующего-прототипа следует отнести и тот факт, что при переработке оно выделяет большое количество летучих продуктов - более 7%, в том числе фенола и анилина. Количество и динамика выделения летучих этого связующего оказывает существенное влияние на пористость пластиков на его основе и, как следствие этого, на физико-механические и другие их свойства.The disadvantage of the prototype binder should be attributed to the fact that during processing it emits a large number of volatile products - more than 7%, including phenol and aniline. The amount and dynamics of the release of volatiles of this binder has a significant effect on the porosity of plastics based on it and, as a consequence, on the physical, mechanical and other properties thereof.

Основными недостатками связующего по авт. свид. №1036730 А являются: большая усадка и низкая степень отверждения; для связующего этого типа степень отверждения обычно находится в пределах 94-97%, тогда как для высококачественных связующих она должна достигать 97-99%.The main disadvantages of the binder according to ed. testimonial. No. 1036730 A are: large shrinkage and low degree of cure; for a binder of this type, the degree of cure is usually in the range of 94-97%, while for high-quality binders it should reach 97-99%.

Усадка связующего является следствием образования трехмерной структуры полимера в процессе ее отверждения, когда при химическом взаимодействии изменяются расстояния между молекулами мономера и других компонентов связующего. Усадка оценивается относительным изменением размеров изделия после намотки и после отверждения на технологической оправке. Наличие армирующего наполнителя в композиции препятствует свободной усадке связующего, приводит к образованию внутренних напряжений, наиболее существенных на границе двух фаз.Binder shrinkage is a consequence of the formation of a three-dimensional polymer structure during its curing, when during the chemical interaction the distances between the monomer molecules and other components of the binder change. Shrinkage is estimated by the relative size change of the product after winding and after curing on a technological mandrel. The presence of a reinforcing filler in the composition prevents the free shrinkage of the binder, leads to the formation of internal stresses, the most significant at the boundary of the two phases.

Введение в состав связующего по авт. свид. №1036730 А олигоэфируретана снижает отрицательное воздействие усадки, но не устраняет его полностью. Кроме того, при введении олигоэфируретана в связующее происходит значительное снижение теплостойкости и ухудшение физико-механических и теплофизических свойств пластиков на его основе при повышенных температурах (свыше 160°С), а при снижении олигоэфируретана в связующем (ниже 4%) вообще наступает растрескивание цилиндрических труб и вытекание связующего в процессе намотки и термообработки изделий на его основе.Introduction to the composition of the binder by ed. testimonial. No. 1036730 A oligoesterurethane reduces the negative effects of shrinkage, but does not completely eliminate it. In addition, with the introduction of oligoester in a binder, there is a significant decrease in heat resistance and deterioration of the physicomechanical and thermophysical properties of plastics based on it at elevated temperatures (above 160 ° C), and when oligoetherurethane in a binder (below 4%) decreases, cracking of cylindrical pipes generally occurs and leakage of the binder in the process of winding and heat treatment of products based on it.

Связующее по авт. свид. №1036730 А имеет и другие недостатки:Binder by author testimonial. No. 1036730 A has other disadvantages:

- в композитах на его основе не обеспечивается защита от накопления зарядов статического электричества;- in composites based on it, protection against the accumulation of charges of static electricity is not provided;

- композиты на его основе имеют невысокие межслоевые отрывные (трансверсальные) и сдвиговые характеристики;- Composites based on it have low interlayer tear-off (transverse) and shear characteristics;

- изделия на основе этого связующего имеют низкую прочность на изгиб, отрыв и сдвиг, низкую ударную вязкость, а потому изделия из композиционных волокнистых материалов на его основе неудовлетворительно работают в условиях вибрации и ударных нагрузок;- products based on this binder have low bending strength, separation and shear, low impact strength, and therefore products made of composite fibrous materials based on it do not work satisfactorily in conditions of vibration and shock loads;

- связующее имеет низкую адгезионную прочность (табл.2);- the binder has a low adhesive strength (table 2);

- связующее не универсально, оно пригодно для пропитки только стеклотканных структур из алюмосиликатных волокон с полотняным переплетением нитей; для других структур (саржевого, сатинового, вязально-прошивного, кордного) оно не эффективно; нерационально его использование и для пропитки тканных структур, образуемых из органических, угольных, полифеновых, капроамидных, углеродных, базальтовых волокон и их модификаций, поскольку это связующее по отношению к ним имеет очень низкую адгезионную прочность. Для возможности использования этого связующего для пропитки вышеназванных волокнистых тканных структур эти волокна снаружи должны покрываться специальными составами - аппретами и замасливателями, повышающими адгезию стекловолокон к связующему. Одновременно с этим даже для пропитки тканных наполнителей из алюмосиликатных волокон в это связующее необходимо также вводить аппретирующие добавки для увеличения адгезии к стекловолокну, что значительно удорожает стоимость готовой продукции и снижает ее конкурентоспособность.- the binder is not universal, it is suitable for the impregnation of only fiberglass structures of aluminosilicate fibers with plain weaving; for other structures (twill, satin, knitting-stitching, cord) it is not effective; its use is also irrational for the impregnation of tissue structures formed from organic, coal, polyphene, caproamide, carbon, basalt fibers and their modifications, since this binder has a very low adhesive strength with respect to them. In order to be able to use this binder to impregnate the aforementioned fibrous tissue structures, these fibers should be coated on the outside with special formulations - finishes and sizing agents that increase the adhesion of glass fibers to the binder. At the same time, even for the impregnation of woven fillers from aluminosilicate fibers, sizing additives must also be introduced into this binder to increase adhesion to fiberglass, which significantly increases the cost of the finished product and reduces its competitiveness.

Таблица 2
Прочность адгезии наиболее известных связующих к волокнам из алюмоборосиликатного стекла (табл.3) в сравнении со связующим-прототипом по авт. свид. №1036730 А
table 2
The adhesion strength of the most famous binders to alumino-silicate glass fibers (Table 3) in comparison with the prototype binder according to ed. testimonial. No. 1036730 A
Марки связующихBinder Stamps Адгезионная прочность, МПаAdhesive Strength, MPa Волокна на парафиновом замасливателеParaffin Sizing Fibers Волокна аппретированные аппретами АГМ-3 и/или АГМ-9Fibers finished with AGM-3 and / or AGM-9 Связующее-прототип по авт. свид.№1036730 АBinder-prototype by ed. certificate No. 1036730 A 27,1-28,327.1-28.3 35,2-36,135.2-36.1 Эпоксидные - ЭДТ-10, ЭД-16, ЭД-20, ЭП 5122Epoxy - EDT-10, ED-16, ED-20, EP 5122 28,6-29,928.6-29.9 36,3-40,436.3-40.4 Эпокситрифенольное - ЭТФEpoxytriphenol - ETF 30,2-31,130.2-31.1 41,2-42,341.2-42.3 Фенолформальдегидные:
СФ-010
СФ-341А
СФ-340А
Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения
Phenol formaldehyde:
SF-010
SF-341A
SF-340A
Hybrid binder according to claim 1
16,1-17,216.1-17.2 19,4-20,119,4-20,1
17,1-18,217.1-18.2 19,8-21,519.8-21.5 18,4-18,518.4-18.5 20,1-21,920.1-21.9 32,1-33,432.1-33.4 42,1-43,242.1-43.2 Примечание
Аппреты АГМ-3, АГМ-9 применяются только под эпоксидные и/или фенолформальдегидные смолы
Note
AGM-3, AGM-9 formulations are used only for epoxy and / or phenol-formaldehyde resins

К недостаткам связующего по авт. свид. №1036730А следует также отнести и такие, как:The disadvantages of the binder by ed. testimonial. No. 1036730A should also include such as:

- большая усадка при отверждении, % - 0,5-3,6;- large shrinkage during curing,% - 0.5-3.6;

- невысокое удлинение при разрыве, % - 0,4-3,0;- low elongation at break,% - 0.4-3.0;

- низкая ударная вязкость, кДж/м2 - 2,5-12,5.- low impact strength, kJ / m 2 - 2.5-12.5.

Связующее-прототип имеет невысокие теплофизические характеристики, например, пластики из стеклоткани Т-13 и данного связующего с соотношением компонентов 2,3:1 имеют следующие характеристики:The prototype binder has low thermophysical characteristics, for example, plastics made of T-13 fiberglass and this binder with a ratio of components of 2.3: 1 have the following characteristics:

- рабочая температура длительной эксплуатации, °С - 120-160;- operating temperature for continuous operation, ° C - 120-160;

- теплостойкость по Мартенсу, К - 383-438;- heat resistance according to Martens, K - 383-438;

- температура начала интенсивной деструкции, К - 520-533;- temperature of the beginning of intense destruction, K - 520-533;

- коэффициент термического расширения ·103, К-1 - 3-11,5;- coefficient of thermal expansion · 10 3 , K -1 - 3-11.5;

- кислородный индекс (КИ) - 35-38;- oxygen index (CI) - 35-38;

- время горения после отведения пламени газовой горелки - ≈5 сек;- burning time after removal of the flame of a gas burner - ≈5 sec;

- средний линейный унос от высокоэнтальпийного теплового потока газов 3,5·106 Вт/м2 - 1,2-1,5 мм/сек (для пластиков на основе ткани Т-13 и данного связующего);- the average linear ablation from the high-enthalpy heat flow of gases 3.5 · 10 6 W / m 2 - 1.2-1.5 mm / sec (for plastics based on T-13 fabric and this binder);

- средняя скорость уноса по потере веса от высокоэнтальпийного потока газов 3,5·106 Вт/м2 - 1,0-1,2 мм/сек (для пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и данного связующего);- the average speed of ablation by weight loss from a highly enthalpy gas flow of 3.5 · 10 6 W / m 2 - 1.0-1.2 mm / sec (for plastics based on fabrics TEMS-k (p) and this binder);

- эффективная энтальпия ·106, Дж/кг - ≈2,3-2,5;- effective enthalpy · 10 6 , J / kg - ≈2.3-2.5;

- температура сублимации, °С - 160-250.- sublimation temperature, ° С - 160-250.

Задача изобретения - улучшение технологичности изготовления пластиковых изделий на основе нового гибридного связующего и при этом повышение физико-механических, тепло-физических, электростатических (антистатических), антифрикционных и антикоррозионных свойств пластиков и изделий на его основе и наполнителей, изготавливаемых методами намотки, а также повышения их термо-огнестойкости и термостабильности.The objective of the invention is to improve the manufacturability of the manufacture of plastic products based on the new hybrid binder and at the same time increase the physico-mechanical, heat-physical, electrostatic (antistatic), antifriction and anticorrosion properties of plastics and products based on it and fillers made by winding, as well as increasing their thermo-fire resistance and thermal stability.

Технический результат достигается тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ и эпоксиалифатической ДЭГ-1 смол в органическом растворителе, в качестве смолы-отвердителя содержит резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF and epoxyaliphatic DEG-1 resins in an organic solvent contains resole phenol-formaldehyde resin SF-340A as a hardener resin, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13.- toluene oil and / or coal - 7-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч., выбранную из группы, включающей трихлорэтилфосфат, четыреххлористый углерод, гексахлорбензол, трехокись сурьмы и хладон.The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains a flame retardant additive - 7-18 parts by weight, selected from the group consisting of trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride , hexachlorobenzene, antimony trioxide and freon.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит группу антипиренных добавок - 2-13 мас.ч. хладона, 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains a group of flame retardants - 2-13 wt.h. freon, 2-13 parts by weight hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight antimony trioxide, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- хладон - 2-13;- Freon - 2-13;

- гексахлорбензол - 2-13;- hexachlorobenzene - 2-13;

- трехокись сурьмы - 2-13.- antimony trioxide - 2-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит антипиренные добавки - 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата и 12-23 мас.ч. гексахлорбензола и/или четыреххлористого углерода, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains flame retardants - 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate and 12-23 parts by weight hexachlorobenzene and / or carbon tetrachloride, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трихлорэтилфосфат - 12-23;- trichloroethyl phosphate - 12-23;

- гексахлорбензол и/или четыреххлористый углерод - 12-23.- hexachlorobenzene and / or carbon tetrachloride - 12-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит антипиренные добавки - 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 12-23 мас.ч. гексахлорбензола, 12-23 мас.ч. четыреххлористого углерода, 12-23 мас.ч. трехокиси сурьмы и 12-23 мас.ч. хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains flame retardants - 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate, 12-23 parts by weight hexachlorobenzene, 12-23 parts by weight carbon tetrachloride, 12-23 wt.h. antimony trioxide and 12-23 wt.h. freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трихлорэтилфосфат - 12-23;- trichloroethyl phosphate - 12-23;

- гексахлорбензол - 12-23;- hexachlorobenzene - 12-23;

- четыреххлористый углерод - 12-23;- carbon tetrachloride - 12-23;

- трехокись сурьмы - 12-23;- antimony trioxide - 12-23;

- хладон - 12-23.- Freon - 12-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит добавку - 1-1,5 мас.ч. фталцианина меди, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains an additive - 1-1.5 wt.h. copper phthalcyanine, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- фталцианин меди - 1-1,5.- copper phthalcyanine - 1-1.5.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит добавку - 1-6 мас.ч. хлорсодержащего соединения никеля, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains an additive - 1-6 wt.h. chlorine-containing compounds of Nickel, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- хлорсодержащее соединение никеля - 1-6.- chlorine-containing compound of Nickel - 1-6.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит 0,001-0,003 мас.ч. антистатической добавки в виде присадки типа "Сигбол", содержащей токопроводящий раствор металлосоединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and rezol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains 0.001-0.003 wt.h. antistatic additives in the form of additives like "Sigbol" containing a conductive solution of metal compounds of organic acids and a polymer component in toluene, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- раствор металлосоединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле - 0,001-0,003.- a solution of metal compounds of organic acids and a polymer component in toluene - 0.001-0.003.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит 0,001-0,005 мас.ч. антистатической добавки в виде присадки типа АСП-1, содержащей раствор солей хрома в синтетических жирных кислотах, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains 0.001-0.005 wt.h. antistatic additives in the form of additives such as ASP-1, containing a solution of chromium salts in synthetic fatty acids, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- раствор солей хрома в синтетических жирных кислотах - 0,001-0,005.- a solution of chromium salts in synthetic fatty acids - 0.001-0.005.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит 7-13 мас.ч. кристаллического алюмосиликата натрия, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and rezol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains 7-13 wt.h. crystalline sodium aluminosilicate, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13.- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и кристаллический алюмосиликат натрия, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. трехокиси сурьмы, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and crystalline sodium aluminosilicate, additionally contains a flame-retardant additive - 7-23 wt.h. antimony trioxide, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- трехокись сурьмы - 7-23.- antimony trioxide - 7-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель, кристаллический алюмосиликат натрия, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. гексахлорбензола, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent, crystalline sodium aluminosilicate, additionally contains a flame-retardant additive - 7-23 wt.h. hexachlorobenzene, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- гексахлорбензол - 7-23.- hexachlorobenzene - 7-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и кристаллический алюмосиликат натрия, дополнительно содержит антипиренные добавки - 7-23 мас.ч. четыреххлористого углерода и/или хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and crystalline sodium aluminosilicate, additionally contains flame retardants - 7-23 wt.h. carbon tetrachloride and / or freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- четыреххлористый углерод и/или хладон - 7-23.- carbon tetrachloride and / or freon - 7-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и кристаллический алюмосиликат натрия, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата, при следующем сосоотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and crystalline sodium aluminosilicate, additionally contains a flame-retardant additive - 7-23 wt.h. trichloroethyl phosphate, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- трихлорэтилфосфат - 7-23.- trichloroethyl phosphate - 7-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и кристаллический алюмосиликат натрия, дополнительно содержит антипиренные добавки - 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы и 2-13 мас.ч. хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and crystalline sodium aluminosilicate, additionally contains flame retardants - 2-13 wt.h. trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride, 2-13 parts by weight antimony trioxide and 2-13 parts by weight freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- трихлорэтилфосфат - 2-13;- trichloroethyl phosphate - 2-13;

- гексахлорбензол - 2-13;- hexachlorobenzene - 2-13;

- четыреххлористый углерод - 2-13;- carbon tetrachloride - 2-13;

- трехокись сурьмы - 2-13;- antimony trioxide - 2-13;

- хладон - 2-13.- Freon - 2-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит антистатическую добавку - 7-18 мас.ч. сажи и/или углеродографитовой смеси при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains an antistatic additive - 7-18 wt.h. carbon black and / or carbon-graphite mixture with a ratio of carbon to graphite from 1: 1 to 1: 0.1, with the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18.- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. гексахлорбензола и/или трехокиси сурьмы, при следующем сооотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and soot and / or carbon-graphite mixture with a carbon to graphite ratio of from 1: 1 to 1: 0.1 additionally contains a flame retardant additive - 7-18 wt.h. hexachlorobenzene and / or antimony trioxide, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18;

- гексахлорбензол и/или трехокись сурьмы - 7-18.- hexachlorobenzene and / or antimony trioxide - 7-18.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. трихлорэтилфосфата, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and soot and / or carbon-graphite mixture with a carbon to graphite ratio of from 1: 1 to 1: 0.1 additionally contains a flame retardant additive - 7-18 wt.h. trichloroethyl phosphate, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18;

- трихлорэтилфосфат - 7-18.- trichloroethyl phosphate - 7-18.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. четыреххлористого углерода и/или хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and soot and / or carbon-graphite mixture with a carbon to graphite ratio of from 1: 1 to 1: 0.1 additionally contains a flame retardant additive - 7-18 wt.h. carbon tetrachloride and / or freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18;

- четыреххлористый углерод и/или хлад он - 7-18.- carbon tetrachloride and / or cool it is 7-18.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит антипиренные добавки - 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода и 2-13 мас.ч. хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and soot and / or carbon-graphite mixture with a carbon to graphite ratio of from 1: 1 to 1: 0.1 additionally contains flame retardants - 2-13 parts by weight trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride and 2-13 parts by weight freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18;

- трихлорэтилфосфат - 2-13;- trichloroethyl phosphate - 2-13;

- четыреххлористый углерод - 2-13;- carbon tetrachloride - 2-13;

- хладон - 2-13.- Freon - 2-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит антипиренные добавки - 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы, 2-13 мас.ч. триххлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода и 2-13 мас.ч. хладона, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and soot and / or carbon-graphite mixture with a carbon to graphite ratio of from 1: 1 to 1: 0.1 additionally contains flame retardants - 2-13 wt.h. hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight antimony trioxide, 2-13 parts by weight trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride and 2-13 parts by weight freon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовая смесь - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixture - 7-18;

- гексахлорбензол - 2-13;- hexachlorobenzene - 2-13;

- трехокись сурьмы - 2-13;- antimony trioxide - 2-13;

- трихлорэтилфосфат - 2-13;- trichloroethyl phosphate - 2-13;

- четыреххлористый углерод - 2-13;- carbon tetrachloride - 2-13;

- хладон - 2-13.- Freon - 2-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит антипиренные добавки - 12-23 мас.ч. трехокиси сурьмы и гексахлорбензола в соотношении от 1:1 до 1:0,1, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains flame retardants - 12-23 wt.h. antimony trioxide and hexachlorobenzene in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трехокись сурьмы и гексахлорбензол - 12-23.- antimony trioxide and hexachlorobenzene - 12-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и антипиренные добавки - трехокись сурьмы и гексахлорбензол в соотношении от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит 12-23 мас.ч. порошкообразных добавок в виде монолитных, полых, чешуйчатых и волокнистых частиц из оксидов и/или нитридов металлов, и/или из оксидов кремния, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and flame retardants - antimony trioxide and hexachlorobenzene in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1, additionally contains 12-23 parts by weight powdered additives in the form of monolithic, hollow, scaly and fibrous particles from metal oxides and / or nitrides, and / or from silicon oxides, in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трехокись сурьмы и гексахлорбензол - 12-23;- antimony trioxide and hexachlorobenzene - 12-23;

- монолитные, полые, чешуйчатые и волокнистые частицы из оксидов и/или нитридов металлов, и/или из оксидов кремния - 12-23.- monolithic, hollow, scaly and fibrous particles from metal oxides and / or nitrides, and / or from silicon oxides - 12-23.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол, органический растворитель и антипиренные добавки - трехокись сурьмы и гексахлорбензол в соотношении от 1:1 до 1:0,1, дополнительно содержит 2-13 мас.ч. дискретных наполнителей в виде нитевидных кристаллов, например, из оксидов алюминия, хрома и железа и углеродистого кремния, при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that a binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins, an organic solvent and flame retardants - antimony trioxide and hexachlorobenzene in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1, additionally contains 2-13 parts by weight discrete fillers in the form of whiskers, for example, from oxides of aluminum, chromium and iron and carbon silicon, in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трехокись сурьмы и гексахлорбензол - 12-23;- antimony trioxide and hexachlorobenzene - 12-23;

- нитевидные кристаллы из оксидов алюминия, хрома и железа и углеродистого кремния - 2-13.- whiskers from oxides of aluminum, chromium and iron and carbon silicon - 2-13.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит мелкодисперсный наполнитель - 7-18 мас.ч., содержащий нитриды и/или оксиды металлов и кремния, выбранные из группы: оксид магния (жженая магнезия), оксид алюминия (глинозем), оксид титана (рутил), оксид кремния (кремнезем), нитрид бора BN, боразон, боразол при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and rezol phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains a finely divided filler - 7-18 parts by weight, containing nitrides and / or metal oxides and silicon selected from the group: magnesium oxide (burnt magnesia), aluminum oxide (alumina), titanium oxide (rutile), silicon oxide (silica), boron nitride BN, borazon, borazole in the following ratio, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- наполнитель - 7-18.- filler - 7-18.

Технический результат достигается и тем, что связующее, содержащее смесь эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол и органический растворитель, дополнительно содержит нитевидные кристаллы - 2-18 мас.ч. из оксидов алюминия, и/или хрома, и/или железа, и/или углеродистого кремния при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the binder containing a mixture of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and resole phenol-formaldehyde SF-340A resins and an organic solvent additionally contains whiskers - 2-18 wt.h. from oxides of aluminum and / or chromium and / or iron and / or carbon silicon in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- трехокись сурьмы и гексахлорбензол - 12-23;- antimony trioxide and hexachlorobenzene - 12-23;

- нитевидные кристаллы из оксидов алюминия, и/или хрома, и/или железа, и/или углеродистого кремния - 2-18.- whiskers from oxides of aluminum, and / or chromium, and / or iron, and / or carbon silicon - 2-18.

Аналогами заявленных способов получения гибридного связующего для пластиков являются: способ получения связующего для стеклопластиков на основе эпоксидной и фенолформальдегидной смол по авт. свид. SU №730756 от 05.06.78 г., Мкл2 С 08 L 63/04, В 32 В 17/10, бюл. №16 от 30.04.80 г. и способ получения эпоксидной порошковой композиции по авт. свид. SU №702050 от 28.08.77 г., Мки 5 09 D 5/03, С 09 D 163/00, С 08 J 3/20, бюл. №45 от 05.12.79 г.Analogs of the claimed methods for producing a hybrid binder for plastics are: a method for producing a binder for fiberglass based on epoxy and phenol-formaldehyde resins according to ed. testimonial. SU No. 730756 dated 06/05/78, Mcl 2 C 08 L 63/04, B 32 V 17/10, bull. No. 16 dated April 30, 1980 and a method for producing an epoxy powder composition according to ed. testimonial. SU No. 702050 of 08.28.77, MKI 5 09 D 5/03, C 09 D 163/00, C 08 J 3/20, bull. No 45 on December 05, 79

В изобретении по авт. свид. SU №730756 (аналог 1) описан способ получения связующего для стеклопластиков на основе эпоксидной и фенолформальдегидной смол путем предварительного растворения дициандиамида в этилцеллозольве и его смешивания с эпоксидной смолой.In the invention by ed. testimonial. SU No. 730756 (analogue 1) describes a method for producing a binder for fiberglass based on epoxy and phenol-formaldehyde resins by pre-dissolving dicyandiamide in ethyl cellosolve and mixing it with an epoxy resin.

Способ направлен для улучшение технологичности связующего и физико-механических показателей стеклопластиков на его основе.The method is aimed at improving the manufacturability of the binder and physico-mechanical properties of fiberglass based on it.

Отличительная особенность этого способа состоит в том, что в качестве фенолформальдегидной смолы используют новолачную фенолформальдегидную смолу с содержанием свободного фенола 10-12%, растворение дициандиамида (ДЦДА) производят в присутствии этой смолы, взятой в количестве 3,8-19 мас.ч. на 3,5-6,3 мас.ч. дициандиамида.A distinctive feature of this method is that as a phenol-formaldehyde resin, novolac phenol-formaldehyde resin with a free phenol content of 10-12% is used, dissolution of dicyandiamide (DCDA) is carried out in the presence of this resin, taken in an amount of 3.8-19 wt.h. by 3.5-6.3 parts by weight dicyandiamide.

В изобретении по авт. свид. SU №702050 (аналог 2) описан способ получения эпоксидной порошковой композиции для покрытий. В изобретении по авт. свид. SU №702050 описана технология получения эпоксидной порошковой композиции для покрытий путем совмещения расплава эпоксидной смолы, отвердителя - дициандиамида и наполнителя, состоящего из аэросила и пигментов - двуокиси титана (TiO2) и ультрамарина.In the invention by ed. testimonial. SU No. 702050 (analog 2) describes a method for producing an epoxy powder coating composition. In the invention by ed. testimonial. SU No. 702050 describes the technology for producing an epoxy powder composition for coatings by combining an epoxy melt, a hardener - dicyandiamide and a filler consisting of aerosil and pigments - titanium dioxide (TiO 2 ) and ultramarine.

Изобретение направлено для сокращения продолжительности отверждения порошковой эпоксидной композиции и повышения физико-механических свойств покрытий.The invention is aimed at reducing the duration of the curing of the epoxy powder composition and increasing the physico-mechanical properties of the coatings.

Основной отличительный признак способа по авт. свид. SU №702050 - перед введением отвердителя ДЦДА его предварительно измельчают в присутствии аэросила в соотношении дициандиамид - аэросил от 3:1 до 1:3 по весу.The main distinguishing feature of the method according to ed. testimonial. SU No. 702050 - before the introduction of the hardener DTSDA it is pre-crushed in the presence of aerosil in the ratio dicyandiamide - aerosil from 3: 1 to 1: 3 by weight.

Недостаток пластиковых покрытий вышеприведенных аналогов: получаемые на основе вышеописанных способов связующие имеют слабую адгезионную прочность для волокон на парафиновом замасливателе - 4-5 МПа, для аппретированных волокон аппретами АГМ-3 и/или АГМ-9 - 6-9 МПа, а пластики на их основе -низкую ударную вязкость (40-150 кДж/м2) и очень низкую прочность при межслоевом отрыве (59-245 МПа) и невысокую прочность при межслоевом сдвиге (5,9-78,5 МПа). При этом более низкие значения характерны для намотанных структур, а более высокие - для прессованных.The disadvantage of the plastic coatings of the above analogues: the binders obtained on the basis of the above methods have weak adhesive strength for fibers on a paraffin sizing - 4-5 MPa, for sizing fibers with AGM-3 and / or AGM-9 resins - 6-9 MPa, and plastics on them based on low impact strength (40-150 kJ / m 2 ) and very low strength at interlayer separation (59-245 MPa) and low strength at interlayer shear (5.9-78.5 MPa). At the same time, lower values are characteristic for wound structures, and higher values - for pressed ones.

Кроме того, получаемые на основе вышеописанных способов пластики имеют низкую теплостойкость - всего 185-200°С по Мартенсу и практически неудовлетворительно работают в условиях воздействия на них высокоэнтальпийных скоростных потоков газов. Кроме того, пластики на основе связующих, изготовленных в соответствии с вышеприведенными способами, обладают невысокой коррозионной стойкостью, не водостойки, не обладают свойствами снятия со своих поверхностей статических зарядов электричества.In addition, plastics obtained on the basis of the above methods have low heat resistance - only 185-200 ° C according to Martens and almost unsatisfactorily work under conditions of exposure to high-enthalpy high-speed gas flows. In addition, plastics based on binders made in accordance with the above methods have low corrosion resistance, are not waterproof, and do not have the ability to remove static electricity charges from their surfaces.

Прототипом заявленных способов получения эпоксидных связующих является способ получения эпоксидной композиции по авт. свид. SU №1445163 от 13.05.86 г., бюл. №47 от 23.12.90 г.The prototype of the claimed methods for producing epoxy binders is a method for producing an epoxy composition according to ed. testimonial. SU No. 1445163 of 05/13/86, bull. No47 on 12/23/90

Это изобретение относится к способам получения эпоксидных композиций для приготовления долгоживущих "препрегов" методом пропитки тканного наполнителя раствором связующего. Изготовленные в соответствии с предложенным способом эпоксидные композиции и "препреги" используются для получения композиционных волокнистых материалов и конструкционных изделий на их основе.This invention relates to methods for producing epoxy compositions for the preparation of long-lived "prepregs" by impregnating a tissue filler with a binder solution. Epoxy compositions and “prepregs” made in accordance with the proposed method are used to obtain composite fibrous materials and structural products based on them.

Этот способ направлен на создание связующего с улучшенными технологическими свойствами, а именно: на повышение жизнеспособности связующего и улучшение физико-механических свойств композиционных волокнистых материалов, создаваемых на основе этого связующего.This method aims to create a binder with improved technological properties, namely: to increase the viability of the binder and improve the physico-mechanical properties of composite fibrous materials created on the basis of this binder.

В способе получения эпоксидной композиции по авт. свид. SU №1445163, кл. C 08 L 63/00, включающем механическое смешивание эпоксидной смолы и латентного отвердителя класса алкилзамещенных мочевин в присутствии органического растворителя при повышенной температуре, в качестве эпоксидной смолы используют смесь эпоксидной диановой смолы (ЭД 20, ЭТФ, ЭХД и др.) и эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1, в качестве отвердителя - бис-N,N-диметилкарбамид (дифенилметан), а в качестве растворителя - спирто-ацетоновую смесь, причем массовое соотношение эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1 и отвердителя - (0,3-1,5):1, соотношение спирта и ацетона (1-2):1, а смешивание ведут при температуре 60-70°С в течение 60-90 минут.In the method of producing an epoxy composition according to ed. testimonial. SU No. 1445163, class C 08 L 63/00, including mechanical mixing of an epoxy resin and a latent hardener of the class of alkyl substituted ureas in the presence of an organic solvent at elevated temperature, a mixture of epoxy diane resin (ED 20, ETF, ECD, etc.) and epoxyaliphatic resin DEG -1, bis-N, N-dimethylcarbamide (diphenylmethane) as the hardener, and an alcohol-acetone mixture as the solvent, and the mass ratio of the epoxyaliphatic resin DEG-1 and hardener is (0.3-1.5): 1 the ratio of alcohol to acetone (1 -2): 1, and mixing is carried out at a temperature of 60-70 ° C for 60-90 minutes.

Недостаток способа получения связующего по авт. свид. SU №1445163: способ позволяет получать пластики на ее основе с невысокими физико-механическими и теплофизическими характеристиками, низкой водокоррозионностойкостью, а также низкими межслоевыми характеристиками: сдвиговой и трансверсальной (отрывной) прочностью.The disadvantage of a method of obtaining a binder according to ed. testimonial. SU No. 1445163: the method allows to obtain plastics based on it with low physical, mechanical and thermophysical characteristics, low water corrosion resistance, as well as low interlayer characteristics: shear and transverse (tear-off) strength.

Кроме того, к недостатку способа следует отнести и тот факт, что пластики, получаемые на основе связующего, приготавливаемого в соответствии со способом по авт. свид. SU №1445163, имеют низкие антифрикционные свойства и вибростойкость, не имеют защиты от накопления зарядов статического электричества и неудовлетворительно работают на эрозионный унос массы в условиях воздействия на них высокоскоростных и высокоэнтальпийных скоростных потоков газов.In addition, the fact that the plastics obtained on the basis of a binder prepared in accordance with the method of ed. testimonial. SU No. 1445163, have low antifriction properties and vibration resistance, do not have protection against the accumulation of charges of static electricity and do not work satisfactorily on the erosion of the mass under the influence of high-speed and high-enthalpy high-speed gas flows.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Основной задачей изобретения является создание универсальных гибридных связующих и способов их приготовления, которые позволяли бы получать пластики из любых волокнистых наполнителей (стеклянных, органических - СВМ-волокна, угольных, углеродных, базальтовых и др.) методами намотки или прессования изделий с любой степенью анизотропии, со степенью отверждения связующего до 97-99% и одновременно обладали бы высокой технологичностью, вибро-термостойкостью, огне-коррозионностойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, в том числе агрессивных сред дымовых газов, высокоскоростных и высокоэнтальпийных потоков, и одновременно обладали бы высокой эксплуатационной надежностью (антистатической, антивибрационной, антифрикционной, антикоррозионной, антивандальной и т.д.) и приемлемой стоимостью, то есть отвечали бы всем требованиям рыночной экономики.The main objective of the invention is the creation of universal hybrid binders and methods for their preparation, which would make it possible to obtain plastics from any fibrous fillers (glass, organic - CBM fiber, carbon, carbon, basalt, etc.) by winding or pressing products with any degree of anisotropy, with the degree of curing of the binder up to 97-99% and at the same time would have high adaptability, vibration-heat resistance, fire-corrosion resistance, resistance to aggressive environments, including ag gas fumes, high-speed and high-enthalpy flows, and at the same time would have high operational reliability (antistatic, anti-vibration, anti-friction, anti-corrosion, anti-vandal, etc.) and reasonable cost, that is, they would meet all the requirements of a market economy.

Разработанные новые типы связующих и способы их получения предназначены для изготовления конструкционных изделий из композиционных волокнистых материалов, образуемых из тканных и/или ленточных "препрегов" на основе алюмоборосиликатных (АБС) бесщелочных и алюмомагнезиальных щелочных волокон, титаносодержащих бесщелочных волокон марки Т273, а также кислотостойких боросодержащих и термостойких кремнеземных и кварцевых волокон (табл.3). Одновременно с этим разработанные составы связующих могут быть эффективно использованы и для пропитки тканей и лент из органических (СВМ), углеродных, кевларовых, базальтовых и других волокон, а также полифеновых и капроамидных волокон и теплозащитных тканей типа ТЭМС-к(п) на их основе.The developed new types of binders and methods for their preparation are intended for the manufacture of structural products from composite fibrous materials formed from woven and / or tape "prepregs" based on aluminum-borosilicate (ABS) alkali-free and aluminum-magnesian alkaline fibers, titanium-containing alkali-free fibers of the T273 brand, as well as acid-resistant boron-containing and heat-resistant silica and quartz fibers (table 3). At the same time, the developed binder compositions can be effectively used for the impregnation of fabrics and tapes from organic (CBM), carbon, Kevlar, basalt and other fibers, as well as polyphene and caproamide fibers and heat-protective fabrics of the type TEMS-k (p) based on them .

Из вышесказанного следует, что волокнистые армирующие наполнители, используемые совместно с разработанными гибридными связующими для производства изделий из различных пластиков и разными методами, в том числе и методами намотки или прессования, весьма разнообразны как по виду и химическому составу, так и по целевому назначению.From the above it follows that the fibrous reinforcing fillers used in conjunction with the developed hybrid binders for the manufacture of products from various plastics and various methods, including winding or pressing methods, are very diverse both in appearance and chemical composition, as well as for their intended purpose.

По виду волокнистые наполнители, предназначаемые для пропитки гибридными связующими, разделяются на две основные группы:In appearance, fibrous fillers intended for impregnation with hybrid binders are divided into two main groups:

- к первой основной группе следует отнести первичные нити (некрученые и крученые), представляющие собой совокупность 100-200 одновременно вытягиваемых в волоконно-прядильном агрегате элементарных волокон, а также жгуты, получаемые объединением первичных нитей (некрученые и крученые жгуты, лента однонаправленная);- the first main group should include primary threads (untwisted and twisted), which are a set of 100-200 elementary fibers simultaneously pulled in a fiber-spinning unit, as well as bundles obtained by combining primary threads (untwisted and twisted bundles, unidirectional tape);

- ко второй основной группе следует отнести все наполнители рулонного типа, то есть различные тканные и нетканные материалы, используемые в процессе намотки только для формования изделий, поверхность которых разворачивается в плоскость.- the second main group should include all the fillers of the roll type, that is, various woven and non-woven materials used in the winding process only for molding products, the surface of which unfolds in a plane.

Одним из важнейших условий эффективного использования волокнистого наполнителя и связующего в конструкциях силового назначения является одновременность работы элементарных волокон и их хорошая совместимость со связующим.One of the most important conditions for the effective use of a fibrous filler and a binder in power structures is the simultaneous operation of elementary fibers and their good compatibility with the binder.

Некрученые нити и жгуты полнее сохраняют исходную прочность элементарного волокна и более приемлемы в технологии намотки высокопрочных конструкций. В частности, некрученые нити и жгуты позволяют реализовывать в готовых изделиях 75-81% прочности элементарных волокон, тогда как крученые - всего 68-71%. При использовании тканных и/или ленточных наполнителей этот показатель снижается еще ниже - до 60-65%.Untwisted yarns and bundles more fully retain the initial strength of the elementary fiber and are more acceptable in the technology of winding high-strength structures. In particular, untwisted yarns and tows allow to realize 75-81% of the strength of elementary fibers in finished products, while twisted ones - only 68-71%. When using fabric and / or tape fillers, this figure decreases even lower - up to 60-65%.

Однако крученые нити более удобны в процессе ткачества и более технологичны при производстве предварительно пропитанных композиционных материалов - полуфабрикатов - "препрегов".However, twisted yarns are more convenient in the weaving process and more technologically advanced in the production of pre-impregnated composite materials - semi-finished products - "prepregs".

По химическому составу волокна, применяемые в отечественной и зарубежной промышленности, также значительно отличаются друг от друга, достаточно близки по химическому составу российские и американские рецептуры основных стекол для получения волокон (табл.3). Вот почему при разработке рецептур гибридных связующих, представленных в изобретении, приходилось учитывать эффективность их применения с учетом структуры и химического состава наполнителей. Одновременно с этим учитывались и их физико-механические, теплофизические и другие свойства: прочность, химстойкость, стойкость при повышенных температурах, технологичность и стоимость изготовления.In terms of chemical composition, the fibers used in domestic and foreign industries also differ significantly from each other; the Russian and American formulations of the main glasses for producing fibers are quite similar in chemical composition (Table 3). That is why, when developing the hybrid binder formulations described in the invention, it was necessary to take into account the effectiveness of their application, taking into account the structure and chemical composition of the fillers. At the same time, their physicomechanical, thermophysical and other properties were taken into account: strength, chemical resistance, resistance at elevated temperatures, manufacturability and manufacturing cost.

Таблица 3
Химические составы основных стекол для получения волокон, применение которых возможно для получения тканных "препрегов" и изделий из них на основе связующих, представленных в данном изобретении Рецептуры России
Table 3
The chemical compositions of the main glasses to obtain fibers, the use of which is possible to obtain woven "prepregs" and products from them on the basis of binders presented in this invention
СтеклоGlass SiO2 SiO 2 В2О3 B 2 O 3 Al2O3+Fe2O3 Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 CaOCaO MgOMgO Na2ONa 2 O FeFe Прочие оксидыOther oxides Алюмоборосиликатное бесщелочное (АБС) (кислотостойкое), %Alkaline borosilicate alkaline (ABS) (acid-resistant),% 5454 1010 14,514.5 16,516.5 44 0,50.5 0,50.5 -- Алюмомагнезиальное щелочное, %Alumagnesial alkaline,% 7171 -- 33 8,58.5 2,52,5 15fifteen -- -- Титаносодержащее бесщелочное Т-273, %Alkaline-free titanium-containing T-273,% 52,552,5 -- 18eighteen 15fifteen 44 0,50.5 -- TiO2(9), BaO (1)TiO 2 (9), BaO (1) Рецептуры СШАUS formulations Стекло типа Е, %Glass type E,% 55,255.2 7,37.3 14,814.8 17,717.7 4,34.3 0,30.3 0,40.4 ZrO2(4)ZrO 2 (4) Стекло типа S, %Glass type S,% 6363 -- 2323 -- 1010 -- -- TiO2 (8), ZrO2(2), CeO2 (3)TiO 2 (8), ZrO 2 (2), CeO 2 (3) Стекло типа М, %Glass type M,% 53,753.7 -- 0,50.5 12,812.8 9nine -- -- BeO(8), Li2O(3)BeO (8), Li 2 O (3)

Щелочные стеклянные волокна дешевле (на 30-40%) и технологичнее, однако, по прочностным свойствам, химической стойкости и особенно при повышенных температурах они значительно уступают бесщелочным. При серийном производстве крупногабаритных конструкций, не подверженных высоким механическим нагрузкам и эксплуатируемых в отсутствие агрессивных сред, используются стекловолокнистые наполнители, полученные из дешевого щелочного стекла.Alkaline glass fibers are cheaper (30-40%) and more technologically advanced, however, in terms of strength properties, chemical resistance, and especially at elevated temperatures, they are significantly inferior to alkaline. In the serial production of large-sized structures that are not subject to high mechanical loads and are operated in the absence of aggressive environments, fiberglass fillers obtained from cheap alkaline glass are used.

Алюмоборосиликатное бесщелочное стекло (табл.3), а также составы с повышенной прочностью и жесткостью применяются в производстве волокон и тканей, предназначенных для изготовления ответственных конструкционных элементов.Aluminoborosilicate alkali-free glass (Table 3), as well as compositions with increased strength and rigidity, are used in the manufacture of fibers and fabrics intended for the manufacture of critical structural elements.

Повышенная коррозионная стойкость конструкций из стеклопластиков достигается применением кислотостойкого борсодержащего стекла. Термостойкость конструкций может быть увеличена, если в качестве наполнителя применяются кремнеземные и кварцевые волокна.Increased corrosion resistance of fiberglass structures is achieved by using acid-resistant boron-containing glass. The heat resistance of structures can be increased if silica and quartz fibers are used as filler.

Поэтому бесщелочные волокна нашли более широкое применение в промышленности. Работы по подбору составов волокон и гибридных связующих для них, а также способов их получения продолжаются и, в том числе, они ведутся на предприятии ФГУП ПО "Авангард".Therefore, alkali-free fibers are more widely used in industry. Work on the selection of fiber compositions and hybrid binders for them, as well as methods for their preparation, is ongoing and, in particular, they are carried out at the FSUE PO Avangard enterprise.

Обычно при разработке составов волокон и связующих к ним, оксиды щелочных металлов, находящихся в их составах, заменяются на оксиды и/или нитриды металлов. Делается это с целью повышения качества и эксплуатационной надежности пластиков на их основе. Поэтому и велись исследования по снижению содержания оксидов щелочных металлов как в волокнах, так и в гибридных связующих.Typically, when developing fiber compositions and binders for them, the alkali metal oxides in their compositions are replaced with metal oxides and / or nitrides. This is done in order to improve the quality and operational reliability of plastics based on them. Therefore, studies were conducted to reduce the content of alkali metal oxides in both fibers and hybrid binders.

Уменьшение содержания оксидов щелочных металлов в волокнах может достигаться различными методами, например, обработкой волокон специально подобранными растворами.Reducing the content of alkali metal oxides in the fibers can be achieved by various methods, for example, by treating the fibers with specially selected solutions.

Подобным образом получают кремнеземные и кварцевые волокна, в которых содержание оксида кремния от 53,7 до 71% (табл.3).Silica and quartz fibers in which the content of silicon oxide is from 53.7 to 71% are obtained in a similar way (Table 3).

Кварцевые волокна, представляющие собой почти кремнезем, в связи с высокой вязкостью расплава изготавливают в два этапа: сначала вытяжкой из расплава получали штабики (стержни) диаметром около 1 мм, а затем в условиях местного нагрева производят вытяжку из них волокна. Ниже в табл.4 приведены свойства стекловолокон.Due to the high viscosity of the melt, quartz fibers, which are almost silica, are made in two stages: first, piles (rods) with a diameter of about 1 mm were obtained by extraction from the melt, and then, under local heating conditions, the fibers were drawn from them. Table 4 below shows the properties of fiberglass.

Таблица 4
Основные свойства стекловолокон
Table 4
The main properties of fiberglass
Наименование показателяName of indicator Величина показателяIndicator value Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 2,2-2.92.2-2.9 Разрушающее напряжение при растяжении, ГПаTensile stress, GPa 2,1-6,12.1-6.1 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 2,1-5,52.1-5.5 Модуль упругости, ГПаModulus of elasticity, GPa 65-12565-125 Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 3,83-323.83-32 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 0,2-100.2-10 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio 0,13-0,30.13-0.3 Твердость, МПаHardness, MPa 390-785390-785 Коэффициент термического расширения, К-1 The coefficient of thermal expansion, K -1 (0,5-6)·10-6 (0.5-6) 10-6 Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 0,5-0,950.5-0.95 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,08-0,950.08-0.95 Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·мVolume resistivity, Ohm · m (2-20)·1014 (2-20) · 10 14 Диэлектрическая проницаемость при 106 ГцDielectric constant at 10 6 Hz 6,2-9,86.2-9.8 Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 ГцDielectric loss tangent at 10 6 Hz 0,001-0,0130.001-0.013 Примечание - В табл.4 приведены данные для стекловолокон с круглыми сечениямиNote - Table 4 shows data for fiberglass with round sections.

Применение волокон с гексагональным и прямоугольным сечениями также дает возможность повысить плотность их упаковки в стеклопластике, а следовательно, увеличить прочность и жесткость материала композита. Замена монолитных волокон полыми позволяет не только уменьшить плотность стеклопластиков, но и значительно повысить прочность и жесткость композитов при сжатии и изгибе.The use of fibers with hexagonal and rectangular sections also makes it possible to increase the density of their packaging in fiberglass, and therefore to increase the strength and stiffness of the composite material. Replacing monolithic fibers with hollow fibers can not only reduce the density of fiberglass, but also significantly increase the strength and stiffness of composites during compression and bending.

Как видно из табл.4, диапазон свойств стеклянных волокон достаточно широк, чтобы удовлетворить различным требованиям промышленности.As can be seen from table 4, the range of properties of glass fibers is wide enough to meet various industry requirements.

Существенным при этом является как диаметр волокон, так и коэффициент капиллярности, то есть отношение внутреннего диаметра к внешнему. Для волокон диаметром 9-15 мкм (наиболее эффективных размеров волокон с точки зрения их пропитки связующим и переработки в изделия из композиционных волокнистых материалов методами намотки) коэффициент капиллярности обычно находится в пределах 0,6-0,85. Следует отметить также, что применение полых волокон расширяет возможности диэлектрических и теплофизических свойств полимерных композиционных материалов.In this case, both the diameter of the fibers and the coefficient of capillarity, that is, the ratio of the inner diameter to the outer, are significant. For fibers with a diameter of 9-15 microns (the most effective fiber sizes from the point of view of impregnating them with a binder and processing them into products from composite fibrous materials by winding methods), the capillarity coefficient is usually in the range 0.6-0.85. It should also be noted that the use of hollow fibers expands the possibilities of the dielectric and thermophysical properties of polymer composite materials.

Супертонкие волокна диаметром менее 1 мкм весьма эффективны в конструкциях, работающих на растяжение. Однако их получение и переработка, особенно применительно к высокомодульным составам, имеют существенные конструкторско-технологические ограничения, обусловленные высокой чувствительностью к дефектам, ломкостью, низкой прочностью при срезе и т.д. Поэтому применение супертонких волокон более обосновано в конструкциях, используемых для звуко- и теплоизоляции, и поэтому в заявленных материалах не будут рассмотрены, поскольку это другой класс полимерных композитов.Superthin fibers with a diameter of less than 1 micron are very effective in tensile structures. However, their preparation and processing, especially in relation to high-modulus compositions, have significant design and technological limitations due to high sensitivity to defects, brittleness, low shear strength, etc. Therefore, the use of superthin fibers is more justified in structures used for sound and heat insulation, and therefore, they will not be considered in the claimed materials, since this is a different class of polymer composites.

Волокна диаметром более 15 мкм эффективны в конструкциях, работающих на сжатие. Эти конструкции также относятся к другому классу изделий из полимерных композиционных материалов и в дальнейшем не будут рассматриваться в описании данного изобретения.Fibers with a diameter of more than 15 microns are effective in compression structures. These designs also belong to another class of products from polymer composite materials and will not be further considered in the description of this invention.

В общем же взаимосвязь прочностных характеристик композитов с диаметром стеклянного волокна является достаточно сложной и выбор оптимального диаметра волокна обусловлен многими факторами, среди которых наиболее важными являются: характер нагружения, адгезивная прочность гибридного связующего, соотношение относительных удлинений при разрыве волокна и гибридного связующего, соотношения модулей упругости волокна и гибридного связующего, наличие содержания оксидов щелочных металлов в стекле и гибридном связующем и т.д.In general, the relationship between the strength characteristics of composites and glass fiber diameter is quite complex and the choice of the optimal fiber diameter is due to many factors, among which the most important are: the nature of loading, the adhesive strength of the hybrid binder, the ratio of elongations at break of the fiber and hybrid binder, the ratio of elastic moduli fiber and hybrid binder, the presence of alkali metal oxides in the glass and hybrid binder, etc.

При этом, наряду с поисками путей увеличения прочности и жесткости композитов особое внимание обращалось на повышение их трещиностойкости, а также межслоевой сдвиговой и трансверсальной (отрывной) прочности, поскольку эти показатели практически определяют границы нагружения конструкций из стеклопластиков, да и других пластиков на основе органических, капроамидных, полифеновых, борных, базальтовых и углеродных волокон.At the same time, along with the search for ways to increase the strength and stiffness of composites, special attention was paid to increasing their crack resistance, as well as interlayer shear and transverse (tear) strength, since these indicators practically determine the loading boundaries of fiberglass structures and other organic-based plastics. caproamide, polyphene, boric, basalt and carbon fibers.

В современном многотоннажном производстве пластиковых изделий, каким является и ФГУП ПО "Авангард", используются в основном волокна диаметром 9-15 мкм, что технически и экономически оправдано. Самые общие технологические рекомендации состоят в следующем: волокна диаметром 9-11 мкм целесообразно использовать с фенолформальдегидной смолой, диаметром 11-15 мкм - с эпоксидной смолой.In the modern large-tonnage production of plastic products, which is the Avangard FSUE, mainly fibers with a diameter of 9-15 microns are used, which is technically and economically justified. The most common technological recommendations are as follows: it is advisable to use fibers with a diameter of 9-11 microns with phenol-formaldehyde resin, with a diameter of 11-15 microns with epoxy.

Такие рекомендации основаны на оценке когезионных и адгезионных свойств связующих, причем адгезионным характеристикам при выборе составов связующего придавалось наибольшее значение (табл.2).Such recommendations are based on the assessment of the cohesive and adhesive properties of binders, and the adhesive characteristics were given the greatest importance when choosing the composition of the binder (Table 2).

Новые составы гибридных связующих и технологии получения на их основе новых полимеров разрабатывались с учетом этого фактора. Здесь следует также заметить, что поверхности элементарных волокон в процессе их получения покрывают замасливателем для защиты от внешних воздействий, увеличения эластичности и улучшения технологических свойств.New compositions of hybrid binders and technologies for producing new polymers based on them were developed taking into account this factor. It should also be noted that the surface of elementary fibers in the process of their production is coated with a sizing to protect against external influences, increase elasticity and improve technological properties.

На предприятии ФГУП ПО "Авангард" чаще всего используются волокна, покрытые различными видами эмульсий. Их изготавливают из минеральных масел или жирных кислот с добавлением парафина или поливинилового спирта.At the enterprise FSUE PO Avangard, fibers most often used are coated with various types of emulsions. They are made from mineral oils or fatty acids with the addition of paraffin or polyvinyl alcohol.

К замасливателям предъявляются весьма разнообразные требования. Они должны препятствовать истиранию волокон в процессе переработки, защищать их от различных внешних воздействий, обладать хорошей адгезией к поверхности как волокна, так и связующего, не оказывать вредного воздействия на свойства готового пластика, а также быть нетоксичными, термостойкими и, наконец, высокотехнологичными. Однако замасливатели существенно ухудшают адгезионную способность волокон и снижают физико-механические и теплофизические показатели армированных пластиков. Так, при обычном содержании парафинового замасливателя 1,5-2%, снижение прочности эпоксифенольных композиций составляет 12-15%.A variety of requirements are imposed on sizing agents. They must prevent the abrasion of the fibers during processing, protect them from various external influences, have good adhesion to the surface of both the fiber and the binder, not have a harmful effect on the properties of the finished plastic, and also be non-toxic, heat-resistant and, finally, high-tech. However, lubricants significantly worsen the adhesion ability of the fibers and reduce the physicomechanical and thermophysical properties of reinforced plastics. So, with a typical paraffin lubricant content of 1.5-2%, a decrease in the strength of epoxyphenolic compositions is 12-15%.

Перед формованием изделий, а чаще всего перед получением полуфабрикатов - "препрегов" для них, замасливатели тканных наполнителей удаляют химическим или термическим путем. Химическая отмывка производится водными (реже в органических растворителях) растворами моющих средств, таких, как сульфоны жирных кислот, мочевина, хромовые смеси и др. Химическая обработка уменьшает содержание замасливателя до 0,3-0,6%.Before molding products, and most often before obtaining semi-finished products - “prepregs” for them, lubricants of tissue fillers are removed chemically or thermally. Chemical washing is carried out with aqueous (less often in organic solvents) solutions of detergents, such as sulfones of fatty acids, urea, chromium mixtures, etc. Chemical treatment reduces the lubricant content to 0.3-0.6%.

Более эффективна термическая обработка тканного наполнителя, покрытого замасливателем, в течение 4-6 часов при температурах 570-575 К. При такой термообработке остаточное содержание замасливателя доводится до 0,05%, однако, при этом происходит значительное (на 25-35%) снижение прочности волокнистого наполнителя.More effective is the heat treatment of the fabric filler coated with a sizing for 4-6 hours at temperatures of 570-575 K. With this heat treatment, the residual content of the sizing is brought to 0.05%, however, there is a significant (25-35%) decrease the strength of the fibrous filler.

Для повышения адгезии гибридного связующего с волокном и улучшения технологичности волокнистых наполнителей после удаления замасливателя поверхность волокон обрабатывают специальными веществами - аппретами, представляющими собой специальные многофункциональные соединения, способные взаимодействовать как с материалами волокон, так и с гибридным связующим.To increase the adhesion of the hybrid binder to the fiber and to improve the manufacturability of the fibrous fillers after removing the lubricant, the surface of the fibers is treated with special substances - resins, which are special multifunctional compounds that can interact with both the fiber materials and the hybrid binder.

Влияние их на адгезионную прочность отражено в табл.2. В этой же таблице показана эффективность применения и прямых замасливателей (типа АГМ-3, АГМ-9) на основе кремнеорганических соединений (диэтиламинометилтриэтоксисилан, эпоксипропилтриэтоксилан и др.), в состав которых входят вещества, обладающие адгезионными и гидрофобными свойствами и способствующими повышению прочности связи на границе раздела фаз; они не удаляются с поверхности волокон перед формованием изделий (с "мокрой" пропиткой) или перед получением "препрегов" для формования изделий "сухой" намоткой и поэтому называются прямыми.Their effect on adhesive strength is shown in Table 2. The same table shows the effectiveness of the use of direct sizing agents (such as AGM-3, AGM-9) based on organosilicon compounds (diethylaminomethyltriethoxysilane, epoxypropyltriethoxysilane, etc.), which include substances with adhesive and hydrophobic properties and contribute to increased bond strength on phase boundary; they are not removed from the surface of the fibers before forming the products (with "wet" impregnation) or before receiving "prepregs" for forming the products with "dry" winding and are therefore called straight.

Прямые замасливатели увеличивают не только адгезивную прочность на 15-20%, но и атмосферостойкость волокон и композицитов в целом. Вместе с тем прямые замасливатели на основе кремнеорганических соединений могут снизить жизнеспособность гибридного связующего в предварительно пропитанных материалах и его технологичность. Повышение адгезионной прочности композитов может быть достигнуто за счет введения в состав гибридного связующего до 3-10% химически активных добавок, способных взаимодействовать как с материалом волокон, так и с гибридным связующим.Direct lubricants increase not only the adhesive strength by 15-20%, but also the weather resistance of the fibers and composite as a whole. However, direct sizing agents based on organosilicon compounds can reduce the viability of the hybrid binder in pre-impregnated materials and its manufacturability. An increase in the adhesive strength of composites can be achieved by introducing into the composition of the hybrid binder up to 3-10% chemically active additives capable of interacting with both the fiber material and the hybrid binder.

Проведенный выше анализ армированных материалов показал, что для создания ответственных конструктивных изделий из композиционных волокнистых материалов, а также отдельных к ним узлов и элементов, наиболее эффективно бесщелочное стекло с диаметром волокон 9-15 мкм. Причина высокой прочности стекловолокна кроется в технологии его получения и связана с высокой скоростью механической вытяжки расплава стеклянной массы, поступающей из фильер плавильной камеры, и интенсивным охлаждением на воздухе волокна диаметром в несколько мкм. Влияние диаметра волокна на его прочность, обусловленное зависимостью скорости охлаждения от температурного градиента вдоль радиуса волокна, конечно, имеет место.The analysis of the reinforced materials carried out above showed that for creating responsible structural products from composite fibrous materials, as well as individual components and elements, alkali-free glass with a fiber diameter of 9-15 microns is most effective. The reason for the high strength of glass fiber lies in the technology for its production and is associated with a high speed of mechanical extraction of the molten glass mass coming from the dies of the melting chamber, and intensive cooling in air of a fiber with a diameter of several microns. The effect of the fiber diameter on its strength, due to the dependence of the cooling rate on the temperature gradient along the radius of the fiber, of course, takes place.

Однако в большинстве случаев эта зависимость определяется тем, что вероятность механических повреждений поверхности волокна возрастает с увеличением его диаметра.However, in most cases, this dependence is determined by the fact that the probability of mechanical damage to the surface of the fiber increases with an increase in its diameter.

Теоретическая прочность стекловолокна, вычисленная различными методами, составляет 10-20 ГПа: практически достигнутые значения прочности стекловолокна на предприятии ФГУП ПО "Авангард" не превышают 5-6 ГПа.The theoretical strength of fiberglass, calculated by various methods, is 10–20 GPa: the practically achieved values of the strength of fiberglass at the enterprise FSUE PO Avangard do not exceed 5–6 GPa.

Стремление увеличить несущую способность конструкций из стеклопластиков привело к разработке высокомодульных волокон, жесткость которых в 1,5-2 раза выше, чем волокна обычного состава.The desire to increase the bearing capacity of fiberglass structures led to the development of high-modulus fibers, the stiffness of which is 1.5-2 times higher than fibers of conventional composition.

Однако дальнейшее увеличение модуля упругости, достигаемое варьированием химического состава стекла, вызывает все большие трудности технологического порядка (связанные с нанесением на него замасливателя, аппретирования, а также ломкостью волокна и т.д.) и поэтому вряд ли экономически оправдано.However, a further increase in the elastic modulus, achieved by varying the chemical composition of the glass, causes increasing technological difficulties (associated with applying a sizing agent, sizing, as well as brittle fibers, etc.) and therefore is hardly economically justified.

Различные виды стекловолокнистых наполнителей, используемых в производстве изделий из армированных пластиков, характеризуются плотностью упаковки волокон и их взаимным расположением.The various types of fiberglass fillers used in the manufacture of products from reinforced plastics are characterized by the packing density of the fibers and their relative position.

Линейная плотность нитей выражается в тексах (текс представляет собой массу в граммах нитей длиной 1000 м). Наиболее часто на предприятии ФГУП ПО "Авангард" при намотке изделий используются нити с линейной плотностью 50-100 текс.The linear density of the threads is expressed in tex (tex is the mass in grams of thread 1000 m long). Most often at the enterprise FSUE PO Avangard, when winding products, yarns with a linear density of 50-100 tex are used.

Для выработки (получения) стеклотканей и/или тканных лент также используются нити линейной плотностью 50-100 текс, получаемые из волокон диаметром 3-15 мкм.For the production (production) of fiberglass and / or fabric tapes, yarns with a linear density of 50-100 tex are also used, obtained from fibers with a diameter of 3-15 microns.

В производстве изделий из стеклопластиков нашли применение ткани полотняного, сатинового, саржевого и кордного переплетения. В конструкциях, подверженных значительным межслоевым сдвиговым нагрузкам, хорошо зарекомендовали себя ткани объемного переплетения типа ВПР-10, состоящем из нескольких слоев, последовательно объединенных общими нитями. Такие ткани достигают толщин порядка 1 мм и характеризуются массой 1 м2 от 1800 до 8600 г.In the manufacture of fiberglass products, linen, satin, twill and cord weaving have been used. In designs subject to significant interlayer shear loads, VPR-10 type weave fabrics, consisting of several layers sequentially joined by common threads, have proven themselves well. Such fabrics reach thicknesses of the order of 1 mm and are characterized by a weight of 1 m 2 from 1800 to 8600 g.

Примечание - Многослойные и объемные стеклоткани предназначены главным образом для получения стеклопластиков методами прессования и пропитки под давлением или вакуумом в замкнутой форме; поскольку возможности их применения для намотки весьма ограничены из-за сложности подбора для них рецептур связующих и режимов (методов) их пропитки, то разработка рецептур связующих для такого типа тканных структур не производилась; разработка рецептур гибридных связующих велась в основном для волокнистых стеклотканных структур полотняного, сатинового и саржевого переплетения нитей, а также для волокнистых полифеновых и капроамидных структур тканей типа ТЭМС-к(п).Note - Multilayer and bulk fiberglass fabrics are mainly intended for the production of fiberglass by pressing and impregnation methods under pressure or in vacuum in a closed form; since the possibilities of their use for winding are very limited due to the difficulty of selecting binders for them and the modes (methods) of their impregnation, the development of binders for this type of tissue structure was not carried out; The development of hybrid binder formulations was carried out mainly for fiberglass fiberglass structures of linen, satin and twill weaving, as well as for fibrous polyphene and caproamide tissue structures of the type TEMS-k (p).

Технические требования, предъявляемые к гибридным связующимHybrid Binder Specifications

В качестве связующего для стеклопластиков (да и пластиков на основе органических, капроамидных, полифеновых, базальтовых, борных и углеродных) было использовано термореактивное гибридное связующее, отвечающее следующим требованиям:As a binder for fiberglass (and plastics based on organic, caproamide, polyphene, basalt, boron and carbon), a thermoset hybrid binder was used that meets the following requirements:

- хорошая способность смачивания стеклянных, углеродных, органических, борных, капроамидных, полифеновых и базальтовых волокон;- good ability to wet glass, carbon, organic, boric, caproamide, polyphene and basalt fibers;

- высокая адгезионная и когезионная прочность и высокий модуль упругости при вязком характере разрушения;- high adhesive and cohesive strength and high modulus of elasticity with a viscous nature of the fracture;

- достаточная деформативность, то есть относительное удлинение, вплоть до разрушения, должно быть не меньше соответствующих значений для арматуры - нитей (прядей) и/или жгутов;- sufficient deformability, that is, elongation, up to fracture, must be not less than the corresponding values for reinforcement - threads (strands) and / or bundles;

- незначительная усадка при отверждении и значение коэффициента термического расширения, близкое к значению этого показателя для арматуры (стеклянной, органической, углеродной, борной, полифеновой, капроамидной и др.);- slight shrinkage during curing and the value of the coefficient of thermal expansion, close to the value of this indicator for reinforcement (glass, organic, carbon, boric, polyphene, caproamide, etc.);

- отсутствие при отверждении выделений побочных продуктов (так называемых летучих компонентов, удаляемых при изготовлении "препрегов" и изделий из них), нарушающих монолитность пластиков;- the absence of curing by-product emissions (the so-called volatile components removed during the manufacture of "prepregs" and products from them) that violate the monolithicity of plastics;

- достаточная теплостойкость, термостабильность и стабильность физико-химических характеристик при хранении и эксплуатации, в том числе и при длительной эксплуатации при повышенных температурах;- sufficient heat resistance, thermal stability and stability of physico-chemical characteristics during storage and operation, including long-term operation at elevated temperatures;

- гидрофобность и высокая водостойкость, в том числе и коррозионная стойкость к агрессивным средам;- hydrophobicity and high water resistance, including corrosion resistance to aggressive environments;

- малая коррозионная активность по отношению к металлам, химическая нейтральность отвержденного связующего по отношению к арматуре (волокнам различных типов);- low corrosion activity in relation to metals, chemical neutrality of the cured binder in relation to reinforcement (fibers of various types);

- высокие (а в отдельных случаях - хотя бы приемлемые) технологические свойства - вязкость, жизнеспособность, температура отверждения, выделение летучих веществ, усадка и др.;- high (and in some cases - even acceptable) technological properties - viscosity, viability, curing temperature, release of volatile substances, shrinkage, etc .;

- высокие (или хотя бы приемлемые) экономические показатели полимера (стоимость, дефицитность сырья, расход энергии на его производство и т.п.);- high (or at least acceptable) economic indicators of the polymer (cost, scarcity of raw materials, energy consumption for its production, etc.);

- высокие удельные физико-механические характеристики;- high specific physical and mechanical characteristics;

- высокая эрозионная стойкость к воздействию высокоэнтальпийных скоростных потоков газов (ламинарных и/или турбулентных);- high erosion resistance to high-enthalpy high-speed gas flows (laminar and / or turbulent);

- высокая прочность на сдвиг (по крайней мере не ниже прочности адгезии связующего к стекловолокну);- high shear strength (at least not lower than the adhesion strength of the binder to fiberglass);

- высокая ударная вязкость;- high impact strength;

- высокие антифрикционные, электрические, электростатические, теплофизические и другие свойства.- high antifriction, electrical, electrostatic, thermophysical and other properties.

В настоящем разделе данного описания приводятся данные о свойствах основных видов связующих в обобщенном виде; преследовалась цель обратить внимание разработчиков технологии намотки пластиковых изделий из композиционных волокнистых материалов на возможности того или иного вида связующих, а также на их сравнительную оценку. В табл.5 представлены специфические свойства полимерных связующих, а в табл.6 представлены основные свойства связующих для стеклопластиков.This section of this description provides data on the properties of the main types of binders in a generalized form; The aim was to draw the attention of developers of the technology of winding plastic products from composite fibrous materials to the possibilities of one or another type of binder, as well as to their comparative assessment. Table 5 shows the specific properties of polymer binders, and Table 6 shows the main properties of binders for fiberglass.

Таблица 5
Показатели некоторых специфических свойств полимерных связующих
Table 5
Indicators of some specific properties of polymer binders
Название показателяIndicator Name Величина показателяIndicator value Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 0,15-1,90.15-1.9 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 2,5-24,52.5-24.5 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio 0,15-0,280.15-0.28 Твердость, МПаHardness, MPa 2,5-2002,5-200 Температуропроводность, ·103, м2/часThermal diffusivity, · 10 3 , m 2 / hour 0,1-50.1-5 Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 0,5-2,950.5-2.95 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,16-0,950.16-0.95 Удельное объемное сопротивление, ·1012, Ом·мThe specific volume resistance, · 10 12 , Ohm · m 1-3201-320 Диэлектрическая проницаемость при 106 ГцDielectric constant at 10 6 Hz 2,4-6,92.4-6.9 Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 ГцDielectric loss tangent at 10 6 Hz 0,0002-0,050.0002-0.05

Таблица 6
Основные свойства связующих для стеклопластиков
Table 6
The main properties of binders for fiberglass
Наименование показателяName of indicator Тип связующегоType of binder полиэфирноеpolyester эпоксидноеepoxy фенольноеphenolic кремнийорганическоеorganosilicon Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,1-1,461.1-1.46 1,1-1,41.1-1.4 1,2-1,361.2-1.36 1,15-1,361.15-1.36 Разрушающее напряжение, МПа: при растяженииBreaking stress, MPa: tensile 24-6924-69 27-9727-97 23-7923-79 6,8-346.8-34 при сжатииunder compression 79-25079-250 85-27585-275 69-20569-205 50-10550-105 при изгибеwhen bending 10-13010-130 59-15859-158 45-12045-120 7-967-96 Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa 1,5-4,51,5-4,5 2-52-5 2,1-6,82.1-6.8 1,5-3,81,5-3,8 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 3,5-63,5-6 1,2-6,51.2-6.5 0,5-30.5-3 0,3-1.50.3-1.5 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 6-116-11 3-253-25 2,5-112,5-11 2,3-5,52,3-5,5 Коэффициент термического расширения, ·103, К-1 The coefficient of thermal expansion, · 10 3 , K -1 7-157-15 3-123-12 2-122-12 2-182-18 Теплостойкость по Мартенсу, КHeat resistance according to Martens, K 360-385360-385 385-440385-440 405-455405-455 525-560525-560 Рабочая температура длительной эксплуатации, КOperating temperature for continuous operation, K 395395 475475 535535 725725 Температура начала интенсивной деструкции, °КThe temperature of the beginning of intense destruction, ° K 475475 535535 575575 875875 Водопоглощение, %Water absorption,% 0,15-0,60.15-0.6 0,03-0,30.03-0.3 0,15-0,60.15-0.6 0,15-0,20.15-0.2 Усадка при отверждении, %Shrinkage during curing,% 4-154-15 0,5-3,60.5-3.6 0,9-70.9-7 2,1-4,52.1-4.5

Из приведенных в табл.5, 6 данных видно, что диапазон свойств полимерных связующих достаточно широк и позволяет подобрать необходимое сочетание их для получения композиционных материалов разнообразного назначения.From the data given in Tables 5, 6, it can be seen that the range of properties of polymer binders is quite wide and allows you to choose the necessary combination of them to obtain composite materials for various purposes.

Наибольшее применение в производстве изделий из пластиков получили полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные и кремнеорганические связующие (табл.6).The most widely used in the manufacture of plastic products are polyester, epoxy, phenol-formaldehyde and organosilicon binders (Table 6).

Недостатки и преимущества связующих, приведенных в табл.5, 6The disadvantages and advantages of the binders listed in table 5, 6

Полиэфирные связующие благодаря их высокой технологичности и небольшой стоимости используются в производстве крупногабаритных многотоннажных конструкций, не испытывающих значительных нагрузок. Ограничения в их применении связаны в основном с низкой трансверсальной, сдвиговой и вибрационной прочностью, большой усадкой при отверждении, невысокой теплостойкостью и термостабильностью, а также низкой атмосферо-коррозионностойкостью.Due to their high manufacturability and low cost, polyester binders are used in the production of large-sized large-tonnage structures that do not experience significant loads. Limitations in their use are mainly associated with low transverse, shear and vibration strength, high shrinkage during curing, low heat resistance and thermal stability, as well as low atmospheric corrosion resistance.

Кремнеорганические связующие также из-за низкой адгезионной прочности находят применение в малонагруженных конструкциях. Их достоинства проявляются в полной мере, когда определяющим требованиям к изделиям предъявляются: высокие теплостойкость, радиопрозрачность и химическая стойкость.Organosilicon binders also, due to their low adhesive strength, find application in lightly loaded structures. Their advantages are fully manifested when defining requirements for products are presented: high heat resistance, radio transparency and chemical resistance.

К недостаткам этого типа связующего можно отнести низкую адгезионную прочность, хрупкость, большую усадку, нетехнологичность, и, как следствие этих недостатков, значительную стоимость.The disadvantages of this type of binder include low adhesive strength, brittleness, high shrinkage, low technology, and, as a consequence of these disadvantages, a significant cost.

В производстве ответственных конструкций из пластиков используются в основном эпоксидные и фенолформальдегидные связующие, причем последние наряду с достаточно высокой прочностью придают композиционному материалу еще и повышенную теплостойкость и термостабильность.In the manufacture of critical plastic constructions, epoxy and phenol-formaldehyde binders are mainly used, the latter, along with a sufficiently high strength, give the composite material increased heat resistance and thermal stability.

К достоинствам эпоксидных связующих относятся: незначительная усадка при отверждении и высочайшая адгезия практически ко всем волокнистым материалам - стеклянным, органическим, углеродным, полифеновым, капроамидным, металлам, а также их оксидам и нитридам. Кроме того, эпоксидные смолы (в сравнении с другими) имеют и более высокие физико-механические характеристики.The advantages of epoxy binders include: slight shrinkage during curing and the highest adhesion to almost all fibrous materials - glass, organic, carbon, polyphene, caproamide, metals, as well as their oxides and nitrides. In addition, epoxy resins (in comparison with others) have higher physical and mechanical characteristics.

Однако эти связующие токсичны и дорогостоящи. Цена фенолформальдегидных смол относительно невысока, однако, их переработка связана, как правило, с достаточно высокими давлениями и температурой. Кроме того, они также токсичны. Использование гибридных связующих, например, эпоксифенольных, и/или эпоксифенолформальдегидных, и/или эпоксикремнийорганических, позволяет в максимальной степени использовать достоинства составляющих их смол и избежать их недостатков.However, these binders are toxic and expensive. The price of phenol-formaldehyde resins is relatively low, however, their processing is usually associated with fairly high pressures and temperatures. In addition, they are also toxic. The use of hybrid binders, for example, epoxyphenol, and / or epoxyphenol formaldehyde, and / or organosilicon, allows to maximize the advantages of their constituent resins and to avoid their disadvantages.

Особое значение для производства намотанных пластиков имеют эпоксидные смолы марок ЭД-16, ЭД-20, ЭХД, ЭХД-У и ЭТФ.Of particular importance for the production of wound plastics are the epoxy resin brands ED-16, ED-20, EHD, EHD-U and ETF.

Смола ЭТФ, например, обладая невысокой молекулярной массой (350-700), при обычной температуре представляет собой вязкую жидкость, что особенно важно в технологии формования крупногабаритных изделий.ETF resin, for example, having a low molecular weight (350-700), at ordinary temperature is a viscous liquid, which is especially important in the technology of forming large-sized products.

Обладая высоким содержанием эпоксидных групп (13-29%) (табл.7), эта смола весьма реакционноспособна и может отверждаться при наличии отвердителей аминного типа без подогрева, практически не выделяя летучих продуктов (до 2,5%).Possessing a high content of epoxy groups (13-29%) (Table 7), this resin is very reactive and can be cured with amine hardeners without heating, practically without emitting volatile products (up to 2.5%).

Характеристики смол, используемых для получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения, представлены в табл.7.Characteristics of the resins used to produce hybrid binders according to claims 1-38 of the claims are presented in table 7.

Таблица 7
Характеристики смол, используемых для получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения
Table 7
Characteristics of the resins used to produce hybrid binders according to claims 1-38 of the claims
Показатели характеристикPerformance Indicators Смола ЭТФETF resin Смола ДЭГ-1Resin DEG-1 Смола СФ-340АResin SF-340A Гибридное связующее по п.1 ф.и.The hybrid binder of claim 1 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,25-1,351.25-1.35 -- -- 0,95-1,10.95-1.1 Массовая доля эпоксидной группы, %Mass fraction of the epoxy group,% 13-2913-29 2626 -- -- Динамическая вязкость, не более, МПа·сDynamic viscosity, not more than, MPa · s 0,1-10.1-1 0,070,07 10-2010-20 0,1-0,20.1-0.2 Массовая доля летучих веществ, не более, %Mass fraction of volatile substances, not more than,% 11 1,51,5 1,51,5 3,5-5,53,5-5,5 Массовая доля ионов хлора, %Mass fraction of chlorine ions,% 0,0180.018 0,040.04 -- 0,0130.013 Массовая доля омываемого хлора, %Mass fraction of washed chlorine,% 11 1,41.4 -- 0,80.8 Массовая доля свободного фенола, %Mass fraction of free phenol,% -- -- <4<4 1,5-2,51.5-2.5 Массовая доля свободного анилина, %Mass fraction of free aniline,% -- -- <4<4 1,5-21,5-2 Время желатинизации, секGelatinization time, sec -- -- 60-11060-110 -- Температура каплевания, °СDrop temperature, ° С -- -- 90-10090-100 -- Температура размягчения по Шеру, °СCher softening temperature, ° С 40-6540-65 -- -- -- Молекулярная массаMolecular mass 350-700350-700 240-320240-320 -- --

Боковые гидроксильные группы в молекуле эпокситрифенольной смолы ЭТФ позволяют реализовывать и другой механизм отверждения, например, при использовании в качестве отвердителя фенолформальдегидной смолы, осуществляемой при повышенных температурах (180-200°С).Lateral hydroxyl groups in the ETF epoxytriphenol resin molecule allow another curing mechanism to be realized, for example, when phenol-formaldehyde resin is used as a hardener and is carried out at elevated temperatures (180-200 ° С).

Горячее отверждение этого связующего позволяет получать пластики с более высокими физико-механическими характеристиками, особенно прочностью и жесткостью.Hot curing of this binder allows to obtain plastics with higher physical and mechanical characteristics, especially strength and stiffness.

Ниже в табл.8 приведены некоторые характеристики эпокситрифенольной смолы ЭТФ холодного и горячего отверждения.Table 8 below shows some characteristics of cold and hot cured ETF epoxy resin.

Таблица 8
Характеристики эпокситрифенольной смолы ЭТФ холодного и горячего отверждения
Table 8
Characteristics of cold and hot cured ETF epoxy resin
Наименование показателяName of indicator Смола ЭТФ холодного отвержденияETF Resin Cold Cured Смола ЭТФ горячего отвержденияETF Hot Cure Resin Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,1-1,251.1-1.25 1,2-1,271.2-1.27 Разрушающее напряжение, МПа: при растяжении
при изгибе
при сжатии
Breaking stress, MPa: tensile
when bending
under compression
35-7535-75 75-10075-100
60-10060-100 90-13090-130 110-130110-130 100-160100-160 Прочность при отрыве от стекловолокна, МПаStrength at separation from fiberglass, MPa 9,5-129.5-12 15-1815-18 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 3-73-7 1,2-41,2-4 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 3-113-11 4-254-25 Теплостойкость по Вика, КHeat resistance according to Vika, K 660-695660-695 770-820770-820 Жизнеспособность приготовленного связующего при 298 КThe viability of the prepared binder at 298 K менее сутокless than a day до 6 месяцевup to 6 months

Эпокситрифенольная неотвержденная смола ЭТФ может быть переведена в неплавкое и нерастворимое состояние действием отверждающих агентов различного класса: ангидридами ди- и поликарбамидных кислот, первичными аминами и др.ETF epoxytriphenol uncured resin can be converted into a non-melting and insoluble state by the action of curing agents of various classes: di- and polycarbamide acid anhydrides, primary amines, etc.

Ряд убывающей активности некоторых аминов можно представить как ПЭПА - ТЭТА - ГМДА - ТЭА - ТЭАТ, где:A number of diminishing activities of some amines can be represented as PEPA - THETA - HMDA - TEA - TEAT, where:

ПЭПА - полиэтиленполиамин,PEPA - polyethylene polyamine,

ТЭТА - триэтилентетрамин,TETA - triethylenetetramine,

ГМДА - гексаметилендиамин,HMDA - hexamethylenediamine,

ТЭА - триэтаноламин,TEA - triethanolamine,

ТЭАТ - триэтаноламинтитанат.TEAT - triethanolamine titanate.

Вышеперечисленные первичные амины позволяют вести отверждение эпокситрифенольной смолы ЭТФ без нагрева, то есть в холодном состоянии.The above primary amines allow the curing of the ETF epoxy resin without heating, that is, in the cold state.

Снижение активности аминов наблюдается и при переходе от алифатических к ароматическим соединениям, в результате чего применение последних требует горячего отверждения. Этот ряд активности отражает снижение токсичности отвердителей при нормальных температурных условиях, а также уменьшение водостойкости, рост теплостойкости, прочности и жесткости композиций, отвержденных при помощи этих отвердителей. В этой же последовательности изменяется и агрегатное состояние отвердителя от жидкого к твердому. Применение твердых отвердителей эпокситрифенольной смолы ЭТФ для ее горячего отверждения вызывает значительные технологические трудности.A decrease in the activity of amines is also observed during the transition from aliphatic to aromatic compounds, as a result of which the use of the latter requires hot curing. This series of activity reflects a decrease in the toxicity of hardeners under normal temperature conditions, as well as a decrease in water resistance, an increase in heat resistance, strength and stiffness of the compositions cured with these hardeners. The aggregate state of the hardener changes from liquid to solid in the same sequence. The use of solid curing agents of ETF epoxytriphenol resin for its hot curing causes significant technological difficulties.

С нагревом эпокситрифенольной смолы ЭТФ ее отверждение можно вести с применением ангидридов некоторых органических кислот (обычно карбоновых), чаще всего малеинового ангидрида (МА) или фталевого ангидрида (ФА).With the heating of the ETF epoxytriphenol resin, it can be cured using anhydrides of certain organic acids (usually carboxylic acids), most often maleic anhydride (MA) or phthalic anhydride (FA).

Малеиновый ангидрид по сравнению с фталевым имеет более низкую температуру плавления, однако, отличается большой летучестью и сильным раздражающим действием на слизистые оболочки глаз. Композиции с ним имеют сравнительно невысокую теплостойкость и ограниченную жизнеспособность. Но при этом они малопористы и имеют низкий уровень остаточных напряжений.Maleic anhydride in comparison with phthalic has a lower melting point, however, it is characterized by great volatility and a strong irritating effect on the mucous membranes of the eyes. Compositions with it have a relatively low heat resistance and limited viability. But at the same time they are slightly porous and have a low level of residual stresses.

В качестве отвердителей для эпокситрифенольной смолы ЭТФ, кроме указанных, можно использовать некоторые фенольные, мочевино-меламино- и аминоформальдегидные и анилино-фенолформальдегидные смолы, а также низкомолекулярные полиамиды, гидропероксид изопропилбензола, пероксидметилкетона, нафтенат кобальта, алкоголят титана и другие соединения. Получаемые композиты отличаются эластичностью, пластичностью и другими свойствами, расширяющими их применение.In addition to the indicated ones, some phenolic, urea-melamine and amino formaldehyde and aniline-phenol formaldehyde resins, as well as low molecular weight polyamides, isopropylbenzene hydroperoxide, methyl perketone, cobalt naphthenate, and other alcoholates can be used as hardeners for ETF epoxytriphenol resin. The resulting composites are characterized by elasticity, ductility and other properties that expand their application.

Однако все вышеперечисленные отвердители, кроме фенолформальдегидных смол, позволяют получать на основе смолы ЭТФ композиты с очень низкой межслоевой отрывной (трансверсальной) и сдвиговой прочностью.However, all of the above hardeners, except phenol-formaldehyde resins, allow to obtain composites based on ETF resin with a very low interlayer tear (transverse) and shear strength.

Использование резольных фенолформальдегидных смол в качестве отвердителей эпокситрифенольной смолы ЭТФ требует применения горячего отверждения. Горячее же отверждение, особенно при повышенных температурах (180-200°С), характеризуется более высокой трудоемкостью процесса, большой энергоемкостью и необходимостью применения дополнительной дорогостоящей оснастки и оборудования: пропиточных машин, намоточных станков с греющими и подпрессовочными валами, термокамер с автоматической регулировкой температур отверждаемых заготовок, специальных оправок и др.The use of rezol phenol-formaldehyde resins as hardeners of ETF epoxy resin requires the use of hot curing. Hot curing, especially at elevated temperatures (180-200 ° C), is characterized by a higher labor intensity of the process, high energy consumption and the need to use additional expensive tooling and equipment: impregnation machines, winding machines with heating and prepress shafts, heat chambers with automatic adjustment of cured temperatures blanks, special mandrels, etc.

Тем не менее горячее отверждение обеспечивает более высокую воспроизводимость свойств (например, прочность пластиков горячего отверждения на растяжение возрастает в 2-3 раза) и используется в производстве ответственных конструкций, хотя и существует тенденция к снижению температур отверждения применяемых связующих.Nevertheless, hot curing provides higher reproducibility of properties (for example, tensile strength of hot curing plastics increases by 2–3 times) and is used in the manufacture of critical structures, although there is a tendency to lower the curing temperatures of the binders used.

Примечание - Преимущества холодного отверждения эпокситрифенольной смолы ЭТФ реализуются в полной мере при производстве изделий особо крупных габаритов, когда практически невозможно обеспечить требуемый для горячего отверждения температурный режим.Note - The benefits of cold curing ETF epoxy resin are fully realized in the manufacture of products of especially large dimensions, when it is almost impossible to provide the temperature regime required for hot curing.

Эпокситрифенольная смола ЭТФ, ТУ 2225-316-09201208-94, предназначена для технического использования в составе других смол для армированных пластиков, пропиточных и заливочных компаундов, клеев в электротехнической промышленности, силовых конструкций из композиционных волокнистых материалов ракетнокосмической, авиасудостроительной и энергетической промышленности с повышенной теплостойкостью, термостабильностью и коррозионностойкостью. Смола перерабатывается при температурах 180-200°С. Основной ее недостаток - высокая вязкость (более 1 Па·с).ETF epoxytriphenol resin, TU 2225-316-09201208-94, is intended for technical use as part of other resins for reinforced plastics, impregnating and casting compounds, adhesives in the electrical industry, power structures made of composite fiber materials of rocket and space, aircraft building and energy industries with increased heat resistance , thermal stability and corrosion resistance. The resin is processed at temperatures of 180-200 ° C. Its main disadvantage is high viscosity (more than 1 Pa · s).

Оптимальные значения вязкости смол с точки зрения их переработки методами намотки лежат в интервале 0,1-1 Па·с (при контроле вязкости по вязкозиметру В 3-4 это соответствует 15-85 с). Смолы с такой вязкостью легко заполняют поры (ячейки, пустоты) с размерами 5-6 мкм. Частично требуемую оптимальную вязкость смолы ЭТФ (особенно горячего отверждения) можно обеспечить сопутствующим намотке или пропитке нагревом, температура которого равна 323-353 К (50-80°С) и поддерживается системой термостатирования пропиточной ванночки с точностью ±5 К.The optimal viscosity values of resins from the point of view of their processing by winding methods are in the range of 0.1-1 Pa · s (when controlling viscosity with a viscometer B 3-4 this corresponds to 15-85 s). Resins with this viscosity easily fill pores (cells, voids) with sizes of 5-6 microns. Partially required optimal viscosity of ETF resin (especially hot curing) can be ensured by concomitant winding or impregnation with heating, the temperature of which is 323-353 K (50-80 ° C) and is supported by the temperature control system of the impregnating bath with an accuracy of ± 5 K.

Вязкость эпокситрифенольной смолы ЭТФ, смешанной с резольной фенолформальдегидной смолой СФ-340А (взятой в смесь в качестве отвердителя) состава, в мас.ч.:The viscosity of the epoxytriphenol resin ETF mixed with rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A (taken into the mixture as a hardener) composition, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13, - toluene oil and / or coal - 7-13,

при нормальной температуре 20±1°С равна 2-5 МПа·с.at normal temperature, 20 ± 1 ° С is 2-5 MPa · s.

При сопутствующем подогреве этих смол ЭТФ + СФ-340А в ванне пропиточной машины до температур 323-353 К (50-80°С) при получении на их основе и тканного наполнителя "препрега" для "сухой" намотки изделий или при непосредственной пропитке наполнителя этими смолами в ванне намоточного станка для "мокрой" намотки изделий можно довести вязкость этих смол до 1-3 МПа·с. Температура этих смол должна автоматически поддерживаться системой термостатирования пропиточной ванночки с точностью ±5 К.With the concomitant heating of these ETF + SF-340A resins in the bath of the impregnation machine to temperatures of 323-353 K (50-80 ° C) upon receipt of the “prepreg” woven filler for “dry” winding of products on them or with direct impregnation of the filler with these resins in the tub of the winding machine for the "wet" winding of products can bring the viscosity of these resins to 1-3 MPa · s. The temperature of these resins should be automatically maintained by the temperature control system of the impregnation bath with an accuracy of ± 5 K.

Следует заметить, что вязкость связующего может изменяться в процессе пропитки "препрега" или намотки в сторону увеличения в связи с процессом структуирования, а ее исходное значение зависит от давности приготовления и условий хранения.It should be noted that the viscosity of the binder may change during the impregnation of the “prepreg” or winding upward due to the structuring process, and its initial value depends on the age of preparation and storage conditions.

Эти факторы следует учитывать разработчикам при разработке технологических регламентов приготовления связующих и изделий, образуемых из композиционных волокнистых материалов методами намотки. Особенно сильно на жизнеспособность связующего влияет температура. Для связующего ЭТФ (≈60%) + СФ-340А (≈40%) зависимость ее жизнеспособности от температуры приведена в табл.9.These factors should be taken into account by developers when developing technological regulations for the preparation of binders and products formed from composite fibrous materials by winding methods. Particularly strongly affects the viability of the binder temperature. For the binding ETF (≈60%) + SF-340A (≈40%), the temperature dependence of its viability is given in Table 9.

Таблица 9
Жизнеспособность гибридного связующего ЭТФ + СФ-340А
Table 9
The vitality of the hybrid binder ETF + SF-340A
Температура, КTemperature, K 293293 313313 353353 393393 413413 Температура, °СTemperature ° C 20twenty 4040 8080 120120 140140 Жизнеспособность гибридного связующего ЭТФ + ДЭГ-1The viability of the hybrid binder ETF + DEG-1 6,6-7 суток6.6-7 days 3,3-3,5 суток3.3-3.5 days 135 минут135 minutes 17 минут17 minutes 9 минут9 minutes

Следует заметить, что жизнеспособность этого связующего в сравнении с прототипом выше на 10-13% (табл.1).It should be noted that the viability of this binder in comparison with the prototype is 10-13% higher (table 1).

Таким образом, тщательный контроль температуры связующего является одним из способов поддержания его оптимальной вязкости, а следовательно, и качества пропитки.Thus, careful control of the temperature of the binder is one of the ways to maintain its optimal viscosity, and therefore the quality of the impregnation.

Нагрев связующего в пределах его рабочей температуры существенно улучшает пропитку наполнителя даже при меньших количествах наносимого на волокнистую арматуру связующего, что дает возможность некоторого регулирования объемного содержания волокнистого наполнителя в композиции; оптимальное объемное содержание волокнистого наполнителя и связующего ЭТФ + СФ-340А с точки зрения получения прочности композита: наполнителя - 70%, связующего - 30%.Heating the binder within its operating temperature significantly improves the impregnation of the filler even with lower amounts of the binder applied to the fiber reinforcement, which allows some control of the volumetric content of the fibrous filler in the composition; the optimal volumetric content of the fibrous filler and ETF + SF-340A binder from the point of view of obtaining composite strength: filler - 70%, binder - 30%.

Следует заметить, что примененная выше фенолформальдегидная смола СФ-340А для отверждения смолы ЭТФ взята из соображения повышения теплостойкости и термостабильности получаемых на ее основе пластиков.It should be noted that the SF-340A phenol-formaldehyde resin used above for curing the ETF resin was taken to improve the heat resistance and thermal stability of the plastics obtained on its basis.

Однако связующее ЭТФ + СФ-340А имеет неоптимальные значения вязкости; оптимальные значения вязкости для "мокрой" намотки и/или пропитки тканного наполнителя лежит в интервале 0,1-1 Па·с (при контроле вязкости по вязкозиметру В3-4 это соответствует 15-85 с). Связующие с такой вязкостью легко заполняют поры диаметром 3-6 мкм.However, the ETF + SF-340A binder has non-optimal viscosity values; The optimal viscosity values for wet winding and / or impregnation of the tissue filler are in the range of 0.1-1 Pa · s (when controlling viscosity with a B3-4 viscometer, this corresponds to 15-85 s). Binders with this viscosity easily fill pores with a diameter of 3-6 microns.

При вязкости связующего ЭТФ + СФ-340А 1-3 МПа·с это приводит к ухудшению пропитки и качества изделий: во-первых, это приводит к большому наносу смолы, что ухудшает прочность и жесткость пластиков, перерасходу смолы и повышению стоимости готового продукта, а, во-вторых, это приводит к недопропитке пространств (пор) между волокнами - композитов, и, как следствие этого, образованию значительной усадки, больших внутренних напряжений, пор, коробления, растрескивания и т.д.When the viscosity of the binder ETF + SF-340A is 1-3 MPa · s, this leads to a deterioration in the impregnation and quality of products: firstly, it leads to a large deposit of resin, which degrades the strength and stiffness of plastics, overspending resin and increasing the cost of the finished product, and secondly, this leads to a lack of impregnation of the spaces (pores) between the fibers - composites, and, as a result of this, the formation of significant shrinkage, large internal stresses, pores, warping, cracking, etc.

У разработчиков есть три запасных варианта достижения оптимальной вязкости связующего при намотке или пропитке:The developers have three fallback options for achieving optimal binder viscosity during winding or impregnation:

1 вариант - более точное дозирование отвердителя - смолы СФ-340А в связующем ЭТФ и его равномерное распределение.Option 1 - more accurate dosing of the hardener - resin SF-340A in a binder ETF and its uniform distribution.

2 вариант - введение в состав комплексного связующего низковязкой смолы разбавителя-пластификатора, в качестве которой в предложенном рецепте связующего применена эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 с молекулярной массой 240-320, массовой доле эпоксидных групп - 26% и динамической вязкостью не более 0,07 МПа·с (при t=20±1°С) (табл.7).Option 2 - introducing a diluent-plasticizer into the complex binder resin with a low viscosity, as the epoxyaliphatic resin DEG-1 with a molecular weight of 240-320, a mass fraction of epoxy groups of 26% and a dynamic viscosity of not more than 0.07 MPa in the proposed binder recipe S (at t = 20 ± 1 ° С) (Table 7).

3 вариант - программирование скорости и интенсивности тепловых воздействий при отверждении, оптимизации состава и доз вводимого отвердителя и активаторов связующего - цеолитов (алюмосиликатов щелочных и щелочно-земельных металлов, используемых в качестве катализаторов и др.).Option 3 - programming the speed and intensity of thermal effects during curing, optimizing the composition and doses of the introduced hardener and binder activators - zeolites (alkali and alkaline earth metal aluminosilicates used as catalysts, etc.).

Здесь необходимо иметь в виду, что:It must be borne in mind that:

- избыток отвердителя не приводит к более полному или быстрому отверждению, но может вызвать коррозию металла и волокон, уменьшить адгезию к ним, ухудшить механические свойства, снизить водокоррозионностойкость, теплостойкость и другие характеристики материалов;- excess hardener does not lead to a more complete or faster cure, but can cause corrosion of metal and fibers, reduce adhesion to them, deteriorate mechanical properties, reduce water and corrosion resistance, heat resistance and other characteristics of materials;

- недостаток отвердителя замедляет процесс отверждения гибридного связующего или вовсе останавливает его.- the lack of a hardener slows down the curing process of the hybrid binder or completely stops it.

Ввести же дополнительно или вывести излишек отвердителя из связующего уже практически невозможно. Точность дозировки ингредиентов отвердителя, многие из которых летучи, должна быть очень высокой, поскольку они оказывают более сильное влияние на характеристики полимера.It is already almost impossible to introduce additionally or remove excess hardener from the binder. The dosage accuracy of the hardener ingredients, many of which are volatile, must be very high, since they have a stronger effect on the characteristics of the polymer.

Эффективность процесса отверждения связующего, его жизнеспособность и другие свойства значительно повышаются при введении наряду с ингредиентами отвердителя других химически активных веществ, выполняющих функции катализатора (ускорителя реакции), комплексно влияющих на скорость и глубину протекания процесса отверждения и предотвращающих образования термических взрывов, искажающих свойства отвержденного гибридного связующего. Для предотвращения термических взрывов необходимо программировать скорость и интенсивность тепловых воздействий при отверждении, оптимизировать состав и дозы вводимых в отвердитель активаторов: мела или сульфата кальция (до 20%), а также увлажнять гранулы отвердителя и вводимых в него алюмосиликатов водой (до 25%).The efficiency of the curing process of the binder, its viability and other properties are significantly increased when, along with the hardener ingredients, other chemically active substances are introduced that act as a catalyst (reaction accelerator), complexly affect the speed and depth of the curing process and prevent the formation of thermal explosions that distort the properties of the cured hybrid binder. To prevent thermal explosions, it is necessary to program the speed and intensity of thermal effects during curing, to optimize the composition and doses of activators introduced into the hardener: chalk or calcium sulfate (up to 20%), and also to moisten the hardener granules and aluminosilicates introduced into it with water (up to 25%).

Предлагается и другое технологическое решение - введение в составное связующее ЭТФ + СФ-340А смолы разбавителя-пластификатора низковязкой эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1 со свойствами, представленными в табл.7.Another technological solution is proposed - introducing into the ETF + SF-340A composite binder a diluent-plasticizer resin of a low-viscosity epoxyaliphatic resin DEG-1 with the properties shown in Table 7.

Высоковязкие смолы ЭТФ и СФ-340А могут быть использованы для пропитки волокнистых материалов благодаря их хорошей совместимости с активным разбавителем, которым и является смола ДЭГ-1, являющаяся продуктом конденсации диэтиленгликоля с эпихлоргидрином.The highly viscous ETF and SF-340A resins can be used to impregnate fibrous materials due to their good compatibility with the active diluent, which is the DEG-1 resin, which is a product of the condensation of diethylene glycol with epichlorohydrin.

Смола ДЭГ-1 благодаря примерно одинаковому составу с эпокситрифенольной смолой ЭТФ хорошо совместима с ней и волокнистыми наполнителями разных типов. Температура ее переработки находится в пределах 180-200°С и находится в диапазоне температур, применяемых при переработке смолы ЭТФ.Resin DEG-1 due to approximately the same composition with epoxy resin ETF is well compatible with it and various types of fibrous fillers. The temperature of its processing is in the range of 180-200 ° C and is in the temperature range used in the processing of ETF resin.

Введением эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1 в комплексное связующее ЭТФ + СФ-340А достигается получение оптимального значения вязкости гибридного связующего в интервале 0,1-1,0 Па·с.By introducing the epoxyaliphatic resin DEG-1 into the ETF + SF-340A complex binder, the optimum viscosity of the hybrid binder is obtained in the range of 0.1-1.0 Pa · s.

Введение смолы ДЭГ-1 снижает усадку материала и уменьшает внутренние напряжения в композитах на основе гибридного связующего, их коробление, растрескивание, образование пор и другие дефекты, и, как следствие вышеизложенного, повышает производительность намоточного оборудования, улучшает качество изделий из композиционных волокнистых материалов и снижает их стоимость.The introduction of DEG-1 resin reduces the shrinkage of the material and reduces the internal stresses in the composites based on a hybrid binder, their warping, cracking, pore formation and other defects, and, as a result of the foregoing, increases the productivity of winding equipment, improves the quality of products from composite fibrous materials and reduces their cost.

На основе эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и фенолформальдегидной СФ-340А смол в соответствии с приведенными ниже в описании способами образованы новые гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения.On the basis of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and phenol-formaldehyde SF-340A resins, in accordance with the methods described below, new hybrid binders are formed according to claims 1-38 of the claims.

Эти гибридные связующие в сравнении с прототипом обладают более высокой технологичностью и жизнеспособностью, более высокими физико-механическими (на 5-10%) и теплофизическими (на 10-20%) свойствами, а по межслоевой отрывной (трансверсальной) и сдвиговой прочности пластики на его основе превосходят пластики на основе связующего-прототипа в несколько раз.These hybrid binders in comparison with the prototype have higher manufacturability and vitality, higher physical and mechanical (by 5-10%) and thermophysical (by 10-20%) properties, and in terms of interlayer tear-off (transverse) and shear strength of plastic on it based superior plastic based on a binder-prototype several times.

Гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения хорошо совместимы с ацетоно-спирто-толуольными растворителями, имеют достаточно высокую адгезионную прочность (табл.2), совместимы практически со всеми волокнистыми наполнителями, в том числе и с вводимыми в них антипиренными, антистатическими добавками, оксидами и нитридами металлов, оксидами кремния и дискретными нитевидными кристаллами.Hybrid binders according to claims 1-38 of the claims are well compatible with acetone-alcohol-toluene solvents, have a sufficiently high adhesive strength (Table 2), are compatible with almost all fibrous fillers, including flame retardants introduced into them, antistatic additives, metal oxides and nitrides, silicon oxides and discrete whiskers.

Хорошо совместимы разработанные гибридные связующие и с вводимыми в них порошковыми наполнителями, образованными из оксидов и/или нитридов металлов, и с сажей, и с углеродографитовыми смесями, и с дискретными волокнистыми наполнителями, и с молекулярными ситами типа цеолитов, вводимыми в них с целью улучшения тех или иных физико-механических, теплофизических, антистатических и других свойств композитов, образуемых на их основе методами намотки и/или прессования.The developed hybrid binders are well compatible with the powdered fillers introduced into them, formed from metal oxides and / or nitrides, and with soot, and with carbon-graphite mixtures, and with discrete fibrous fillers, and with molecular sieves such as zeolites, introduced in order to improve one or another physicomechanical, thermophysical, antistatic and other properties of composites formed on their basis by winding and / or pressing methods.

Так, например, вводимые в гибридное связующее молекулярные сита типа Na-цеолита (или алюмосиликаты натрия - п.п.13-18, 50) увеличивают его жизнеспособность при горячем способе отверждения в 2-3,5 раза в сравнении с прототипом.So, for example, molecular sieves of the type Na-zeolite (or sodium aluminosilicates - pp 13-18, 50) introduced into the hybrid binder increase its viability during the hot curing method by 2-3.5 times in comparison with the prototype.

Введение мелкодисперсных наполнителей в виде нитевидных кристаллов в состав стекло-угле-боро-органопластиков, а также и некоторых порошковых наполнителей из оксидов и/или нитридов металлов и/или оксида кремния (кремнезема) позволяет добиться снижения экзотермического эффекта при отверждении, улучшения механических и некоторых теплофизических характеристик, а также ряда специальных свойств (стойкости к возгоранию, радиации и старению, электрических, магнитных свойств и др.) и снизить стоимость пластиков.The introduction of finely divided fillers in the form of whiskers into the composition of glass-carbon-boron-organoplastics, as well as some powder fillers from metal oxides and / or nitrides and / or silicon oxide (silica) allows to reduce the exothermic effect during curing, improve mechanical and some thermophysical characteristics, as well as a number of special properties (resistance to fire, radiation and aging, electrical, magnetic properties, etc.) and reduce the cost of plastics.

В качестве наполнителей гибридных связующих могут быть использованы порошкообразные (монолитные и полые), чешуйчатые и волокнистые частицы из оксидов и/или нитридов металлов, и/или оксида кремния со свойствами, приведенными в табл.10, и нитевидные кристаллы со свойствами, приведенными в табл.11.As fillers for hybrid binders, powdered (monolithic and hollow), scaly and fibrous particles from metal oxides and / or nitrides and / or silicon oxide with the properties shown in Table 10 and whiskers with the properties shown in Table 1 can be used. .eleven.

Таблица 10
Свойства порошковых наполнителей, вводимых в гибридные связующие по п.п.26-27, 29-33 формулы изобретения
Table 10
Properties of powder fillers introduced into hybrid binders according to claims 26-27, 29-33 of the claims
НаполнительFiller Молекулярная массаMolecular mass Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Температура плавления, КMelting point, K Температура кипения, КBoiling point, K Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) Оксид магния (жженая магнезия), MgOMagnesium Oxide (Burnt Magnesia), MgO 40,340.3 3,583,58 30733073 30983098 2,092.09 34,234.2 Оксид алюминия (глинозем), Al2O3 Alumina (Alumina), Al 2 O 3 101,9101.9 3,973.97 22882288 32533253 1,091.09 30,230,2 Оксид титана (рутил), TiO2 Titanium oxide (rutile), TiO 2 79,979.9 4,244.24 21132113 25002500 0,840.84 6,36.3 Оксид кремния (кремнезем), SiO2, SiO4 Silica (silica), SiO 2 , SiO 4 60,160.1 2,322,32 20112011 32233223 0,750.75 1,71.7 Нитрид бора, BNBoron Nitride, BN 24,824.8 2,272.27 30233023 32733273 0.920.92 14,314.3 Таблица 11
Свойства нитевидных кристаллов, вводимых в гибридные связующие по п.п.28, 34-38 формулы изобретения
Table 11
Properties of whiskers introduced into hybrid binders according to claims 28, 34-38 of the claims
Нитевидные кристаллыWhiskers Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Температура плавления, КMelting point, K Разрушающее напряжение при растяжении, ГПаTensile stress, GPa Модуль упругости, ГПаModulus of elasticity, GPa Al2О3 Al 2 About 3 3,94-3,963.94-3.96 23132313 20,6-27620.6-276 413,6-507,6413.6-507.6 SiCSiC 3,16-3,23.16-3.2 29632963 11,0-20,611.0-20.6 480,2-483,1480.2-483.1 Cr, Cr2О3, CrO3 Cr, Cr 2 O 3 , CrO 3 7,27.2 21632163 8,858.85 240240 Fe, FeO, Fe3O4, Fe2О3 Fe, FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 7,857.85 18131813 13,0313.03 199199

Количество вводимых порошковых и дискретных волокнистых наполнителей (НК) может достигать соответственно 30-50% и 5-15%, при этом порошковые наполнители (табл.10) в основном повышают ударную вязкость пластиков на основе гибридных связующих по п.п.26-27, 29-33 формулы изобретения, а нитевидные кристаллы (табл.11) - повышают в основном межслоевые характеристики: отрывную (трансверсальную) и сдвиговую прочность.The amount of introduced powder and discrete fibrous fillers (NK) can reach 30-50% and 5-15%, respectively, while powder fillers (Table 10) mainly increase the toughness of plastics based on hybrid binders according to items 26-27 , 29-33 of the claims, and whiskers (Table 11) - mainly increase interlayer characteristics: tear-off (transverse) and shear strength.

Некоторые из порошковых наполнителей, такие как оксиды алюминия AlO4, Al2O3 (глинозем), оксиды кремния SiO2, SiO4, оксиды железа FeO, Fe3O4, Fe2O3 даже в малых дозах могут дополнительно играть и роль каталитически активных структурообразователей в полимерном связующем, регулируя размер и количество образующихся элементов надмолекулярной структуры, а следовательно, и физико-механические, и теплофизические характеристики композитов на его основе.Some of the powder fillers, such as aluminum oxides AlO 4 , Al 2 O 3 (alumina), silicon oxides SiO 2 , SiO 4 , iron oxides FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 can additionally play a role even in small doses catalytically active structure-forming agents in the polymer binder, adjusting the size and number of formed elements of the supramolecular structure, and therefore the physicomechanical and thermophysical characteristics of the composites based on it.

Некоторые порошковые наполнители, вводимые в гибридные связующие, например, сажа, углеродографитовые смеси (п.п.19-24 формулы изобретения), позволяют придавать композитам хорошие антистатические свойства, а также улучшать их электрические и коррозионные свойства, стойкость к воздействию высокоэнтальпийных скоростных потоков газов, а также придавать композитам нужную окраску и некоторые специфические свойства - магнитные, стойкость к возгоранию, термостойкость и термостабильность, стойкость к различным излучениям, в том числе магнитным, тепловым, световым и радиационным.Some powder fillers introduced into hybrid binders, for example, carbon black, carbon-graphite mixtures (claims 19-24), can give the composites good antistatic properties, as well as improve their electrical and corrosion properties, resistance to high-enthalpy high-speed gas flows and also give the composites the desired color and some specific properties - magnetic, resistance to fire, heat resistance and thermal stability, resistance to various radiation, including magnetic, thermal, light and radiation.

Однако порошковые наполнители и нитевидные кристаллы могут вызывать и некоторые нежелательные эффекты, такие, как:However, powder fillers and whiskers can cause some undesirable effects, such as:

- уменьшение гигроскопичности и газопроницаемости армированного пластика;- reduction of hygroscopicity and gas permeability of reinforced plastic;

- значительное замедление или, наоборот, ускорение отверждения связующего;- significant slowdown or, conversely, acceleration of the curing of the binder;

- уменьшение адгезионной и когезионной прочности с волокнами, в том числе и с волокнами, покрытыми замасливателями и аппретами.- reduction of adhesive and cohesive strength with fibers, including fibers coated with lubricants and finishes.

Введение в гибридные связующие мелкодисперсных порошковых наполнителей и нитевидных кристаллов приводит к увеличению вязкости гибридных связующих и обуславливает тем самым технологические трудности их переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия.The introduction of finely divided powder fillers and whiskers into hybrid binders leads to an increase in the viscosity of hybrid binders and thereby causes technological difficulties in their processing into “prepregs” and further into structural products.

Для повышения огнестойкости, термостойкости, термостабильности и стойкости к воздействию высокоскоростных и высокоэнтальпийных потоков газов на стадиях приготовления гибридного связующего предлагается введение в него антипиренных добавок - трихлорэтилфосфата, четыреххлористого углерода, гексахлорбензола, трехокиси сурьмы и хладона, замедляющих горение пластиков за счет эндотермических эффектов при их термическом разложении (п.п.2-8, 14-18 формулы изобретения).To increase fire resistance, heat resistance, thermal stability and resistance to the effects of high-speed and high-enthalpy gas flows at the stages of preparation of the hybrid binder, it is proposed to introduce flame retardant additives - trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride, hexachlorobenzene, antimony trioxide and chladone, which slow down the combustion of plastics decomposition (claims 2-8, 14-18 of the claims).

Принцип работы антипиренов следующий: находящиеся в пластике антипиренные вещества замедляют, а во многих случаях предотвращают их горение за счет эндотермических эффектов при их термическом разложении, выделяющиеся при этом газы (аммиак, углекислый газ, хлористые, бромистые и фосфорные ангидриды, водяные пары и др.) также препятствуют горению. Одним из лучших антипиренов является борная кислота Н3ВО3. Однако она имеет существенный недостаток, который заключается в том, что дает осадок при введении в гибридное связующее.The principle of operation of flame retardants is as follows: flame retardants in plastic slow down, and in many cases prevent their burning due to endothermic effects during their thermal decomposition, the gases emitted in this case (ammonia, carbon dioxide, chloride, bromide and phosphoric anhydrides, water vapor, etc. ) also interfere with combustion. One of the best flame retardants is boric acid H 3 BO 3 . However, it has a significant drawback, which is that it gives a precipitate when introduced into a hybrid binder.

Среди вводимых в гибридные связующие антипиренов наиболее эффективны хлорсодержащие антипирены:Among the flame retardants introduced into hybrid binders, the most effective are chlorine-containing flame retardants:

- трихлорэтилфосфат (С2Cl3Н4PO4) структурной формулы:- trichloroethyl phosphate (C 2 Cl 3 H 4 PO 4 ) of the structural formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

- четыреххлористый углерод (CCl4) структурной формулы:- carbon tetrachloride (CCl 4 ) structural formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

- гексахлорбензол (С6Cl6) структурной формулы:- hexachlorobenzene (C 6 Cl 6 ) of the structural formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

- хладон (фреон) марки Ф-114B1 (C2Br2F4) или хладон марки Ф-114В2 (C4Cl4F4) структурных формул:- Freon (freon) brand F-114B 1 (C 2 Br 2 F 4 ) or freon brand F-114B 2 (C 4 Cl 4 F 4 ) structural formulas:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

и трехокись сурьмы SbO3.and antimony trioxide SbO 3 .

Все вышеназванные антипирены введены в гибридные связующие по п.п.2-8, 14-18 формулы изобретения для повышения огнестойкости пластиков на их основе и снижения взрыво-пожароопасности переработки гибридных связующих в "препреги" и далее в конструкционные изделия.All of the above flame retardants are introduced into hybrid binders according to claims 2-8, 14-18 of the claims to increase the fire resistance of plastics based on them and to reduce the explosion and fire hazard of processing hybrid binders into “prepregs” and further into structural products.

Вышеназванные антипирены замедляют горение пластиков за счет эндотермических эффектов при их термическом разложении. Выделяющиеся при этом газы (аммиак, углекислый газ, фосфорный и хлорный ангидриды, водяные пары и др.) также препятствуют горению. Трехокись сурьмы также является хорошим антипиреном, повышающим одновременно и теплостойкость, и огнестойкость, и антифрикционные свойства пластиков.The above flame retardants slow down the burning of plastics due to endothermic effects during their thermal decomposition. The gases released during this (ammonia, carbon dioxide, phosphoric and chlorine anhydrides, water vapor, etc.) also prevent combustion. Antimony trioxide is also a good flame retardant, which simultaneously increases both heat resistance, and fire resistance, and antifriction properties of plastics.

Известно ее использование как антипирена совместно с борной кислотой Н3BO2 (см. огнестойкое связующее для стеклопластиков по авт. свид. №670593 от 01.03.78 г., бюл. №24, 1979 г., кл. С 08 L 67/08, В 32 В 27/03).Its use as a flame retardant is known together with boric acid H 3 BO 2 (see fire-resistant binder for fiberglass according to author certificate No. 670593 of 03/01/78, bull. No. 24, 1979, class C 08 L 67 / 08, 32 V 27/03).

В этом связующем с целью повышения огнестойкости при сохранении высоких физико-механических свойств связующего и стеклопластиков на его основе используется трехокись сурьмы (SbO3) в смеси с хлорэндиковым ангидридом и борной кислотой (Н3ВО3), взятыми в соотношении (3-4):(1-1,4) в виде 60-65% суспензии в глицерине при следующем соотношении компонентов связующего, в мас.ч.:In this binder, in order to increase fire resistance while maintaining the high physical and mechanical properties of the binder and fiberglass based on it, antimony trioxide (SbO 3 ) is used in a mixture with chloroendic anhydride and boric acid (H 3 BO 3 ), taken in the ratio (3-4) : (1-1,4) in the form of a 60-65% suspension in glycerol in the following ratio of the components of the binder, in parts by weight:

- полиэфирная смола - 65-70;- polyester resin - 65-70;

- 60-65%-ная глицериновая суспензия хлорэндикового ангидрида борной кислоты и трехокиси сурьмы - 30-35.- 60-65% glycerin suspension of chloroendic anhydride of boric acid and antimony trioxide - 30-35.

Это гибридное связующее может быть использовано в производстве крупногабаритных конструкций, не испытывающих значительных нагрузок. Ограничения в применении связующего по авт. свид. №670593 связаны в основном с его нетехнологичностью, большой усадкой при отверждении, невысокой жизнеспособностью (1-2 суток при температурах 20-25°С), способностью выпадать в осадок (главный недостаток применения борной кислоты), а также со следующими невысокими характеристиками пластиков на его основе: атмосферо-коррозионностойкостью, теплостойкостью (меньше 120°С) и стойкостью к воздействию высокоэнтальпийных скоростных потоков газов.This hybrid binder can be used in the manufacture of large structures that do not experience significant loads. Restrictions on the use of a binder according to ed. testimonial. No. 670593 are mainly associated with its low technology, high shrinkage during curing, low viability (1-2 days at temperatures of 20-25 ° C), the ability to precipitate (the main disadvantage of using boric acid), as well as the following low characteristics of plastics on its basis: atmospheric corrosion resistance, heat resistance (less than 120 ° C) and resistance to high-enthalpy high-speed gas flows.

В заявленных вариантах гибридных связующих трехокись сурьмы (SbO3) используется в сочетании с резольной фенолформальдегидной смолой СФ-340А и эпоксидных - эпокситрифенольной ЭТФ и эпоксиалифатической ДЭГ-1 смол.In the claimed variants of the hybrid binders, antimony trioxide (SbO 3 ) is used in combination with rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A and epoxy-epoxytriphenol ETF and epoxyaliphatic DEG-1 resins.

В своих составах гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения содержат до 4% свободного фенола С6Н5ОН и анилина С6Н5NH2 (табл.7). Применение фенолформальдегидной смолы СФ-340А в гибридном связующем по п.1 формулы изобретения позволяет повысить термостойкость и термостабильность пластиков на ее основе до 210-250°С. Вместе с тем введение фенолформальдегидной смолы СФ-340А в гибридное связующее позволяет сохранить огнестойкость пластиков на ее основе на достаточно высоком уровне (время горения пластика после отведения пламени газовой горелки - не более 5 сек, а кислородный индекс пластика - 38-42%).In their compositions, hybrid binders according to claims 1-38 of the claims contain up to 4% of free phenol C 6 H 5 OH and aniline C 6 H 5 NH 2 (Table 7). The use of phenol-formaldehyde resin SF-340A in a hybrid binder according to claim 1 allows to increase the heat resistance and thermal stability of plastics based on it to 210-250 ° C. At the same time, the introduction of the SF-340A phenol-formaldehyde resin into the hybrid binder allows maintaining the fire resistance of the plastics based on it at a sufficiently high level (the burning time of the plastic after removal of the gas burner flame is no more than 5 seconds, and the plastic oxygen index is 38-42%).

По-видимому, это связано как с влиянием фенола, усиливающего огнегасящие характеристики пластика при горении за счет выделения угля, так и за счет влияния анилина - жестко связывающего свободный формальдегид в гибридном связующем.Apparently, this is due both to the influence of phenol, which enhances the fire extinguishing characteristics of the plastic during combustion due to the release of coal, and due to the influence of aniline, which rigidly binds free formaldehyde in a hybrid binder.

Весьма существенно влияние на огнестойкость пластиков и другого антипирена - хладона, вводимого в гибридные связующие по п.п.4-6, 14, 16, 18 формулы изобретения в виде двух модификаций: Ф114B1 или Ф114В2. Обе модификации содержат ненасыщенные фторуглероды, содержащие бром Br2 или хлор Cl2, относящиеся к огнегасящим компонентам.The influence on the fire resistance of plastics and another flame retardant, freon, introduced into hybrid binders according to items 4-6, 14, 16, 18 of the claims in the form of two modifications is very significant: Ф114B 1 or Ф114В 2 . Both modifications contain unsaturated fluorocarbons containing bromine Br 2 or chlorine Cl 2 related to extinguishing components.

Первая модификация хладона C2Br2F4 имеет структурную формулу:The first modification of the freon C 2 Br 2 F 4 has the structural formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

Вторая модификация хладона C2Cl2F4 имеет структурную формулу:The second modification of the freon C 2 Cl 2 F 4 has the structural formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

В первом варианте введение хладона C2Br2F4 в пластик повышает его огнестойкость на 10-15% (при содержании брома в пластике до 2-15%) и термостойкость пластика до 200°С со скоростью распространения пламени 3-4 сек (бром усиливает огнегасящие характеристики пластика при горении за счет выделения угля). Кислородный индекс таких пластиков находится в пределах 42-45%, термостойкость пластиков - до 350°С.In the first embodiment, the introduction of C 2 Br 2 F 4 freon into the plastic increases its fire resistance by 10-15% (with the bromine content in the plastic up to 2-15%) and the temperature resistance of the plastic up to 200 ° C with a flame spread of 3-4 seconds (bromine enhances the extinguishing characteristics of plastic during combustion due to the release of coal). The oxygen index of such plastics is in the range of 42-45%, the heat resistance of plastics is up to 350 ° C.

Во втором варианте введение хладона С2Cl2F4 в пластики также повышает его огнестойкость - на 15-20% (при содержании хлора 5-20%) и термостойкость пластика - до 300°С.In the second embodiment, the introduction of C 2 Cl 2 F 4 in plastics also increases its fire resistance - by 15-20% (with a chlorine content of 5-20%) and the heat resistance of plastic - up to 300 ° C.

Примечание - При горении пластика, содержащего хладон С2Cl2F4, образуется хлорный ангидрид, также препятствующий горению. Кислородный индекс таких пластиков находится в пределах 45-50%.Note - When burning plastic containing C 2 Cl 2 F 4 freon, chlorine anhydride is formed, which also prevents burning. The oxygen index of such plastics is in the range of 45-50%.

Гексахлорбензол (С6Н5Cl4)6 - ароматически галогеносодержащий углеводород, нерастворимая в воде жидкость; гексахлорбензол при изготовлении гибридных связующих по п.п.5-8 формулы изобретения используется и как растворитель, хорошо растворяющийся в ацетоно-спирто-толуольной смеси, снижающий ее динамическую вязкость до 0,1-1,0 Па·с, и как антипирен, за счет углеводорода и хлора повышающий на 5-10% огнестойкость пластиков и их термостойкость при температурах 300-350°С.Hexachlorobenzene (C 6 H 5 Cl 4 ) 6 - aromatically halogenated hydrocarbon, water insoluble liquid; Hexachlorobenzene in the manufacture of hybrid binders according to claims 5 to 8 is used both as a solvent, well soluble in acetone-alcohol-toluene mixture, reducing its dynamic viscosity to 0.1-1.0 Pa · s, and as a flame retardant, due to hydrocarbon and chlorine, it increases the fire resistance of plastics by 5-10% and their heat resistance at temperatures of 300-350 ° C.

Трихлорэтилфосфат С2Cl3Н4PO4 (п.2 формулы изобретения) и четыреххлористый углерод CCl4 (п.3 формулы изобретения) также являются высокоэффективными антипиренами, повышающими огнестойкость пластиков. Трихлорэтилфосфат - за счет выделения при горении пламягасящих фосфорных и хлористых ангидридов, четыреххлористый углерод - за счет выделения углеродохлористых ангидридов.Trichloroethyl phosphate C 2 Cl 3 H 4 PO 4 (claim 2) and carbon tetrachloride CCl 4 (claim 3) are also highly effective flame retardants that increase the fire resistance of plastics. Trichloroethyl phosphate - due to the release of flame-extinguishing phosphoric and chloride anhydrides during combustion, carbon tetrachloride - due to the allocation of carbon chloride anhydrides.

За счет введения в пластики трихлорэтилфосфата повышается их огнестойкость до 15-25% (кислородный индекс пластиков - 50-52%). За счет введения в пластики четыреххлористого углерода огнестойкость их повышается до 10-20% (кислородный индекс пластиков - 45-50%).Due to the introduction of trichloroethyl phosphate into plastics, their fire resistance increases to 15-25% (the oxygen index of plastics is 50-52%). Due to the introduction of carbon tetrachloride into plastics, their fire resistance increases to 10-20% (the oxygen index of plastics is 45-50%).

Наиболее эффективно введение в гибридные связующие по п.п.2-8 формулы изобретения антипиренов в микрокапсулированном виде, то есть при их введении в гибридные связующие в виде мелкодисперсных капсул с дисперсностью до 300 мкм. Микрокапсулирование этих веществ осуществляется с целью сохранения их огнегасящих свойств в пластике путем заключения их мелких частиц в тонкую оболочку из твердого пленкообразующего материала.The most effective is the introduction into hybrid binders according to claims 2-8 of the claims of fire retardants in microencapsulated form, that is, when they are introduced into hybrid binders in the form of finely dispersed capsules with a dispersion of up to 300 microns. Microencapsulation of these substances is carried out in order to preserve their fire-extinguishing properties in plastic by enclosing their small particles in a thin shell of a solid film-forming material.

В качестве оболочек для микрокапсулирования частиц антипиренов используется материал на основе резорцинно-формальдегидно-мочевинных смол, модифицированных поливиниловым спиртом.As shells for microencapsulation of flame retardant particles, a material based on resorcinol-formaldehyde-urea resins modified with polyvinyl alcohol is used.

Ниже в табл.12 приведены данные пластиков по прочности гибридного связующего на растяжение (σраст., кгс/см2), а также значения их кислородного индекса (КИ, %), средний линейный унос (Vy, мм/сек) и средняя скорость уноса по потере веса (mу, мг/сек) пластика от высокоэнтальпийных потоков газов в зависимости от дисперсности вводимых в гибридное связующее по п.п.2-8 формулы изобретения микрокапсул антипиренов.Table 12 below shows the plastics data on the tensile strength of the hybrid binder (σ growth , kgf / cm 2 ), as well as the values of their oxygen index (KI,%), average linear ablation (V y , mm / s) and average the rate of entrainment due to weight loss (m y , mg / s) of the plastic from highly enthalpy gas flows, depending on the dispersion of the flame retardant microcapsules entered into the hybrid binder according to claims 2-8.

Таблица 12
Свойства пластиков на основе гибридных связующих по п.п.2-8 формулы изобретения, содержащих в своем составе микрокапсулированные и немикрокапсулированные антипиренные добавки
Table 12
Properties of plastics based on hybrid binders according to claims 2 to 8 of the claims containing microencapsulated and non-microencapsulated flame retardants
Пластик с добавкамиPlastic with additives Дисперсность, мкмDispersion, microns Предел прочности на растяжение, σраст, кгс/см2 Tensile strength, σ rast , kgf / cm 2 Кислородный индекс, КИ, %Oxygen Index, CI,% Средний линейный унос по термодатчику Vу, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor V у , mm / s Средняя скорость уноса по потере веса, mу, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, m y , mm / s Пластик на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибр. связ. по п.1 ф.и. с антипиренными микрокапсулированными добавками (7-18 мас.ч.):Plastic on the basis of TEMS-k (p) fabrics and hybrid. communication according to claim 1 with flame-retardant microencapsulated additives (7-18 parts by weight): трихлорэтилфосфатtrichloroethyl phosphate 10-8010-80 175175 49,549.5 0,70.7 0,690.69 четыреххлористый углеродcarbon tetrachloride 80-20080-200 136136 5353 0,80.8 0,780.78 гексахлорбензолhexachlorobenzene 200-230200-230 9090 5252 1,01,0 0,90.9 хладонfreon 230-250230-250 <4<4 -- 1,21,2 -- трехокись сурьмыantimony trioxide 350350 00 -- -- -- Пластик на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибр. связ. по п.1 ф.и. с антипиренными немикрокалсулированными добавками (7-18 мас.ч.): трихлорэтилфосфат четыреххлористый углерод гексахлорбензол хладон трехокись сурьмыPlastic on the basis of TEMS-k (p) fabrics and hybrid. communication according to claim 1 with flame-retardant non-microcalculated additives (7-18 parts by weight): trichloroethyl phosphate carbon tetrachloride hexachlorobenzene chladone antimony trioxide -- 130-150130-150 49-5549-55 0,850.85 0,80.8 Примечание - Микрокапсулированные антипирены вводились в гибридные связующие по п.п.2-8 формулы изобретения в виде микрокапсул, оболочки которых были образованы из сополимера на основе резерцинно-мочевинных смол, модифицированных поливиниловым спиртомNote - Microencapsulated flame retardants were introduced into hybrid binders according to claims 2-8 in the form of microcapsules, the shells of which were formed from a copolymer based on resercin-urea resins modified with polyvinyl alcohol

Данные табл.12 показывают, что пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения с введенными в них микрокапсулами антипиренов имеют:The data in table 12 show that plastics based on TEMC-k (p) tissue and a hybrid binder according to claim 1 with the flame retardant microcapsules introduced into them have:

- максимальную прочность на растяжение ≈175 кгс/см2 (при дисперсности микрокапсул 10-80 мкм), 130-150 кгс/см2 - для антипиренов, вводимых в жидком и/или порошкообразном виде;- maximum tensile strength ≈175 kgf / cm 2 (with a dispersion of microcapsules of 10-80 μm), 130-150 kgf / cm 2 - for flame retardants introduced in liquid and / or powder form;

- максимальный кислородный индекс ≈53% (при дисперсности микрокапсул 80-200 мкм), 49-55% - для антипиренов, вводимых в жидком и/или порошкообразном виде;- maximum oxygen index ≈53% (with a dispersion of microcapsules of 80-200 microns), 49-55% - for flame retardants administered in liquid and / or powder form;

- средний линейный унос по термодатчику ≈0,7 мм/сек - для пластиков с наполнителем из тканей ТЭМС-к(п) с введенными микрокапсулами антипиренов дисперсностью 10-80 мкм; 0,85 мм/сек - для антипиренов, вводимых в жидком и/или порошкообразном виде;- average linear ablation by a temperature sensor ≈0.7 mm / s - for plastics with a filler made of TEMS-k (p) fabrics with microcapsules of flame retardants with a dispersion of 10-80 microns; 0.85 mm / s - for flame retardants administered in liquid and / or powder form;

- средняя скорость уноса по потере веса - 0,69 мм/сек (при дисперсности микрокапсул 10-80 мкм), 0,8 - для антипиренов, вводимых в жидком и/или порошкообразном виде. Данные табл.12 показывают, что пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения с введенными в него микрокапсулами антипиренов имеют:- the average rate of ablation by weight loss is 0.69 mm / s (with a dispersion of microcapsules of 10-80 microns), 0.8 - for flame retardants administered in liquid and / or powder form. The data in Table 12 show that plastics based on TEMC-k (p) tissue and a hybrid binder according to claim 1 with the flame retardant microcapsules inserted into it have:

- повышенную прочность ≈175 кгс/см2;- increased strength ≈175 kgf / cm 2 ;

- высокий кислородный индекс ≈49-55%;- high oxygen index ≈49-55%;

- средний линейный унос по термодатчику 0,7 мм/сек - для пластиков с наполнителями из тканей ТЭМС-к(п);- average linear ablation by a temperature sensor of 0.7 mm / s - for plastics with fillers from TEMS-k fabrics (p);

- среднюю скорость уноса по потере веса 0,69 мм/сек - для пластиков с введенными микрокапсулированными антипиренами, 0,8 мм/сек - для пластиков с введенными порошкообразными и/или жидкими антипиренами.- the average rate of ablation by weight loss of 0.69 mm / s for plastics with microencapsulated flame retardants introduced, 0.8 mm / s for plastics with powdered and / or liquid flame retardants added.

Данные табл.12 показывают, что введение антипиренов в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения значительно повышает кислородный индекс (КИ) пластиков на его основе - 49-55%, вместо КИ - 38-48% - для пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, а средний линейный унос по термодатчику для пластиков на его основе - 0,7 мм/сек, вместо 1,0-1,2 мм/сек - для пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения.The data in Table 12 show that the introduction of flame retardants into a hybrid binder according to claim 1 significantly increases the oxygen index (CI) of plastics based on it - 49-55%, instead of CI - 38-48% - for plastics based on a hybrid binder according to claim 1 of the claims, and the average linear ablation of the temperature sensor for plastics based on it is 0.7 mm / s, instead of 1.0-1.2 mm / s - for plastics based on a hybrid binder according to claim 1.

Прочность на растяжение гибридных связующих в зависимости от количества и дисперсности вводимых в них антипиренов снижается, а для микрокапсул дисперсностью 350 мкм становится близким к нулю, то есть такие связующие нецелесообразно использовать для создания пластиков с одновременно высокими теплоогнезащитными и прочностными свойствами.The tensile strength of hybrid binders, depending on the amount and dispersion of the flame retardants introduced into them, decreases, and for microcapsules with a dispersion of 350 microns it becomes close to zero, that is, it is impractical to use such binders to create plastics with both high heat and flame retardant and strength properties.

Следует заметить, что гибридное связующее с введенными антипиренами имеет несколько меньшую жизнеспособность (1-3 суток при температуре 20±1°С) и более высокую динамическую вязкость (>1 Па·с - для пластиков с введенными порошкообразными и микрокапсулированными антипиренами), что несколько ухудшает технологичность переработки гибридных связующих. Вязкость гибридных связующих также может меняться и в сторону уменьшения (в зависимости от количества и составов вводимых в них антипиренов), и в сторону увеличения (в зависимости от давности приготовления и от условий хранения). И все вышеперечисленные факторы также следует учитывать технологам при разработке технологических регламентов их переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия на их основе.It should be noted that the hybrid binder with the introduced flame retardants has a slightly lower viability (1-3 days at a temperature of 20 ± 1 ° C) and higher dynamic viscosity (> 1 Pa · s for plastics with powdered and microencapsulated flame retardants), which is somewhat degrades the processability of processing hybrid binders. The viscosity of hybrid binders can also vary both in the direction of decreasing (depending on the amount and composition of the flame retardants introduced into them), and in the direction of increasing (depending on the age of preparation and storage conditions). And all of the above factors should also be taken into account by technologists when developing technological regulations for their processing into “prepregs” and further into structural products based on them.

Жизнеспособность гибридного связующего по п.13 формулы изобретения может быть увеличена введением в него так называемого молекулярного сита в виде алюмосиликата натрия и/или цеолитов (алюмосиликатов), которое способно адсорбировать различные его компоненты, в том числе и компоненты фенолформальдегидной смолы-отвердителя СФ-340А (табл.7).The viability of the hybrid binder according to claim 13 can be increased by introducing into it the so-called molecular sieve in the form of sodium aluminosilicate and / or zeolites (aluminosilicates), which can adsorb its various components, including the components of the phenol-formaldehyde resin hardener SF-340A (table 7).

В качестве молекулярного сита в данном изобретении применены кристаллические алюмосиликаты. Введение их может осуществляться как смешиванием с гибридным связующим, так и с непосредственным предварительным их смешиванием со смолой-отвердителем СФ-340А. Может осуществляться насыщение гибридного связующего алюмосиликатами и парами адсорбируемого отвердителя (п.50 формулы изобретения).As the molecular sieve, crystalline aluminosilicates are used in the present invention. Their introduction can be carried out both by mixing with a hybrid binder, and with their direct preliminary mixing with resin-hardener SF-340A. The hybrid binder may be saturated with aluminosilicates and pairs of adsorbable hardener (item 50 of the claims).

Молекулярные сита типа Na-цеолита (или алюмосиликаты натрия), а также алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов могут использоваться и при очистке, и при разделении смесей гибридного связующего, а также как агенты, замедляющие скорость химических реакций, происходящих в гибридном связующем.Molecular sieves such as Na zeolite (or sodium aluminosilicates), as well as alkali and alkaline earth metal aluminosilicates, can be used both in the purification and separation of mixtures of a hybrid binder, as well as agents that slow down the rate of chemical reactions that occur in a hybrid binder.

В качестве замедлителей отверждения гибридного связующего в изобретении использованы алюмосиликаты - это гетерогенные пористые гранулированные ингибиторы на основе оксидов кремния SiO2, SiO4 и оксидов алюминия Al2О3, AlO4.Aluminosilicates are used as inhibitors of the curing of the hybrid binder; these are heterogeneous porous granular inhibitors based on silicon oxides SiO 2 , SiO 4 and aluminum oxides Al 2 O 3 , AlO 4 .

Введение в гибридные связующие ингибитров на основе оксидов кремния SiO2 и оксидов алюминия Al2О3, а также кристаллических алюмосиликатов натрия в количестве 7-13 мас.ч. позволяет увеличить жизнеспособность гибридных связующих в 2-3,5 раза, ≈15-20 суток при температурах 293-303 К и 7-10 суток - при температурах 313-353 К.Introduction to the hybrid binders of inhibitors based on silicon oxides SiO 2 and aluminum oxides Al 2 O 3 , as well as crystalline sodium aluminosilicates in an amount of 7-13 parts by weight allows to increase the viability of hybrid binders by 2-3.5 times, ≈15-20 days at temperatures of 293-303 K and 7-10 days at temperatures of 313-353 K.

Поэтому с целью поддержания оптимальной вязкости (0,1-1,0 МПа) гибридных связующих, а следовательно, и качества пропитки, рекомендуется их нагрев при пропитке 40-70°С.Therefore, in order to maintain the optimal viscosity (0.1-1.0 MPa) of the hybrid binders, and therefore the quality of the impregnation, it is recommended that they be heated with an impregnation of 40-70 ° C.

При этом пропитка улучшается даже при меньших дозах наносимого на арматуру ткани связующего, что, в свою очередь, дает возможность некоторого регулирования объемного содержания волокнистого наполнителя в композиции.In this case, the impregnation improves even with lower doses of a binder applied to the fabric reinforcement, which, in turn, allows some control of the volume content of the fibrous filler in the composition.

Разработанные варианты гибридных связующих (по п.п.26, 28-32 формулы изобретения) допускают введение в их составы и других мелкодисперсных наполнителей.The developed variants of hybrid binders (according to items 26, 28-32 of the claims) allow the introduction of other finely divided fillers in their compositions.

Введение мелкодисперсных наполнителей, например, оксидов или нитридов металлов и оксидов кремния, в состав гибридного связующего позволяет добиться снижения экзотермического эффекта при его отверждении, уменьшения усадки, понижения уровня остаточных напряжений (в несколько раз), а также улучшения их механических характеристик: трансверсальной и сдвиговой прочности, некоторых теплофизических характеристик и ряда специфических свойств - стойкости к воздействию радиации, к старению, а также электрических, магнитных, антистатических свойств и снизить стоимость пластиков.The introduction of finely dispersed fillers, for example, metal oxides or nitrides and silicon oxides, into the composition of the hybrid binder allows to reduce the exothermic effect during curing, reduce shrinkage, lower the level of residual stresses (several times), as well as improve their mechanical characteristics: transverse and shear strength, some thermophysical characteristics and a number of specific properties - resistance to radiation, aging, as well as electrical, magnetic, antistatic properties ustv and reduce the cost of plastics.

В качестве дисперсных наполнителей для гибридного связующего использовались порошковые (монолитные, полые и чешуйчатые) наполнители и дискретные волокнистые наполнители - нитевидные кристаллы.Powdered (monolithic, hollow and scaly) fillers and discrete fibrous fillers - whiskers were used as dispersed fillers for the hybrid binder.

Количество вводимых порошковых и дискретных волокнистых наполнителей должно быть, соответственно, 30-40% и 5-10%, при этом порошковые наполнители повышают в основном ударную вязкость пластиков до 50%, а дискретные наполнители (нитевидные кристаллы) повышают в основном трансверсальную прочность и жесткость пластиков и их межслоевую прочность на сдвиг и отрыв до 20-40%.The amount of introduced powder and discrete fibrous fillers should be, respectively, 30-40% and 5-10%, while powder fillers increase mainly the impact strength of plastics to 50%, and discrete fillers (whiskers) increase mainly transverse strength and stiffness plastics and their interlayer shear and tear strength up to 20-40%.

Некоторые виды порошковых наполнителей, такие как оксид кремния SiO2 (кремнезем) и оксид алюминия Al2О3 (глинозем), введенные в связующее даже в малых дозах, играют роль каталитически активных структурообразователей в гибридном связующем и регулируют размер и количество образующихся элементов надмолекулярной структуры гибридного связующего, а следовательно, и улучшают физико-механические характеристики композитов на его основе.Some types of powder fillers, such as silicon oxide SiO 2 (silica) and alumina Al 2 O 3 (alumina), introduced into the binder even in small doses, play the role of catalytically active builders in the hybrid binder and control the size and amount of the formed elements of the supramolecular structure hybrid binder, and therefore, improve the physicomechanical characteristics of composites based on it.

Порошковые наполнители из оксидов и нитридов металлов, вводимые в гибридные связующие, могут выполнять и роль пигментов, позволяющих получать нужную окраску изделий.Powder fillers from metal oxides and nitrides, introduced into hybrid binders, can also play the role of pigments, allowing to obtain the desired color of products.

Однако введенные мелкодисперсные наполнители могут вызывать в пластиках и некоторые нежелательные эффекты, такие, как изменение гигроскопичности и газонепроницаемости армированных пластиков, значительное замедление или, наоборот, ускорение отверждения гибридного связующего, увеличение вязкости связующего и обусловленные этим технологические трудности переработки гибридного связующего в "препреги" и далее в конструкционные изделия на их основе.However, the finely dispersed fillers introduced can cause some undesirable effects in plastics, such as a change in the hygroscopicity and gas tightness of reinforced plastics, a significant slowdown or, on the contrary, acceleration of the curing of the hybrid binder, an increase in the viscosity of the binder and the resulting technological difficulties in processing the hybrid binder into “prepregs” and further into structural products based on them.

Свойства композитов и изделий из них зависят как от свойств порошковых, дискретных и антипиренных наполнителей, так и от способов их приготовления, а также от способов получения гибридных связующих и тканных "препрегов" на их основе, а также и от свойств тканных наполнителей и режимов их переработки.The properties of composites and products made from them depend both on the properties of powder, discrete and flame retardant fillers, and on the methods for their preparation, as well as on methods for producing hybrid binders and fabric "prepregs" based on them, as well as on the properties of fabric fillers and their modes processing.

Анализируя табл.3, 10, 11, приходим к выводам:Analyzing table 3, 10, 11, we come to the conclusions:

- порошкообразный оксид алюминия Al2О3 и нитевидные кристаллы Al2O3 наиболее эффективнее использовать в композитах с наполнителем из алюмоборосиликатных бесщелочных стеклянных волокон типа АБС (табл.3);- powdered alumina Al 2 O 3 and Al 2 O 3 whiskers are most efficiently used in composites with filler from aluminum-borosilicate alkali-free glass fibers of the ABS type (Table 3);

- порошкообразный оксид магния MgO наиболее эффективнее использовать в композитах, образуемых на основе алюмомагнезиальных щелочных стеклянных волокнистых наполнителей;- powdered magnesium oxide MgO is most efficiently used in composites formed on the basis of aluminum-magnesium alkaline glass fiber fillers;

- порошкообразный оксид титана TiO2 рациональнее использовать в композитах, образуемых на основе титаносодержащих бесщелочных стеклянных волокон типа марки Т273 (табл.3);- powdered titanium oxide TiO 2 is more rational to use in composites formed on the basis of titanium-containing alkali-free glass fibers of type T273 brand (Table 3);

- порошкообразный оксид кремния SiO2 и нитевидные кристаллы из углеродистого кремния SiC можно эффективно использовать в композитах, содержащих все вышеперечисленные волокнистые наполнители;- powdered silicon oxide SiO 2 and whiskers of carbon silicon SiC can be effectively used in composites containing all of the above fibrous fillers;

- порошкообразный нитрид бора BN целесообразнее использовать в композитах с наполнителем из алюмоборосиликатных бесщелочных стеклянных волокон типа АБС и стеклянных волокон типа Е рецептуры США (табл.3);- powdered boron nitride BN is more appropriate to use in composites filled with alumina-borosilicate alkali-free glass fibers of the ABS type and glass fibers of type E of the US formulation (Table 3);

- нитевидные кристаллы хрома Cr и железа Fe и их оксидов можно эффективно вводить в гибридные связующие по п.п.34-38 формулы изобретения, которыми можно пропитывать любые составы стекловолокнистых наполнителей, приведенных в табл.3.- whiskers of chromium Cr and iron Fe and their oxides can be effectively introduced into hybrid binders according to claims 34-38 of the claims, which can be used to impregnate any compositions of fiberglass fillers listed in table 3.

Ниже по тексту описания представлены наиболее предпочтительные способы получения гибридных связующих и их эффективность применения.Below the description of the text presents the most preferred methods for producing hybrid binders and their effectiveness.

Эффективность применения гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 1 of the claims and method for its preparation

Способ предусматривает последовательное растворение эпокситрифенольной ЭТФ, эпоксиалифатической ДЭГ-1 и резольной фенолформальдегидной СФ-340А смол между собой при повышенных температурах. Получение гибридного связующего по п.1 формулы изобретения осуществляют в несколько последовательно связанных между собой операций.The method involves the sequential dissolution of epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and rezol phenol-formaldehyde SF-340A resins with each other at elevated temperatures. Obtaining a hybrid binder according to claim 1 of the claims is carried out in several sequentially interconnected operations.

Вначале готовят смесь двух эпоксидных смол - эпокситрифенольной ЭТФ (ТУ 2225-316-09201-208-94) - базовой смолы гибридного связующего и эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1 (ТУ 2225-027-002033-97) - смолы пластификатора. Обе смолы растворяют между собой в реакторе-смесителе посредством последовательно подаваемых в реактор вначале ацетоно-спирто-толуольной смеси с соотношением ингредиентов 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2), а затем - для доведения гибридного связующего до расчетной плотности и вязкости - спирто-ацетоновой смеси с соотношением ингредиентов 1:2.First, a mixture of two epoxy resins is prepared - epoxytriphenol ETF (TU 2225-316-09201-208-94) - the base resin of the hybrid binder and epoxyaliphatic resin DEG-1 (TU 2225-027-002033-97) - the plasticizer resin. Both resins are dissolved among themselves in a mixing reactor by means of an acetone-alcohol-toluene mixture first fed to the reactor with a ratio of ingredients of 1: (0.5-0.6) :( 0.1-0.2), and then for bringing the hybrid binder to the calculated density and viscosity - alcohol-acetone mixture with a ratio of ingredients 1: 2.

Обе смолы (ЭТФ и ДЭГ-1) перед загрузкой в реактор-смеситель раздельно и с разными скоростями подогрева разогревают до температур 180-200°С в плавильных камерах.Both resins (ETF and DEG-1), before being loaded into the reactor-mixer, are separately heated and at different heating rates to a temperature of 180-200 ° C in the melting chambers.

Эпокситрифенольную смолу ЭТФ подогревают до температур 180-200°С со скоростями разогрева 20-30°С/час.ETF epoxy resin is heated to temperatures of 180-200 ° C with heating rates of 20-30 ° C / hour.

Эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1 подогревают до температур 180-200°С со скоростями разогрева 90-100°С/час, затем обе разогретые до температур 180-200°С смолы подают в реактор-смеситель, осуществляют их предварительное смешивание в течение 30-60 минут, а затем осуществляют их полное растворение смешиванием при температурах смеси 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну получаемого продукта в присутствии растворителя: смеси ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного.The epoxyaliphatic resin DEG-1 is heated to temperatures of 180-200 ° C with heating rates of 90-100 ° C / h, then both resins heated to temperatures of 180-200 ° C are fed to the reactor-mixer, they are pre-mixed for 30-60 minutes, and then they are completely dissolved by mixing at a mixture temperature of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the obtained product in the presence of a solvent: a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal.

Растворение между собой смол ЭТФ и ДЭГ-1 осуществляется посредством ацетоно-спирто-толуольной смеси, загружаемой в реактор-смеситель при следующем содержании компонентов, в мас.ч.:The dissolution of the ETF and DEG-1 resins is carried out by means of an acetone-alcohol-toluene mixture, which is loaded into the reactor-mixer with the following components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13.- toluene oil and / or coal - 7-13.

На следующем этапе в находящиеся в реакторе-смесителе растворенные между собой смолы ЭТФ и ДЭГ-1 вводят в качестве отвердителя резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А (ГОСТ 18694-80), предварительно раздробленную на дробилке и превращенную в порошковую массу с размерами частиц не более 3 мм.At the next stage, ETF and DEG-1 resins, dissolved between themselves, are introduced into the mixer-resin phenol-formaldehyde resin SF-340A (GOST 18694-80) previously crushed and crushed into a powder mass with a particle size of not more than 3 mm

Вводимая в реактор-смеситель резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А должна соответствовать следующим параметрам:Resol phenol-formaldehyde resin SF-340A introduced into the reactor-mixer must comply with the following parameters:

- содержание свободного фенола - не более 4%;- the content of free phenol is not more than 4%;

- содержание свободного анилина - не более 4%;- the content of free aniline is not more than 4%;

- содержание летучих веществ и влаги - не более 1,5%;- volatile matter and moisture content - not more than 1.5%;

- динамическая вязкость смолы - 10-20 МПа·с.- dynamic viscosity of the resin - 10-20 MPa · s.

После введения в реактор-смеситель фенолформальдегидной смолы СФ-340А ее растворяют с находящимися там растворами смол ЭТФ и ДЭГ-1 путем перемешивания при температурах смеси 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну получаемого продукта, фильтруют и охлаждают до температур 20±1°С. Таким образом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения с плотностью продукта 0,95-1,1 г/см3.After introducing SF-340A phenol-formaldehyde resin into the mixer, it is dissolved with ETF and DEG-1 resins there by stirring at mixture temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of product obtained, filtered and cooled to temperatures 20 ± 1 ° C. Thus, a hybrid binder according to claim 1 is obtained with a product density of 0.95-1.1 g / cm 3 .

На следующем дополнительном этапе, в случаях завышения плотности продукта, в полученную и находящуюся в реакторе-смесителе смесь смол ЭТФ+ДЭГ-1+СФ-340А дополнительно вводят спирто-ацетоновый растворитель с соотношением ингредиентов 1:2 и перемешивают вновь полученную консистенцию приготавливаемого продукта при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут из расчета на одну тонну продукта с доведением его плотности до 0,95-1,1 г/см3 (за счет порционно вводимой в реактор-смеситель спирто-ацетоновой смеси с соотношением ингредиентов 1:2). Весовое количество вводимого в реактор-смеситель дополнительного спирто-ацетонового растворителя - 20-30 кг на одну тонну приготавливаемого гибридного связующего.In the next additional step, in cases of over density of the product, an alcohol-acetone solvent with an ingredient ratio of 1: 2 is additionally introduced into the mixture of ETF + DEG-1 + SF-340A resins obtained and located in the reactor-mixer and the newly obtained consistency of the prepared product is mixed at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes based on one ton of the product, bringing its density to 0.95-1.1 g / cm 3 (due to the alcohol-acetone mixture portionwise introduced into the reactor mixer with the ratio of ingredients 1: 2). The weight amount of the additional alcohol-acetone solvent introduced into the reactor-mixer is 20-30 kg per ton of the prepared hybrid binder.

После осуществления вышеперечисленных технологических операций смешивание и растворение смол ЭТФ, ДЭГ-1 и СФ-340А производят фильтрацию гибридного связующего с удалением всех нерастворившихся компонентов готового продукта путем пропускания его через специальный фильтр и/или путем фильтрации его через специальную ткань "Эксцельциор" с размерами ячеек 1-3 мм.After carrying out the above technological operations, mixing and dissolving the ETF, DEG-1 and SF-340A resins filter the hybrid binder by removing all insoluble components of the finished product by passing it through a special filter and / or filtering it through a special "Excelsior" fabric with mesh sizes 1-3 mm.

После фильтрации готового продукта (гибридного связующего), его охлаждают до температур 20±1°С и расфасовывают в специальную тару со средствами герметизации или заливают в ванны пропиточных машин, посредством которых осуществляется пропитка и дальнейшая переработка связующего (вместе с тканным или однонаправленным наполнителем) с переводом связующего в "препреговое" состояние.After filtering the finished product (hybrid binder), it is cooled to temperatures of 20 ± 1 ° С and packaged in a special container with sealing means or poured into the baths of impregnation machines, through which the binder is impregnated and further processed (together with a woven or unidirectional filler) with transferring the binder to the “prepreg” state.

Промышленный способ получения гибридного связующего по п.1 формулы изобретения (в способе представлены технологические операции получения гибридного связующего на одну тонну готовой продукции):The industrial method of obtaining a hybrid binder according to claim 1 of the claims (the method presents technological operations for producing a hybrid binder per ton of finished product):

1. Разогревается эпокситрифенольная смола ЭТФ в количестве 365,6 кг (97-103 мас.ч.) до температур 180-200°С со скоростью равномерного разогрева 20-30°С/час.1. Heated epoxytriphenol resin ETF in the amount of 365.6 kg (97-103 parts by weight) to temperatures of 180-200 ° C with a uniform heating rate of 20-30 ° C / hour.

2. Разогревается эпокситрифенольная смола ДЭГ-1 в количестве 43,8 кг (9-15 мас.ч.) до температур 180-200°С со скоростью равномерного разогрева 90-100°С/час.2. The epoxytriphenol resin DEG-1 is heated in an amount of 43.8 kg (9-15 parts by weight) to temperatures of 180-200 ° C with a uniform heating rate of 90-100 ° C / hour.

3. Приготавливается ацетоно-спирто-толуольный растворитель в количественном соотношении 301,6:168,2:36,5 (1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) (ацетон - 87-93 мас.ч., этиловый спирт - 43-49 мас.ч., толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13 мас.ч.).3. An acetone-alcohol-toluene solvent is prepared in a quantitative ratio of 301.6: 168.2: 36.5 (1: (0.5-0.6) :( 0.1-0.2) (acetone - 87- 93 parts by weight, ethyl alcohol - 43-49 parts by weight, oil and / or coal toluene - 7-13 parts by weight).

4. Заливаются разогретые эпоксидные смолы ЭТФ, ДЭГ-1 и ацетоно-спирто-толуольный растворитель в реактор-смеситель.4. Heated epoxy resins ETF, DEG-1 and acetone-alcohol-toluene solvent are poured into the reactor-mixer.

5. Смесь вышеприведенных компонентов доводится в реакторе-смесителе до температур 40-70°С и перемешивается посредством мешалки в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта.5. The mixture of the above components is brought to a temperature of 40-70 ° C in a mixing reactor and mixed with a stirrer for 3-6 hours based on one ton of the product being prepared.

6. Размалывается резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А в количестве 124,5 кг на частицы (кусочки) с размерами 1-3 мм (31-37 мас.ч.) и добавляется в реактор-смеситель в уже растворенные между собой и ацетоно-спирто-толуольном растворителе эпоксидные смолы ЭТФ и ДЭГ-1.6. The resol phenol-formaldehyde resin SF-340A is ground in an amount of 124.5 kg into particles (pieces) with sizes of 1-3 mm (31-37 parts by weight) and added to the reactor-mixer into acetone-alcohol already dissolved between each other -toluene solvent epoxy resins ETF and DEG-1.

7. Подогревается вновь полученная консистенция смол (ЭТФ + ДЭГ-1 + СФ-340А) до температур 40-70°С и смешивается при этих температурах в реакторе-смесителе в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта.7. The newly obtained consistency of resins (ETF + DEG-1 + SF-340A) is heated to temperatures of 40-70 ° C and mixed at these temperatures in the reactor-mixer for 3-6 hours based on one ton of the product being prepared.

8. Доводится консистенция связующего до плотности 0,95-1,1 г/см3 путем дополнительного введения в него спирто-ацетонового растворителя с соотношением компонентов 1:2 в количестве 20 кг (≈1,64 мас.ч.) и перемешивается с приготавливаемым продуктом при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут.8. The consistency of the binder is adjusted to a density of 0.95-1.1 g / cm 3 by additionally introducing into it an alcohol-acetone solvent with a component ratio of 1: 2 in an amount of 20 kg (≈1.64 parts by weight) and mix with the prepared product at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes.

9. Фильтруется готовая консистенция гибридного связующего через специальный фильтр или разреженную ткань марки "Эксцельциор" с размерами ячеек от 0,1-0,1 до 3-3 мм с целью удаления всех нерастворившихся в реакторе-смесителе частиц смолы СФ-340А с получением гибридного связующего по п.1 формулы изобретения.9. The finished consistency of the hybrid binder is filtered through a special filter or sparse Excelsior fabric with mesh sizes from 0.1-0.1 to 3-3 mm in order to remove all insoluble resin particles SF-340A in the mixing reactor to obtain a hybrid binder according to claim 1 of the claims.

10. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, готовое к пропитке, должно соответствовать следующим требованиям:10. The hybrid binder according to claim 1, ready for impregnation, must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от коричневого до темно-коричневого цвета, не содержащий посторонних включений и нерастворившихся частиц;a) appearance - a homogeneous solution from brown to dark brown in color, not containing foreign inclusions and insoluble particles;

б) массовая доля нелетучих веществ - 50-63%;b) mass fraction of non-volatile substances - 50-63%;

в) плотность гибридного связующего при температурах 20±1°С - 0,95-1,1 г/см3;c) the density of the hybrid binder at temperatures of 20 ± 1 ° C is 0.95-1.1 g / cm 3 ;

г) показатель "время желатинизации" связующего - 3-6 мин. g) indicator "gelatinization time" of the binder - 3-6 minutes

Характеристики гибридного связующего по п.10б, 10в, 10 г проверяются в ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" по специальным методикам и, в случае отклонения значений характеристик от вышеприведенных, в связующее дополнительно порционно вводят смолу СФ-340А (в случаях получения заниженной плотности) или компоненты спирто-ацетонового растворителя с соотношением ингредиентов 1:2 (в случаях завышенной плотности) и все вводимые компоненты снова перемешиваются в реакторе-смесителе при температурах 40-70°С в течение 30-60 мин.The characteristics of the hybrid binder according to claim 10b, 10c, 10 g are checked in the Central Laboratory of Federal State Unitary Enterprise Avangard by special methods and, in case of deviation of the values of the characteristics from the above, the resin SF-340A is additionally portioned into the binder (in cases of low density) or components of an alcohol-acetone solvent with an ingredient ratio of 1: 2 (in cases of high density) and all introduced components are again mixed in a mixing reactor at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes.

11. Далее заправляется в пропиточную машину тканный наполнитель, подогретый до температур 40-70°С.11. Next, a tissue filler heated to temperatures of 40-70 ° C is filled into the impregnation machine.

12. Устанавливается температурный режим в шахте пропиточной машины 90-130°С (на входе и выходе из ее сушильной камеры) и 130-200°С - в основных ее рабочих зонах.12. The temperature regime is set in the shaft of the impregnation machine 90-130 ° C (at the inlet and outlet of its drying chamber) and 130-200 ° C in its main working areas.

13. Затем заливается гибридное связующее в ванну пропиточной машины и осуществляется его подогрев в ванне до температур 40-70°С.13. Then the hybrid binder is poured into the bath of the impregnation machine and it is heated in the bath to temperatures of 40-70 ° C.

14. На следующем этапе переработки пропитывается гибридным связующим непрерывно движущийся тканный наполнитель при скоростях движения 1-3 м/мин и натяжении 0,5-2 кг на один сантиметр ширины полотна с последующим удалением избытка связующего на отжимных валках пропиточной машины.14. At the next processing stage, a continuously moving woven filler is impregnated with a hybrid binder at a speed of 1-3 m / min and a tension of 0.5-2 kg per centimeter of web width, followed by removal of excess binder on the squeeze rolls of the impregnation machine.

15. Далее при достижении тканного наполнителя "препрегового" состояния, движение "препрега" останавливается на 2-3 минуты, от него отрезаются образцы и проверяются на соответствие следующим требованиям:15. Then, upon reaching the tissue filler of the “prepreg” state, the movement of the “prepreg” stops for 2-3 minutes, samples are cut from it and checked for compliance with the following requirements:

а) массовая доля гибридного связующего, % - 35-55;a) mass fraction of the hybrid binder,% - 35-55;

б) массовая доля летучих веществ и влаги, % - 0,8-4,5;b) mass fraction of volatile substances and moisture,% - 0.8-4.5;

в) массовая доля растворимого гибридного связующего, % - 88-92.c) mass fraction of soluble hybrid binder,% - 88-92.

16. Далее осуществляется изготовление натурных изделий или образцов методами намотки или прессования на основе "препрега" из гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и тканных наполнителей, например, полотняного переплетения, образованных из алюмоборосиликатных бесщелочных нитей (табл.3), применяемых в производстве ответственных силовых конструкционных изделий с повышенной прочностью и жесткостью, и тканей: капроамидной (капроновой) марки ТЭМС-к и полифеновой марки ТЭМС-п (ТУ 6-06-31-И82-85), образованных из многокомпонентных комплексных электропроводящих нитей МКЭН-к(п) (ТУ 6-06-31-120-76), применяемых в производстве теплозащитных пластиков с высокими сублимирующими и антистатическими свойствами.16. Next, the manufacture of full-scale products or samples is carried out by winding or pressing on the basis of a “prepreg” from a hybrid binder according to claim 1 and fabric fillers, for example, plain weave, formed from aluminoborosilicate alkali-free filaments (Table 3) used in production responsible power structural products with increased strength and rigidity, and fabrics: caproamide (kapron) grade TEMS-k and polyphene grade TEMS-p (TU 6-06-31-I82-85), formed from multicomponent complex of electroconductive threads MKEN-k (p) (TU 6-06-31-120-76) used in the production of heat-protective plastics with high sublimation and antistatic properties.

17. Далее из припусков намотанных изделий и/или от прессованных плит вырезаются образцы и испытываются по стандартным методикам с получением следующих характеристик пластиков (табл.13).17. Next, samples are cut from the allowances of wound products and / or from pressed plates and tested according to standard methods to obtain the following characteristics of plastics (Table 13).

Таблица 13
Свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и тканных наполнителей: из стеклянных (на основе полотняной стеклоткани Т-13), капроамидных (на основе ткани ТЭМС-к) и полифеновых (на основе ткани ТЭМС-п) тканей, полученных двумя методами изготовления - намоткой (табл.14) и прессованием (табл.15) (испытание образцов материала пластиков проводилось при температурах 20±1°С)
Table 13
The properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 1 and tissue fillers: from glass (based on T-13 plain glass fabric), caproamide (based on TEMS-k fabric) and polyphene (based on TEMS-p fabric) fabrics two manufacturing methods - winding (table 14) and pressing (table 15) (testing of samples of plastic material was carried out at temperatures of 20 ± 1 ° C)
ХарактеристикиSpecifications НамоткаWinding ПрессованиеPressing Стеклоткань Т-13+ гибрид. связ. по п.1 ф.и.Fiberglass T-13 + hybrid. communication according to claim 1 Ткань ТЭМС-к + гибрид. связ. по п.1 ф.и.TEMC-K fabric + hybrid. communication according to claim 1 Ткань ТЭМС-п + гибрид. связ. по п.1 ф.и.TEMS-p fabric + hybrid. communication according to claim 1 Стеклоткань Т-13+ гибрид. связ. по п.1 ф.и.Fiberglass T-13 + hybrid. communication according to claim 1 Ткань ТЭМС-к + гибрид. связ. по п.1 ф.и.TEMC-K fabric + hybrid. communication according to claim 1 Ткань ТЭМС-п + гибрид. связ. по п.1 ф.и.TEMS-p fabric + hybrid. communication according to claim 1 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,65-1,91.65-1.9 1,21,2 1,181.18 1,6-1,81.6-1.8 1,251.25 1,261.26 Разрушающее напряжение, МПа: Destructive stress, MPa: при растяженииtensile

Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000013
при изгибеwhen bending
Figure 00000014
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019
Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa
Figure 00000020
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000023
2,82,8 2,62.6
Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2
Figure 00000024
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000029
Коэффициент термического сопротивления, ·106, КThe coefficient of thermal resistance, · 10 6 , K
Figure 00000030
Figure 00000030
-- --
Figure 00000031
Figure 00000031
-- --
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 0,6-1,30.6-1.3 0,9-1,350.9-1.35 0,9-1,350.9-1.35 0,7-1,70.7-1.7 1-1,421-1,42 0,98-1,360.98-1.36 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,16-0,40.16-0.4 0,19-0,230.19-0.23 0,19-0,220.19-0.22 0,14-0,390.14-0.39 0,19-0,220.19-0.22 0,2-0,220.2-0.22 Водопоглощение, %Water absorption,% 0,2-1,50.2-1.5 0,40.4 0,40.4 0,05-0,60.05-0.6 0,350.35 0,340.34 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio
Figure 00000032
Figure 00000032
-- --
Figure 00000033
Figure 00000033
Figure 00000033
Figure 00000033
Figure 00000033
Figure 00000033
Теплостойкость по Мартенсу, КHeat resistance according to Martens, K 350-600350-600 650650 700700 400-650400-650 670670 750750 Температура, К: длительная, часTemperature, K: long, hour
480-510

480-510

650

650

700

700

400-520

400-520

670

670

750

750
кратковременная, секshort time, sec 600-800600-800 850850 850850 610-830610-830 900900 950950 Температура начала интенсивной деструкции, КThe temperature of the beginning of intense destruction, K 590590 650650 650650 600600 700700 720720 Коэффициент температуропроводности, ·106, м2/секThe coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s -- 0,9-1,20.9-1.2 0,9-1,30.9-1.3 -- 0,85-1,150.85-1.15 0,85-1,20.85-1.2 Примечания:
1 Значения, приведенные в числителе, соответствуют направлению основы пластика, в знаменателе - направлению утка пластика.
2 Для стеклопластиков на основе ткани Т-13 и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения: массовая доля стеклонаполнителя Т-13 - 70%, гибридного связующего - 30% (конструкционный пластик); для пластиков на основе капроамидных и полифеновых нитей: массовая доля наполнителя - 50-60%, гибридного связующего - 40-50% (теплозащитный пластик).
Notes:
1 The values given in the numerator correspond to the direction of the base of the plastic, in the denominator - to the direction of the weft of plastic.
2 For fiberglass based on T-13 fabric and a hybrid binder according to claim 1: the mass fraction of glass filler T-13 is 70%, the hybrid binder is 30% (structural plastic); for plastics based on caproamide and polyphene filaments: mass fraction of filler - 50-60%, hybrid binder - 40-50% (heat-resistant plastic).

Таблица 14
Режимы изготовления конструкционных пластиков на основе "препреговых" стекло-угле-боро-органопластиковых тканных наполнителей и теплозащитных пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п), углеродных тканей типа УТ-900-2,5 и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, получаемых методом намотки
Table 14
Modes of manufacturing structural plastics based on "prepreg" glass-carbon-boron-organoplastic fabric fillers and heat-shielding plastics based on fabrics TEMS-k (p), carbon fabrics such as UT-900-2.5 and a hybrid binder according to claim 1 obtained by winding
Наименование характеристикиName of characteristic Значение характеристикиCharacteristic Value Температура греющего вала при кратковременном его контакте с разогретым "препрегом" в течение не более 3 мин, °СThe temperature of the heating shaft during its short-term contact with the heated "prepreg" for no more than 3 minutes, ° С 180180 Рекомендуемое давление прикатки, н/пог.мRecommended rolling pressure, n / m от 10000 до 15000from 10,000 to 15,000 Температура термообработки, °СHeat treatment temperature, ° С от 130 до 200from 130 to 200 Рекомендуемая величина номинального натяжения "препрега" при пропитке и его намотке на оправку на один сантиметр ширины "препрега", кгсRecommended value of the nominal tension "prepreg" when impregnated and wound on the mandrel for one centimeter of the width of the "prepreg", kgf от 0,1 (при заправке или без натяжения) до 1-1,5 (при пропитке и намотке)from 0.1 (when refueling or without tension) to 1-1.5 (when impregnating and winding) Рекомендуемая скорость намотки "препрега" на вращающуюся оправку, м/мин, не болееRecommended winding speed "prepreg" on a rotating mandrel, m / min, no more от 1 до 3from 1 to 3 Рекомендуемая скорость изменения температуры в термокамерах полимеризации, °С/г2, не болееRecommended rate of temperature change in polymerization heat chambers, ° С / g 2 , no more 20twenty Температура термообработки, °СHeat treatment temperature, ° С от 130 до 200from 130 to 200 Рекомендуемое время выдержки пластиковых намоточных изделий с толщинами стенок, час:
от 0,5 до 2 мм
от 2 до 5 мм
от 5 до 15 мм
Recommended holding time of plastic winding products with wall thicknesses, hour:
from 0.5 to 2 mm
from 2 to 5 mm
from 5 to 15 mm



2-3 (при температурах 130-200°С)
3-4 (при температурах 150-200°С)
14-16 (при температурах 160-200°С)



2-3 (at temperatures 130-200 ° C)
3-4 (at temperatures 150-200 ° C)
14-16 (at temperatures 160-200 ° C)

Таблица 15
Режимы изготовления конструкционных пластиков на основе "препреговых" стекло-угле-боро-органопластиковых тканных наполнителей и теплозащитных пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п), углеродных тканей типа УТ-900-2,5 и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, получаемых методом прессования
Table 15
Modes of manufacturing structural plastics based on "prepreg" glass-carbon-boron-organoplastic fabric fillers and heat-shielding plastics based on fabrics TEMS-k (p), carbon fabrics such as UT-900-2.5 and a hybrid binder according to claim 1 obtained by pressing

Наименование характеристикиName of characteristic Значение характеристикиCharacteristic Value Рекомендуемое давление прессования, МПаRecommended pressing pressure, MPa От 3 до 3,53 to 3.5 Рекомендуемая температура начала прессования, °СRecommended starting temperature, ° С начальное давление должно создаваться при достижении плитами пресса температур от 80 до 130the initial pressure should be created when the press plates reach temperatures from 80 to 130 Скорость подъема температуры от 20°С до температуры начала прессования (80-130°С), мин, не болееSpeed of temperature rise from 20 ° С to the temperature of the beginning of pressing (80-130 ° С), min, no more от 5 до 15 (в зависимости от толщин изделий или деталей)from 5 to 15 (depending on the thickness of the products or parts) Скорость подъема температуры от 130 до 200°С, мин, не болееThe rate of temperature rise from 130 to 200 ° C, min, no more 3-5 (в зависимости от толщин изделий или деталей)3-5 (depending on the thickness of the products or parts) Температура прессования, °СPress temperature, ° С от 150 до 200from 150 to 200 Время выдержки прессуемого пакета при температурах прессования 150-200°С для изделий толщиной, мин:The exposure time of the pressed bag at pressing temperatures of 150-200 ° C for products with a thickness, min: до 2 ммup to 2 mm не менее 30 минnot less than 30 min от 1 до 5 ммfrom 1 to 5 mm 15-20 (на 1 мм толщины прессуемого изделия)15-20 (per 1 mm of the thickness of the pressed product) от 5 до 15 ммfrom 5 to 15 mm 20-25 (на 1 мм толщины прессуемого изделия)20-25 (per 1 mm of the thickness of the pressed product) Возможность механической обработки пластиковThe possibility of machining plastics допускают токарную, фрезерную и шлифовальную обработку, а также сверление и резание инструментом, оснащенным твердым сплавом типа ВК, или алмазным инструментомallow turning, milling and grinding processing, as well as drilling and cutting with a tool equipped with a hard alloy type VK, or a diamond tool

Сравниваются полученные характеристики пластиков, изготовленных на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, с характеристиками пластиков на основе связующего - прототипа по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13.The obtained characteristics of plastics made on the basis of a hybrid binder according to claim 1 are compared with the characteristics of plastics based on a binder - a prototype according to ed. testimonial. No. 1036730A and T-13 fiberglass.

Сравнительный анализ показывает, что пластики на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения в сравнении с пластиками на основе связующего по авт. свид. №1036730А имеют существенные преимущества:A comparative analysis shows that plastics based on a hybrid binder according to claim 1 in comparison with plastics based on a binder according to ed. testimonial. No. 1036730A have significant advantages:

- по разрушающим напряжениям при растяжении - на 2-5%, а по термостабильности при температуре 200°С - на 10-15%;- by tensile tensile stresses - by 2-5%, and by thermal stability at a temperature of 200 ° С - by 10-15%;

- по разрушающим напряжениям при изгибе - на 5-10%, а по термостабильности при температуре 200°С - на 20-30%;- by destructive stresses during bending - by 5-10%, and by thermal stability at a temperature of 200 ° С - by 20-30%;

- по теплостойкости - на 10-15%;- by heat resistance - by 10-15%;

- по огнестойкости - на 20-50%;- fire resistance - by 20-50%;

- по началу диструкции от теплового потока 3,6·106 Вт/м2 и скорости газового потока 500 м/сек - на 5-10%;- at the beginning of the distraction from the heat flux of 3.6 · 10 6 W / m 2 and the gas flow velocity of 500 m / s - by 5-10%;

- по трансверсальным напряжениям - на 30-40% (пластики на основе связующего - прототипа по авт. свид. №1036730А начинают расслаиваться даже на этапе фрезерования при изготовлении из них образцов);- for transverse stresses - by 30-40% (plastics based on a binder - prototype according to author certificate No. 1036730A begin to delaminate even at the milling stage when making samples from them);

- по ударной вязкости - на 15-30%.- impact strength - by 15-30%.

Кроме того, замечено значительное снижение характеристик пластиков на связующем - прототипе (в сравнении с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения) при длительном хранении (имитация хранения 10 лет в условиях отапливаемого склада и 1,5 года в условиях неотапливаемого склада):In addition, there was a significant decrease in the performance of plastics on a binder prototype (in comparison with a hybrid binder according to claim 1) during long-term storage (imitation of storage for 10 years in a heated warehouse and 1.5 years in an unheated warehouse):

- по физико-механическим характеристикам - на 2-3%;- by physical and mechanical characteristics - by 2-3%;

- по теплофизическим характеристикам - на 5%;- according to thermophysical characteristics - by 5%;

- по теплозащитным характеристикам - на 10%;- according to heat-shielding characteristics - by 10%;

- по электрическим характеристикам - на 20%;- by electrical characteristics - by 20%;

- по разрушающим напряжениям при отрыве от конструкционных стеклопластиков СКН-24 (стеклоткань сатиновая Т-10 + ЭП-5122) - на 10%, СКН-21 (стеклоткань полотняная Т-13 + ЭП-5122) - на 30%. - according to destructive stresses at separation from structural fiberglass SKN-24 (satin fiberglass T-10 + EP-5122) - by 10%, SKN-21 (linen fiberglass T-13 + EP-5122) - by 30%.

Примечание - Снижение вышеуказанных характеристик пластиков определялось только на пластиках на основе полифеновых и капроамидных тканей марок ТЭМС-к(п) (ТУ 6-06-31-И82-85) и связующих (гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и прототипа) с соотношением составов материала, в мас.ч.:Note: The decrease in the above characteristics of plastics was determined only on plastics based on polyphenic and caproamide fabrics of the brands TEMS-k (p) (TU 6-06-31-I82-85) and binders (hybrid binder according to claim 1 of the invention and prototype) with the ratio of the compositions of the material, in parts by weight:

- ткань ТЭМС-к(п) - 50-60;- fabric TEMS-k (p) - 50-60;

- связующее - 40-50,- binder - 40-50,

относящихся к классу ТАСМ (теплозащитных антистатических сублимирующих материалов).belonging to the class of TASM (heat-shielding antistatic sublimating materials).

Стекло-угле-боро-органопластики, например, на основе стеклоткани Т-13, углеродной ткани УТ-900-2,5 и др. и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения относятся к классу конструкционных. В таких пластиках оптимальное соотношение наполнителя и связующего находятся в пределах, в мас.ч.:Glass-carbon-boron-organoplastics, for example, based on fiberglass T-13, carbon fabric UT-900-2.5, etc. and a hybrid binder according to claim 1 of the claims relate to the class of structural. In such plastics, the optimum ratio of filler to binder is within, in parts by weight:

- стеклоткань Т-13 и др. - 70±5,- fiberglass T-13, etc. - 70 ± 5,

- гибридное связующее - 30±5,- hybrid binder - 30 ± 5,

то есть они по структуре относятся к конструкционным силовым пластикам, значительно отличающимся по своим свойствам от теплозащитных пластиков типа ТАСМ.that is, they are structurally related to structural power plastics, which significantly differ in their properties from heat-protective plastics such as TASM.

Ниже в табл.16 приводятся основные прочностные и теплозащитные свойства пластиков, изготовленных на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и различных типов стекло-угле-боро-органо-наполнителей в сравнении с прототипом - пластиком на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и полотняной стеклоткани марки Т-13 (ГОСТ 19170-73).The main strength and heat-shielding properties of plastics made on the basis of a hybrid binder according to claim 1 and various types of glass-carbon-boron-organo-fillers in comparison with the prototype plastic based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and linen fiberglass brand T-13 (GOST 19170-73).

Таблица 16
Основные прочностные и теплозащитные свойства пластиков конструкционного назначения, в которых содержится наполнителя - 70±5%, гибридного связующего - 30±5%; пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) теплозащитного назначения, в них содержится наполнителя - 50-60%, гибридного связующего - 40-50%
Table 16
The main strength and heat-shielding properties of structural plastics, which contain filler - 70 ± 5%, hybrid binder - 30 ± 5%; thermoplastic-based plastics based on TEMS-k (p) fabrics, they contain a filler - 50-60%, a hybrid binder - 40-50%
Наименование показателяName of indicator Пластики на основе гибридного связующего по п.1 ф.и. с разными типами наполнителей в сравнении с прототипом - пластиком на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13Hybrid binder based plastics according to claim 1 with different types of fillers in comparison with the prototype - plastic based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and T-13 fiberglass стеклопластикиfiberglass органопластикиorganoplasty боро-плас-тикиboro plastics угле-плас-тикиcoal plastics пластики на основе ткани ТЭМС-пplastics based on fabric TEMS-p пластики на основе ткани ТЭМС-кplastics based on fabric TEMS-k ПрототипPrototype Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,6-2,21.6-2.2 1,2-1,351.2-1.35 1,6-1,91.6-1.9 1,3-1,91.3-1.9 1,78-1,81.78-1.8 1,27-1,31.27-1.3 1,6-2,21.6-2.2 Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 Скорость газового потока, м/секGas flow rate, m / s 500500 500500 500500 500500 500500 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,9-1,30.9-1.3 0,9-1,10.9-1.1 0,9-0,950.9-0.95 0,5-0,80.5-0.8 0,850.85 0,80.8 >1,5> 1.5 Средний линейный унос по потере веса, г/секThe average linear loss of weight loss, g / s 0,85-0,90.85-0.9 0,86-1,090.86-1.09 0,95-0,920.95-0.92 0,5-0,80.5-0.8 0,8-0,90.8-0.9 0,7-0,80.7-0.8 >1,5> 1.5 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,12.1 2,02.0 3-4,53-4.5 4,5-54,5-5 4,14.1 2,32,3 1,91.9 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 1,81.8 2,22.2 3,5-43,5-4 4,24.2 2,52,5 3,53,5 1,71.7 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 280-300280-300 270-280270-280 290-320290-320 350-800350-800 700-750700-750 300-350300-350 <160<160 Удельная прочность, кмSpecific Strength, km 30-10030-100 66-11066-110 21-3821-38 33-8233-82 70-8070-80 75-8575-85 30-8030-80 Удельная жесткость, кмSpecific Stiffness, km 1100-33401100-3340 5000-59005000-5900 12500-1450012500-14500 10800-1250010800-12500 700-750700-750 850-900850-900 1000-30001000-3000 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 1,5-2,81.5-2.8 2-72-7 0,3-0,70.3-0.7 0,4-10.4-1 0,3-0,70.3-0.7 0,4-0,80.4-0.8 1,4-2,51.4-2.5 Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 1,2-19,51,2-19,5 2,4-14,72.4-14.7 9,8-12,79.8-12.7 9,8-14,79.8-14.7 0,80.8 2,82,8 1,2-1,81.2-1.8 Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa 12,7-6912.7-69 58-7658-76 175-265175-265

Figure 00000034
Figure 00000034
-- -- 15-2015-20 Разрушающее напряжение при растяжении, МПаTensile stress, MPa 343-1264343-1264 784-1470784-1470 885-1375885-1375 1300-19001300-1900 126126 115115 350350 Разрушающее напряжение при сдвиге, МПаShear breaking stress, MPa 5,88-605.88-60
Figure 00000035
Figure 00000035
Figure 00000036
сдвиговые 79-137 отрывные
Figure 00000036
shear 79-137 tear-off
Figure 00000037
Figure 00000037
-- -- 6-106-10
Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 19,6-68,619.6-68.6 156-191156-191 44,1-88,244.1-88.2 25,5-82,325.5-82.3 -- -- 21-2521-25 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio 0,13-0,250.13-0.25 0,350.35 0,22-0,240.22-0.24 0,05-0,170.05-0.17 -- -- 0,14-0,20.14-0.2 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,05-60.05-6 3-183-18 0,06-2,50.06-2.5 0,12-2,50.12-2.5 0,40.4 0,350.35 2-32-3 Коэффициент термического расширения, 106, К-1 The coefficient of thermal expansion, 10 6 , K -1 3,5-303,5-30 0,6-5,30.6-5.3 4-54-5
Figure 00000038
Figure 00000038
-- -- 3,5-53,5-5
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 1,7-4,21.7-4.2 1,4-2,31.4-2.3 1,11,1
Figure 00000039
Figure 00000039
0,9-1,350.9-1.35 0,9-1,350.9-1.35 --
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,14-0,650.14-0.65 0,11-0,370.11-0.37 0,5-0,70.5-0.7
Figure 00000040
Figure 00000040
0,19-0,230.19-0.23 0,19-0,230.19-0.23 0,21-0,350.21-0.35
Температуропроводность, ·103, м2/часThermal diffusivity, · 10 3 , m 2 / hour 0,3-10.3-1 0,2-4,550.2-4.55 0,24-0,580.24-0.58
Figure 00000041
Figure 00000041
-- -- 0,85-1,290.85-1.29
Примечание - В числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, а в знаменателе - поперек направления армированияNote - The numerator shows values of the indicator along the direction of reinforcement, and in the denominator - across the direction of reinforcement

Стеклопластики на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения имеют более высокие показатели в сравнении с прототипом по теплопрочности (табл.17).Fiberglass based on a hybrid binder according to claim 1 of the claims have higher performance in comparison with the prototype in terms of heat resistance (table 17).

Таблица 17
Теплопрочность стеклопластиков на основе стеклоткани Т-13 и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения в сравнении с прототипом
Table 17
The heat resistance of fiberglass based on T-13 fiberglass and a hybrid binder according to claim 1 in comparison with the prototype

Режим нагрева пластиков при испытанияхTest mode for plastics heating Пластик на основе стеклоткани Т-13 + гибридное связующее по п.1 формулы изобретенияFiberglass-based plastic T-13 + hybrid binder according to claim 1 Пластик на основе стеклоткани Т-13 + гибридное связующее по авт. свид. №1036730АPlastic based on fiberglass T-13 + hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A температура выдержки образцов, °Сsample holding temperature, ° С время выдержки образцов при температуре испытаний, часsample exposure time at test temperature, hour разрушающее напряжение образцов при растяжении по основе, кгс/см2 tensile stress of samples under tension along the basis, kgf / cm 2 модуль упругости образцов при растяжении по основе, ·105, кгс/см2 modulus of elasticity of the samples under tension along the base, · 10 5 , kgf / cm 2 разрушающее напряжение образцов при растяжении по основе, кгс/см2 tensile stress of samples under tension along the basis, kgf / cm 2 модуль упругости образцов при растяжении по основе, ·105, кгс/см2 modulus of elasticity of the samples under tension along the base, · 10 5 , kgf / cm 2 20twenty 33 53085308 2,32,3 42004200 2,32,3 38243824 2,32,3 42504250 2,32,3 48594859 2,52,5 43504350 2,42,4 55655565 2,32,3 42004200 2,32,3 55255525 2,42,4 41004100 2,22.2 среднее: 5016,2average: 5,016.2 среднее: 2,36average: 2.36 среднее: 4200average: 4200 среднее: 2,3average: 2.3 150150 33 51625162 2,32,3 39003900 2,22.2 53185318 2,42,4 41004100 2,32,3 55185518 2,32,3 38003800 2,22.2 47794779 2,42,4 40004000 2,22.2 54535453 2,42,4 42004200 2,12.1 среднее: 5246average: 5246 среднее: 2,36average: 2.36 среднее: 4000average: 4000 среднее: 2,2average: 2.2 200200 33 53305330 2,382,38 37503750 2,12.1 57265726 2,582,58 35003500 2,02.0 47334733 2,512,51 36303630 2,12.1 52195219 2,612.61 40004000 2,12.1 62726272 2,672.67 41204120 2,22.2 среднее: 5456average: 5456 среднее: 2,55average: 2.55 среднее: 3800average: 3800 среднее: 2,1average: 2.1

Ниже в табл.18 приводятся физико-механические свойства стеклопластиков на основе стеклотканей сатинового, полотняного и саржевого переплетений стеклонитей диаметром 8-15 мкм и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения в сравнении со стеклопластиком - прототипом (стеклоткань Т-13 + связующее по авт. свид. №1036730А).The table 18 below shows the physicomechanical properties of fiberglass based on fiberglass satin, linen and twill weave fiberglass with a diameter of 8-15 microns and a hybrid binder according to claim 1 in comparison with fiberglass prototype (fiberglass T-13 + binder by car certificate No. 1036730A).

Таблица 18
Физико-механические свойства стеклопластиков
Table 18
Physico-mechanical properties of fiberglass
Название показателяIndicator Name Стеклонить ВМПС 6-7,2×4×2-78 КППН с соотношением кольцевых слоев к осевым 2:1Glass fiber of VMPS 6-7.2 × 4 × 2-78 KPPN with a ratio of annular layers to axial 2: 1 Сатиновая стеклоткань Т-10-80 + гибридное связующее по п.1Satin fiberglass T-10-80 + hybrid binder according to claim 1 Полотняная стеклоткань Т-13 + гибридное связующее по п.1Cloth fiberglass T-13 + hybrid binder according to claim 1 Саржевая стеклоткань ТСУ-8/3 ВМ + гибридное связующее по п.1TSU-8/3 VM Twill Fiberglass + Hybrid Binder according to claim 1 Пластик - прототип: полотняная стеклоткань Т-13 + гибридное связующее по авт. свид. №1036730АPlastic - prototype: linen fiberglass T-13 + hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A 1 Предел прочности при растяжении по основе, МПа1 Tensile strength, MPa 848,1848.1 650650 470470 450450 420420 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 659659 450450 420420 400400 380380 2 предел прочности при растяжении по утку, МПа2 tensile strength in weft, MPa 825825 380380 290290 550550 230230 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 653653 300300 230230 510510 210210 3 Модуль упругости при растяжении по основе, ГПа3 The tensile modulus of the base, GPa 27,627.6 26,226.2 24,224.2 23,123.1 23,323.3 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 34,134.1 25,125.1 23,323.3 22,1522.15 22,422.4 4 Модуль упругости при растяжении по утку, ГПа4 Density modulus of tensile weft, GPa 33,333.3 22,522.5 24,124.1 30,130.1 18,3518.35 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 27,727.7 24,124.1 24,824.8 31,231,2 17,2117.21 5 Предел прочности при изгибе по основе, МПа5 The ultimate tensile strength in bending, MPa 801801 584584 540540 570570 550550 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 681681 338338 510510 490490 470470 6 Предел прочности при изгибе по утку, МПа6 Breaking strength in a duck, MPa 735735 390390 310310 590590 250250 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 725725 310310 290290 510510 210210 7 Предел прочности при скалывании по слоям (осевое), МПа7 Tensile strength when shearing in layers (axial), MPa 3535 4040 4141 39,139.1 3838 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 3434 32,432,4 32,832.8 38,238,2 3131 8 Предел прочности при скалывании по слоям (кольцевое), МПа8 Tensile strength when shearing in layers (annular), MPa 3434 41,241.2 39,539.5 39,539.5 37,237,2 после 10 лет хранения в условиях неотапливаемого помещенияafter 10 years of storage in an unheated room 3131 32,432,4 38,138.1 38,338.3 36,136.1 9 Удельный вес, г/см3 9 Specific gravity, g / cm 3 1,91.9 1,871.87 1,861.86 1,881.88 1,851.85

Таким образом, приведенные в табл.13, 16-18 данные показывают, что все пластики на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения значительно превосходят пластик - прототип на основе стеклоткани Т-13 и гибридного связующего по авт. свид. №1036730А.Thus, the data given in tables 13, 16-18 show that all plastics based on a hybrid binder according to claim 1 of the invention significantly exceed plastic - a prototype based on fiberglass T-13 and a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A.

Эффективность применения гибридных связующих по п.п.2-5 формулы изобретения, способы их полученияThe effectiveness of the use of hybrid binders according to claims 2-5 of the claims, methods for their preparation

В приготовленное гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавляем 7-18 мас.ч. антипирена: трихлорэтилфосфата, и/или четыреххлористого углерода, и/или хладона, и/или гексахлорбензола (по 45-90 кг каждого из антипиренов на одну тонну гибридного связующего), перемешиваем при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут (при загрузке этих антипиренов реактор-смеситель должен быть заземлен).In the prepared hybrid binder according to claim 1, add 7-18 parts by weight flame retardant: trichloroethyl phosphate, and / or carbon tetrachloride, and / or chladone, and / or hexachlorobenzene (45-90 kg of each of the flame retardants per ton of hybrid binder), mix at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes ( when loading these flame retardants, the reactor-mixer must be grounded).

Полученное гибридное связующее должно соответствовать следующим требованиям:The resulting hybrid binder must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от коричневого до темно-коричневого цвета, не содержащий включений и нерастворившихся частиц;a) appearance - a homogeneous solution from brown to dark brown in color, not containing inclusions and insoluble particles;

б) массовая доля нелетучих веществ, % - 57-70;b) mass fraction of non-volatile substances,% - 57-70;

в) плотность гибридного связующего при температуре 20±1°С, г/см3 - 0,95-1,1;c) the density of the hybrid binder at a temperature of 20 ± 1 ° C, g / cm 3 - 0.95-1.1;

г) показатель "время желатинизации", мин - 3-6.g) indicator "gelatinization time", min - 3-6.

Пропитываем тканный наполнитель гибридным связующим по п.п.2-5 формулы изобретения и проверяем на соответствие следующим требованиям:We impregnate the tissue filler with a hybrid binder according to claims 2-5 and check for compliance with the following requirements:

а) массовая доля связующего, % - 35-57;a) mass fraction of binder,% - 35-57;

б) массовая доля летучих веществ и влаги, % - 1-6;b) mass fraction of volatile substances and moisture,% - 1-6;

в) массовая доля растворимого связующего, % - 86-92.c) mass fraction of soluble binder,% - 86-92.

Изготавливаем в соответствии с режимами, приведенными в табл.14 или 15, конструкционные изделия методами намотки или прессования из "препрегов" на основе гибридных связующих по п.п.2-5 формулы изобретения: гибридное связующее (по п.1 формулы изобретения + трихлорэтилфосфат - 7-18 мас.ч. (п.2 формулы изобретения), гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + четыреххлористый углерод CCl4 - 7-18 мас.ч. (п.3 формулы изобретения), гибридное связующее (по п.1 формулы изобретения) + хладон - 7-18 мас.ч. (п.4 формулы изобретения), гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + гексахлорбензол - 7-18 мас.ч. (п.5 формулы изобретения) и тканных наполнителей, вырезаем из них образцы, испытываем их при температурах 20±1°С и получаем характеристики пластиков, аналогичные приведенным в табл.13, 16-18, за исключением:We produce, in accordance with the modes given in Table 14 or 15, structural products by winding or pressing from "prepregs" based on hybrid binders according to claims 2-5: hybrid binder (according to claim 1, + trichloroethyl phosphate - 7-18 parts by weight (claim 2 of the claims), a hybrid binder according to claim 1 + carbon tetrachloride CCl 4 - 7-18 parts by weight (claim 3 of the claims), hybrid binder (according to claim .1 claims) + HFC - 7-18 parts by weight (claim 4), the hybrid binder according to claim 1 of the formula from brethenia + hexachlorobenzene - 7-18 parts by weight (claim 5 of the claims) and tissue fillers, we cut out samples from them, test them at temperatures of 20 ± 1 ° C and obtain plastic characteristics similar to those given in Tables 13, 16- 18, with the exception of:

- улучшаются теплофизические свойства - на 20-40%;- thermophysical properties improve - by 20-40%;

- улучшаются электростатические характеристики - на 10-30% (для пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п);- electrostatic characteristics improve - by 10-30% (for plastics based on TEMS-k fabrics (p);

- уменьшается горючесть и повышается огнестойкость пластиков - на 10-40%;- combustibility decreases and fire resistance of plastics increases - by 10-40%;

- увеличивается показатель теплостойкости по Мартенсону - до 850 К;- the rate of heat resistance according to Martenson increases - up to 850 K;

- улучшаются антистатические свойства теплозащитных пластиков на основе гибридных связующих по п.п.2-5 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п), эти пластики в процессе эксплуатации практически не накапливают на своих поверхностях зарядов статического электричества;- the antistatic properties of heat-protective plastics based on hybrid binders according to items 2-5 of the claims and TEMS-k (p) fabrics are improved, these plastics practically do not accumulate static electricity charges on their surfaces;

- улучшаются теплофизические свойства пластиков: по теплопроводности - на 10%, по температуропроводности - на 25%, по теплоемкости - на 20%.- the thermophysical properties of plastics are improved: by thermal conductivity - by 10%, by thermal diffusivity - by 25%, by heat capacity - by 20%.

Эффективность применения гибридного связующего по п.6 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 6, the method for its preparation

В приготовленное гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавляем антипиренные добавки - 2-13 мас.ч. хладона (хлорсодержащего или бромсодержащего), 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы (на одну тонну приготавливаемого гибридного связующего по п.1 формулы изобретения вводим по 40-50 кг каждого из компонентов), разогреваем смесь до температур 40-70°С и перемешиваем при этих температурах в течение 30-60 минут, затем смесь охлаждаем до температур 20±1°С.In the prepared hybrid binder according to claim 1 of the claims, add flame retardant additives - 2-13 wt.h. freon (chlorine-containing or bromine-containing), 2-13 parts by weight hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight antimony trioxide (for one ton of the prepared hybrid binder according to claim 1 we introduce 40-50 kg of each component), heat the mixture to temperatures of 40-70 ° C and mix at these temperatures for 30-60 minutes, then cool the mixture to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Полученное гибридное связующее должно соответствовать следующим требованиям:The resulting hybrid binder must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от темно-коричневого до черного цвета, не содержащий включений и нерастворившихся частиц;a) appearance - a homogeneous solution from dark brown to black, not containing inclusions and insoluble particles;

б) массовая доля нелетучих веществ, % - 56-72;b) mass fraction of non-volatile substances,% - 56-72;

в) плотность гибридного связующего при температуре 20±1°С, г/см3 - 0,95-1,1;c) the density of the hybrid binder at a temperature of 20 ± 1 ° C, g / cm 3 - 0.95-1.1;

г) показатель "время желатинизации", мин - 3-6.g) indicator "gelatinization time", min - 3-6.

Пропитываем тканный наполнитель гибридным связующим по п.6 формулы изобретения и проверяем на соответствие следующим требованиям:We impregnate the tissue filler with a hybrid binder according to claim 6 and check for compliance with the following requirements:

а) массовая доля связующего, % - 35-56;a) the mass fraction of the binder,% - 35-56;

в) массовая доля растворимого связующего, % - 80-88.c) mass fraction of soluble binder,% - 80-88.

По режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливаем изделие методами намотки или прессования из "препрега" на основе гибридного связующего по п.6 формулы изобретения с антипиренными добавками и тканных наполнителей путем намотки "препрегового" наполнителя на оправку, его отверждения на оправке по режиму отверждения связующего, съема готового изделия и нарезки из него образцов с последующим их испытанием. Получаем характеристики пластика, аналогичные характеристикам, представленным в табл.13, 16-18, за исключением:According to the modes presented in table 14 or 15, we manufacture the product by winding or pressing from “prepreg” based on the hybrid binder according to claim 6 with flame retardant additives and fabric fillers by winding the “prepreg” filler onto a mandrel and curing it on a mandrel according to the mode of curing the binder, removal of the finished product and cutting samples from it with their subsequent testing. We obtain plastic characteristics similar to those presented in Tables 13, 16-18, with the exception of:

- повышается огнестойкость и снижается горючесть пластика - на 10-40%;- increased fire resistance and reduced combustibility of plastic - by 10-40%;

- повышается термостойкость и термостабильность пластика - на 5-10%;- increases the heat resistance and thermal stability of plastic - by 5-10%;

- снижаются физико-механические характеристики пластиков - на 2-5% (в сравнении с табл.18);- the physical and mechanical characteristics of plastics are reduced - by 2-5% (in comparison with Table 18);

- увеличивается водопоглощение пластика - на 1,5-2%;- increased water absorption of plastic - by 1.5-2%;

- снижаются адгезионные характеристики связующего - на 10-15%;- the adhesive characteristics of the binder are reduced - by 10-15%;

- снижается прочность пластика на сдвиг - на 10-15% и отрыв - на 15-20%;- the plastic shear strength is reduced by 10-15% and the gap is 15-20%;

- повышается вязкость связующего - на 10-20%;- increases the viscosity of the binder - by 10-20%;

- повышается износостойкость и коррозионная стойкость;- increases the wear resistance and corrosion resistance;

- ухудшается технологичность его переработки.- the manufacturability of its processing is deteriorating.

Эффективность применения гибридного связующего по п.7 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 7 of the claims, the method for its preparation

В гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавляем антипиренные добавки - 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата и 12-23 мас.ч. гексахлорбензола и/или четыреххлористого углерода (на одну тонну приготавливаемого гибридного связующего по п.1 формулы изобретения вводим по 40-50 кг каждого из компонентов), разогреваем смесь до температур 40-70°С и перемешиваем при этой температуре в течение 30-60 минут, затем смесь охлаждаем до температур 20±1°С.In the hybrid binder according to claim 1, add flame retardant additives - 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate and 12-23 parts by weight hexachlorobenzene and / or carbon tetrachloride (for one ton of the prepared hybrid binder according to claim 1, we introduce 40-50 kg of each of the components), heat the mixture to temperatures of 40-70 ° C and mix at this temperature for 30-60 minutes , then the mixture is cooled to a temperature of 20 ± 1 ° C.

Полученное гибридное связующее должно соответствовать следующим требованиям:The resulting hybrid binder must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от темно-коричневого до черного цвета, не содержащий включений и нерастворившихся частиц;a) appearance - a homogeneous solution from dark brown to black, not containing inclusions and insoluble particles;

б) массовая доля нелетучих веществ, % - 55-73;b) mass fraction of non-volatile substances,% - 55-73;

в) плотность гибридного связующего при температуре 20±1°С, г/см3 - 0,95-1,1;c) the density of the hybrid binder at a temperature of 20 ± 1 ° C, g / cm 3 - 0.95-1.1;

г) показатель "время желатинизации" при температуре 180±1°С, мин - 3-6.g) indicator "gelatinization time" at a temperature of 180 ± 1 ° C, min - 3-6.

Пропитываем тканный наполнитель гибридным связующим по п.7 формулы изобретения и проверяем на соответствие следующим требованиям:We impregnate the tissue filler with a hybrid binder according to claim 7 of the claims and check for compliance with the following requirements:

а) массовая доля смолы, % - 35-56;a) mass fraction of resin,% - 35-56;

в) массовая доля растворимой смолы, % - 80-88.c) mass fraction of soluble resin,% - 80-88.

По режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливаем изделие методами намотки или прессования из "препрега" на основе гибридного связующего по п.7 формулы изобретения с антипиренными добавками и тканных наполнителей путем намотки "препрегового" наполнителя на оправку, его отверждения на оправке по режиму отверждения связующего, съема готового изделия и нарезки из него образцов с последующим их испытанием. Полученные характеристики пластиков аналогичны характеристикам пластиков, изложенным в табл.13, 16-18, за исключением:According to the modes presented in table 14 or 15, we manufacture the product by winding or pressing from “prepreg” based on the hybrid binder according to claim 7 of the invention with flame retardant additives and fabric fillers by winding the “prepreg” filler onto a mandrel and curing it on a mandrel according to the mode of curing the binder, removal of the finished product and cutting samples from it with their subsequent testing. The obtained characteristics of plastics are similar to the characteristics of plastics, set forth in table 13, 16-18, with the exception of:

- повышается огнестойкость и снижается горючесть пластика - на 10-40%;- increased fire resistance and reduced combustibility of plastic - by 10-40%;

- повышается термостойкость и термостабильность пластика - на 5-10%;- increases the heat resistance and thermal stability of plastic - by 5-10%;

- повышается износостойкость и коррозионная стойкость пластиков;- increases the wear resistance and corrosion resistance of plastics;

- снижаются физико-механические характеристики пластиков - на 2-3% (в сравнении с табл.18);- the physical and mechanical characteristics of plastics are reduced - by 2-3% (in comparison with Table 18);

- увеличивается водопоглощение пластика - на 1,5-2% (в сравнении с табл.16);- increases the water absorption of plastic - by 1.5-2% (compared with table 16);

- снижаются адгезионные характеристики связующего - на 20-40%;- the adhesive characteristics of the binder are reduced - by 20-40%;

- снижается прочность пластика на сдвиг - на 10-15% и отрыв - на 20-40%;- plastic shear strength decreases - by 10-15% and separation - by 20-40%;

- повышается вязкость связующего - на 20-30%;- increases the viscosity of the binder - by 20-30%;

- ухудшается технологичность его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия.- the manufacturability of its processing into “prepregs” and further into structural products is deteriorating.

Эффективность применения гибридного связующего по п.8 формулы изобретения, способ его получения The effectiveness of the hybrid binder according to claim 8 of the claims, the method for its preparation

В приготовленное гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавляем антипиренные добавки - 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 12-23 мас.ч. гексахлорбензола, 12-23 мас.ч. четыреххлористого углерода, 12-23 мас.ч. трехокиси сурьмы и 12-23 мас.ч. хладона (на одну тонну приготавливаемого гибридного связующего по п.1 формулы изобретения вводим по 40-50 кг каждого из компонентов), разогреваем смесь до температур 40-70°С и перемешиваем при этих температурах в течение 30-60 минут, затем смесь равномерно охлаждаем до температур 20±1°С.In the prepared hybrid binder according to claim 1, add flame retardant additives - 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate, 12-23 parts by weight hexachlorobenzene, 12-23 parts by weight carbon tetrachloride, 12-23 wt.h. antimony trioxide and 12-23 wt.h. freon (for one ton of the prepared hybrid binder according to claim 1, we introduce 40-50 kg of each of the components), heat the mixture to temperatures of 40-70 ° C and mix at these temperatures for 30-60 minutes, then cool the mixture evenly to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Полученное гибридное связующее должно соответствовать следующим требованиям:The resulting hybrid binder must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от темно-коричневого до черного цвета, не содержащий включений и нерастворившихся частиц;a) appearance - a homogeneous solution from dark brown to black, not containing inclusions and insoluble particles;

б) массовая доля нелетучих веществ, % - 56-74;b) mass fraction of non-volatile substances,% - 56-74;

в) плотность гибридного связующего при температуре 20±1°С, г/см3 - 0,95-1,1;c) the density of the hybrid binder at a temperature of 20 ± 1 ° C, g / cm 3 - 0.95-1.1;

г) показатель "время желатинизации" при температуре 180±1°С, мин - 3-6.g) indicator "gelatinization time" at a temperature of 180 ± 1 ° C, min - 3-6.

Пропитываем тканный наполнитель гибридным связующим по п.8 формулы изобретения и проверяем на соответствие следующим требованиям:We impregnate the tissue filler with a hybrid binder according to claim 8 of the claims and check for compliance with the following requirements:

а) массовая доля смолы, % - 35-56;a) mass fraction of resin,% - 35-56;

в) массовая доля растворимой смолы, % - 79-85.c) mass fraction of soluble resin,% - 79-85.

По режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливаем изделие методами намотки или прессования из "препрега" на основе гибридного связующего с антипиренными добавками и тканных наполнителей путем намотки "препрегового" наполнителя на оправку, его отверждения на оправке по режиму отверждения связующего, съема готового изделия и нарезки из него образцов с последующим их испытанием. Полученные характеристики пластиков аналогичны характеристикам пластиков, изложенным в табл.13, 16-18, за исключением:According to the modes presented in table 14 or 15, we manufacture the product by winding or pressing from "prepreg" on the basis of a hybrid binder with flame retardant additives and fabric fillers by winding the "prepreg" filler onto the mandrel, curing it on the mandrel according to the mode of curing the binder, removal finished product and cutting samples from it with their subsequent testing. The obtained characteristics of plastics are similar to the characteristics of plastics, set forth in table 13, 16-18, with the exception of:

- повышается огнестойкость и снижается горючесть пластика - на 25-40%;- increased fire resistance and reduced combustibility of plastic - by 25-40%;

- повышается термостойкость и термостабильность пластика - на 20-25%;- increases the heat resistance and thermal stability of plastic - by 20-25%;

- снижается падение характеристик пластика при его старении - на 7-13% (в сравнении с табл.18);- the drop in the characteristics of plastic during its aging is reduced by 7–13% (compared to Table 18);

- повышается износостойкость и коррозионная стойкость пластиков;- increases the wear resistance and corrosion resistance of plastics;

- снижаются физико-механические характеристики пластиков - на 4-6% (в сравнении с табл.18);- the physical and mechanical characteristics of plastics are reduced - by 4-6% (in comparison with Table 18);

- увеличивается водопоглощение пластика - на 3-4% (в сравнении с табл.16);- increased water absorption of plastic - by 3-4% (in comparison with table 16);

- снижаются адгезионные характеристики связующего - на 25-45%;- the adhesive characteristics of the binder are reduced - by 25-45%;

- снижается прочность пластика на сдвиг - на 14-20% и отрыв - на 23-43%;- plastic shear strength decreases - by 14-20% and separation - by 23-43%;

- повышается вязкость связующего на 25-35%;- increases the viscosity of the binder by 25-35%;

- ухудшается технологичность его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия.- the manufacturability of its processing into “prepregs” and further into structural products is deteriorating.

Эффективность применения гибридных связующих по п.п.9, 10 формулы изобретения, способы их получения The effectiveness of the use of hybrid binders according to claims 9, 10 of the claims, methods for their preparation

В гибридном связующем по п.9 формулы изобретения в качестве добавки использованы фталцианины меди в количестве 1-1,5 мас.ч.In the hybrid binder of claim 9, copper phthalcyanines in an amount of 1-1.5 parts by weight are used as an additive.

В гибридном связующем по п.10 формулы изобретения в качестве добавки использованы хлорсодержащие соединения никеля в количестве 1-6 мас.ч.In the hybrid binder according to claim 10 of the claims, chlorine-containing nickel compounds in an amount of 1-6 parts by weight are used as an additive.

Соединения меди (Cu) могут вводиться в гибридное связующее по п.9 формулы изобретения в виде нескольких образований:Compounds of copper (Cu) can be introduced into the hybrid binder according to claim 9 in the form of several formations:

- в виде оксида меди (CuO); это основной оксид меди, представляющий красные нерастворимые мелкодисперсные кристаллы, вводимые в гибридное связующее в качестве пигмента для придания пластикам красного цвета, а также придания им повышенной электропроводности, улучшения их антистатических, теплозащитных и других свойств;- in the form of copper oxide (CuO); it is the main copper oxide, representing red insoluble fine crystals, introduced into the hybrid binder as a pigment to give plastics red color, as well as giving them increased electrical conductivity, improving their antistatic, heat-shielding and other properties;

- в виде оксида меди (Cu2О); это также основной оксид меди, представляющий собой черные мелкодисперсные кристаллы, нерастворимые в воде. Оксид меди (Cu2O) может применяться для придания пластикам (в сочетании с сажей и/или углеродографитовыми смесями, и/или углеродными нитями, и/или порошковыми наполнителями из оксидов металлов) электропроводящих, греющих и антистатических свойств. Пластики на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения с добавками оксида меди могут применяться в большой и малой энергетике, при создании электродов и других изделий, используемых в атомной, электротехнической, автомобильной и авиационно-космической технике. - in the form of copper oxide (Cu 2 O); it is also the main copper oxide, which is a black finely dispersed crystals, insoluble in water. Copper oxide (Cu 2 O) can be used to give plastics (in combination with carbon black and / or carbon-graphite mixtures and / or carbon filaments and / or powder fillers from metal oxides) electrically conductive, heating and antistatic properties. Hybrid binder based plastics according to claim 1 of the invention with additives of copper oxide can be used in large and low energy, when creating electrodes and other products used in atomic, electrical, automotive and aerospace engineering.

Оксид меди (Cu2O) может применяться:Copper oxide (Cu 2 O) can be used:

- как пигмент для пластиков, придающий им специфический черный цвет;- as a pigment for plastics, giving them a specific black color;

- как наполнитель для связующих, выступающих в виде токопроводящих покрытий, применяемых в приборах самонаведения, радиолокации и др.;- as a filler for binders, acting in the form of conductive coatings used in homing, radar, etc .;

- в виде некоторых других соединений меди, например, в виде фталцианинов меди (п.9 формулы изобретения), повышающих одновременно термостойкость и термостабильность пластиков на основе этого гибридного связующего. За счет введения фталцианинов меди (1-1,5 мас.ч.) в гибридное связующее по п.9 формулы изобретения улучшаются и многие другие свойства пластиков на его основе: огнестойкость, физические, теплофизические, электростатические, теплозащитные, электромагнитные и другие свойства. - in the form of some other copper compounds, for example, in the form of copper phthalcyanines (claim 9 of the claims), which simultaneously increase the heat resistance and thermal stability of plastics based on this hybrid binder. By introducing copper phthalcyanines (1-1.5 parts by weight) into the hybrid binder according to claim 9, many other properties of plastics based on it are improved: fire resistance, physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding, electromagnetic and other properties.

Наиболее эффективно использование фталцианинов меди в виде карбоксифталцианинов и/или аминофталцианинов, вводимых в гибридное связующее по п.9 формулы изобретения в виде добавок в количестве 1-1,5 мас.ч.The most effective use of copper phthalcyanines in the form of carboxyphthalcyanines and / or aminophthalcyanines introduced into the hybrid binder according to claim 9 in the form of additives in the amount of 1-1.5 wt.h.

Технический результат от введения этих добавок в гибридное связующее по п.9 формулы изобретение - значительное повышение термостойкости и термостабильности пластиков на его основе. Кроме того, использование такого гибридного связующего (с добавками фталцианинов меди) позволяет получать окрашенные конструкционные композиты с повышенными технико-эксплуатационными характеристиками.The technical result from the introduction of these additives into a hybrid binder according to claim 9 of the formula of the invention is a significant increase in the heat resistance and thermal stability of plastics based on it. In addition, the use of such a hybrid binder (with additives of copper phthalcyanines) allows one to obtain colored structural composites with enhanced technical and operational characteristics.

Испытаниям для сравнения подвергалась эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) структурной формулы:Tests for comparison were subjected to epoxy resin ED-20 (GOST 10587-84) of the structural formula:

Figure 00000042
Figure 00000042

Смола ЭД-20 при температурах 20±1°С имеет молекулярную массу - 340-430, содержание эпоксидных групп - 20-22% и динамическую вязкость ηдин=16-22Па·сResin ED-20 at temperatures of 20 ± 1 ° C has a molecular weight of 340-430, an epoxy content of 20-22% and a dynamic viscosity of η dyn = 16-22Pa · s

Смола ЭД-20 представляет собой продукт конденсации дифенилолпропана с эпихлогидрином в щелочной среде. В качестве отвердителя для смолы ЭД-20 применялась фенолформальдегидная смола СФ-340А, ГОСТ 18694-80, в качестве добавок - карбоксифталцианины или аминофталцианины меди.Resin ED-20 is a condensation product of diphenylolpropane with epichlohydrin in an alkaline medium. SF-340A phenol-formaldehyde resin, GOST 18694-80, was used as a hardener for ED-20 resin, copper carboxyphthalcyanines or aminophthalcyanines were used as additives.

Пример 1. Для получения гибридного связующего готовили ацетоно-спирто-толуольную смесь (1:0,5:0,1) следующего состава, в мас.ч.:Example 1. To obtain a hybrid binder was prepared acetone-alcohol-toluene mixture (1: 0.5: 0.1) of the following composition, in parts by weight:

Пример 1а:Example 1a:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- карбоксифталцианин меди - 0,9.- copper carboxyphthalcianine - 0.9.

Пример 1б:Example 1b:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- карбоксифталцианин меди - 1,0.- carboxyphthalcyanine copper - 1.0.

Пример1в:Example 1c:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- карбоксифталцианин меди - 1,1.- carboxyphthalcyanine copper - 1.1.

Пример 1г:Example 1g:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- аминофталцианин меди - 0,9.- copper aminophthalcianine - 0.9.

Пример1д:Example 1d:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- аминофталцианин меди - 1,0.- aminophthalcyanine copper - 1.0.

Пример 1ж:Example 1g:

- эпоксидная смола ЭД-20 - 100;- epoxy resin ED-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 70;

- аминофталцианин меди - 1,1.- aminophthalcyanine copper - 1.1.

Полученными растворами на пропиточной установке центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) ФГУП ПО "Авангард" пропитывали СВМ-волокно и подсушивали на воздухе в течение 15-20 минут. Затем проводили отверждение образцов в натянутом состоянии в термошкафу в режиме:The obtained solutions at the impregnation plant of the Central Plant Laboratory (CZL) of the Avangard FSUE were impregnated with CBM fiber and dried in air for 15-20 minutes. Then, the samples were cured in a taut state in a heating cabinet in the mode:

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 120 мин.- at a temperature of 180 ° C - 120 minutes.

Затем определяли термостойкость образцов на специальном приборе - дериватографе системы Паулик Эрден (Венгрия).Then, the heat resistance of the samples was determined on a special device, the Paulik Erden system derivatograph (Hungary).

Скорость нагрева образцов на воздухе составляла 5°С/мин. Термостойкость определяли по температурам начала потери массы.The heating rate of the samples in air was 5 ° C / min. Heat resistance was determined by the temperature at the onset of mass loss.

Термостабильность образцов, полученных по вышеописанному технологическому регламенту, определяли следующим образом: вначале образцы выдерживали в термокамере при температуре 200°С в течение 12 часов; затем измеряли прочность и удлинение образцов посредством динамометра при зажимной длине образцов 10 см и скорости перемещения 300 мм/сек.The thermal stability of the samples obtained according to the above technological regulations was determined as follows: first, the samples were kept in a heat chamber at a temperature of 200 ° C for 12 hours; then, the strength and elongation of the samples were measured by means of a dynamometer with a clamping length of the samples of 10 cm and a travel speed of 300 mm / sec.

Далее для сравнения аналогичным образом проводили испытания образцов на основе термостойкой эпоксидной алкилрезорциновой смолы АРЭМ-2-20, фенолформальдегидной смолы СФ-340А и добавок - амино- или карбоксифталцианинов меди.Then, for comparison, similar tests were carried out on samples based on heat-resistant epoxy alkylresorcinol AREM-2-20, phenol-formaldehyde resin SF-340A and additives - copper or amino carboxyphthalcyanines.

Эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 (ТУ 38-30955-78) представляет собой продукт конденсации эпихлоргидрина со смесью алкилрезорцина и флотореагента Т-65 структурной формулы:Epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 (TU 38-30955-78) is a condensation product of epichlorohydrin with a mixture of alkylresorcinol and flotation reagent T-65 of the structural formula:

Figure 00000043
Figure 00000043

Пример 2. Для получения этого гибридного связующего готовили раствор ацетоно-спирто-толуольной смеси (1:0,5:0,1) следующего состава, в мас.ч.:Example 2. To obtain this hybrid binder was prepared a solution of acetone-alcohol-toluene mixture (1: 0.5: 0.1) of the following composition, in parts by weight:

Пример 2а:Example 2a:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- карбоксифталцианин меди - 0,9.- copper carboxyphthalcianine - 0.9.

Пример 2б:Example 2b:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- карбоксифталцианин меди - 1,0.- carboxyphthalcyanine copper - 1.0.

Пример 2в:Example 2c:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- карбоксифталцианин меди - 1,1.- carboxyphthalcyanine copper - 1.1.

Пример 2г:Example 2g:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- аминофталцианин меди - 0,9.- copper aminophthalcianine - 0.9.

Пример 2д:Example 2d:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- аминофталцианин меди - 1,0.- aminophthalcyanine copper - 1.0.

Пример 2ж:Example 2g:

- эпоксидная алкилрезорциновая смола АРЭМ-2-20 - 100;- epoxy alkylresorcinol resin AREM-2-20 - 100;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А - 70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A - 70;

- аминофталцианин меди - 1,1.- aminophthalcyanine copper - 1.1.

Пример 3. Далее для сравнения аналогичным образом проводили испытания образцов на основе термостойкой хлоралифатической смолы марки "Оксилин 6", ТУ 6-02-1376-87, структурной формулы:Example 3. Further, for comparison, tests were similarly carried out on samples based on heat-resistant chloraliphatic resin brand "Oxilin 6", TU 6-02-1376-87, structural formula:

Figure 00000044
Figure 00000044

с содержанием эпоксидных групп 7-8%.with the content of epoxy groups of 7-8%.

Для получения этого связующего готовили раствор ацетоно-спирто-толуольной смеси (1:0,5:0,1) следующего состава, в мас.ч.:To obtain this binder, a solution of an acetone-alcohol-toluene mixture (1: 0.5: 0.1) of the following composition was prepared, in parts by weight:

Пример 3а:Example 3a:

- хлоралифатическая смола марки "Оксилин 6" - 97-103;- chloraliphatic resin brand "Oxiline 6" - 97-103;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 40-70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 40-70;

- растворитель - 140-180;- solvent - 140-180;

Пример 3б:Example 3b:

- хлоралифатическая смола марки "Оксилин 6" - 97-103;- chloraliphatic resin brand "Oxiline 6" - 97-103;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 40-70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 40-70;

- растворитель - 140-180;- solvent - 140-180;

- добавка (карбоксифталцианин меди) - 0,9-1,1.- additive (copper carboxyphthalcianine) - 0.9-1.1.

Пример 3в:Example 3c:

- хлоралифатическая смола марки "Оксилин 6" - 97-103;- chloraliphatic resin brand "Oxiline 6" - 97-103;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 40-70;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 40-70;

- растворитель - 140-180;- solvent - 140-180;

- добавка (аминофталцианин меди) - 0,9-1,1.- additive (aminophthalcyanine copper) - 0.9-1.1.

Далее полученными растворами по примерам 3а, 3б и 3в на пропиточной установке ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" пропитывали СВМ-волокно и подсушивали на воздухе при температурах 20±1°С в течение 15-20 минут. Затем проводили отверждение СВМ-волокна со связующим в натянутом состоянии в термокамере в режиме:Further, the obtained solutions in examples 3a, 3b, and 3c in the CZL impregnation facility of FSUE Avangard PO were impregnated with CBM fiber and dried in air at temperatures of 20 ± 1 ° С for 15-20 minutes. Then, curing of the CBM fiber with the binder in tension was carried out in a heat chamber in the following mode:

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 120 мин.- at a temperature of 180 ° C - 120 minutes.

Далее проводили испытания образцов на термостойкость и термостабильность по ранее описанным методикам. Результаты испытаний (примеры 5а, 5б и 5в) в сравнении с прототипом (пример 4) приведены в табл.19.Next, we tested the samples for thermal stability and thermal stability according to the previously described methods. The test results (examples 5A, 5B and 5C) in comparison with the prototype (example 4) are given in table.19.

В качестве прототипа для сравнения проводили испытания образцов на основе связующего - прототипа - по авт. свид. SU №1036730А, кл. С 08 L 63/00, В 32 В 17/04 и СВМ-волокна.As a prototype for comparison, we tested samples based on a binder - a prototype - according to the author. testimonial. SU No. 1036730A, cl. C 08 L 63/00, 32 V 17/04 and CBM fibers.

Для получения гибридного связующего готовили раствор ацетоно-спирто-толуольной смеси (1:0,5:0,1) следующего состава (пример 4), в мас.ч.:To obtain a hybrid binder, a solution of an acetone-alcohol-toluene mixture (1: 0.5: 0.1) of the following composition was prepared (example 4), in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 100;- epoxytriphenol resin ETF - 100;

- фенолоанилиноформальдегидная смола ФАФ (отвердитель) - 40-70;- phenolaniline formaldehyde resin FAF (hardener) - 40-70;

- ацетоно-спирто-толуольный растворитель (1:0,5:0,1) - 140-180;- acetone-alcohol-toluene solvent (1: 0.5: 0.1) - 140-180;

- добавка - линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбонатными группами в количестве 21-37% - 3,5-9,0.- additive - linear oligoester with terminal phenyl carbonate groups in an amount of 21-37% - 3.5-9.0.

Полученным раствором смолы - прототипа пропитывали СВМ-волокно на пропиточной установке ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" и подсушивали на воздухе в течение 15-20 минут при температурах 20±1°С. Затем проводили отверждение образцов в натянутом состоянии в термокамере по режиму:The obtained solution of the prototype resin was impregnated with the CBM fiber at the TsZL impregnation facility of the Avangard Production Association Federal State Unitary Enterprise and dried in air for 15-20 minutes at temperatures of 20 ± 1 ° С. Then, the samples were cured in tension in a heat chamber according to the regime:

- при температуре 70°С - 30 мин,- at a temperature of 70 ° C - 30 min,

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 120 мин.- at a temperature of 180 ° C - 120 minutes.

Затем проводили испытания полученных образцов на термостойкость и термостабильность по ранее описанным режимам испытаний. Результаты испытаний полученной композиции приведены в табл.19.Then, the obtained samples were tested for heat resistance and thermal stability according to the previously described test modes. The test results of the obtained composition are shown in table.19.

Пример 5. Заявленное в качестве изобретения гибридное связующее по п.9 формулы изобретения готовили следующим образом: в ацетоно-спирто-толуольный раствор с соотношением ингредиентов 1:0,5:0,1 добавляли эпокситрифенольную ЭТФ, эпоксиалифатическую ДЭГ-1 и фенолформальдегидную СФ-340А смолы при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:Example 5. The inventive hybrid binder according to claim 9 was prepared as follows: epoxytriphenol ETF, epoxyaliphatic DEG-1 and phenol-formaldehyde SF- were added to an acetone-alcohol-toluene solution with an ingredient ratio of 1: 0.5: 0.1 340A resin in the following ratio, in parts by weight:

Пример 5а:Example 5a:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13.- toluene oil and / or coal - 7-13.

Пример 5б:Example 5b:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- карбоксифталцианин меди - 0,9-1,1.- copper carboxyphthalcianine - 0.9-1.1.

Пример 5в:Example 5c:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- аминофталцианин меди - 0,9-1,1.- copper aminophthalcianine - 0.9-1.1.

Полученными растворами гибридного связующего (примеры 5а, 5б, 5в) на пропиточной машине ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" пропитывали СВМ-волокно и подсушивали на воздухе при температурах 20±1°С в течение 15-20 минут. Затем проводили отверждение связующего совместно с СВМ-волокном в натянутом его состоянии в термокамере по режиму:The obtained solutions of a hybrid binder (examples 5a, 5b, 5c) on an impregnation machine TsZL FSUE Avangard PO were impregnated with CBM fiber and dried in air at temperatures of 20 ± 1 ° C for 15-20 minutes. Then, the binder was cured together with the CBM fiber in its tensioned state in a heat chamber according to the regime

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 60 мин;- at a temperature of 180 ° C - 60 minutes;

- при температуре 210°С - 120 мин.- at a temperature of 210 ° C - 120 minutes.

Затем полученные образцы СВМ-волокна, пропитанные составами, представленными в примерах 5а, 5б, 5в, подвергали испытаниям на термостойкость и термостабильность. Результаты испытаний также сведены в табл.19.Then, the obtained samples of CBM fibers impregnated with the compositions presented in examples 5a, 5b, 5c were subjected to tests for heat resistance and thermal stability. The test results are also summarized in table 19.

Таблица 19
Термостойкость и термостабильность композиций
Table 19
Thermal stability and thermal stability of compositions
Композиция по примеруExample composition Термостойкость (температура начала потери массы, 0,8%), °СHeat resistance (temperature of the beginning of mass loss, 0.8%), ° С ТермостабильностьThermal stability прочность, кгсstrength, kgf удлинение, %elongation,% сохранение прочностиstrength retention 1a 260260 5,805.80 0,920.92 95,395.3 1b 263263 5,865.86 0,950.95 95,495.4 1c 265265 6,906.90 0,960.96 95,695.6 1g 261261 6,976.97 0,930.93 95,495.4 1d 264264 6,806.80 0,940.94 95,695.6 1g 266266 6,826.82 0,960.96 95,595.5 2a 263263 6,006.00 0,920.92 95,095.0 2b 264264 6,106.10 0,950.95 95,395.3 2c 265265 6,306.30 0,960.96 96,096.0 2g 262262 5,835.83 0,930.93 94,394.3 2d 264264 6,106.10 0,940.94 95,595.5 2g 268268 6,306.30 0,950.95 96,196.1 3a 255255 5,705.70 0,930.93 95,295.2 3b 263263 5,855.85 0,920.92 95,695.6 3c 265265 6,206.20 0,910.91 96,296.2 4 (прототип)4 (prototype) 253253 5,655.65 0,920.92 91,091.0 5a 267267 6,856.85 0,910.91 94,094.0 5 B 272272 6,956.95 0,900.90 97,097.0 5c 275275 7,007.00 0,890.89 95,095.0

Анализ результатов испытаний образцов показал, что разработанное гибридное связующее по п.9 формулы изобретения (примеры: 5а - без добавок, 5б - с добавками карбоксифталцианина меди, 5в - с добавками аминофталцианина меди) превосходит по термостойкости известные аналоги (примеры 1-3) и прототип (пример 4) - на 5-9%, а по термостабильности - на 10-15%, что, в свою очередь, позволяет повысить эксплуатационные характеристики изделий из композиционных волокнистых материалов или их весовое совершенство, а значит и снизить их рыночную стоимость ≈ на 15-20%.Analysis of the test results of the samples showed that the developed hybrid binder according to claim 9 of the claims (examples: 5a - without additives, 5b - with copper carboxyphthalcyanine additives, 5c - with copper aminophthalcyanine additives) surpasses known analogues in thermal stability (examples 1-3) and the prototype (example 4) - by 5-9%, and by thermal stability - by 10-15%, which, in turn, allows to increase the operational characteristics of products made of composite fibrous materials or their weight perfection, and therefore reduce their market value ≈ by 15-20%.

Кроме того, использование гибридного связующего по п.9 формулы изобретения с добавками фталцианинов меди позволяет получать композиты с повышенной атмосферокоррозионной стойкостью, высокими антистатическими свойствами (стойкостью к снятию статических электрических зарядов), высокой электропроводностью и другими повышенными технико-эксплуатационными характеристиками.In addition, the use of a hybrid binder according to claim 9 of the invention with additives of copper phthalcyanines makes it possible to obtain composites with increased atmospheric corrosion resistance, high antistatic properties (resistance to the removal of static electric charges), high electrical conductivity, and other enhanced technical and operational characteristics.

Промышленный способ получения гибридного связующего по п.9 формулы изобретенияThe industrial method of producing a hybrid binder according to claim 9

В гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавляется 1-1,5 мас.ч. фталцианина меди (на одну тонну приготавливаемого гибридного связующего по п.1 формулы изобретения вводится ≈3,6-3,8 кг фталцианина меди), полученная смесь разогревается до температур 40-70°С и перемешивается при этих температурах в течение 30-60 минут, затем смесь равномерно охлаждается до температур 20±1°С.In the hybrid binder according to claim 1, 1-1.5 parts by weight are added. copper phthalcyanine (≈3.6-3.8 kg of copper phthalcyanine is introduced per tonne of the prepared hybrid binder according to claim 1), the resulting mixture is heated to temperatures of 40-70 ° C and mixed at these temperatures for 30-60 minutes , then the mixture is evenly cooled to a temperature of 20 ± 1 ° C.

В гибридное связующее на 97-103 мас.ч. эпокситрифенольной смолы ЭТФ, 9-15 мас.ч. эпоксиалифатической смолы ДЭГ-1 и 31-37 мас.ч. резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А вводились фталцианины меди в количестве 1-1,5 мас.ч. В качестве добавок использовались фталцианины двух видов: тетра-4-аминофталцианин меди и тетра-4-карбоксифталцианин меди.In a hybrid binder for 97-103 parts by weight ETF epoxytriphenol resin, 9-15 parts by weight epoxyaliphatic resin DEG-1 and 31-37 parts by weight Resol phenol-formaldehyde resin SF-340A was introduced copper phthalcyanines in an amount of 1-1.5 wt.h. Two types of phthalcyanines were used as additives: copper tetra-4-aminophthalcianine and copper tetra-4-carboxyphthalcianine.

Промышленный способ получения гибридного связующего по п.9 формулы изобретения с добавками фталцианинов меди: на одну тонну приготавливаемого в реакторе-смесителе гибридного связующего по п.9 формулы изобретения берется: 365,5 кг эпокситрифеноловой смолы ЭТФ, 43,8 кг смолы ДЭГ-1, разогретых до температур 180-200°С, а также 305 кг ацетона, 170 кг спирта и 37 кг толуола и все компоненты перемешиваются при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов, затем в полученную смесь добавляется 125 кг мелкодисперсной или кусочной массы (с размерами частиц до 3 мм) фенолформальдегидной смолы СФ-340А и смешивается в реакторе-смесителе с ранее введенными в него компонентами при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов, затем полученный готовый продукт отфильтровывается через фильтр или специальную ткань "Эксцельциор", в него добавляется 3,6-3,8 кг фталцианина меди (тетра-4-аминофталцианина или тетра-4-карбоксифталцианина) и осуществляется дополнительное его смешивание с гибридным связующим при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С.The industrial method of producing a hybrid binder according to claim 9 of the invention with additives of copper phthalcyanines: per tonne of the hybrid binder prepared according to claim 9 of the formula of the invention prepared in a mixing reactor: 365.5 kg of ETF epoxytriphenol resin, 43.8 kg of DEG-1 resin heated to temperatures of 180-200 ° C, as well as 305 kg of acetone, 170 kg of alcohol and 37 kg of toluene and all components are mixed at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, then 125 kg of finely dispersed or piece mass (with particle sizes up to 3 mm) phenolphor aldehyde resin SF-340A and mixed in a reactor-mixer with components previously introduced into it at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, then the resulting finished product is filtered off through a filter or special cloth "Excelsior", 3 is added to it, 6-3.8 kg of copper phthalcyanine (tetra-4-aminophthalcyanine or tetra-4-carboxyphthalcyanine) and its additional mixing with a hybrid binder is carried out at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes, followed by uniform cooling to 20 ± 1 ° C.

Гибридное связующее по п.9 формулы изобретения с введенными в него фталцианинами меди должно соответствовать следующим требованиям:The hybrid binder according to claim 9 of the claims with copper phthalcyanines introduced into it must meet the following requirements:

а) внешний вид - однородный раствор от светло-коричневого до темно-коричневого цвета;a) appearance - a homogeneous solution from light brown to dark brown;

б) массовая доля нелетучих веществ, % - 50-64;b) mass fraction of non-volatile substances,% - 50-64;

в) плотность связующего при температуре 20±1°С, г/см3 - 0,95-1,1;c) the density of the binder at a temperature of 20 ± 1 ° C, g / cm 3 - 0.95-1.1;

г) показатель "время желатинизации" связующего при температуре 180°С, мин - 3-6.g) the indicator "gelatinization time" of the binder at a temperature of 180 ° C, min - 3-6.

Полученными растворами гибридного связующего (примеры 5а, 5б, 5в) на пропиточной машине ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" пропитывалось СВМ-волокно и подсушивалось на воздухе при температуре 20±1°С в течение 15-20 минут. Затем проводилось отверждение гибридного связующего совместно с СВМ-волокном в натянутом его состоянии в термокамере по режиму:The obtained solutions of the hybrid binder (examples 5a, 5b, 5c) on an impregnation machine TsZL FSUE Avangard PO were impregnated with CBM fiber and dried in air at a temperature of 20 ± 1 ° C for 15-20 minutes. Then, the hybrid binder was cured together with the CBM fiber in its tensioned state in a heat chamber according to the regime:

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 60 мин;- at a temperature of 180 ° C - 60 minutes;

- при температуре 210°С - 120 мин- at a temperature of 210 ° C - 120 min

и испытания полученных образцов. Результаты испытаний приведены в табл.19.and testing the samples obtained. The test results are shown in table.19.

Применение в предлагаемом изобретении модификаторов - хлорсодержащих соединений никеля (NiL2Cl2) - п.10 формулы изобретения, кобальта (CoL2Cl2), меди (CuL2Cl2) и железа (FeL2Cl2), обладающих комплексом ценных свойств, позволяет вести процесс отверждения гибридного связующего с равномерным газовыделением при минимальном выделении летучих веществ на достаточно высокой технологической скорости отверждения. Это позволяет получать практически не содержащие пор композиты при максимально возможном сокращении цикла их термообработки.The use in the proposed invention of modifiers - chlorine compounds of Nickel (NiL 2 Cl 2 ) - claim 10 of the claims, cobalt (CoL 2 Cl 2 ), copper (CuL 2 Cl 2 ) and iron (FeL 2 Cl 2 ), which have a set of valuable properties , allows you to conduct the curing process of a hybrid binder with uniform gas evolution with a minimum release of volatile substances at a sufficiently high technological curing rate. This allows one to obtain practically pore-free composites with the shortest possible heat-treatment cycle.

Были проведены исследования влияния добавок комплексных соединений на основе лиганда 2-меркапто 5-трихлорацетиламино-1,2,3-тиадиазола и некоторых переходных металлов - никеля (Ni), кобальта (Со), меди (Cu) и железа (Fe).Studies were carried out on the effect of additives of complex compounds based on the ligand of 2-mercapto 5-trichloroacetylamino-1,2,3-thiadiazole and some transition metals - nickel (Ni), cobalt (Co), copper (Cu) and iron (Fe).

Примечание - Лиганд - обязательная составная часть комплексных соединений; в структуре комплексов непосредственно связан с комплексообразователем, а при образовании комплексов является донором электронных пар.Note - Ligand is a mandatory component of complex compounds; in the structure of complexes it is directly related to the complexing agent, and when complexes are formed, it is a donor of electron pairs.

Исследования влияния вышеназванных комплексных добавок (табл.20) проводились в сравнении с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения и гибридным связующим по п.9 формулы изобретения. В гибридные связующие по п.1 формулы изобретения вводились следующие модифицированные добавки комплексных хлорсодержащих соединений в количестве 1-6 мас.ч.: никеля (NiL2Cl2) - п.10 формулы изобретения, а для сравнения - кобальта (CoL2Cl2), меди (CuL2Cl2) и железа (FeL2Cl2), которые исследовались гравиметрическим методом анализа в тонком слое гибридных связующих (п.п.1, 9, 10 формулы изобретения и др.) в термокамере при подъеме температуры со скоростью 2°С/мин до температуры максимального отверждения 200°С в течение 1 часа до однородной массы. Данные анализа приведены в табл.20.Studies of the effects of the above complex additives (table 20) were carried out in comparison with the hybrid binder according to claim 1 and the hybrid binder according to claim 9. In the hybrid binders according to claim 1, the following modified additives of complex chlorine-containing compounds were introduced in an amount of 1-6 parts by weight: nickel (NiL 2 Cl 2 ) - claim 10, and for comparison cobalt (CoL 2 Cl 2 ), copper (CuL 2 Cl 2 ) and iron (FeL 2 Cl 2 ), which were studied by gravimetric analysis in a thin layer of hybrid binders (claims 1, 9, 10 of the claims, etc.) in a heat chamber when the temperature rises at a rate of 2 ° C / min to a temperature of maximum cure of 200 ° C for 1 hour to a homogeneous mass. The analysis data are given in table.20.

Таблица 20
Термостойкость и термостабильность композиций гибридных связующих по п.1, 9, 10 формулы изобретения в сравнении с композициями гибридного связующего по п.1 формулы изобретения с добавками: CoL2Cl2, CuL2Cl2, FeL2Cl2
Table 20
Thermal stability and thermal stability of the compositions of the hybrid binders according to claim 1, 9, 10 of the claims in comparison with the compositions of the hybrid binder according to claim 1 of the claims with additives: CoL 2 Cl 2 , CuL 2 Cl 2 , FeL 2 Cl 2
Композиция по примеруExample composition Термостойкость (температура начала потери массы, 0,8%), °СHeat resistance (temperature of the beginning of mass loss, 0.8%), ° С ТермостабильностьThermal stability прочность, кгсstrength, kgf удлинение, %elongation,% сохранение прочностиstrength retention 1. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + СВМ-волокно1. Hybrid binder according to claim 1 of the claims + CBM fiber 260260 6,756.75 0,940.94 95,495.4 2. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + NiL2Cl2 (1-6 мас.ч). + СВМ-волокно (гибридное связующее по п.10 формулы изобретения)2. The hybrid binder according to claim 1 of the claims + NiL 2 Cl 2 (1-6 wt.h). + CBM fiber (hybrid binder according to claim 10) 280280 6,856.85 0,960.96 98,098.0 3. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + CoL2Cl2 (1-6 мас.ч). + СВМ-волокно (гибридное связующее по п.10 формулы изобретения)3. The hybrid binder according to claim 1 of the claims + CoL 2 Cl 2 (1-6 wt.h). + CBM fiber (hybrid binder according to claim 10) 273273 6,826.82 0,950.95 97,397.3 4. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + FeL2Cl2 (1-6 мас.ч.) + СВМ-волокно (гибридное связующее по п.10 формулы изобретения)4. The hybrid binder according to claim 1 of the claims + FeL 2 Cl 2 (1-6 parts by weight) + CBM fiber (hybrid binder according to claim 10) 271271 6,856.85 0,940.94 97,097.0 5. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + CuL2Cl2 (>6мас.ч.) + СВМ-волокно (гибридное связующее по п.10 формулы изобретения)5. The hybrid binder according to claim 1, + CuL 2 Cl 2 (> 6 parts by weight) + CBM fiber (hybrid binder according to claim 10) 269269 6,776.77 0,950.95 96,396.3 6. Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения + фталцианины меди (1-1,5 мас.ч.) + СВМ-волокно (гибридное связующее по п.9 формулы изобретения)6. The hybrid binder according to claim 1 of the claims + copper phthalcyanines (1-1.5 parts by weight) + CBM fiber (hybrid binder according to claim 9) 278278 6,826.82 0,950.95 98,598.5

На основании данных табл.20 можно сделать вывод, что в тонком слое материала при нагреве гибридного связующего по п.1 формулы изобретения (без добавок) и с добавками различных модификаторов (п.п.9, 10 формулы изобретения и др.) практически беспористыми являются продукты с хлорсодержащими соединениями никеля (NiL2Cl2) - п.10 формулы изобретения, где L2-2-меркапто 5-трихлорацетиламино-1,3,4 тиадизол.Based on the data of Table 20, it can be concluded that in a thin layer of material when the hybrid binder is heated according to claim 1 (without additives) and with additives of various modifiers (claims 9, 10 of the claims, etc.) are practically non-porous are products with chlorine-containing nickel compounds (NiL 2 Cl 2 ) - claim 10, where L 2 -2-mercapto 5-trichloroacetylamino-1,3,4 thiadisole.

Примечание - Подъем температуры гибридных связующих, приведенных в табл.20, проводился со скоростью 2°С/мин (одной из наиболее приемлемых высоких скоростей нагрева при отверждении композитов на основе гибридных связующих, приготавливаемых на ацетоно-спирто-толуольных растворителях с соотношением ингредиентов 1:0,5:0,1).Note - The temperature rise of the hybrid binders shown in Table 20 was carried out at a rate of 2 ° C / min (one of the most acceptable high heating rates during curing of composites based on hybrid binders prepared on acetone-alcohol-toluene solvents with an ingredient ratio of 1: 0.5: 0.1).

Для синтеза хлорникелевого комплекса дихлор-бис-меркапто-5-трихлорацетиламино-1,3,4 тиадизол NiL2Cl2 брали соотношение NiCl2·2H2O к лиганду как 1:2, то есть 0,45 г - NiCl2·6H2O и 1 г - лиганда.For the synthesis of the nickel-chlorine-nickel complex dichloro-bis-mercapto-5-trichloroacetylamino-1,3,4 thiadisole NiL 2 Cl 2, the ratio of NiCl 2 · 2H 2 O to ligand was taken as 1: 2, i.e. 0.45 g of NiCl 2 · 6H 2 O and 1 g of ligand.

Лиганд растворяли в 2-3 мл ацетона, a NiCl2·2H2O - в 50 мл дисциллированной воды, затем растворенный в ацетоне лиганд добавляли порциями в раствор хлористого никеля NiCl2·6H2O. Продукт реакции в виде порошка желтоватого цвета отфильтровывали из раствора на специальном фильтре (фильтр Шотта), промывали дистиллированной водой, после чего высушивали в эксикаторе (специальном сосуде для медленного высушивания и сохранения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха) под вытяжкой при комнатной температуре.The ligand was dissolved in 2-3 ml of acetone, and NiCl 2 · 2H 2 O in 50 ml of discyclicated water, then the ligand dissolved in acetone was added in portions to the solution of nickel chloride NiCl 2 · 6H 2 O. The reaction product was filtered off as a yellowish powder from solution on a special filter (Schott filter), washed with distilled water, and then dried in a desiccator (a special vessel for slow drying and preservation of substances that easily absorb moisture from the air) under an extract at room temperature.

Таким же образом получали модификаторы на основе CoL2Cl2, CuL2Cl2 и FeL2Cl2. Далее определялось предельное количественное соотношение вышеприведенных ингредиентов, вводимых в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения.In the same way, modifiers based on CoL 2 Cl 2 , CuL 2 Cl 2 and FeL 2 Cl 2 were obtained. Next, the limiting quantitative ratio of the above ingredients introduced into the hybrid binder according to claim 1 was determined.

Для этого к 25 мл гибридного связующего концентрацией 60-65% добавляли 1-6 мас.ч. полученных комплексов - хлорникелевого (NiL2Cl2), хлоркобальтового (CoL2Cl2), хлормедного (CuL2Cl2) и хлоржелезного (FeL2Cl2), растворы тщательно перемешивали в течение 1-3 минут до полного растворения, затем растворы погружали в стеклянную электролитическую ячейку с диаметром рабочего электрода 1 см и нагревали в термокамере со скоростью 2°С/мин до температуры 200°С с выдержкой при этой температуре до полного отверждения, характеризуемого достижением постоянных значений диэлектрической проницаемости (G) и тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), непрерывно измеряемых в ходе отверждения на специальном измерителе с помощью плоскопараллельных медных электродов, погружаемых в гибридное связующее и недостающих до дна емкости ≈ на 1,5 см.To this end, 1-6 parts by weight were added to 25 ml of the hybrid binder with a concentration of 60-65%. the resulting complexes — chlorine-nickel (NiL 2 Cl 2 ), chlorocobalt (CoL 2 Cl 2 ), chlorinated (CuL 2 Cl 2 ) and chlorine-iron (FeL 2 Cl 2 ), the solutions were thoroughly mixed for 1-3 minutes until completely dissolved, then the solutions immersed in a glass electrolytic cell with a working electrode diameter of 1 cm and heated in a heat chamber at a speed of 2 ° C / min to a temperature of 200 ° C with exposure at this temperature to complete cure, characterized by the achievement of constant values of dielectric constant (G) and dielectric loss tangent (tg ) Is continuously measured during solidification on a special meter using parallel plate copper electrodes immersed in hybrid binder and missing to the vessel bottom ≈ 1.5 cm.

Количество добавок, вводимых в рецептуры гибридных связующих, оценивалось по виду конечных продуктов при отверждении по вышеуказанному режиму. Данные эксперимента приведены в табл.20.The amount of additives introduced into the formulations of hybrid binders was evaluated by the type of final products during curing according to the above regime. The experimental data are given in table 20.

Как видно из данных табл.20 (примеры 2-5), при введении в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения добавок комплексных модификаторов NiL2Cl2, CoL2Cl2, CuL2Cl2 и FeL2Cl2 в количестве 1-6 мас.ч. и проведении оптимальных режимов отверждения связующих при скорости нагрева 2°С/мин до температуры 200°С с выдержкой при этой температуре до достижения постоянных значений диэлектрической проницаемости (G) и тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ), получены визуально однородные, без воздушных включений и пор материалы.As can be seen from the data of table 20 (examples 2-5), when introducing into the hybrid binder according to claim 1 the additives of complex modifiers NiL 2 Cl 2 , CoL 2 Cl 2 , CuL 2 Cl 2 and FeL 2 Cl 2 in the amount of 1 -6 parts by weight and conducting optimal modes of curing binders at a heating rate of 2 ° C / min to a temperature of 200 ° C with holding at this temperature until constant dielectric constant (G) and dielectric loss tangent (tan δ) are obtained, visually uniform, without air inclusions and pore materials.

Введение модификаторов NiL2Cl2, CoL2Cl2, FeL2Cl2 и CuL2Cl2 в количестве 1-6 мас.ч. (примеры 2-4 табл.20) практически не вызывает образование пор и воздушных включений в пластике, а увеличение их свыше 6 мас.ч. (пример 5 табл.20) вызывает образование значительного количества пор в конечном продукте отверждения.The introduction of modifiers NiL 2 Cl 2 , CoL 2 Cl 2 , FeL 2 Cl 2 and CuL 2 Cl 2 in an amount of 1-6 wt.h. (examples 2-4 table 20) practically does not cause the formation of pores and air inclusions in plastic, and their increase in excess of 6 parts by weight (Example 5 of Table 20) causes the formation of a significant number of pores in the final curing product.

Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (без добавок) при нагреве со скоростью 2°С/мин до температуры 200°С также вспучивается, то есть получается продукт отверждения невысокого качества (высокопористый), поэтому с учетом выявленных недостатков разработан новый ступенчатый способ его отверждения по режиму: вначале волокна (тканные или однонаправленные) после пропитки просушивают на воздухе в натянутом состоянии в течение 15-20 минут, затем производят отверждение подсушенного на воздухе "препрега" в натянутом состоянии в пропиточных машинах в режиме:The hybrid binder according to claim 1 (without additives) when heated at a speed of 2 ° C / min to a temperature of 200 ° C also swells, that is, a low-quality curing product (highly porous) is obtained, therefore, taking into account the identified shortcomings, a new stepwise method has been developed for it curing according to the mode: first, the fibers (woven or unidirectional) after impregnation are dried in air in a taut state for 15-20 minutes, then the cured “dried” prepreg is cured in a stretched state in impregnation m Ashin in mode:

- при температуре 70°С - 30 мин,- at a temperature of 70 ° C - 30 min,

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 120 мин;- at a temperature of 180 ° C - 120 minutes;

- при температуре 210°С - 120 мин.- at a temperature of 210 ° C - 120 minutes.

Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (без добавок) при нагреве со скоростью 2°С/мин до температуры 200°С склонно к вспучиванию, а получаемые на его основе композиты имеют невысокое качество, поскольку в них образуется много пор, микротрещин, расслоений и других дефектов, снижающих их качество и эксплуатационную надежность.The hybrid binder according to claim 1 (without additives) when heated at a speed of 2 ° C / min to a temperature of 200 ° C is prone to swelling, and the composites obtained on its basis are of low quality, since many pores, microcracks, and delaminations form in them and other defects that reduce their quality and operational reliability.

За счет введения в гибридное связующее по п.10 формулы изобретения добавки - хлорсодержащего соединения никеля (NiL2Cl2) - в нем почти вдвое снижается подвижность молекул, в связи с этим процессы горячего его отверждения идут более равномерно без вспучивания на всех участках структурирования, что дает возможность получать композиционные материалы на основе этого связующего с улучшенными теплофизическими, электростатическими, теплозащитными и физико-механическими характеристиками, а конструкции на основе этих материалов - с высоким качеством и эксплуатационной надежностью.Due to the introduction of an additive in the hybrid binder according to claim 10 of the claims, a chlorine-containing nickel compound (NiL 2 Cl 2 ), the mobility of molecules is almost halved in it, and therefore, its hot cure processes more uniformly without swelling at all structuring sites, which makes it possible to obtain composite materials based on this binder with improved thermophysical, electrostatic, heat-shielding and physico-mechanical characteristics, and structures based on these materials - with high quality tion and operational reliability.

Методика испытаний образцов на термостабильностьThe method of testing samples for thermal stability

Образцы выдерживаются в термокамере при температуре 200°С в течение 12 часов. Затем измеряется их прочность и удлинение на динамометре при зажимной длине образцов 10 см и скорости перемещения 300 мм/мин. Результаты испытаний образцов в сравнении с образцами на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения приведены в табл.20.Samples are kept in a heat chamber at a temperature of 200 ° C for 12 hours. Then their strength and elongation are measured on a dynamometer with a clamping length of 10 cm and a speed of 300 mm / min. The test results of the samples in comparison with samples based on a hybrid binder according to claim 1 of the claims are given in table 20.

Анализ данных табл.20 показывает, что применение предлагаемого гибридного связующего по п.10 формулы изобретения с хлорсодержащими соединениями никеля имеют повышенную термостойкость (280°С) и повышенную термостабильность (сохранение прочности композита СВМ-волокно - связующее при температурах 280°С - 98%), что позволяет повысить эксплуатационные свойства изделий из композиционных волокнистых материалов на основе гибридного связующего по п.10 формулы изобретения и их эксплуатационную надежность.An analysis of the data in Table 20 shows that the use of the proposed hybrid binder according to claim 10 with chlorine-containing nickel compounds has increased heat resistance (280 ° C) and increased thermal stability (maintaining the strength of the CBM-fiber composite binder at temperatures of 280 ° C - 98% ), which allows to increase the operational properties of products from composite fibrous materials based on a hybrid binder according to claim 10 of the claims and their operational reliability.

Кроме того, использование вышеприведенных вариантов гибридного связующего позволяет получать на их основе композиционные материалы с улучшенными характеристиками - хорошей электропроводностью, а также высокими антистатическими свойствами и коррозионной стойкостью.In addition, the use of the above hybrid binder options allows to obtain composite materials with improved characteristics - good electrical conductivity, as well as high antistatic properties and corrosion resistance.

Для повышения огнестойкости в гибридное связующее по п.10 формулы изобретения одновременно с хлорсодержащими соединениями никеля могут быть введены и специальные хлорсодержащие антипиренные добавки: трихлорэтилфосфат, четыреххлористый углерод, гексахлорбензол и хлорсодержащий хладон, замедляющие горение пластиков за счет эндотермических эффектов. Выделяющиеся при этом газы (аммиак, углекислый газ, фосфорный и хлорный ангидриды, водяные пары) также препятствуют горению. Рекомендуемое количество дополнительно вводимых в гибридное связующее по п.10 формулы изобретения антипиренов - 7-18 мас.ч. Допускается введение вышеназванных антипиренов в гибридное связующее группой, частью группы или однокомпонентно.To increase fire resistance, special chlorine-containing flame retardants: trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride, hexachlorobenzene and chlorine-containing freon, which slow down the burning of plastics due to endothermic effects, can be introduced into the hybrid binder according to claim 10 of the invention simultaneously with nickel-containing chlorine compounds. The gases released during this (ammonia, carbon dioxide, phosphoric and chlorine anhydrides, water vapor) also prevent combustion. The recommended amount of flame retardants additionally introduced into the hybrid binder according to claim 10 of the claims is 7-18 parts by weight. Allowed the introduction of the above flame retardants in a hybrid binder group, part of a group or one-component.

Для пластиков на основе гибридного связующего по п.10 формулы изобретения с хлорсодержащими соединениями никеля 1-6 мас.ч. и антипиренами 7-18 мас.ч. время затухания горения после отведения пламени газовой горелки - не более 3 с, а кислородный индекс - 48-56%.For plastics based on a hybrid binder according to claim 10 of the claims with chlorine-containing nickel compounds 1-6 parts by weight and flame retardants 7-18 wt.h. the combustion decay time after removal of the gas burner flame is not more than 3 s, and the oxygen index is 48-56%.

Такие пластики обладают повышенной стойкостью к воздействию:Such plastics have increased resistance to:

- агрессивных сред газов;- corrosive gas environments;

- растворов щелочей и основных солей;- solutions of alkalis and basic salts;

- растворов нейтральных и кислых солей;- solutions of neutral and acid salts;

- растворов серной кислоты (H2SO4) и при кратковременном воздействии растворов 3% азотной (HNO3) и соляной (HCl) кислот.- solutions of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and with short-term exposure to solutions of 3% nitric (HNO 3 ) and hydrochloric (HCl) acids.

Проведенные испытания образцов показали, что введение хлорсодержащих соединений никеля в пластики свыше 6 мас.ч. нецелесообразно, поскольку пластики становятся пористыми и имеют низкие характеристики на отрыв и сдвиг.Tests of the samples showed that the introduction of chlorine-containing compounds of Nickel in plastics over 6 wt.h. impractical, since the plastics become porous and have low separation and shear characteristics.

Кроме того, при повышенных количествах хлорсодержащих соединений никеля в пластиках ухудшаются и многие другие их свойства, в частности, снижаются свойства по гигроскопичности, газопроницаемости, коррозионной стойкости и т.д.In addition, with increased amounts of chlorine-containing nickel compounds in plastics, many of their other properties deteriorate, in particular, their hygroscopicity, gas permeability, corrosion resistance, etc. decrease.

Гибридное связующее по п.10 формулы изобретения (или покрытия на его основе) наиболее эффективно может быть использовано для получения теплозащитных покрытий изделий ракетно-космической и авиационной техники, а также пластиковых дымовых труб, газоотводящих стволов доменных печей, пластиковых упруго-гибких ленточных спиралей (УГЛС) и других изделий из композиционных волокнистых материалов.The hybrid binder according to claim 10 of the claims (or coatings based on it) can be most effectively used to obtain heat-protective coatings for rocket-space and aviation equipment, as well as plastic chimneys, gas exhaust trunks of blast furnaces, plastic elastic-flexible tape spirals ( UGLS) and other products from composite fibrous materials.

Эффективность применения гибридного связующего по п.11 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 11 of the claims, a method for its preparation

Способ получения гибридного связующего по п.11 формулы изобретения заключается в следующем: в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, находящегося в реакторе-смесителе, дополнительно вводится в количестве 0,001-0,003 мас.ч. антистатическая добавка в виде присадки типа "Сигбол" и смешивается с компонентами гибридного связующего при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 11 of the claims is as follows: in the hybrid binder according to claim 1 of the claims located in the reactor-mixer, an additional amount of 0.001-0.003 wt.h. an antistatic additive in the form of an additive of the Sigbol type and is mixed with the components of the hybrid binder at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes per one ton of the product being prepared.

Присадка "Сигбол" изготавливается в соответствии с ТУ 101741-78. Она вводится в гибридное связующее по п.11 формулы изобретения для улучшения электростатических свойств пластиков (удельных поверхностного и объемного их сопротивления) с целью придания пластикам на его основе улучшенных антистатических свойств.Sigbol additive is manufactured in accordance with TU 101741-78. It is introduced into the hybrid binder according to claim 11 of the claims to improve the electrostatic properties of plastics (their specific surface and bulk resistance) in order to give the plastics based on it improved antistatic properties.

Присадка "Сигбол" представляет собой 32-40% раствор металлосоединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле (ГОСТ 14710-78) или ксилоле (ГОСТ 940-78).Sigbol additive is a 32-40% solution of metal compounds of organic acids and polymer component in toluene (GOST 14710-78) or xylene (GOST 940-78).

В гибридном связующем по п.11 формулы изобретения предлагается использование только раствора металлосоединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле в количестве 0,001-0,003 мас.ч. Применение гибридного связующего по п.11 формулы изобретения раствора этих соединений в ксилоле не рекомендуется, поскольку их введение не обеспечивает необходимого качества гибридного связующего и пластиков на его основе: пластики получаются неоднородными по составу, в них образуется большое количество пор, микротрещин, вздутий и других дефектов, снижающих качество изделий, изготавливаемых на основе этого гибридного связующего.In the hybrid binder according to claim 11, the invention proposes the use of only a solution of metal compounds of organic acids and a polymer component in toluene in an amount of 0.001-0.003 wt.h. The use of the hybrid binder according to claim 11 of the invention, a solution of these compounds in xylene is not recommended, since their introduction does not provide the required quality of the hybrid binder and plastics based on it: plastics are heterogeneous in composition, a large number of pores, microcracks, blisters and others are formed in them defects that reduce the quality of products made on the basis of this hybrid binder.

По физико-химическим показателям антистатическая присадка "Сигбол" должна отвечать следующим требованиям:According to physico-chemical parameters, the antistatic additive "Sigbol" must meet the following requirements:

- внешний вид - однородная темная подвижная жидкость;- Appearance - homogeneous dark mobile fluid;

- плотность при температуре 20±1°С - не менее 0,9 г/см3;- density at a temperature of 20 ± 1 ° C - not less than 0.9 g / cm 3 ;

- вязкость кинематическая при температуре 80°С - не более 30 сСт;- kinematic viscosity at a temperature of 80 ° C - not more than 30 cSt;

- содержание активного вещества в присадке (раствора металлических соединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле) - 32-40%;- the content of the active substance in the additive (a solution of metal compounds of organic acids and a polymer component in toluene) is 32-40%;

- содержание механических примесей - не более 0,06%;- content of solids - not more than 0.06%;

- содержание воды - не более 0,1%;- water content - not more than 0.1%;

- содержание золы - 2,0-3,5%;- ash content - 2.0-3.5%;

- удельная электрическая проводимость, пСм/м:- specific electrical conductivity, pS / m:

при 0,003 мас.ч. - не менее 2000,at 0.003 parts by weight - not less than 2000,

при 0,002 мас.ч. - не менее 1350,at 0.002 parts by weight - not less than 1350,

при 0,001 мас.ч. - не менее 1000,at 0.001 parts by weight - not less than 1000,

при 0,0002 мас.ч. - не менее 400.at 0,0002 parts by weight - not less than 400.

Присадка "Сигбол" в виде добавки вводится в гибридное связующее по п.11 формулы изобретения в количестве 0,001-0,003 мас.ч.; меньшее ее введение не дает необходимого эффекта по повышению электростатических свойств пластиков на его основе, большее ее введение резко снижает (до 10-30%) физико-механические, теплофизические и физические характеристики пластиков, особенно теплозащитные характеристики пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.11 формулы изобретения с добавками присадки "Сигбол".The additive "Sigbol" in the form of additives is introduced into the hybrid binder according to claim 11 in the amount of 0.001-0.003 parts by weight; its smaller introduction does not provide the necessary effect to increase the electrostatic properties of plastics based on it, its larger introduction sharply reduces (up to 10-30%) the physicomechanical, thermophysical and physical characteristics of plastics, especially the heat-protective characteristics of plastics based on TEMS-k fabrics (p ) and a hybrid binder according to claim 11 of the claims with additives "Sigbol".

Примечание - Пластики на основе гибридного связующего по п.11 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) (ТУ 6-06И82-85) относятся к классу антистатических материалов; ткани ТЭМС-к(п) изготавливаются из многокомпонентных комплексных электропроводящих нитей (МКЭН) - МКЭН-к - капроновых, МКЭН-п - полифеновых. Эти пластики относятся к классу теплозащитных антистатических сублимирующих материалов (ТАСМ).Note - Plastics based on a hybrid binder according to claim 11 of the claims and fabrics TEMS-k (p) (TU 6-06I82-85) belong to the class of antistatic materials; TEMS-k (p) fabrics are made from multicomponent complex electrically conductive threads (MKEN) - MKEN-k - nylon, MKEN-p - polyphene. These plastics belong to the class of heat-protective antistatic sublimation materials (TASM).

Рекомендуемый состав вышеприведенных материалов ТАСМ, % вес.:Recommended composition of the above TASM materials,% weight:

- ткани ТЭМС-к(п) - 50-60,- fabrics TEMS-k (p) - 50-60,

- гибридное связующее по п.11 формулы изобретения - 40-50.- a hybrid binder according to claim 11 of the claims - 40-50.

Физические и теплофизические свойства ТАСМ на основе гибридного связующего по п.11 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) при температурах 20±1°С:Physical and thermophysical properties of TASM based on a hybrid binder according to claim 11 of the claims and TEMS-k (p) fabrics at temperatures of 20 ± 1 ° C:

- плотность, г/см3 - 1,21;- density, g / cm 3 - 1.21;

- водопоглощение в течение 24 час, %, не более - 0,41;- water absorption within 24 hours,%, no more - 0.41;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К - 0,21-0,25;- coefficient of thermal conductivity, W / m · K - 0.21-0.25;

- коэффициент температуропроводности, ·106, м2/с - 0,15-0,21;- coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s - 0.15-0.21;

- удельная теплоемкость, кДж/м·К - 0,92-1,42.- specific heat, kJ / m · K - 0.92-1.42.

Цель применения гибридного связующего по п.11 формулы изобретения: создание пластиков на его основе, обладающих высокими антистатическими свойствами, термостойкостью и термостабильностью, а также понижение взрыво-пожаробезопасности, приготовление гибридного связующего и его переработка в "препреги" и далее в конструкционные изделия.The purpose of using the hybrid binder according to claim 11 is to create plastics based on it that have high antistatic properties, heat resistance and thermal stability, as well as reduce explosion and fire safety, prepare a hybrid binder and process it into “prepregs” and further into structural products.

Способ получения гибридного связующего по п.11 формулы изобретения заключается в следующем:A method of obtaining a hybrid binder according to claim 11 of the claims is as follows:

На одну тонну гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, находящуюся в реакторе-смесителе, добавляется антистатическая добавка в количестве 0,001-0,003 мас.ч. в виде присадки "Сигбол" и перемешивается с гибридным связующим при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С.For one ton of hybrid binder according to claim 1, which is in the reactor-mixer, an antistatic additive is added in an amount of 0.001-0.003 wt.h. in the form of additives "Sigbol" and mixed with a hybrid binder at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes, followed by uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Затем полученным составом гибридного связующего по п.11 формулы изобретения осуществлялась пропитка тканных наполнителей (ТЭМС-к(п) и стеклоткани Т-13) с получением из них "препрегов"-полуфабрикатов со свойствами:Then, the obtained composition of the hybrid binder according to claim 11 of the claims was used to impregnate tissue fillers (TEMS-k (p) and T-13 fiberglass) to obtain "prepregs" semi-finished products with the following properties:

- массовая доля связующего, % - 40-50;- mass fraction of binder,% - 40-50;

- массовая доля влаги и летучих веществ, % - 3,5-5,0;- mass fraction of moisture and volatile substances,% - 3.5-5.0;

- гарантийный срок хранения при температуре не более 30°С, сутки - 4.- warranty period of storage at a temperature of no more than 30 ° C, a day - 4.

Далее из полученных "препреговых" наполнителей методами намотки или прессования по режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливались пластиковые изделия, а из них нарезались образцы для испытаний.Further, from the obtained "prepreg" fillers by winding or pressing methods according to the modes presented in tables 14 or 15, plastic products were made, and samples for testing were cut from them.

Введенная в гибридное связующее антистатическая присадка "Сигбол" (0,001-0,003 мас.ч.) изменяет характеристики пластиков на его основе (в сравнении с характеристиками пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения):Introduced into the hybrid binder antistatic additive "Sigbol" (0.001-0.003 parts by weight) changes the characteristics of plastics based on it (in comparison with the characteristics of plastics based on a hybrid binder according to claim 1):

- улучшаются электростатические свойства пластиков - на 20-30%;- improved electrostatic properties of plastics - by 20-30%;

- повышаются термостойкость и термостабильность пластиков - на 5-10%;- increase the heat resistance and thermal stability of plastics - by 5-10%;

- повышается прочность (табл.13, 16-18):- increased strength (table 13, 16-18):

на растяжение - на 1-2%,tensile - by 1-2%,

на сжатие - на 2-5%,for compression - by 2-5%,

на изгиб - на 10%,on a bend - by 10%,

на межслоевой отрыв и сдвиг - на 15%.on interlayer separation and shift - by 15%.

Эффективность применения гибридного связующего по п.12 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to item 12 of the claims, the method for its preparation

Способ получения гибридного связующего по п.12 формулы изобретения заключается в следующем.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 12 of the claims is as follows.

В гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, находящееся в реакторе-смесителе, дополнительно вводится антистатическая добавка в виде присадки АСП-1 в количестве 0,001-0,005 мас.ч. и смешивается с ним при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С.In a hybrid binder according to claim 1, located in the reactor-mixer, an antistatic additive is additionally introduced in the form of ASP-1 additive in an amount of 0.001-0.005 wt.h. and mixed with it at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product with subsequent uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Цель применения присадки АСП-1 - создание пластиков на гибридном связующем по п.12 формулы изобретения, обладающих высокими антистатическими свойствами, а также высокой термостойкостью и термостабильностью. Кроме того, антистатическая присадка АСП-1 вводится в гибридное связующее по п.12 формулы изобретения для повышения его удельной и объемной электропроводимости и снижения статической электризации при различных технологических операциях его переработки.The purpose of the use of the ASP-1 additive is the creation of plastics on a hybrid binder according to claim 12, which have high antistatic properties, as well as high heat resistance and thermal stability. In addition, the antistatic additive ASP-1 is introduced into the hybrid binder according to claim 12 to increase its specific and volume conductivity and reduce static electrification during various technological operations of its processing.

Присадка АСП-1 представляет собой раствор солей хрома синтетических жирных кислот фракции С1720, получаемых по реакции двойного обмена из синтетических жирных кислот (ГОСТ 2.3259-78) и азотнокислого хрома (ГОСТ 4471-78), в бензине БР-1 (ГОСТ 443-76) или каком-либо другом углеводородном растворителе, концентрацией 30±5% вес.The ASP-1 additive is a solution of chromium salts of synthetic fatty acids of the C 17 -C 20 fraction obtained by the double exchange reaction from synthetic fatty acids (GOST 2.3259-78) and chromium nitrate (GOST 4471-78) in BR-1 gasoline ( GOST 443-76) or any other hydrocarbon solvent with a concentration of 30 ± 5% by weight.

Качество присадки должно отвечать следующим требованиям:The quality of the additive must meet the following requirements:

- внешний вид - однородная подвижная жидкость темно-зеленого цвета;- Appearance - homogeneous mobile fluid of dark green color;

- содержание активного вещества в присадке, % мас., в пределах - 30±5;- the content of the active substance in the additive,% wt., within - 30 ± 5;

- содержание золы, % мас., в пределах - 2,0-3,5;- ash content,% wt., in the range of 2.0-3.5;

- содержание механических примесей, % мас., не более - 0,2;- content of mechanical impurities,% wt., not more than 0.2;

- содержание водорастворимых кислот и щелочей, % - 0,001;- the content of water-soluble acids and alkalis,% - 0.001;

- содержание воды, % мас., не более - 0,1;- water content,% wt., not more than 0.1;

- удельное объемное электрическое сопротивление бензина БР-1 (ГОСТ 443-76) при содержании присадки 0,01% вес., Ом·м, не более - 2·109.- specific volume electrical resistivity of BR-1 gasoline (GOST 443-76) with an additive content of 0.01% by weight, Ohm · m, not more than 2 · 10 9 .

Гибридным связующим по п.12 формулы изобретения осуществлялась пропитка тканных наполнителей (ТЭМС-к(п) и стеклоткани Т-13) с получением из них "препрегов"-полуфабрикатов со свойствами:The hybrid binder according to claim 12 of the invention carried out the impregnation of tissue fillers (TEMS-k (p) and T-13 fiberglass) to obtain "prepregs" of semi-finished products with the following properties:

- массовая доля гибридного связующего, % - 40-50;- mass fraction of hybrid binder,% - 40-50;

- массовая доля влаги и летучих веществ, % - 3,5-5,0;- mass fraction of moisture and volatile substances,% - 3.5-5.0;

гарантийный срок хранения при температуре 30°С, сутки - 4-5,warranty period of storage at a temperature of 30 ° C, a day - 4-5,

а из них по режимам переработки, указанным в табл.14 или 15, изготавливались пластиковые изделия методами намотки (табл.14) или прессования (табл.15), а из них нарезались образцы для испытаний.and of them, according to the processing regimes indicated in Table 14 or 15, plastic products were made by winding (Table 14) or pressing methods (Table 15), and samples for testing were cut from them.

Введенная в гибридное связующее по п.12 формулы изобретения антистатическая присадка АСП-1 (0,001-0,005 мас.ч.) изменяет характеристики пластиков на его основе (в сравнении с характеристиками пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, табл.13, 16-18):The antistatic additive ASP-1 (0.001-0.005 parts by weight) introduced into the hybrid binder according to claim 12 claims changes the characteristics of plastics based on it (in comparison with the characteristics of plastics based on a hybrid binder according to claim 1, table 13 , 16-18):

- улучшает электростатические свойства пластиков - на 30-50%;- improves electrostatic properties of plastics - by 30-50%;

- повышает термостойкость и термостабильность пластиков - на 7-12%;- increases the heat resistance and thermal stability of plastics - by 7-12%;

- повышает прочность:- increases strength:

на растяжение - на 2-3%,tensile - by 2-3%,

на сжатие - на 5-6%,for compression - by 5-6%,

на изгиб - на 10-12%,on a bend - by 10-12%,

на межслоевой отрыв и сдвиг - на 12-20%.on interlayer separation and shift - by 12-20%.

Эффективность применения гибридного связующего по п.13 формулы изобретения, способ его получения The effectiveness of the hybrid binder according to item 13 of the claims, the method for its preparation

Способ получения гибридного связующего по п.13 формулы изобретения заключается в введении в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, находящегося в ректоре-смесителе, добавки в количестве 7-13 мас.ч. в виде кристаллического алюмосиликата натрия и ее смешивании с компонентами гибридного связующего при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующей его фильтрацией и охлаждением до температур 20±1°С.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 13 of the claims consists in introducing an additive in an amount of 7-13 parts by weight of a hybrid binder according to claim 1, which is located in a rector-mixer, in the form of crystalline sodium aluminosilicate and its mixing with the components of the hybrid binder at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by its filtration and cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

В данном разделе рассматривается эффективность применения в гибридном связующем добавки - кристаллического алюмосиликата натрия.This section discusses the effectiveness of the use of crystalline sodium aluminosilicate in a hybrid binder.

Цель применения - создание гибридного связующего и "препрегов" на его основе, обладающих высокой жизнеспособностью, а также высокими физико-механическими и теплофизическими характеристиками.The purpose of the application is the creation of a hybrid binder and "prepregs" based on it, with high viability, as well as high physical, mechanical and thermal characteristics.

Затем полученным составом гибридного связующего по п.13 формулы изобретения осуществлясь пропитка тканных наполнителей (ТЭМС-к(п) и стеклоткани Т-13) с получением из них "препрегов" - полуфабрикатов со свойствами:Then, with the obtained composition of the hybrid binder according to claim 13 of the claims, the tissue fillers (TEMS-k (p) and T-13 fiberglass) are impregnated to obtain “prepregs” - semi-finished products with the following properties:

- массовая доля связующего, % - 40-50;- mass fraction of binder,% - 40-50;

- массовая доля влаги и летучих веществ, % - 3,5-5,0;- mass fraction of moisture and volatile substances,% - 3.5-5.0;

- гарантийный срок хранения при температуре не более 30°С, сутки - 15-30.- warranty period of storage at a temperature of no more than 30 ° C, a day - 15-30.

Далее из полученного "препрегового" наполнителя методами намотки или прессования по режимам, приведенным в табл.14 или 15, изготавливались пластиковые изделия, а из них нарезались образцы для испытаний.Further, from the obtained “prepreg” filler by means of winding or pressing according to the modes given in Table 14 or 15, plastic products were made, and samples for testing were cut from them.

Введенная в гибридное связующее по п.13 формулы изобретения добавка в виде кристаллического алюмосиликата натрия (7-13 мас.ч.) изменяет характеристики пластиков на его основе (в сравнении с характеристиками пластиков на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, табл.13, 16-18):The additive in the form of crystalline sodium aluminosilicate (7-13 parts by weight) introduced into the hybrid binder according to claim 13 of the invention changes the characteristics of plastics based on it (in comparison with the characteristics of plastics based on a hybrid binder according to claim 1, table. 13, 16-18):

- улучшаются электростатические свойства пластиков - на 10-15%;- improved electrostatic properties of plastics - by 10-15%;

- повышаются термостойкость и термостабильность пластиков - на 5-10%;- increase the heat resistance and thermal stability of plastics - by 5-10%;

- повышаются прочности:- strengths increase:

на растяжение - на 1-2%,tensile - by 1-2%,

на сжатие - на 2-5%,for compression - by 2-5%,

на изгиб - до 10%,bending - up to 10%,

на межслоевой отрыв и сдвиг - до 15%;on interlayer separation and shift - up to 15%;

- повышается ударная вязкость - на 10-15%;- toughness increases - by 10-15%;

- повышается жизнеспособность гибридного связующего - в 2-3,5 раза (в сравнении с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения).- the viability of the hybrid binder is increased by 2-3.5 times (in comparison with the hybrid binder according to claim 1).

Эффективность применения гибридного связующего по п.14 формулы изобретения, способ его получения The effectiveness of the use of a hybrid binder according to claim 14, a method for its preparation

Наиболее эффективны пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п), имеющие в своем составе кристаллические алюмосиликаты натрия 7-13 мас.ч. и трехокись сурьмы 7-23 мас.ч. Пластики этого типа относятся к классу теплозащитных, антистатических и сублимирующих материалов (ТАСМ); кроме того, эти пластики обладают высокими антифрикционными, теплофизическими, электростатическими и теплозащитными характеристиками.The most effective plastics based on a hybrid binder according to claim 14 and TEMS-k (p) fabrics, having in their composition crystalline sodium aluminosilicates of 7-13 parts by weight and antimony trioxide 7-23 wt.h. Plastics of this type belong to the class of heat-shielding, antistatic and sublimating materials (TASM); in addition, these plastics have high antifriction, thermophysical, electrostatic and heat-shielding characteristics.

Ниже в табл.21 приводятся теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в сравнении с прототипом - пластиком на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13.Table 21 below shows the heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 14 and fabrics TEMS-k (p) in comparison with the prototype plastic based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and T-13 fiberglass.

Таблица 21
Теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 21
Thermal protective properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 14 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Наименование материалаName of material Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s Пластик на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50 мас.ч). и полифеновой ткани ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)A plastic based on a hybrid binder according to claim 14 (40-50 parts by weight). and polyphene tissue TEMS-p (50-60 parts by weight) 1,78-1,91.78-1.9 0,282-0,2850.282-0.285 1,16-1,191.16-1.19 1,3-1,411.3-1.41 Пластик на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50 мас.ч). и капроамидной ткани ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)A plastic based on a hybrid binder according to claim 14 (40-50 parts by weight). and caproamide tissue TEMS-k (50-60 parts by weight) 1,26-1,341.26-1.34 0,24-0,250.24-0.25 1,25-1,271.25-1.27 1,53-1,551.53-1.55 Пластик на основе гибридного связующего по авт. свид. 1036730А(30 мас.ч.) и стеклоткани Т-13 (70 мас.ч.)Hybrid Binder-Based Plastic by Auth. testimonial. 1036730A (30 parts by weight) and fiberglass T-13 (70 parts by weight) 1,48-1,61.48-1.6 0,26-0,280.26-0.28 1,2-1,41.2-1.4 1,3-1.51.3-1.5 Примечание - За прототип гибридного связующего по п.14 формулы изобретения взяты пластики на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А по кл. С 08 L 63/00, В 32 В 17/04 и стеклоткани Т-13. Связующее-прототип содержит 100 мас.ч. смолы ЭТФ, 40-70 мас.ч. феноланилиноформальдегидной смолы, 140-180 мас.ч. растворителя и добавку - линейный олигоэфируретан с концевыми фенилкарбонатными группами в количестве 21-37%.Note - For a prototype hybrid binder according to claim 14, plastics based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A according to class C 08 L 63/00, 32 V 17/04 and fiberglass T-13. The prototype binder contains 100 parts by weight. ETF resin, 40-70 parts by weight phenolaniline formaldehyde resin, 140-180 parts by weight solvent and additive - linear oligoester with terminal phenyl carbonate groups in an amount of 21-37%.

Пластик-прототип предназначен для изготовления стеклопластиковых цилиндрических оболочек с повышенными тепло-огнезащитными свойствами и улучшенными электрическими и электростатическими характеристиками.The plastic prototype is intended for the manufacture of fiberglass cylindrical shells with enhanced heat and flame retardant properties and improved electrical and electrostatic characteristics.

Введение олигоэфируретана в состав гибридного связующего-прототипа (ЭТФ + ФАФ) резко снижает его текучесть при намотке цилиндрических оболочек стеклотканью Т-13, пропитанной этим связующим, и, кроме того, увеличивает срок жизни полуфабриката - "препрега" (его жизнеспособность) в процессе его хранения на 30-50%.The introduction of oligoester in the composition of the hybrid binder of the prototype (ETF + FAF) dramatically reduces its fluidity when winding cylindrical shells with T-13 fiberglass impregnated with this binder, and, in addition, increases the life of the semi-finished product - "prepreg" (its viability) in the process storage for 30-50%.

Технология изготовления пластиков на основе стеклоткани Т-13 и связующего по авт. свид. №1036730А и пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.14 формулы изобретения близки по техническому исполнению, то есть ткани пропитываются вышеназванными гибридными связующими на вертикальной пропиточной машине при 90-110°С и скорости 1-3 м/мин (для тканей ТЭМС-к(п) скорость пропитки - 0,9-1,1 м/мин); из пропитанного полуфабриката на горизонтальном намоточном станке на цилиндрическую оправку наматывают цилиндры диаметром 50-100 мм и толщиной 3-5 мм при скорости намотки 2-4 м/мин (для тканей ТЭМС-к(п) скорость намотки 1-2 м/мин), при температуре валов 110-130°С и давлении прижимного вала 3-8 кгс/см по линии соприкосновения прижимного вала и наматываемого изделия.The manufacturing technology of plastics based on fiberglass T-13 and a binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and plastics based on TEMS-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 14 are similar in technical execution, that is, the fabrics are impregnated with the aforementioned hybrid binders on a vertical impregnation machine at 90-110 ° C and a speed of 1-3 m / min (for TEMS-k tissues (p) the impregnation rate is 0.9-1.1 m / min); from an impregnated semifinished product on a horizontal winding machine, cylinders with a diameter of 50-100 mm and a thickness of 3-5 mm are wound onto a cylindrical mandrel at a winding speed of 2-4 m / min (for TEMS-k (p) fabrics, the winding speed is 1-2 m / min) , at a shaft temperature of 110-130 ° C and a pressure of the clamping shaft of 3-8 kgf / cm along the contact line of the clamping shaft and the wound product.

Режимы термообработки наматываемых цилиндров на связующем-прототипе и на гибридном связующем по п.14 формулы изобретения близки по циклам: вначале ведется прогрев цилиндров в термокамере до температур 130-140°С в течение 6 часов, затем осуществляют прогрев цилиндров до температур 180-200°С в течение 3 часов и выдержку при этих температурах в течение 18-24 часов с последующим равномерным охлаждением цилиндров совместно с оправками в течение 4-6 часов.Modes of heat treatment of the wound cylinders on the prototype binder and on the hybrid binder according to claim 14 are close in cycles: first, the cylinders are heated in a heat chamber to temperatures of 130-140 ° C for 6 hours, then the cylinders are heated to temperatures of 180-200 ° C for 3 hours and holding at these temperatures for 18-24 hours, followed by uniform cooling of the cylinders with mandrels for 4-6 hours.

Существенные технологические отличия в техпроцессах изготовления пластика-прототипа и пластиков на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения:Significant technological differences in the manufacturing processes of the plastic prototype and plastics based on a hybrid binder according to claim 14:

- в соотношении массовых долей гибридных связующих в пластиках: массовая доля связующего-прототипа - 25-40%, а гибридного связующего по п.14 формулы изобретения - 40-50%;- in the ratio of the mass fractions of hybrid binders in plastics: the mass fraction of the prototype binder is 25-40%, and the hybrid binder according to claim 14 is 40-50%;

- в разном натяжении полотен тканных наполнителей при их пропитке: для стеклотканных наполнителей, пропитанных гибридным связующим по авт. свид. №1036730А, величина номинального натяжения на 1 см ширины полотна материала 2-3 кгс, для тканей ТЭМС-к(п) - 1-1,5 кгс.- in different tension of the cloth fillers when they are impregnated: for fiberglass fillers impregnated with a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A, the value of the nominal tension per 1 cm of the width of the web of material is 2-3 kgf, for fabrics TEMS-k (p) - 1-1.5 kgf.

Поэтому гибридное связующее по авт. свид. №1036730А используется для изготовления конструкционных силовых пластиков типа СКН (стеклопластики конструкционные намоточные), а гибридное связующее по п.14 формулы изобретения наиболее эффективно для получения пластиков теплозащитных типа ТАСМ с высокими электростатическими и теплозащитными свойствами.Therefore, a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A is used for the manufacture of structural power plastics of the SKN type (structural winding fiberglass), and the hybrid binder of claim 14 is most effective for producing TASM type heat-protective plastics with high electrostatic and heat-protective properties.

Ниже в табл.22, 23 данного описания приводятся сравнительные показатели этих свойств.Below in table.22, 23 of this description are comparative indicators of these properties.

Таблица 22
Электростатические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в сравнении с пластиком-прототипом на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и полотняной стеклоткани Т-13
Table 22
The electrostatic properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 14 of the claims and fabrics TEMS-k (p) in comparison with the prototype plastic based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and linen fiberglass T-13
Наименование материалаName of material σо+ σ o + σо- σ about - σо σ about τ+ τ + τ- τ - ττ ρv ρ v ρs ρ s К/м2 K / m 2 К/м2 K / m 2 К/м2 K / m 2 секsec секsec секsec Ом·смOhm cm ОмOhm Пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50%) и полифеновой ткани ТЭМС-п (50-60%)Plastics based on a hybrid binder according to claim 14 of the claims (40-50%) and polyphene tissue TEMS-p (50-60%) 00 оabout оabout 00 00 00 5,4·104 5,410 4 1,8·105 1.810 5 Пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50%) и капроамидной ткани ТЭМС-к (50-60%)Plastics based on a hybrid binder according to claim 14 (40-50%) and caproamide tissue TEMS-k (50-60%) оabout оabout 00 00 00 00 5,9·104 5.910 4 2,7·105 2.7 · 10 5 Пластики на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А (25-40%) и стеклотканиHybrid binder based plastics testimonial. No. 1036730A (25-40%) and fiberglass 0,3·10-10 0.3 · 10 -10 1,1·10-10 1,110 -10 0,75·10-10 0.7510 -10 18eighteen 2323 19,719.7 0,8·1013 0.810 13 1,8·1013 1.810 13 Т-13(60-75%) - прототипT-13 (60-75%) - prototype Пояснения:
σo - начальная поверхностная плотность зарядов;
σo+, σo- - соответственно, начальные поверхностные плотности положительного и отрицательного зарядов;
τ - полупериод утечки заряда (время спада заряда наполовину);
τ+, τ- - соответственно, полупериоды утечки положительного и отрицательного зарядов;
ρv - удельное объемное сопротивление;
ρs - удельное поверхностное сопротивление
Explanations:
σ o - initial surface charge density;
σ o + , σ o - - respectively, the initial surface density of the positive and negative charges;
τ is the half-period of charge leakage (half-life of the charge);
τ + , τ - -, respectively, half-periods of leakage of positive and negative charges;
ρ v is the volume resistivity;
ρ s - surface resistivity

Таблица 23
Теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в сравнении с пластиком-прототипом на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и полотняной стеклоткани Т-13
Table 23
Thermal protective properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 14 of the claims and fabrics TEMS-k (p) in comparison with a prototype plastic based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and linen fiberglass T-13
Наименование материалаName of material Тепловой поток, Вт/м2, при скорости газового потока 500 м/секHeat flow, W / m 2 , at a gas flow rate of 500 m / s Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 Эффективная энтальпия, Дж/кгEffective enthalpy, J / kg Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С Пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50%) и полифеновой ткани ТЭМС-п (50-60%)Plastics based on a hybrid binder according to claim 14 of the claims (40-50%) and polyphene tissue TEMS-p (50-60%) 3,5·106 3,510 6 0,790.79 0,740.74 2,2-2,42.2-2.4 2,6·106 2.6 · 10 6 650-700650-700 Пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения (40-50%) и капроамидной ткани ТЭМС-к (50-60%)Plastics based on a hybrid binder according to claim 14 (40-50%) and caproamide tissue TEMS-k (50-60%) 3,5·106 3,510 6 0,65-0,70.65-0.7 0,51-0,540.51-0.54 4,0-4,24.0-4.2 3,6·106 3.6 · 10 6 350-400350-400 Пластики на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А (25-40%) и стеклоткани Т-13 (60-75%) - прототипHybrid binder based plastics testimonial. No. 1036730A (25-40%) and fiberglass T-13 (60-75%) - prototype 3,5·106 3,510 6 1,1-1,31.1-1.3 1,09-1,251.09-1.25 3,5-4,23,5-4,2 1,8·106 1.810 6 160-180160-180

Таким образом, пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют в сравнении с прототипом:Thus, plastics based on a hybrid binder according to claim 14 and the TEMC-k (p) fabrics have, in comparison with the prototype:

- более высокие теплозащитные, электростатические и сублимирующие характеристики;- higher heat-shielding, electrostatic and sublimating characteristics;

- не требуют при переработке и эксплуатации специальных мер по технике безопасности и обеспечивают более высокое качество внутренних поверхностей конструкционных изделий;- do not require special safety measures during processing and operation and provide a higher quality of the internal surfaces of structural products;

- обеспечивают более высокий и более длительный по времени антистатический эффект.- provide a higher and longer anti-static effect.

В результате проведенных исследований выяснено, что ТАСМ на основе полифеновой ткани ТЭМС-п и гибридного связующего по п.14 формулы изобретения обладает большей плотностью и теплопроводностью, чем ТАСМ на основе капроамидной ткани ТЭМС-к и гибридного связующего по п.14 формулы изобретения, но оба типа теплозащитных пластика работают как сублиматоры и поглощают большое количество тепла при разложении, то есть имеют высокую энтальпию (пластик на основе ткани ТЭМС-п - 2,6·106 Дж/кг, пластик на основе ткани ТЭМС-к - 3,6·106 Дж/кг).As a result of the studies, it was found that TASM based on TEMS-p polyphene fabric and a hybrid binder according to claim 14 has a higher density and thermal conductivity than TASM based on TEMS-k caproamide tissue and a hybrid binder according to claim 14, but both types of heat-protective plastic work as sublimators and absorb a large amount of heat during decomposition, that is, they have high enthalpy (plastic based on TEMS-p fabric - 2.6 · 10 6 J / kg, plastic based on TEMS-k fabric - 3.6 10 6 J / kg).

Оба пластика не накапливают на своих поверхностях зарядов статического электричества и практически относятся к электропроводящим материалам. Оба пластика являются высокотехнологичными при переработке в композиты, сокращают цикл изготовления изделий и резко улучшают условия труда при их изготовлении. Они более эффективны (в 1,5-2,5 раза) по тепловым, антистатическим и антифрикционным свойствам, чем пластик-прототип на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13 (ГОСТ 19170-73). По этим показателям они эффективнее и пластиков на основе теплостойкого связующего марки ЭХД (ТУ 6-05-041-321-7) и стеклотканей саржевого (ТСУ 8/3-ВМ-78), сатинового (Т-10), полотняного (Т-13) и даже кордного (Т-25ВМ) переплетения нитей.Both plastics do not accumulate charges of static electricity on their surfaces and are practically related to electrically conductive materials. Both plastics are high-tech when processed into composites, shorten the manufacturing cycle of products and dramatically improve working conditions in their manufacture. They are more effective (1.5-2.5 times) in thermal, antistatic and antifriction properties than plastic prototype based on a hybrid binder according to the author. testimonial. No. 1036730A and fiberglass T-13 (GOST 19170-73). According to these indicators, they are more effective than plastics based on the heat-resistant binder grade EHD (TU 6-05-041-321-7) and fiberglass twill (TSU 8/3-VM-78), satin (T-10), linen (T- 13) and even cord (T-25VM) weaving of threads.

Однако с точки зрения теплозащитных свойств, композиты на основе полифеновой ткани ТЭМС-п эффективнее, чем композиты на основе капроамидной ткани ТЭМС-к, так как температуропроводность этих композитов несколько ниже.However, from the point of view of heat-shielding properties, composites based on TEMS-p polyphene fabric are more effective than composites based on TEMS-k caproamide fabric, since the thermal diffusivity of these composites is somewhat lower.

Характер тепловых деформаций у обоих пластиков с увеличением температуры одинаков, однако, термические деформации композитов на основе тканей ТЭМС-п выше, чем у композитов на основе тканей ТЭМС-к. Примерно в 2 раза выше температура сублимации пластиков на основе тканей ТЭМС-п (650-750°С), чем у пластиков на основе тканей ТЭМС-к (350-400°С). Пластики на основе тканей ТЭМС-п превосходят пластики на основе ТЭМС-к и по средней скорости уноса: 0,74 против 0,51.The nature of thermal deformations in both plastics is the same with increasing temperature, however, the thermal deformations of composites based on TEMS-k fabrics are higher than those of composites based on TEMS-k fabrics. The sublimation temperature of plastics based on TEMS-p fabrics (650-750 ° C) is about 2 times higher than that of plastics based on TEMS-k fabrics (350-400 ° C). Plastics based on TEMS-p fabrics are superior to plastics based on TEMS-k in average ablation rate: 0.74 versus 0.51.

Пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.14 формулы изобретения эффективнее пластиков на основе гибридного связующего-прототипа и по антифрикционным свойствам, коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие из ТАМС - антифрикционное покрытие 0,091-0,095, у пластика-прототипа в 2-3 раза выше.Plastics based on TEMS-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 14 are more effective than plastics based on a hybrid binder-prototype and according to antifriction properties, the coefficient of sliding friction of a pair: thermal protection coating from TAMS - antifriction coating 0,091-0,095, for plastic -prototype 2-3 times higher.

Однако по физико-механическим свойствам пластики на основе гибридного связующего по п.14 формулы изобретения значительно уступают пластику-прототипу на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730 А и стеклоткани Т-13, так как разрушающее напряжение этих пластиков при растяжении в направлении основы всего 125-130 МПа, модуль упругости при растяжении в направлении основы всего 2,8-3 ГПа, разрушающее напряжение при изгибе 89-90 МПа, разрушающее напряжение при смятии - 105-110 МПа, разрушающее напряжение при отрыве от стеклопластиков СКН-24 - 10,5-12 ГПа, а от стеклопластиков СКН-21 - 6,5-10 ГПа.However, the physico-mechanical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 14 are significantly inferior to the prototype plastics based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730 A and T-13 fiberglass, since the breaking stress of these plastics when stretched in the direction of the base is only 125-130 MPa, the tensile modulus in the direction of the base is only 2.8-3 GPa, the breaking stress in bending is 89-90 MPa, breaking stress at crushing - 105-110 MPa, breaking stress at separation from SKN-24 fiberglass - 10.5-12 GPa, and from SKN-21 fiberglass - 6.5-10 GPa.

Вышеприведенные данные показывают, что пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.14 формулы изобретения более эффективны в сравнении с пластиком-прототипом и по теплозащитным, и по антифрикционным, и по антистатическим свойствам, и менее эффективны по физико-механическим свойствам, их прямое назначение - защита внутренних поверхностей изделий: дымовых и пусковых труб и других конструкций от воздействия тепловых потоков и агрессивных сред.The above data show that plastics based on TEMS-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 14 are more effective in comparison with the prototype plastic in terms of heat protection, antifriction, and antistatic properties, and less physically effective -mechanical properties, their direct purpose is to protect the internal surfaces of products: chimneys and starting pipes and other structures from the effects of heat fluxes and aggressive environments.

Способ получения гибридного связующего по п.14 формулы изобретения состоит из трех ключевых этапов.The method of producing a hybrid binder according to claim 14 consists of three key steps.

Вначале известным вышеописанным способом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (первый этап), затем его насыщают парами алюмосиликата натрия с получением гибридного связующего по п.13 формулы изобретения (второй этап), а затем это гибридное связующее вводят в реактор-смеситель, добавляют в него антипиренную добавку - трехокись сурьмы в количестве 7-23 мас.ч. и перемешивают его с компонентами гибридного связующего по п.13 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С (третий этап).First, the hybrid binder according to claim 1 (the first step) is obtained by the known method described above (the first step), then it is saturated with sodium aluminosilicate vapors to obtain the hybrid binder according to claim 13 (the second step), and then this hybrid binder is introduced into the mixer reactor, add a flame-retardant additive to it - antimony trioxide in an amount of 7-23 wt.h. and mix it with the components of the hybrid binder according to item 13 of the claims at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C (third stage).

Эффективность применения гибридного связующего по п.15 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 15 of the claims, the method for its preparation

Гибридное связующее по п.15 формулы изобретения имеет следующий состав, в мас.ч.:The hybrid binder of claim 15 has the following composition, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолоформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- гексахлорбензол - 7-23.- hexachlorobenzene - 7-23.

Наиболее эффективны пластики на основе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п). Пластики этого типа также относятся к классу теплозащитных антистатических сублимирующих (ТАСМ) материалов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками: огне-теплостойкостью, эрозионностойкостью и износостойкостью.The most effective plastics based on a hybrid binder according to claim 15 of the claims and TEMS-k tissues (p). Plastics of this type also belong to the class of heat-protective antistatic sublimation (TASM) materials with high performance characteristics: fire-heat resistance, erosion resistance and wear resistance.

Входящие в состав гибридного связующего кристаллические алюмосиликаты натрия в количестве 7-13 мас.ч. увеличивают жизнеспособность связующего по п.15 в сравнении с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения в 2-3,5 раза, а антипиренная добавка гексахлорбензола в количестве 7-23 мас.ч. повышает огне-эрозионностойкость, теплостойкость и термостабильность пластиков на ее основе и тканей ТЭМС-к(п).Crystalline sodium aluminosilicates included in the composition of the hybrid binder in an amount of 7-13 parts by weight increase the viability of the binder according to claim 15 in comparison with the hybrid binder according to claim 1 by a factor of 2-3.5, and the flame retardant addition of hexachlorobenzene in an amount of 7-23 parts by weight increases fire-erosion resistance, heat resistance and thermal stability of plastics based on it and TEMS-k fabrics (p).

Гексахлорбензол (С6Cl6) - нерастворимая в воде жидкость, применяется в гибридном связующем по п.15 формулы изобретения как дополнительный растворитель и как антипиренная добавка, повышающая тепло-огнезащитные свойства пластиков на его основе.Hexachlorobenzene (C 6 Cl 6 ) is a water-insoluble liquid, used in the hybrid binder according to claim 15 as an additional solvent and as a flame retardant that enhances the heat and flame retardant properties of plastics based on it.

Обычно стеклопластики на гибридных связующих по п.1 формулы изобретения (без добавок) имеют недостаточную огнестойкость, у таких пластиков время их горения после отведения пламени газовой горелки - 3-5 сек, а кислородный индекс их находится в пределах 38-42%.Typically, fiberglass plastic on hybrid binders according to claim 1 (without additives) have insufficient fire resistance, for such plastics, their burning time after removal of the flame of a gas burner is 3-5 seconds, and their oxygen index is in the range 38-42%.

В зарубежной практике к подобным связующим для повышения их огнестойкости добавляются бромсодержащие композиции смол в количестве 45-55 мас.ч., в подобных гибридных связующих содержание брома составляет 5-22%. Однако стеклопластики на основе такого гибридного связующего имеют низкие показатели по теплостойкости и термостабильности. Снижение содержания брома в гибридном связующем приводит к повышению термостабильности и теплостойкости стеклопластика на его основе, но при этом уменьшается его огнестойкость.In foreign practice, bromine-containing resin compositions in the amount of 45-55 parts by weight are added to such binders to increase their fire resistance, in such hybrid binders the bromine content is 5-22%. However, fiberglass based on such a hybrid binder have low rates of heat resistance and thermal stability. A decrease in the bromine content in the hybrid binder leads to an increase in the thermal stability and heat resistance of fiberglass based on it, but at the same time its fire resistance decreases.

Применение резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А позволяет снизить содержание брома в пластиках на основе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения до 2-5% и только за счет ее применения удается повысить термостойкость и термостабильность пластиков на 10-15%.The use of rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A allows to reduce the bromine content in plastics based on a hybrid binder according to claim 15 to 2-5% and only due to its application it is possible to increase the heat resistance and thermal stability of plastics by 10-15%.

Применение в гибридном связующем по п.15 формулы изобретения резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А в качестве отвердителя в количестве 31-37 мас.ч. позволяет повысить огнестойкость пластиков на его основе на достаточно высокий уровень (их кислородный индекс находится в пределах ≈38-42%). Для дополнительного повышения его огнестойкости в него вводится антипирен - гексахлорбензол, замедляющий горение пластиков за счет эндотермического эффекта при его термическом разложении. Выделяющиеся при горении пластика газы (аммиак, углекислый газ, фосфорный ангидрид, водяные пары и др.) также препятствуют их горению.The use in a hybrid binder according to claim 15 of the invention of rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A as a hardener in an amount of 31-37 parts by weight allows you to increase the fire resistance of plastics based on it to a fairly high level (their oxygen index is in the range of ≈38-42%). To further increase its fire resistance, a flame retardant is introduced into it - hexachlorobenzene, which slows down the burning of plastics due to the endothermic effect during its thermal decomposition. Gases released during plastic burning (ammonia, carbon dioxide, phosphoric anhydride, water vapor, etc.) also prevent their burning.

Одним из лучших антипиренов является борная кислота Н3ВО3, недостаток ее введения в гибридное связующее - она дает осадок при введении в смолу, что затрудняет ее переработку в "препреги" и далее в конструкционные изделия.One of the best flame retardants is boric acid H 3 VO 3 , the disadvantage of its introduction into a hybrid binder is that it precipitates when introduced into the resin, which complicates its processing into “prepregs” and further into structural products.

Одним из лучших антипиренов также является и гексахлорбензол, не дающий осадка при его введении в гибридное связующее по п.15 формулы изобретения.One of the best flame retardants is hexachlorobenzene, which does not give a precipitate when it is introduced into the hybrid binder according to claim 15.

Рекомендуемое его введение - 7-23 мас.ч., меньшее его введение в гибридное связующее по п.15 формулы изобретения не дает должного эффекта по повышению огнестойкости пластиков, большее - ухудшает технологические свойства переработки гибридного связующего в "препреги" и далее в конструкционные изделия методами намотки.Its recommended introduction is 7-23 parts by weight, its lesser introduction into a hybrid binder according to claim 15 does not give the desired effect on increasing the fire resistance of plastics, and more - it worsens the technological properties of processing a hybrid binder into "prepregs" and further into structural products winding methods.

Кроме того, за счет увеличенного содержания гексахлорбензола (свыше 23 мас.ч.) снижаются многие физико-механические характеристики пластиков на основе таких гибридных связующих - пластики после отверждения имеют микропоры, воздушные пузырьки, микротрещины и другие дефекты, снижающие их качество и эксплуатационную надежность.In addition, due to the increased content of hexachlorobenzene (over 23 parts by weight), many physical and mechanical characteristics of plastics based on such hybrid binders are reduced - plastics after curing have micropores, air bubbles, microcracks and other defects that reduce their quality and operational reliability.

Наиболее эффективно применение гибридного связующего по п.15 формулы изобретения для получения теплозащитных пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п), образованных из многокомпонентных электропроводящих капроамидных или полифеновых нитей, собранных в "оболочку-ядро", содержащих в "оболочке" сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом, гексахлорбензол, трехокись сурьмы и сажу при следующих соотношениях компонентов, в мас.ч.The most effective application of the hybrid binder according to claim 15 for the production of heat-protective plastics based on TEMS-k (p) fabrics formed from multicomponent electrically conductive caproamide or polyphene fibers assembled in a “core-shell” containing a tetrafluoroethylene copolymer with vinylidene fluoride, hexachlorobenzene, antimony trioxide and soot in the following ratios of components, in parts by weight

- сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом - 50-55;- a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride - 50-55;

- гексахлорбензол - 15-20;- hexachlorobenzene - 15-20;

- трехокись сурьмы - 10-15;- antimony trioxide - 10-15;

- сажа - 15-20,- soot - 15-20,

а в "ядре" - волокно из полимеров с малым коксовым числом - полифеновое или капроамидное (капроновое).and in the "core" - a fiber made of polymers with a low coke number - polyphene or caproamide (kapron).

Наличие электропроводящего наполнителя (сажи) в составе сополимерного покрытия нитей обеспечивает удельное поверхностное сопротивление не более 1,0 Ом; наличие же в составе сополимерного покрытия нитей - антипиренов (гексахлорбензола, трехокиси сурьмы), а образование самих нитей из волокон с малым коксовым числом (капрона и полифена) обеспечивает высокий сублимирующий эффект.The presence of an electrically conductive filler (carbon black) in the composition of the copolymer coating of threads provides a specific surface resistance of not more than 1.0 ohms; the presence of filaments in the composition of the copolymer coating is flame retardants (hexachlorobenzene, antimony trioxide), and the formation of the filaments themselves from fibers with a low coke number (capron and polyphene) provides a high sublimation effect.

Наличие же в составе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения антипиренной добавки - гексахлорбензола - повышает еще и огнестойкость пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п). Получаемые на основе этих материалов "препреги" имеют следующие технологические характеристики, в мас.ч.:The presence of a flame retardant additive - hexachlorobenzene - in the composition of the hybrid binder according to claim 15 of the invention also increases the fire resistance of plastics based on it and TEMC-k fabrics (p). Obtained on the basis of these materials "prepregs" have the following technological characteristics, in parts by weight:

- массовая доля гибридного связующего по п.15 формулы изобретения - 40-50;- mass fraction of the hybrid binder according to claim 15 of the claims is 40-50;

- массовая доля тканей ТЭМС-к(п) - 50-60;- mass fraction of tissues TEMS-k (p) - 50-60;

- массовая доля влаги и летучих веществ - 3,5-5;- mass fraction of moisture and volatile substances - 3.5-5;

- массовая доля кристаллических алюмосиликатов натрия - 7-13;- mass fraction of crystalline sodium aluminosilicates - 7-13;

- массовая доля антипирена - гексахлорбензола - 7-23;- mass fraction of flame retardant - hexachlorobenzene - 7-23;

- плотность раствора гибридного связующего по п.15 формулы изобретения, г/см3 - 0,95-1,1.- the density of the solution of the hybrid binder according to clause 15 of the claims, g / cm 3 - 0.95-1.1.

Способ и режим изготовления "препрега"-полуфабриката ТАСМ на основе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п):The method and mode of manufacture of the "prepreg" TAM semi-finished product based on a hybrid binder according to claim 15 and TEMS-k fabrics (p):

- скорость пропитки, м/мин - 0,9-1,2;- impregnation speed, m / min - 0.9-1.2;

- температура в сушильных шахтах пропиточной машины, °С - 130-200.- the temperature in the drying shafts of the impregnation machine, ° C - 130-200.

Способ и режимы переработки "препрега"-полуфабриката ТАСМ на основе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п):The method and processing regimes of the "prepreg" TAM semi-finished product based on a hybrid binder according to claim 15 and TEMS-k fabrics (p):

- температура греющего вала при кратковременном контакте в течение не более 3 мин, °С - 90-150;- the temperature of the heating shaft with short-term contact for no more than 3 minutes, ° C - 90-150;

- рекомендуемое давление прикатки, Н/пог.м - 10000-15000;- recommended rolling pressure, N / linear m - 10000-15000;

- температура термообработки, °С - 120-200;- heat treatment temperature, ° С - 120-200;

- рекомендуемое время выдержки изделий с толщиной стенки от 5 до 15 мм при температурах термообработки:- recommended exposure time for products with wall thickness from 5 to 15 mm at heat treatment temperatures:

от 120 до 160°С, ч - 13-20;from 120 to 160 ° C, h - 13-20;

от 160 до 200°С, ч - 3-8;from 160 to 200 ° C, h - 3-8;

- рекомендуемая скорость изменения температуры в камере полимеризации при нагреве и охлаждении, °С/ч, не более - 30;- the recommended rate of temperature change in the polymerization chamber during heating and cooling, ° C / h, not more than 30;

- величина номинального натяжения на 1 см ширины материала, кгс - 1-1,2 (для тканей ТЭМС-п), 1,2-1,5 (для тканей ТЭМС-к);- the value of the nominal tension per 1 cm of the width of the material, kgf - 1-1.2 (for TECS-p fabrics), 1.2-1.5 (for TECS-k fabrics);

- нахлест тканей при намотке на оправку, мм - 10-30.- overlap of fabrics when winding on a mandrel, mm - 10-30.

Результаты испытаний теплозащитных пластиков на основе гибридного связующего по п.15 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) представлены ниже:The test results of heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 15 of the claims and TEMS-k (p) fabrics are presented below:

1) Физические и теплофизические свойства:1) Physical and thermophysical properties:

- плотность, г/см3 - 1,2-1,4;- density, g / cm 3 - 1.2-1.4;

- водопоглощение в течение 24 часов, %, не более - 0,3-0,4;- water absorption within 24 hours,%, no more - 0.3-0.4;

- коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытие - 0,093-0,095;- the sliding coefficient of friction of the pair: heat-resistant coating - anti-friction coating - 0,093-0,095;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К - 0,2-0,24;- coefficient of thermal conductivity, W / m · K - 0.2-0.24;

- коэффициент температуропроводности, ·106, м2/с - 0,14-0,18;- coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s - 0.14-0.18;

- удельная теплоемкость, кДж/кг·К - 0,95-1,55.- specific heat, kJ / kg · K - 0.95-1.55.

2) Теплозащитные и антистатические свойства:2) Thermal protective and antistatic properties:

- эффективная энтальпия, ·106, Дж/кг - 3,25-4,1;- effective enthalpy, · 10 6 , J / kg - 3.25-4.1;

- средний линейный унос при скорости газового потока 500 м/с и тепловом потоке 3,5·106 Вт/м2 - 0,5-0,7;- the average linear ablation at a gas flow velocity of 500 m / s and a heat flux of 3.5 · 10 6 W / m 2 - 0.5-0.7;

- температура сублимации, °С - 350-750;- sublimation temperature, ° С - 350-750;

- тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 - 2,5-4,3;- thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 - 2.5-4.3;

3) Электростатические характеристики:3) Electrostatic characteristics:

- удельное поверхностное сопротивление, ·105, Ом - 1,8-2,7;- specific surface resistance, · 10 5 , Ohm - 1.8-2.7;

- удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·см - 5,2-6,0.- specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm - 5.2-6.0.

4) Физико-механические характеристики пластиков при температурах 20±1°С:4) Physico-mechanical characteristics of plastics at temperatures of 20 ± 1 ° C:

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПа (кгс/мм2) - 130-145 (13-14,5);- ultimate tensile stress in the direction of the base, MPa (kgf / mm 2 ) - 130-145 (13-14.5);

- модуль упругости при растяжении в направлении основы, ГПа (кгс/мм2) - 2,87-3,0 (287-300);- modulus of tensile elasticity in the direction of the base, GPa (kgf / mm 2 ) - 2.87-3.0 (287-300);

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа (кгс/мм2) - 920-950 (9,2-9,5);- breaking stress in bending, MPa (kgf / mm 2 ) - 920-950 (9.2-9.5);

- разрушающее напряжение при смятии, МПа (кгс/мм2) - 109-112 (10,9-11,2);- breaking stress during crushing, MPa (kgf / mm 2 ) - 109-112 (10.9-11.2);

- разрушающее напряжение при отрыве, ГПа (кгс/мм2):- breaking stress at separation, GPa (kgf / mm 2 ):

от конструкционного стеклопластика СКН-21 - 7,0-10,2 (70-102);from structural fiberglass SKN-21 - 7.0-10.2 (70-102);

от конструкционного стеклопластика СКН-24 - 10,8-15,0 (108-150);from structural fiberglass SKN-24 - 10.8-15.0 (108-150);

- плотность, г/см3 - 1,25-1,32 (для тканей ТЭМС-к), 1,79-1,81 (для тканей ТЭМС-п).- density, g / cm 3 - 1.25-1.32 (for TEMS-k fabrics), 1.79-1.81 (for TEMS-p fabrics).

5) Продукты газовыделения из пластиков при температурах эксплуатации:5) Gas evolution products from plastics at operating temperatures:

при 20±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол;at 20 ± 5 ° С - ethyl alcohol, acetone, toluene;

при 50±5°С - этиловый спирт, бутиловый спирт, ацетон, толуол, фенол, анилин, формальдегид, эпихлоргидрин.at 50 ± 5 ° С - ethyl alcohol, butyl alcohol, acetone, toluene, phenol, aniline, formaldehyde, epichlorohydrin.

Способ получения гибридного связующего по п.15 формулы изобретения состоит из трех ключевых этапов.The method for producing a hybrid binder according to claim 15 consists of three key steps.

Вначале известным вышеописанным способом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (первый этап), затем его насыщают парами алюмосиликата натрия с получением гибридного связующего по п.13 формулы изобретения (второй этап), а затем это гибридное связующее вводят в реактор-смеситель, добавляют в него антипиренную добавку - гексахлорбензол в количестве 7-23 мас.ч. и перемешивают его с компонентами гибридного связующего по п.13 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С (третий этап).First, the hybrid binder according to claim 1 (the first step) is obtained by the known method described above (the first step), then it is saturated with sodium aluminosilicate vapors to obtain the hybrid binder according to claim 13 (the second step), and then this hybrid binder is introduced into the mixer reactor, add to it a flame-retardant additive - hexachlorobenzene in an amount of 7-23 parts by weight and mix it with the components of the hybrid binder according to item 13 of the claims at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C (third stage).

Эффективность применения гибридного связующего по п.16 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 16 of the claims, the method for its preparation

Пластики на основе гибридного связующего по п.16 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) дополнительно содержат кристаллические алюмосиликаты натрия 7-13 мас.ч., а также четыреххлористый углерод и/или хладон - 7-23 мас.ч.Hybrid binder plastics according to claim 16 and TEMC-k (p) fabrics additionally contain crystalline sodium aluminosilicates of 7-13 parts by weight, as well as carbon tetrachloride and / or freon, 7-23 parts by weight.

Пластики этого типа также относятся к ТАСМ, то есть, теплозащитным антистатическим сублимирующим материалам.Plastics of this type also belong to TASM, that is, heat-protective antistatic sublimation materials.

Кристаллические алюмосиликаты натрия используются в гибридном связующем по п.16 формулы изобретения как адсорбенты; они увеличивают жизнеспособность гибридного связующего в 2-3,5 раза.Crystalline sodium aluminosilicates are used in the hybrid binder according to claim 16 as adsorbents; they increase the viability of the hybrid binder by 2-3.5 times.

Четыреххлористый углерод и/или хладон введены в состав этого гибридного связующего в качестве антипиренов, замедляющих процессы горения пластиков за счет эндотермических эффектов при их термическом разложении, а также за счет выделения при термическом разложении пластиков аммиака, углекислого газа, паров воды, хлористого, фтористого и фосфорных ангидридов и других газовых выделений.Carbon tetrachloride and / or chladone are included in this hybrid binder as flame retardants, slowing down the combustion of plastics due to endothermic effects during their thermal decomposition, as well as due to the release of ammonia, carbon dioxide, water vapor, chloride, fluoride and phosphoric anhydrides and other gas emissions.

Четыреххлористый углерод (CCl4) - антипирен, вводится в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения для повышения огнестойкости пластиков на его основе. Введение его в гибридное связующее в количестве 7-23 мас.ч. увеличивает кислородный индекс пластиков на основе этого связующего до 40-45%, тем самым увеличивается их огне-пожаростойкость на 10-20% в сравнении с пластиками, образованными на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п).Carbon tetrachloride (CCl 4 ) - flame retardant, is introduced into the hybrid binder according to clause 16 of the claims to increase the fire resistance of plastics based on it. Its introduction into a hybrid binder in an amount of 7-23 parts by weight increases the oxygen index of plastics based on this binder up to 40-45%, thereby increasing their fire-resistance by 10-20% in comparison with plastics formed on the basis of a hybrid binder according to claim 1 and TEMS-k fabrics (p) .

Пластики на таком связующем имеют низкую теплостойкость и термостабильность. Для повышения этих показателей в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения вместе с четыреххлористым углеродом вводятся еще и хладоны марок Ф114В1,2. Хладоны могут вводиться в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения в соотношении от 1:1 до 1:0,1 и без четыреххлористого углерода. Совместное их введение в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения повышает огнестойкость пластиков на ее основе и тканей ТЭМС-к(п) на 10-15%, а теплостойкость и термостабильность - на 5-10%.Plastics on such a binder have low heat resistance and thermal stability. To increase these indicators, in addition to the carbon tetrachloride according to clause 16 of the claims, freon of the grades Ф114В 1,2 is introduced. Freons can be introduced into the hybrid binder according to claim 16 in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1 and without carbon tetrachloride. Their joint introduction into a hybrid binder according to claim 16 of the claims increases the fire resistance of plastics based on it and TEMS-k (p) fabrics by 10-15%, and heat resistance and thermal stability by 5-10%.

Введение в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения только хладонов марок Ф 114В1,2 повышает огнестойкость пластиков на его основе на 15-20%, а кислородный индекс у таких пластиков находится в пределах 50-52%. Время горения таких пластиков после отведения пламени газовой горелки - не более 3 сек. Следует обратить внимание, что в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения могут быть введены фторсодержащие хладоны двух типов: хладон марки Ф114B1, в состав которого входят молекулы брома, и тогда образуется бромсодержащий хладон C2Br2F4, и хладон марки Ф114В2, в состав которого входят молекулы хлора, и тогда образуется хлорсодержащий хладон C2Cl2F4.The introduction into the hybrid binder according to claim 16 of the claims only freon grades F 114B 1.2 increases the fire resistance of plastics based on it by 15-20%, and the oxygen index of such plastics is in the range of 50-52%. The burning time of such plastics after the removal of the flame of a gas burner is no more than 3 seconds. It should be noted that in the hybrid binder according to claim 16, two types of fluorine-containing freons can be introduced: a Freon brand Ф114B 1 , which contains bromine molecules, and then a bromine-containing Freon C 2 Br 2 F 4 is formed , and a Freon brand H114B 2 , which contains chlorine molecules, and then a chlorine-containing freon C 2 Cl 2 F 4 is formed .

Обе марки хладонов вводятся в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения с целью повышения огне-эрозионной стойкости пластиков к воздействию тепловых потоков 3,5·106 Вт/м и скорости потоков 500 м/сек.Both brands of chladones are introduced into the hybrid binder according to claim 16 with the aim of increasing the fire-erosion resistance of plastics to heat fluxes of 3.5 · 10 6 W / m and flow rates of 500 m / s.

Оба типа хладонов могут вводиться в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения совместно, группами с соотношением компонентов от 1:1 до 1:0,1 или покомпонентно, то есть с введением только хладона C2Br2F4, или хладона C2Cl2F4.Both types of chladones can be introduced into the hybrid binder according to claim 16 together, in groups with a ratio of components from 1: 1 to 1: 0.1 or component-wise, that is, with the introduction of only Freon C 2 Br 2 F 4 , or Freon C 2 Cl 2 F 4 .

Введение бромсодержащего хладона в количестве 7-23 мас.ч. позволяет значительно - до 30% и более увеличить огнестойкость пластиков этого типа, и одновременно с этим повысить их теплостойкость и термостабильность на 10-15%.The introduction of bromine-containing freon in the amount of 7-23 wt.h. it allows significantly - up to 30% or more to increase the fire resistance of plastics of this type, and at the same time increase their heat resistance and thermal stability by 10-15%.

Введение же в гибридное связующее по п.16 формулы изобретения хлорсодержащего хладона позволяет увеличить термостойкость и термостабильность пластиков на его основе на 30-50% и одновременно сохранить на достаточно высоком уровне их огнестойкость.The introduction into the hybrid binder according to clause 16 of the claims of chlorine-containing freon can increase the heat resistance and thermal stability of plastics based on it by 30-50% and at the same time maintain their fire resistance at a sufficiently high level.

Кислородный индекс пластиков на основе гибридного связующего по п.16 формулы изобретения с добавками С2Br2F4 - 52-54%, а с добавками C2Cl2F4 - 51-53%. Время затухания горения для пластиков на основе гибридного связующего с добавками С2Br2F4 - после отведения от них пламени газовой горелки находится в пределах 1-2 сек, а для пластиков на гибридном связующем по п.16 формулы изобретения с добавками C2Cl2F4 - 2-3 сек.The oxygen index of plastics based on a hybrid binder according to clause 16 of the claims with additives C 2 Br 2 F 4 - 52-54%, and with additives C 2 Cl 2 F 4 - 51-53%. Combustion decay time for plastics based on a hybrid binder with C 2 Br 2 F 4 additives — after removal of the gas burner flame from them, is within 1-2 seconds, and for plastics on a hybrid binder according to claim 16 with C 2 Cl additives 2 F 4 - 2-3 sec.

Одновременно сохраняются на высоком уровне теплофизические, электростатические, сублимирующие и теплозащитные свойства пластиков; эти свойства находятся на уровне характеристик, достигаемых в пластиках, образованных на основе гибридных связующих по п.п.13-15 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п).At the same time, the thermophysical, electrostatic, sublimating and heat-shielding properties of plastics are kept at a high level; these properties are at the level of characteristics achieved in plastics formed on the basis of hybrid binders according to claims 13-15 of the claims and TEMS-k fabrics (p).

Однако пластики такого состава имеют и существенные недостатки:However, plastics of this composition have significant disadvantages:

- водопоглощение у таких пластиков в течение 24 часов - 0,2-0,6%;- water absorption in such plastics within 24 hours - 0.2-0.6%;

- коэффициент трения-скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытие - 0,095-0,096;- coefficient of friction-slip of a pair: heat-proof coating - anti-friction coating - 0,095-0,096;

- снижаются предельные разрушающие напряжения при отрыве от стеклопластиков типа СКН-24 - на 10-15%, от стеклопластиков типа СКН-21 - на 15-20%.- ultimate breaking stresses are reduced when separated from fiberglass type SKN-24 - by 10-15%, from fiberglass type SKN-21 - by 15-20%.

Кроме того, пластики такого состава менее надежны с точки зрения их длительного хранения и эксплуатации, поскольку обладают более высокой гигроскопичностью и газопроницаемостью. Наличие в гибридном связующем по п.16 формулы изобретения алюмосиликатов свыше 23 мас.ч. замедляет отверждение пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п), приводит к увеличению вязкости гибридного связующего и технологическим трудностям его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия.In addition, plastics of this composition are less reliable from the point of view of their long-term storage and operation, since they have higher hygroscopicity and gas permeability. The presence in the hybrid binder of claim 16 of aluminosilicates in excess of 23 parts by weight slows down the curing of plastics based on this binder and TEMC-k (p) fabrics, leads to an increase in the viscosity of the hybrid binder and the technological difficulties of its processing into “prepregs” and further into structural products.

Способ получения гибридного связующего по п.16 формулы изобретения состоит из трех ключевых этапов.The method for producing a hybrid binder according to claim 16 consists of three key steps.

Вначале известным вышеописанным способом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (первый этап), затем его насыщают парами алюмосиликата натрия с получением гибридного связующего по п.13 формулы изобретения (второй этап), а затем это гибридное связующее вводят в реактор-смеситель, добавляют в него антипиренную добавку - гексахлорбензол и/или хладон в количестве 7-23 мас.ч. и перемешивают его с компонентами гибридного связующего по п.13 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С (третий этап).First, the hybrid binder according to claim 1 (the first step) is obtained by the known method described above (the first step), then it is saturated with sodium aluminosilicate vapors to obtain the hybrid binder according to claim 13 (the second step), and then this hybrid binder is introduced into the mixer reactor, add to it a flame retardant additive - hexachlorobenzene and / or freon in an amount of 7-23 parts by weight and mix it with the components of the hybrid binder according to item 13 of the claims at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C (third stage).

Эффективность применения гибридного связующего по п.17 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 17, a method for its preparation

Кристаллические алюмосиликаты натрия 7-13 мас.ч. и антипиренная добавка 7-23 мас.ч. - трихлорэтилфосфат - вводятся в гибридное связующее по п.17 формулы изобретения с целью:Crystalline sodium aluminosilicates 7-13 parts by weight and flame retardant additive 7-23 wt.h. - trichloroethyl phosphate - are introduced into the hybrid binder according to claim 17 with the aim of:

- повышения огне-эрозионной стойкости композитов на его основе;- increase the fire-erosion resistance of composites based on it;

- повышения коррозионной стойкости пластиков на его основе;- increase the corrosion resistance of plastics based on it;

- повышения теплофизических и теплозащитных свойств пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п);- improving the thermophysical and heat-shielding properties of plastics based on it and TEMS-k fabrics (p);

- повышения жизнеспособности гибридного связующего и технологичности его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия.- increase the viability of the hybrid binder and the manufacturability of its processing into "prepregs" and further into structural products.

В соответствии с поставленной целью в гибридное связующее по п.17 формулы изобретения вводятся 7-13 мас.ч. кристаллического алюмосиликата натрия и 7-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата.In accordance with the goal, 7-13 parts by weight of the hybrid binder according to claim 17 are introduced. crystalline sodium aluminosilicate and 7-23 wt.h. trichloroethyl phosphate.

Трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) - С2Cl3Н4PO4 - антипиренная добавка, образована на основе солей ортофосфорной кислоты; ТХЭФ - ненасыщенный хлорсодержащий углеводород, нерастворимая в воде жидкость, вводится в состав гибридного связующего по п.17 формулы изобретения при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:Trichloroethyl phosphate (TCEP) - С 2 Cl 3 Н 4 PO 4 - flame retardant additive, formed on the basis of salts of phosphoric acid; TCEP - an unsaturated chlorine-containing hydrocarbon, a water-insoluble liquid, is introduced into the composition of the hybrid binder according to claim 17 in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола (отвердитель) СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin (hardener) SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- кристаллический алюмосиликат натрия - 7-13;- crystalline sodium aluminosilicate - 7-13;

- трихлорэтилфосфат - 7-23.- trichloroethyl phosphate - 7-23.

Введение в гибридное связующее по п.17 формулы изобретения вышеприведенных компонентов позволяет в максимальной степени использовать достоинства каждого из них и при этом избежать присущих им недостатков.Introduction to the hybrid binder according to claim 17 of the claims of the above components allows you to maximize the advantages of each of them and at the same time avoid their inherent disadvantages.

Особое значение для производства намотанных пластиков имеет эпокситрифенольная смола ЭТФ. Смола ЭТФ, благодаря невысокой молекулярной массе (300-600), при обычной температуре представляет собой вязкую жидкость, что особенно важно в технологии формования крупногабаритных многотоннажных изделий из композиционных волокнистых материалов, выпускаемых ФГУП ПО "Авангард".Of particular importance for the production of wound plastics is the ETF epoxytriphenol resin. Due to its low molecular weight (300-600), ETF resin is a viscous liquid at ordinary temperature, which is especially important in the technology of forming large-sized large-tonnage products from composite fiber materials manufactured by Avangard FSUE.

Обладая высоким содержанием эпоксидных групп (13-27%), эта смола реакционноспособна и может отверждаться при наличии отвердителя аминного типа, например, полиэтиленполиамина - H2N(CH2CH2NH)nH, где n=1,5, применяемого для холодного отверждения эпоксидных смол с минимальным выделением из них летучих продуктов (до 2,5%).Having a high content of epoxy groups (13-27%), this resin is reactive and can be cured in the presence of an amine type hardener, for example, polyethylene polyamine - H 2 N (CH 2 CH 2 NH) n H, where n = 1,5, used for cold curing of epoxy resins with a minimum release of volatile products from them (up to 2.5%).

Боковые гидроксильные группы в молекуле смолы ЭТФ позволяют реализовывать и другой механизм ее отверждения, например, при использовании в качестве отвердителя резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А. Горячее ее отверждение позволяет получить более прочный и жесткий продукт.Lateral hydroxyl groups in the ETF resin molecule allow one to realize another mechanism of its curing, for example, when using rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A as a hardener. Hot curing allows you to get a more durable and tough product.

Ниже в табл.24 приведены основные характеристики эпокситрифенольной смолы ЭТФ холодного и горячего отверждения.Table 24 below shows the main characteristics of cold and hot cured ETF epoxy resin.

Таблица 24
Основные характеристики эпокситрифенольной смолы ЭТФ холодного и горячего отверждения
Table 24
The main characteristics of epoxytriphenol resin ETF cold and hot curing
Название показателяIndicator Name Связующее ЭТФETF Binder холодного отверждения (отвердитель - полиэтиленполиамин)cold curing (hardener - polyethylene polyamine) горячего отверждения (отвердитель - смола СФ-340А)hot curing (hardener - resin SF-340A) Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,1-1,231.1-1.23 1,2-1.271.2-1.27 Разрушающее напряжение, МПа:
- при растяжении
- при сжатии
- при изгибе
Destructive stress, MPa:
- in tension
- during compression
- when bending

35-70
110-130
60-100

35-70
110-130
60-100

70-100
130-160
90-130

70-100
130-160
90-130
Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 3-6,53-6.5 1,2-4,01.2-4.0 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 2,9-10,82.9-10.8 3,9-24,53.9-24.5 Рабочая температура длительной эксплуатации, КOperating temperature for continuous operation, K 450450 500500 Теплостойкость, К
- по ВИКА
- по Мартенсу
Heat resistance, K
- by WIKA
- according to Martens

660-695
383-450

660-695
383-450

770-850
390-550

770-850
390-550
Жизнеспособность приготовленного связующегоThe viability of the prepared binder менее сутокless than a day до 6 месяцевup to 6 months Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa 1,5-1,91.5-1.9 1,9-4,91.9-4.9 Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 0,12-0,140.12-0.14 0,15-0.190.15-0.19 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio 0,13-0,140.13-0.14 0,14-0,270.14-0.27 Твердость, МПаHardness, MPa -- 2,45-1962.45-196 Усадка при отверждении, %Shrinkage during curing,% 2,52,5 0,5-3,60.5-3.6 Водопоглощение, %Water absorption,% 1,5-51,5-5 0,03-0,50.03-0.5 Температуропроводность, м2Thermal diffusivity, m 2 / g -- (0,1-4)·103 (0.1-4) · 10 3 Удельная теплоемкость, кДж(кг·К)Specific heat, kJ (kg · K) -- 0,46-2,930.46-2.93 Коэффициент теплопроводности, Вт/м·КThe coefficient of thermal conductivity, W / m · K -- 0,17-0,920.17-0.92 Коэффициент термического расширения ·103, К-1 The coefficient of thermal expansion · 10 3 , K -1 -- 3-123-12 Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·мVolume resistivity, Ohm · m -- (5,5-6)·104 (5.5-6) · 10 4 Удельное поверхностное сопротивление, ОмSurface resistivity, Ohm -- 1,6·1013 1.610 13 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 -- 2,5-4,52.5-4.5 Диэлектрическая проницаемость при 106 ГцDielectric constant at 10 6 Hz -- 2,4-6,02.4-6.0 Тангенц угла диэлектрических потерь при 106 ГцDielectric loss tangent at 10 6 Hz -- 0,00015-0,050.00015-0.05 Вязкость, Па·сViscosity, Pa · s -- 1-51-5

Недостатки эпокситрифенольной смолы ЭТФ: смола имеет высокую вязкость, недостаточно высокие термостойкость (180-200°С) и водостойкость (0,4-0,5%), а также низкую огнестойкость (кислородный индекс 38-42%).The disadvantages of ETF epoxytriphenol resin: the resin has high viscosity, insufficiently high heat resistance (180-200 ° C) and water resistance (0.4-0.5%), as well as low fire resistance (oxygen index 38-42%).

Для снижения вязкости смолы ЭТФ и улучшения ею пропитки тканных наполнителей в смолу ЭТФ (97-103 мас.ч.) вводится смола-пластификатор - эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 (9-15 мас.ч.); эта смола представляет собой низковязкостную жидкость с вязкостью 0,1-0,2 Па·с; смола ДЭГ-1 содержит 19-29% эпоксидных групп, имеет молекулярную массу 240-320, очень хорошо совместима со смолой ЭТФ, углеводородными растворителями (ацетоном, спиртом, толуолом и др.), наполнителями из оксидов и нитридов металлов и углеродографитовыми наполнителями.To reduce the viscosity of the ETF resin and improve its impregnation of tissue fillers, an ETF resin (97-103 parts by weight) is introduced into the ETF resin - epoxyaliphatic resin DEG-1 (9-15 parts by weight); this resin is a low viscosity liquid with a viscosity of 0.1-0.2 Pa · s; DEG-1 resin contains 19-29% of epoxy groups, has a molecular weight of 240-320, is very well compatible with ETF resin, hydrocarbon solvents (acetone, alcohol, toluene, etc.), fillers from metal oxides and nitrides, and carbon-graphite fillers.

Другие достоинства смеси смол ЭТФ+ДЭГ-1:Other advantages of the mixture of resins ETF + DEG-1:

- смесь обладает высокой стабильностью, практически не меняет своих свойств даже в условиях длительного (до 3-х лет) хранения;- the mixture has high stability, practically does not change its properties even under conditions of long-term (up to 3 years) storage;

- смесь отверждается по схеме "полимеризации", при которой не выделяется никаких побочных продуктов;- the mixture is cured according to the "polymerization" scheme, in which no by-products are emitted;

- смесь имеет оптимальную вязкость (0,1-1 Па·с), при контроле вязкости по вискозиметру В3-4 это соответствует 15-85 с.- the mixture has an optimal viscosity (0.1-1 Pa · s), when controlling the viscosity with a B3-4 viscometer, this corresponds to 15-85 s.

Смесь смол ЭТФ+ДЭГ-1 с такой вязкостью легко заполняет поры (ячейки) диаметром 5-6 мкм. Требуемая при намотке вязкость смеси смол может обеспечиваться сопутствующим намотке нагревом, температура которого для различных составов смол равна 232-353 К, и может поддерживаться системой термостатирования пропиточной ванночки с точностью ±5 К.A mixture of ETF + DEG-1 resins with such viscosity easily fills pores (cells) with a diameter of 5-6 microns. The viscosity of the resin mixture required during winding can be ensured by concomitant winding heating, the temperature of which for different resin compositions is 232-353 K, and can be maintained by the temperature control system of the impregnating bath with an accuracy of ± 5 K.

Жизнеспособность смеси смол ЭТФ+ДЭГ-1 зависит от вязкости, которая может меняться в процессе намотки в связи с процессом структуирования, а ее исходное значение зависит от давности приготовления и условий хранения. Эти факторы следует учитывать при отработке технологического регламента ее переработки в "препреги".The viability of the ETF + DEG-1 resin mixture depends on the viscosity, which can change during the winding process due to the structuring process, and its initial value depends on the cooking time and storage conditions. These factors should be taken into account when working out the technological regulations for its processing into “prepregs”.

Особенно сильно на жизнеспособность смеси смол оказывает температура. Для смеси смол ЭТФ (103 мас.ч.), ДЭГ-1 (15 мас.ч.) и СФ-340А (37 мас.ч.) эта зависимость выглядит следующим образом:Especially strongly on the viability of the resin mixture has a temperature. For a mixture of resins ETF (103 parts by weight), DEG-1 (15 parts by weight) and SF-340A (37 parts by weight), this dependence is as follows:

Температура, КTemperature, K 293293 313313 353353 393393 413413 Температура, °СTemperature ° C 20twenty 4040 8080 120120 140140 ЖизнеспособностьViability 6 суток6 days 3 суток3 days 120 мин120 min 15 мин15 minutes 8 мин8 min

Таким образом, тщательный контроль температуры гибридного связующего является одним из способов поддержания его оптимальной вязкости, а следовательно, и качества пропитки.Thus, careful control of the temperature of the hybrid binder is one of the ways to maintain its optimal viscosity and, consequently, the quality of the impregnation.

Нагрев гибридного связующего в пределах его рабочей температуры (40-70°С) существенно улучшает пропитку даже при меньших количествах наносимого на арматуру гибридного связующего, что дает возможность некоторого регулирования объемного содержания волокнистого наполнителя в композиции. В качестве отвердителя смеси смол ЭТФ-ДЭГ-1 в гибридном связующем по п.17 формулы изобретения использована резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А, хорошо совместимая со смолами ЭТФ и ДЭГ-1 с минимальным содержанием фенола и анилина до 4% (табл.7).Heating the hybrid binder within its operating temperature (40-70 ° C) significantly improves the impregnation even with lower amounts of hybrid binder applied to the reinforcement, which allows some control of the volumetric content of the fibrous filler in the composition. As hardener of the mixture of ETF-DEG-1 resins in the hybrid binder according to claim 17, the rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A was used, which is well compatible with ETF and DEG-1 resins with a minimum phenol and aniline content of up to 4% (Table 7) .

В условиях ФГУП ПО "Авангард", то есть в условиях промышленного изготовления пластиков, оптимальное количество отвердителя должно составлять: до 10% - для смол холодного отверждения, до 40% - для смол горячего отверждения.Under the conditions of FSUE PA Avangard, that is, under the conditions of industrial production of plastics, the optimum amount of hardener should be: up to 10% for cold cured resins, up to 40% for hot cured resins.

Более точное количество вводимого в смесь смол ЭТФ+ДЭГ-1 отвердителя - смолы СФ-340А (31-37 мас.ч.) определялось в процессе отработки технологии изготовления конкретных изделий: дымовых и пусковых труб, контейнеров, цистерн, упруго-гибких ленточных спиралей (УГЛС) и др. Исходили из того, что избыток смолы СФ-340А (более 37 мас.ч.) не приводит к более быстрому или полному отверждению смеси смол, но вызывает коррозию металлов, снижает водостойкость и теплостойкость получаемых на их основе композитов. Недостаток же смолы СФ-340А (менее 31 мас.ч.) замедляет процесс отверждения гибридного связующего по п.17 формулы изобретения или вовсе останавливает его. Ввести же дополнительно или вывести излишек отвердителя уже невозможно, вот почему точность дозировки вводимого отвердителя - смолы СФ-340А должна быть высокой и находиться в пределах 31-37 мас.ч.A more accurate amount of hardener - SF-340A resin (31-37 parts by weight) introduced into the mixture of ETF + DEG-1 resins was determined in the process of testing the manufacturing technology for specific products: chimneys and launch tubes, containers, tanks, elastic flexible tape spirals (UGLS) and others. It was assumed that an excess of SF-340A resin (more than 37 parts by weight) does not lead to faster or more complete curing of the resin mixture, but causes corrosion of metals, reduces the water resistance and heat resistance of the composites obtained on their basis. The lack of resin SF-340A (less than 31 parts by weight) slows down the curing process of the hybrid binder according to claim 17 or completely stops it. It is already impossible to introduce additionally or withdraw excess hardener, which is why the dosage accuracy of the introduced hardener - resin SF-340A should be high and be in the range of 31-37 parts by weight.

Эффективность процесса отверждения гибридного связующего значительно повышается при введении наряду с отвердителем (смолой СФ-340А) других химически активных веществ - кристаллических алюмосиликатов натрия (7-13 мас.ч.), выполняющих функции инициатора и катализатора реакции и влияющих на скорость и глубину протекания процесса отверждения.The efficiency of the curing process of the hybrid binder increases significantly when, along with the hardener (resin SF-340A), other chemically active substances are added - crystalline sodium aluminosilicates (7-13 parts by weight), which act as initiator and catalyst of the reaction and affect the speed and depth of the process curing.

Приведенные здесь рассуждения о точности дозировки вводимых добавок справедливы практически для всех составов гибридного связующего по п.п.1-38 формулы изобретения и особенно для составов по п.п.13-18, 29-38 формулы изобретения.The discussion given here about the accuracy of the dosage of the added additives is valid for almost all compositions of the hybrid binder according to claims 1-38 of the claims, and especially for compositions according to claims 13-18, 29-38 of the claims.

Вводимые в гибридное связующее по п.п.13-18 формулы изобретения кристаллические алюмосиликаты выступают в качестве молекулярного сита. Введение их в гибридное связующее может осуществляться как непосредственным смешиванием со смолой-отвердителем СФ-340А, так и предварительным насыщением смол ЭТФ и ДЭГ-1 парами адсорбируемого отвердителя. Молекулярные сита типа N-цеолита (или алюмосиликаты натрия) увеличивают жизнеспособность гибридных связующих по п.п.13-18 и 29, 32, 35, где в качестве молекулярных сит выступают мелкодисперсный порошкообразный оксид алюминия (п.32 формулы изобретения) или его нитевидные кристаллы (п.35 формулы изобретения).Crystalline aluminosilicates introduced into the hybrid binder according to claims 13-18 of the invention act as molecular sieves. Their introduction into the hybrid binder can be carried out both by direct mixing with the hardener resin SF-340A, and by pre-saturation of the ETF and DEG-1 resins with pairs of adsorbed hardener. Molecular sieves of the N-zeolite type (or sodium aluminosilicates) increase the viability of hybrid binders according to claims 13-18 and 29, 32, 35, where finely dispersed alumina powder (claim 32) or whiskers are used as molecular sieves crystals (p. 35 claims).

Гибридное связующее по п.17 формулы изобретения без антипиренной добавки - трихлорэтилфосфата, обладает невысокой огнестойкостью, кислородный индекс у такого связующего находится в пределах 45-50%, введение в гибридное связующее по п.17 формулы изобретения еще и антипиренной добавки в виде трихлорэтилфосфата в количестве 7-23 мас.ч. повышает огнестойкость композитов на его основе на 10-20%, кислородный индекс (КИ), характеризующий огнестойкость материалов, находится уже в пределах 51-55%.The hybrid binder according to claim 17 of the claims without a flame retardant additive - trichloroethyl phosphate, has low fire resistance, the oxygen index of such a binder is in the range of 45-50%, the addition of a flame retardant additive in the form of trichloroethyl phosphate in the amount of trichloroethyl phosphate in the hybrid binder according to claim 17 7-23 parts by weight increases the fire resistance of composites based on it by 10-20%, the oxygen index (CI) characterizing the fire resistance of materials is already in the range of 51-55%.

Кроме того, введение трихлорэтилфосфата в гибридное связующее по п.17 формулы изобретения снижает его вязкость, то есть гибридное связующее с антипиренной добавкой (трихлорэтилфосфатом) становится низковязким связующим, с вязкостью до 0,1-1 Па·с, что способствует (кроме жизнеспособности гибридного связующего) повышению технологичности и экономичности производства, процесс отверждения такого гибридного связующего может происходить по схеме "полимеризации", при которой не выделяется никаких побочных продуктов. Кроме того, "полимеризация" гибридного связующего по п.17 формулы изобретения с добавками трихлорэтилфосфата может проходить при достаточно низких давлениях (0,1-0,5 МПа) и при этом в материалах пластиков на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканных наполнителей при "полимеризации" не происходит появление в пластиках пор, трещин и других дефектов, снижающих их прочность.In addition, the introduction of trichloroethyl phosphate in the hybrid binder according to claim 17 reduces its viscosity, i.e., a hybrid binder with a flame retardant additive (trichlorethyl phosphate) becomes a low viscosity binder with a viscosity of up to 0.1-1 Pa · s, which contributes (in addition to the viability of the hybrid binder) to increase the manufacturability and economy of production, the curing process of such a hybrid binder can occur according to the "polymerization" scheme, in which no by-products are emitted. In addition, the "polymerization" of the hybrid binder according to claim 17 with trichloroethyl phosphate additives can take place at sufficiently low pressures (0.1-0.5 MPa) and in plastic materials based on the hybrid binder according to claim 17 and during "polymerization" of tissue fillers, pores, cracks and other defects that reduce their strength do not appear in plastics.

Основным методом отверждения гибридного связующего по п.17 формулы изобретения является термохимический. Термохимическое отверждение пластиков обычно осуществляется при конвективном нагреве их в печах, чаще всего, в электрических, автоклавах, при контактном нагреве в пресс-формах, обогреваемых ТЭНами - термоэлектрическими нагревателями, а также газообразными и/или жидкими теплоносителями.The main method of curing the hybrid binder according to claim 17 is a thermochemical. Thermochemical curing of plastics is usually carried out by convectively heating them in furnaces, most often in electric, autoclaves, by contact heating in molds heated by heating elements - thermoelectric heaters, as well as gaseous and / or liquid heat carriers.

Интенсификация термохимического метода отверждения, например, вакуумирование отверждаемого изделия, позволяет улучшать не только свойства получаемого материала (на 10-15% повысить прочность, на 40-50% снизить разброс значений прочности, в 2 раза уменьшить пористость), но и технологические характеристики процесса: снизить температуру отверждения на 30-50°С и сократить продолжительность процесса отверждения на 0,5-1 час. Более активно процессы термохимического отверждения гибридных связующих по п.п.13-38 формулы изобретения могут интенсифицироваться при одновременном воздействии магнитного поля напряженностью 120-1100 Э.The intensification of the thermochemical curing method, for example, the evacuation of a cured product, allows to improve not only the properties of the material obtained (increase the strength by 10-15%, reduce the dispersion of strength values by 40-50%, reduce the porosity by 2 times), but also the technological characteristics of the process: reduce the curing temperature by 30-50 ° C and reduce the duration of the curing process by 0.5-1 hours. More actively, the processes of thermochemical curing of hybrid binders according to claims 13-38 of the claims can be intensified under the influence of a magnetic field with a strength of 120-1100 E.

Наиболее эффективно применение гибридного связующего по п.17 формулы изобретения для получения теплозащитных пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п). Это гибридное связующее содержит в своем составе (в отличие от гибридного связующего по п.1 формулы изобретения) кристаллические алюмосиликаты натрия (7-13 мас.ч.) и трихлорэтилфосфат (7-23 мас.ч.).The most effective is the use of a hybrid binder according to claim 17 for obtaining heat-protective plastics based on TEMC-k fabrics (p). This hybrid binder contains (unlike the hybrid binder according to claim 1) crystalline sodium aluminosilicates (7-13 parts by weight) and trichloroethyl phosphate (7-23 parts by weight).

Алюмосиликаты натрия использованы в этом составе гибридного связующего для повышения его жизнеспособности (в сравнении с составом по п.1 формулы изобретения) примерно в 2-3,5 раза, а трихлорэтилфосфат - для повышения огнестойкости пластиков на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п), а также улучшения их теплостойкости, термостабильности и технологичности переработки.Sodium aluminosilicates are used in this composition of the hybrid binder to increase its viability (in comparison with the composition according to claim 1) by about 2-3.5 times, and trichloroethyl phosphate - to increase the fire resistance of plastics based on the hybrid binder according to claim 17 and fabrics TEMS-k (p), as well as improving their heat resistance, thermal stability and processability of processing.

Трихлорэтилфосфат - антипирен, жидкость с вязкостью 0,1-1 Па·с, препарат, предохраняющий пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения от самовоспламенения и самостоятельного горения. Наиболее эффективно применение трихлорэтилфосфата и алюмосиликатов натрия в составе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения для получения пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п).Trichloroethyl phosphate is a flame retardant, a fluid with a viscosity of 0.1-1 Pa · s, a drug that protects plastics based on a hybrid binder according to claim 17 from self-ignition and self-combustion. The most effective is the use of trichloroethyl phosphate and sodium aluminosilicates as part of a hybrid binder according to claim 17 for the preparation of plastics based on it and TEMC-k fabrics (p).

Эти ткани, состоящие из капроновых и полифеновых нитей, покрыты сополимером тетрафторэтилена с винилиденфторидом (40-55 мас.ч)., содержащим в своем составе: гексахлорбензол (15-20 мас.ч.), трехокись сурьмы (15-20 мас.ч.) и сажу (15-20 мас.ч.).These fabrics, consisting of nylon and polyphene filaments, are coated with a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride (40-55 parts by weight)., Containing in its composition: hexachlorobenzene (15-20 parts by weight), antimony trioxide (15-20 parts by weight) .) and soot (15-20 parts by weight).

Пропитанные теплостойким гибридным связующим по п.17 формулы изобретения (с трихлорэтилфосфатом и алюмосиликатами состава Al2O3+SiO3 в соотношениях от 1:1 до 1:0,1) эти ткани в процессе переработки образуют теплозащитные пластики с высокими сублимирующими (эффективная энтальпия - (3,5-4,5)·106 Дж/кг, электростатическими (удельное поверхностное сопротивление (2,5-3,6)·105 Ом, удельное объемное сопротивление (5,6-6,2)·104 Ом·см) и тепло-огнеэрозионными (кислородный индекс 55-60%) свойствами.Impregnated with the heat-resistant hybrid binder according to claim 17 of the claims (with trichloroethyl phosphate and aluminosilicates of the composition Al 2 O 3 + SiO 3 in ratios from 1: 1 to 1: 0.1), these fabrics form heat-protective plastics with high sublimation during processing (effective enthalpy - (3.5-4.5) · 10 6 J / kg, electrostatic (specific surface resistance (2.5-3.6) · 10 5 Ohm, specific volume resistance (5.6-6.2) · 10 4 Ohm · cm) and heat-refractory (oxygen index 55-60%) properties.

Эти материалы поглощают большое количество тепла при разложении и, кроме того, эффективно защищают изделия, изготовленные из композиционных волокнистых материалов, от возникновения и накопления на их поверхностях зарядов статического электричества, которое происходит в процессе их эксплуатации.These materials absorb a large amount of heat during decomposition and, in addition, effectively protect products made from composite fibrous materials from the appearance and accumulation of static electricity charges on their surfaces that occurs during their operation.

Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) обладают следующими свойствами:Plastics based on a hybrid binder according to claim 17 of the claims and TEMC-k (p) tissues have the following properties:

- они технологичны при изготовлении, формование материалов покрытия производится методами намотки по технологии изготовления силовых оболочек изделий (табл.14) или методами прессования (табл.15);- they are technological in the manufacture, molding of coating materials is carried out by winding methods of manufacturing technology of power shells of products (table 14) or by pressing methods (table 15);

- они гарантируют стабильные геометрические размеры изделий (с точностью до ±0,1-0,25 мм), так как их размеры обеспечиваются только количеством слоев и геометрией технологической оснастки;- they guarantee stable geometric dimensions of the products (with an accuracy of ± 0.1-0.25 mm), since their dimensions are provided only by the number of layers and the geometry of the technological equipment;

- они обладают долговременным антистатическим эффектом (до 25 лет) при температурах эксплуатации ±50°С и относительной влажности до 98%;- they have a long-term antistatic effect (up to 25 years) at operating temperatures of ± 50 ° C and relative humidity up to 98%;

- они сохраняют антистатический эффект при различных условиях эксплуатации;- they retain an antistatic effect under various operating conditions;

- они стойки к воздействию ультрафиолетовых, ультразвуковых, электромагнитных, радиационных и СВЧ излучений;- they are resistant to ultraviolet, ultrasonic, electromagnetic, radiation and microwave radiation;

- они стойки к воздействию воды, различных агрессивных сред (кислот, щелочей, морской воды и др.), различных углеводородных растворителей, масел, смазок, нефтепродуктов, а также средств ДДД (дегазации, дезактивации и дезинфекции) и ОВ (огневых воздействий).- they are resistant to water, various aggressive environments (acids, alkalis, sea water, etc.), various hydrocarbon solvents, oils, lubricants, oil products, as well as DDD (degassing, deactivating and disinfecting) and explosives (fire).

Наличие в составе композитов на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) трихлорэтилфосфата, гексахлорбензола, трехокиси сурьмы, а также полифеновых и/или капроновых волокон с малым коксовым числом и сажи обеспечивает материалам высокий сублимирующий эффект.The presence of trichlorethylphosphate, hexachlorobenzene, antimony trioxide, as well as polyphene and / or kapron fibers with a low coke number and carbon black in the composites based on the hybrid binder according to claim 17 and the TECS-k (p) fabrics provides materials with a high sublimating effect.

Температура сублимации для пластиков на основе тканей ТЭМС-п и гибридного связующего по п.17 формулы изобретения - 650-800°С, а для пластиков на основе тканей ТЭМС-к и гибридного связующего по п.17 формулы изобретения - 350-450°С.The sublimation temperature for plastics based on TEMS-k fabrics and a hybrid binder according to claim 17 is 650-800 ° C, and for plastics based on TEMS-k fabrics and a hybrid binder according to claim 17 is 350-450 ° C .

Кроме того, такие пластики имеют высокие физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства (табл.25, 26), а при эксплуатации имеют незначительные газовыделения: при 20±5°С - этиловый спирт, ацетон; при 50±5°С - этиловый спирт, бутиловый спирт, ацетон, формальдегид, фенол, эпихлоргидрин, анилин.In addition, such plastics have high physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties (Tables 25, 26), and during operation have insignificant gas emissions: at 20 ± 5 ° C - ethyl alcohol, acetone; at 50 ± 5 ° С - ethyl alcohol, butyl alcohol, acetone, formaldehyde, phenol, epichlorohydrin, aniline.

Таблица 25
Физические и теплофизические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) при температурах 20±1°С
Table 25
Physical and thermophysical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 17 of the claims and TEMS-k (p) fabrics at temperatures of 20 ± 1 ° С
Наименование характеристикиName of characteristic Значение характеристикиCharacteristic Value Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) и полифеновой ткани ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)Hybrid binder based plastics according to claim 17 of the claims (40-50 parts by weight) and TEMS-p polyphene fabric (50-60 parts by weight) Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) и капроамидной ткани ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)Plastics based on a hybrid binder according to claim 17 of the claims (40-50 parts by weight) and caproamide tissue TEMS-k (50-60 parts by weight) Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,7-1,821.7-1.82 1,27-1,311.27-1.31 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0.30.3 0,40.4 Коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытиеPair sliding friction coefficient: heat-proof coating - anti-friction coating 0,0920,092 0,0940,094 Коэффициент теплопроводности, Вт/м·КThe coefficient of thermal conductivity, W / m · K 0,19-0,230.19-0.23 0,18-0,190.18-0.19 Коэффициент температуропроводности, ·106, м2The coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s 0,12-0,130.12-0.13 0,13-0,170.13-0.17 Удельная теплоемкость, кДж/кг·КSpecific heat, kJ / kg · K 0,91-1,360.91-1.36 0,89-0,90.89-0.9

Таблица 26
Теплозащитные и антистатические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 26
Thermal protective and antistatic properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 17 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Наименование характеристикиName of characteristic Значения характеристикиCharacteristic Values Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) и полифеновой ткани ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)Hybrid binder based plastics according to claim 17 of the claims (40-50 parts by weight) and TEMS-p polyphene fabric (50-60 parts by weight) Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) и капроамидной ткани ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)Plastics based on a hybrid binder according to claim 17 of the claims (40-50 parts by weight) and caproamide tissue TEMS-k (50-60 parts by weight) Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,5-2.82.5-2.8 3,5-4,23,5-4,2 Средний линейный унос при скорости газового потока 500 м/с и тепловом потоке 3,5·106 Вт/м2, мм/секThe average linear ablation at a gas flow velocity of 500 m / s and a heat flux of 3.5 · 10 6 W / m 2 , mm / s 0,60.6 0,50.5 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 700-800700-800 350-450350-450 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,3-2,72.3-2.7 4,1-4,34.1-4.3 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,7-1,91.7-1.9 2,6-2,82.6-2.8 Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,3-5,45.3-5.4 5,8-6,15.8-6.1

Выводы и рекомендацииConclusions and recommendations

Материалы на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) можно отнести:The materials based on the hybrid binder according to claim 17 and the TEMC-k (p) fabrics can be attributed to:

- к классу теплозащитных антистатических сублимирующих материалов (ТАСМ), так как они поглощают большое количество тепла при разложении и не накапливают на своих поверхностях при эксплуатации зарядов статического электричества;- to the class of heat-protective antistatic sublimation materials (TASM), since they absorb a large amount of heat during decomposition and do not accumulate on their surfaces during the operation of charges of static electricity;

- более технологичны в переработке в композиты методами намотки;- more technological in processing into composites by winding methods;

- более эффективны по теплозащитным и антистатическим свойствам, чем пластик-прототип на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13;- more effective in heat-shielding and antistatic properties than a plastic prototype based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A and fiberglass T-13;

- на поверхностях обоих пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.17 формулы изобретения не происходит накопления зарядов статического электричества - электрический заряд исчезает с поверхностей этих пластиков раньше, чем удается его определить, то есть данные пластики можно отнести к классу антистатических полимеров;- on the surfaces of both plastics based on TEMS-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 17, no charges of static electricity accumulate - the electric charge disappears from the surfaces of these plastics before it can be determined, that is, these plastics can be attributed to the class of antistatic polymers;

- оба материала - биокомпонентные композиты, они биостойки, стойки к воздействию практически всех излучений (за исключением радиационных и СВЧ излучений);- both materials are biocomponent composites, they are biostable, resistant to almost all radiation (except for radiation and microwave radiation);

- оба материала обладают высокой коррозионно-износостойкостью, а также стойки к воздействию средств ДДД, ОВ, морской воды, кислот, щелочей, практически всех углеводородных растворителей, а также масел, смазок, антистатических присадок типа АСП-1 и "Сигбол" и других агрессивных сред.- both materials have high corrosion and wear resistance, and are resistant to the effects of DDD, OV, sea water, acids, alkalis, almost all hydrocarbon solvents, as well as oils, lubricants, antistatic additives such as ASP-1 and Sigbol and other aggressive wednesday

Однако оба материала имеют низкие физико-механические характеристики:However, both materials have low physical and mechanical characteristics:

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПа (кгс/мм2) - 130-160 (13-16);- ultimate tensile stress in the direction of the base, MPa (kgf / mm 2 ) - 130-160 (13-16);

- модуль упругости при растяжении в направлении основы, ГПа (кгс/мм2) - 3,0-3,2 (300-320);- modulus of tensile elasticity in the direction of the base, GPa (kgf / mm 2 ) - 3.0-3.2 (300-320);

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа (кгс/мм2) - 100-120 (10-12);- destructive stress during bending, MPa (kgf / mm 2 ) - 100-120 (10-12);

- разрушающее напряжение при смятии, МПа (кгс/мм2) - 110-130 (11-13);- destructive stress during crushing, MPa (kgf / mm 2 ) - 110-130 (11-13);

- разрушающее напряжение при отрыве, ГПа (кгс/мм2):- breaking stress at separation, GPa (kgf / mm 2 ):

от конструкционного стеклопластика СКН-21 - 10-15 (100-150),from structural fiberglass SKN-21 - 10-15 (100-150),

от конструкционного стеклопластика СКН-24 - 15-20 (150-200);from structural fiberglass SKN-24 - 15-20 (150-200);

- температура начала интенсивной диструкции, °С - 300-800;- the temperature of the onset of intense distraction, ° C - 300-800;

- температура длительной эксплуатации, °С - 250-350.- temperature of long-term operation, ° C - 250-350.

Пластики на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) практически не снижают своих физико-механических и теплофизических характеристик в течение 10 лет (в условиях хранения в отапливаемом помещении) и в течение 3 лет (в условиях неотапливаемого помещения). Замечено снижение теплозащитных свойств пластиков при длительном хранении - на 10-15%, электрических и электростатических свойств - на 15-20%, а межслоевой прочности на сдвиг и отрыв - на 10-20% и 25-30%, соответственно.The plastics based on the hybrid binder according to claim 17 and the TEMS-k (p) fabrics practically do not reduce their physical, mechanical and thermophysical characteristics for 10 years (when stored in a heated room) and for 3 years (under unheated premises). A decrease in the heat-shielding properties of plastics during long-term storage was noted by 10-15%, electrical and electrostatic properties by 15-20%, and interlayer shear and tear strengths by 10-20% and 25-30%, respectively.

Гарантийный срок эксплуатации таких пластиков при температурах ±50°С и относительной влажности до 98% - 20 лет. Пластики этого типа рекомендуются заявителем - ФГУП ПО "Авангард" в качестве теплозащитных износо-коррозионностойких материалов для защиты внутренних или наружных поверхностей изделий из стекло-угле-боро-органопластика от высокотемпературных газодинамических прогревов, накопления статического электричества и воздействия агрессивных сред.The warranty period of operation of such plastics at temperatures ± 50 ° С and relative humidity up to 98% is 20 years. Plastics of this type are recommended by the applicant - FSUE PO Avangard as heat-protective wear-corrosion-resistant materials for protecting the internal or external surfaces of glass-carbon-boron-organoplastics from high-temperature gas-dynamic heating, the accumulation of static electricity and exposure to aggressive environments.

Способ получения гибридного связующего по п.17 формулы изобретения состоит из трех ключевых этапов.The method for producing a hybrid binder according to claim 17 consists of three key steps.

Вначале известным вышеописанным способом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (первый этап), затем его насыщают парами алюмосиликата натрия с получением гибридного связующего по п.13 формулы изобретения (второй этап), а затем это гибридное связующее вводят в реактор-смеситель, добавляют в него антипиренную добавку - трихлорэтилфосфат в количестве 7-23 мас.ч. и перемешивают его с компонентами гибридного связующего по п.13 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С (третий этап).First, the hybrid binder according to claim 1 (the first step) is obtained by the known method described above (the first step), then it is saturated with sodium aluminosilicate vapors to obtain the hybrid binder according to claim 13 (the second step), and then this hybrid binder is introduced into the mixer reactor, add to it a flame retardant additive - trichloroethyl phosphate in the amount of 7-23 parts by weight and mix it with the components of the hybrid binder according to item 13 of the claims at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C (third stage).

Эффективность применения гибридного связующего по п.18 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 18, a method for its preparation

Гибридное связующее по п.18 формулы изобретения отличается от основного гибридного связующего по п.1 формулы изобретения введенными добавками: кристаллическим алюмосиликатом натрия - 7-13 мас.ч. (вводится в гибридное связующее для повышения его жизнеспособности) и целой группой антипиренов, состоящей из гексахлорбензола (2-13 мас.ч.), трихлорэтилфосфата (2-13 мас.ч.), четыреххлористого углерода (2-13 мас.ч.), трехокиси сурьмы (2-13 мас.ч.) и хладона (2-13 мас.ч.).The hybrid binder according to claim 18 differs from the main hybrid binder according to claim 1 by the added additives: crystalline sodium aluminosilicate - 7-13 parts by weight (introduced into the hybrid binder to increase its viability) and a whole group of flame retardants consisting of hexachlorobenzene (2-13 parts by weight), trichloroethyl phosphate (2-13 parts by weight), carbon tetrachloride (2-13 parts by weight) antimony trioxide (2-13 parts by weight) and freon (2-13 parts by weight).

Наиболее эффективно использование гибридного связующего по п.18 формулы изобретения для получения на его основе и тканей ТЭМС-к(п) теплозащитных антистатических сублимирующих материалов (ТАСМ), поскольку они в своем составе (в покрывном сополимере из тетрафторэтилена с винилифторторидом (50-55 мас.ч.) полифеновых и капроновых нитей) содержит дополнительную группу антипиренов, состоящую из гексахлорбензола (15-20 мас.ч.), трехокиси сурьмы (10-15 мас.ч.) и сажи (15-20 мас.ч.). Полифеновые и капроновые волокна образуют "ядро" полимерных нитей с малым коксовым числом.The most effective use of the hybrid binder according to claim 18 for the production of TEMS-k (p) heat-protective antistatic sublimation materials (TASM) based on it and fabrics, since they are in their composition (in a coating copolymer of tetrafluoroethylene with vinyl fluoride (50-55 wt. .h.) of polyphene and kapron filaments) contains an additional group of flame retardants consisting of hexachlorobenzene (15-20 parts by weight), antimony trioxide (10-15 parts by weight) and soot (15-20 parts by weight). Polyphene and kapron fibers form the "core" of polymer filaments with a low coke number.

Наличие электропроводящего наполнителя - сажи в составе композитов на основе гибридного связующего по п.18 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) обеспечивает пластикам высокие электростатические характеристики (удельное поверхностное сопротивление - 1,9-3,5·105 Ом и высокое удельное объемное сопротивление - 6-6,5·104 Ом·см).The presence of an electrically conductive filler - soot in the composition of composites based on a hybrid binder according to claim 18 and TEMS-k (p) fabrics provides plastics with high electrostatic characteristics (specific surface resistance - 1.9-3.5 · 10 5 Ohms and high specific volume resistance - 6-6.5 · 10 4 Ohm · cm).

Наличие в составе композитов антипиренов: гексахлорбензола, трихлорэтилфосфата, четыреххлористого углерода, трехокиси сурьмы, хладона и волокон с малым коксовым числом - из капрона и полифена - обеспечивает пластикам высокий сублимирующий эффект (эффективная энтальпия для пластиков на основе гибридного связующего по п.18 формулы изобретения и тканей ТЭМС-п - 3,5·106 Дж/кг, температура сублимации - 750-800°С; эффективная энтальпия для пластиков на основе гибридного связующего по п.18 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к - 4,5·106 Дж/кг, температура сублимации - 350-450°С).The presence of flame retardants in the composites: hexachlorobenzene, trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride, antimony trioxide, chladone and fibers with a low coke number - from capron and polyphene - provides plastics with a high sublimation effect (effective enthalpy for plastics based on a hybrid binder according to claim 18 and TEMS-p fabrics - 3.5 · 10 6 J / kg, sublimation temperature - 750-800 ° С; effective enthalpy for plastics based on a hybrid binder according to claim 18 and TEMS-k fabrics - 4.5 · 10 6 J / kg, temperature su limatsii - 350-450 ° C).

Вышеназванные композиты обладают и высокой огнестойкостью: кислородный индекс для пластиков на основе тканей ТЭМС-п и гибридного связующего по п.18 формулы изобретения - 57-59%, для пластиков на основе тканей ТЭМС-к и гибридного связующего по п.18 формулы изобретения - 55-57%.The above composites also have high fire resistance: the oxygen index for plastics based on TEMS-p fabrics and a hybrid binder according to claim 18 is 57-59%, for plastics based on TEMS-k fabrics and a hybrid binder according to claim 18 55-57%.

Кроме того, введение гексахлорбензола, трихлорэтилфосфата, четыреххлористого углерода и хладона по 2-13 мас.ч. каждого вида антипиренов снижает вязкость гибридного связующего до 0,1-0,5 Па·с и улучшает его технологические свойства: адгезию к волокнам, хорошую их смачиваемость, а также повышает сдвиговые (на 20-30%) и отрывные (на 30-40%) характеристики пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.18 формулы изобретения.In addition, the introduction of hexachlorobenzene, trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride and chladone in 2-13 wt.h. each type of flame retardant reduces the viscosity of the hybrid binder to 0.1-0.5 Pa · s and improves its technological properties: adhesion to the fibers, their good wettability, and also increases shear (by 20-30%) and tear-off (by 30-40 %) characteristics of plastics based on TEMC-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 18.

Двойная добавка трехокиси сурьмы (2-13 мас.ч. в гибридном связующем по п.18 формулы изобретения и 10-15 мас.ч. - в составе покрытия полифеновых или капроновых тканей ТЭМС-к(п) - позволяет повысить износо-коррозионную стойкость пластиков на основе гибридного связующего по п.18 формулы изобретения, а также улучшить их антифрикционные свойства (коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие на основе тканей ТЭМС-к(п) - антифрикционное покрытие - 0,089-0,96).The double addition of antimony trioxide (2-13 parts by weight in a hybrid binder according to claim 18 and 10-15 parts by weight as a part of the coating of polyphene or kapron fabrics TEMS-k (p) - allows to increase the wear and corrosion resistance plastics based on a hybrid binder according to claim 18, as well as to improve their antifriction properties (pair sliding friction coefficient: thermal protection coating based on TEMS-k fabrics (p) - antifriction coating - 0.089-0.96).

Пластики такого состава имеют высокие физические, теплофизические, теплозащитные, сублимирующие и антистатические свойства, которые находятся на уровне значений показателей пластиков на основе гибридного связующего по п.17 формулы изобретения (табл.25, 26).Plastics of this composition have high physical, thermophysical, heat-shielding, sublimating and antistatic properties, which are at the level of plastic indicators based on the hybrid binder according to claim 17 (Tables 25, 26).

Способ получения гибридного связующего по п.18 формулы изобретения состоит из трех ключевых этапов.The method for producing the hybrid binder of claim 18 consists of three key steps.

Вначале известным вышеописанным способом получают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (первый этап), затем его насыщают парами алюмосиликата натрия с получением гибридного связующего по п.13 формулы изобретения (второй этап), а затем это гибридное связующее вводят в реактор-смеситель, добавляют в него антипиренные добавки: 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы, 2-13 мас.ч. хладона и перемешивают их с компонентами гибридного связующего по п.13 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим равномерным охлаждением до температур 20±1°С (третий этап).First, the hybrid binder according to claim 1 (the first step) is obtained by the known method described above (the first step), then it is saturated with sodium aluminosilicate vapors to obtain the hybrid binder according to claim 13 (the second step), and then this hybrid binder is introduced into the mixer reactor, add flame retardants to it: 2-13 parts by weight trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride, 2-13 parts by weight antimony trioxide, 2-13 parts by weight hladon and mix them with the components of the hybrid binder according to item 13 of the claims at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per one ton of the finished product, followed by uniform cooling to 20 ± 1 ° C (third stage).

Эффективность применения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 19, a method for its preparation

В гибридном связующем по п.19 формулы изобретения для модификации свойств пластиков на его основе использована антистатическая добавка - сажа и/или углеродографитовые смеси с соотношением ингредиентов углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1 в количестве 7-18 мас.ч.In the hybrid binder according to claim 19 for the modification of the properties of plastics based on it, an antistatic additive is used - carbon black and / or carbon-graphite mixtures with a ratio of carbon to graphite ingredients from 1: 1 to 1: 0.1 in the amount of 7-18 wt.h .

Сажа и углеродографитовые смеси относятся к химическим соединениям, содержащим углерод, свыше 85% всех известных химических соединений содержит углерод, а органическая химия по существу является химией углерода.Soot and carbon-graphite mixtures are carbon compounds, over 85% of all known chemical compounds contain carbon, and organic chemistry is essentially carbon chemistry.

Сажа - это технический углерод, дисперсный материал черного цвета, образующийся в результате сгорания и/или термического разложения углеводородов. Состоит из сферических частиц размером до 300 мкм.Soot is carbon black, a black particulate material resulting from the combustion and / or thermal decomposition of hydrocarbons. Consists of spherical particles up to 300 microns in size.

Углерод (С) - химический элемент, основные кристаллические модификации углерода - алмаз и графит. При нормальных условиях углерод химически инертен, при высоких температурах он соединяется со многими элементами, углерод - сильный окислитель.Carbon (C) is a chemical element, the main crystalline modifications of carbon are diamond and graphite. Under normal conditions, carbon is chemically inert, at high temperatures it combines with many elements, carbon is a strong oxidizing agent.

Значительное количество углерода входит в состав природных ископаемых - уголь, природные газы - метан, бутан, ацетилен и т.д., нефть, спирт, ацетон, толуол и др.A significant amount of carbon is a part of natural resources - coal, natural gases - methane, butane, acetylene, etc., oil, alcohol, acetone, toluene, etc.

Углерод обладает уникальной способностью образовывать огромное количество соединений, которые могут состоять практически из неорганического числа атомов углерода.Carbon has the unique ability to form a huge number of compounds, which can consist practically of an inorganic number of carbon atoms.

Основные углеродосодержащие минералы - карбонаты. Углерод обладает рядом ценных свойств, к которым относятся:The main carbon-containing minerals are carbonates. Carbon has a number of valuable properties, which include:

- термостойкость;- heat resistance;

- высокая температура плавления и кипения;- high melting and boiling points;

- хорошая тепло- и электропроводность;- good heat and electrical conductivity;

- химическая инертность.- chemical inertness.

Основным сырьем для промышленного производства углерода служит нефтяной кокс, ламповая и газовая сажа и др.The main raw materials for the industrial production of carbon are petroleum coke, lamp and gas soot, etc.

Путем обработки этих материалов связующими (смолами) получают углерод различных видов, который затем под действием температуры ≈2700°С очищают и превращают в графит. В табл.27 приведены основные физико-механические, электростатические и электрические свойства углерода и графита.By treating these materials with binders (resins), various types of carbon are obtained, which are then purified and converted into graphite under the influence of a temperature of ≈2700 ° С. Table 27 summarizes the main physicomechanical, electrostatic, and electrical properties of carbon and graphite.

Таблица 27
Основные физико-механические, электростатические и электрические свойства углерода и графита
Table 27
The main physicomechanical, electrostatic and electrical properties of carbon and graphite
Наименование показателейThe name of indicators УглеродCarbon ГрафитGraphite СтруктураStructure неоднороднаяheterogeneous упорядоченнаяordered Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,3-1,81.3-1.8 1,5-2,01.5-2.0 Твердость по склероскопуScleroscope hardness 70-90 (для углерода из кокса)70-90 (for carbon from coke) 24-45 (для графита электротехнического)24-45 (for graphite electrical) Температура плавления, °СMelting point, ° С >3600> 3600 >3600> 3600 Модуль упругости, кгс/мм2 The modulus of elasticity, kgf / mm 2 300-660300-660 470-980470-980 Электропроводность при 20°С, кал(см·сек·град)Electrical conductivity at 20 ° С, cal (cm · sec · deg) 0,10.1 0,380.38 Удельное объемное сопротивление, ·106, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 6 , Ohm · cm 50805080 700700

Существует несколько модификаций графита, из которых самые распространенные:There are several modifications of graphite, of which the most common:

- натуральный графит, минерал - наиболее распространенная и устойчивая в земной коре гексагональная полиморфная модификация углерода, добываемая в порошкообразной форме, структура слоистая, представляет собой темно-серые до черных кристаллы различной дисперсности с твердостью 1-2 МПа, плотностью до 2,2 г/см3. Натуральный графит содержит различные загрязнения и отличается недостаточной плотностью, а потому его введение в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения (с целью повышения теплостойкости пластиков на его основе) недостаточно эффективно;- natural graphite, mineral - the most common and stable hexagonal polymorphic carbon modification in the earth’s crust, produced in powder form, the structure is layered, it is dark gray to black crystals of different dispersion with a hardness of 1-2 MPa, density up to 2.2 g / cm 3 . Natural graphite contains various impurities and is characterized by insufficient density, and therefore its introduction into a hybrid binder according to claim 19 of the claims (in order to increase the heat resistance of plastics based on it) is not effective enough;

- технический графит представляет собой поликристаллический жаропрочный материал, получаемый смешиванием наполнителя - обожженного нефтяного кокса и связующего - каменноугольного пека. Такую смесь формуют и обжигают в инертной среде, а для ускорения роста кристаллов материал нагревают до температур 1900-3100°С. Введение таких смесей в гибридные связующие по п.19 формулы изобретения с целью повышения их термостойкости высокоэффективно, но очень дорого;- technical graphite is a polycrystalline refractory material obtained by mixing a filler - calcined petroleum coke and a binder - coal tar pitch. Such a mixture is molded and fired in an inert medium, and to accelerate the growth of crystals, the material is heated to temperatures of 1900-3100 ° C. The introduction of such mixtures into hybrid binders according to claim 19 in order to increase their heat resistance is highly effective, but very expensive;

- сухие коллоидно-графитовые препараты, представляющие собой высокодисперсные порошки термографита или естественного графита (ТУ 113-08048-63-90). Такие сухие коллоидно-графитовые препараты могут применяться:- dry colloidal graphite preparations, which are highly dispersed powders of thermographite or natural graphite (TU 113-08048-63-90). Such dry colloidal graphite preparations can be used:

- в качестве компонентов для приготовления графитовых смесей и технологических смазок;- as components for the preparation of graphite mixtures and technological lubricants;

- в качестве добавки для получения химически стойких и антикоррозионных пластиковых покрытий;- as an additive to obtain chemically resistant and anti-corrosion plastic coatings;

- в качестве добавки - пластификатора;- as an additive - a plasticizer;

- в качестве наполнителя при производстве антифрикционных пластиков из композиционных волокнистых материалов;- as a filler in the production of antifriction plastics from composite fibrous materials;

- как компонент связующих (смол) для пропитки стеклянных и прорезиненных тканей;- as a component of binders (resins) for the impregnation of glass and rubberized fabrics;

- как компонент связующих, применяемых для защиты поверхностей изделий от высокоэнтальпийных газовых потоков;- as a component of binders used to protect the surfaces of products from highly enthalpy gas flows;

- как компонент связующих, применяемых для защиты изделий из композиционных материалов от возникновения и накопления статического электричества на их поверхностях, которое происходит в процессе их эксплуатации.- as a component of binders used to protect products from composite materials from the occurrence and accumulation of static electricity on their surfaces, which occurs during their operation.

Примечание - Явление образования зарядов статического электричества на поверхностях композиционных материалов является нежелательным, а во многих случаях, например, в авиа-космической и авиационной технике, и недопустимым, так как их присутствие может привести к нарушению процессов эксплуатации изделий, а иногда и к выходу их из строя.Note - The phenomenon of formation of charges of static electricity on the surfaces of composite materials is undesirable, and in many cases, for example, in aerospace and aviation technology, and unacceptable, since their presence can lead to disruption of the processes of operation of products, and sometimes to their exit out of service.

В технике материалы, предотвращающие возникновение и накопление статического электричества, принято называть антистатиками. Антистатик должен обладать следующими свойствами:In technology, materials that prevent the occurrence and accumulation of static electricity are commonly called antistatic agents. Antistatic should have the following properties:

- долговременным антистатическим действием до 50 лет и более - для покрытий деталей и узлов газоотводящих стволов из композиционных волокнистых материалов дымовых труб, и до 20 лет - для деталей и узлов авиа-космической техники;- long-term antistatic action of up to 50 years or more - for coating parts and assemblies of exhaust pipes from composite fiber materials of chimneys, and up to 20 years - for parts and assemblies of aerospace engineering;

- сохранять антистатический эффект при различных условиях эксплуатации;- maintain an antistatic effect under various operating conditions;

- быть стойким к ультрафиолетовому излучению, трению, действию влаги, различных агрессивных сред и растворителей.- be resistant to ultraviolet radiation, friction, moisture, various aggressive environments and solvents.

Целью введения в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения углеродосодержащих компонентов являлась разработка на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п) антистатических пластиков сублимирующего типа, удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям.The purpose of introducing into the hybrid binder according to claim 19 the carbon-containing components was the development on the basis of this binder and TEMS-k (p) fabrics of antistatic plastics of the sublimation type that satisfy the above requirements.

Для получения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения готовили 50% растворы гибридного связующего по п.1 формулы изобретения в смесях растворителей (ацетон-спирт-толуол в соотношении 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) следующих составов, в мас.ч.:To obtain a hybrid binder according to claim 19, 50% solutions of the hybrid binder according to claim 1 in solvent mixtures (acetone-alcohol-toluene in a ratio of 1: (0.5-0.6) :( 0.1- 0.2) of the following compositions, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа в виде сферических частиц размером 1-100 мкм - 7-18.- carbon black in the form of spherical particles with a size of 1-100 microns - 7-18.

Полученными растворами пропитывали СВМ-волокно и подсушивали на воздухе в течение 15-20 минут. Затем проводили отверждение связующего на волокне, находящемся в натянутом состоянии в термокамере, в режиме:The resulting solutions were impregnated with CBM fiber and dried in air for 15-20 minutes. Then spent the curing of the binder on the fiber, which is in a tense state in the heat chamber, in the mode:

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 60 мин;- at a temperature of 180 ° C - 60 minutes;

- при температуре 210°С - 120 мин.- at a temperature of 210 ° C - 120 minutes.

Термостойкость образцов определяли на дериватографе системы Паулик (Венгрия). Термостойкость определяли по температурам начала потери массы (0,8%).The heat resistance of the samples was determined on a derivatograph of the Paulik system (Hungary). Heat resistance was determined by the temperature at the onset of mass loss (0.8%).

Термостабильность образцов определяли следующим образом: образцы выдерживали в термокамере при температуре 200°С в течение 12 часов. Затем определяли их прочность и удлинение на динамометре при зажимной длине образцов - 10 см и скорости перемещения - 300 мм/мин.The thermal stability of the samples was determined as follows: the samples were kept in a heat chamber at a temperature of 200 ° C for 12 hours. Then, their strength and elongation were determined on a dynamometer with a clamping length of 10 cm and a displacement speed of 300 mm / min.

Результаты испытаний полученных пластиков на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками сажи (7-18 мас.ч.) и СВМ-волокна в сравнении с пластиками на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и СВМ-волокна представлены в табл.28.The test results of the obtained plastics based on the hybrid binder according to claim 19 of the claims with the addition of soot (7-18 parts by weight) and CBM fibers in comparison with plastics based on the hybrid binder according to claim 1 and the CBM fibers are presented in table 28.

Таблица 28
Термостойкость и термостабильность пластиков на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками сажи (7-18 мас.ч.) и СВМ-волокна в сравнении с пластиками на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и СВМ-волокна
Table 28
Heat resistance and thermal stability of plastics based on a hybrid binder according to claim 19 with soot additives (7-18 parts by weight) and CBM fibers in comparison with plastics based on a hybrid binder according to claim 1 and CBM fibers

Наименование пластиковName of plastics Термостойкость (температура начала потери массы 0,8%), °СHeat resistance (temperature at the beginning of mass loss 0.8%), ° С ТермостабильностьThermal stability прочность, кгсstrength, kgf удлинение, %elongation,% сохранение прочности, %strength retention,% Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.1 формулы изобретенияPlastic based on CBM fiber and hybrid binder according to claim 1 260260 6,796.79 0,990.99 95,595.5 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками сажи марки ПН-100(7мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and hybrid binder according to claim 19 of the claims with soot additives of the PN-100 brand (7 wt.h.) 275275 7,157.15 0,980.98 95,695.6 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками сажи марки ПН-100 (10 мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and hybrid binder according to claim 19 of the claims with soot additives of the PN-100 brand (10 parts by weight) 279279 7,187.18 0,970.97 95,795.7 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками сажи марки ПН-100 (18 мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and a hybrid binder according to claim 19 of the claims with soot additives of the PN-100 brand (18 parts by weight) 285285 7,237.23 0,960.96 96,196.1 Примечания
1 Введение в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения добавок сажи марки ПН-100 менее 7 мас.ч. не дает заметного увеличения термостойкости и термостабильности пластикам, образованным из СВМ-волокон и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения.
2 Введение в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения добавок сажи марки ПН-100 более 18 мас.ч. резко ухудшает технологические характеристики этого связующего за счет увеличения его вязкости (резко ухудшаются условия его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия).
Одновременно с этим в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения для изучения его свойств по термостойкости и термостабильности вводились сухие углеродографитовые смеси, представляющие собой высокодисперсные порошки углеродографитов четырех видов дисперсности: 0,9-10 мкм, 10-60 мкм, 60-120 мкм и 120-300 мкм, ТУ 113-08-48-63-90.
Notes
1 Introduction to the hybrid binder according to claim 19, soot additives of the PN-100 brand are less than 7 parts by weight does not give a noticeable increase in heat resistance and thermal stability to plastics formed from CBM fibers and a hybrid binder according to claim 19.
2 Introduction to the hybrid binder according to claim 19 of the claims of the soot additives of the PN-100 brand more than 18 parts by weight sharply worsens the technological characteristics of this binder by increasing its viscosity (the conditions for its processing into “prepregs” and further into structural products are sharply worsened).
At the same time, dry carbon-graphite mixtures were introduced into the hybrid binder according to claim 19 to study its properties in terms of heat resistance and thermal stability, which are highly dispersed carbonographite powders of four types of dispersion: 0.9-10 μm, 10-60 μm, 60-120 μm and 120-300 microns, TU 113-08-48-63-90.

Основные физико-химические показатели углеродографитовых смесей, вводимых в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения, приведены в табл.29.The main physicochemical parameters of the carbon-graphite mixtures introduced into the hybrid binder according to claim 19 are given in Table 29.

Таблица 29
Основные физико-химические показатели углеродографитовых смесей, вводимых в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения
Table 29
The main physico-chemical characteristics of carbonographic mixtures introduced into the hybrid binder according to claim 19
Наименование показателяName of indicator Размеры частиц углеродографитовых смесей, мкмParticle sizes of carbon-graphite mixtures, microns 0,9-100.9-10 10-6010-60 60-12060-120 120-300120-300 Массовая доля золы, %, не болееMass fraction of ash,%, no more 11 11 1,51,5 22 Массовая доля содержания в золе нерастворимых в соляной кислоте веществ в пересчете на углеродографитовые смеси, %, не болееMass fraction of soluble substances insoluble in hydrochloric acid in terms of carbon graphite mixtures,%, not more than 0,20.2 0,40.4 0,60.6 1,01,0 Остаток на фильтре или сетке №0063, %, не болееBalance on the filter or mesh No. 0063,%, no more 0,10.1 0,30.3 0,40.4 0,50.5 Массовая доля влаги, %, не болееMass fraction of moisture,%, no more 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,30.3 Снижение массовой доли углеродографитовых смесей в водной суспензии после отстаивания, %, не более: в течение 1 часа
- в течение 25 минут
Decrease in the mass fraction of carbon-graphite mixtures in an aqueous suspension after settling,%, no more: within 1 hour
- within 25 minutes
10
не норм.
10
not normal.
40
не норм.
40
not normal.
не норм.
40
not normal.
40
не норм.
45
not normal.
45
Примечание - Перед введением в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения углеродографитовые смеси помещали в холодную или нагретую до температуры не выше 300°С муфельную печь, затем температуру в муфельной печи повышали до 850±20°С и прокаливали их при этой температуре не менее 3-х часов, а затем термообработанные таким образом углеродографитовые смеси охлаждали до температур 20±1°С, вводили в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения, находящегося в реакторе-смесителе, и равномерно перемешивали с ним при температурах 40-70°С в течение 30-60 минутNote: Before introducing into the hybrid binder according to claim 19, carbon-graphite mixtures were placed in a muffle furnace cold or heated to a temperature of no higher than 300 ° C, then the temperature in the muffle furnace was raised to 850 ± 20 ° C and calcined at this temperature for at least 3 hours, and then carbon-graphite mixtures heat-treated in this way were cooled to temperatures of 20 ± 1 ° С, introduced into the hybrid binder according to claim 19, located in the reactor-mixer, and uniformly mixed with it at temperatures of 40-70 ° С during 30-60 minutes

Для получения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками углеродографитовых смесей готовили 50% раствор гибридного связующего по п.1 формулы изобретения в растворителе (ацетон-спирт-толуол с соотношением 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) следующего состава, в мас.ч.:To obtain a hybrid binder according to claim 19 of the claims with additives of carbon-graphite mixtures, a 50% solution of the hybrid binder according to claim 1 in a solvent (acetone-alcohol-toluene with a ratio of 1: (0.5-0.6) :( 0 , 1-0.2) of the following composition, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- углеродографитовые смеси со свойствами, приведенными в табл.29, - 7-18.- carbon-graphite mixtures with the properties listed in table 29, - 7-18.

Полученными растворами на пропиточной установке ЦЗЛ ФГУП ПО "Авангард" пропитывали СВМ-волокно и подсушивали на воздухе в течение 15-20 минут.The obtained solutions were impregnated with CBM fiber at the TsZL impregnation facility of the Federal State Unitary Enterprise PO Avangard and dried in air for 15-20 minutes.

Затем проводили отверждение гибридного связующего по п.19 формулы изобретения на СВМ-волокне, находящемся в натянутом состоянии в термокамере, в режиме:Then, the hybrid binder according to claim 19 was cured on a CBM fiber in tension in a heat chamber in the mode:

- при температуре 70°С - 30 мин;- at a temperature of 70 ° C - 30 min;

- при температуре 100°С - 60 мин;- at a temperature of 100 ° C - 60 minutes;

- при температуре 130°С - 60 мин;- at a temperature of 130 ° C - 60 minutes;

- при температуре 180°С - 60 мин;- at a temperature of 180 ° C - 60 minutes;

- при температуре 210°С - 120 мин.- at a temperature of 210 ° C - 120 minutes.

Затем определяли термостойкость образцов на дериватографе системы Паулик. Скорость нагрева образцов на воздухе составляла 5°С/мин. Термостойкость определяли по температурам начала потери массы (0,8%).Then, the thermal stability of the samples was determined on a Paulik system derivatograph. The heating rate of the samples in air was 5 ° C / min. Heat resistance was determined by the temperature at the onset of mass loss (0.8%).

Термостабильность образцов определяли по вышеописанной методике: выдерживали отвержденные образцы в термокамере при температуре 200°С в течение 12 часов, затем измеряли прочность и удлинение образцов на динамометре при зажимной длине 10 см и скорости перемещения 300 мм/мин.The thermal stability of the samples was determined according to the method described above: cured samples were kept in a heat chamber at a temperature of 200 ° C for 12 hours, then the strength and elongation of the samples were measured on a dynamometer with a clamp length of 10 cm and a travel speed of 300 mm / min.

Результаты испытаний свойств полученных композитов, в сравнении со свойствами композитов на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения, представлены в табл.30.The test results of the properties of the obtained composites, in comparison with the properties of composites based on a hybrid binder according to claim 1, are presented in table 30.

Таблица 30
Термостойкость и термостабильность пластиков на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками углеграфитовой смеси (7-18 мас.ч.) и СВМ-волокна в сравнении с пластиками на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения и СВМ-волокна
Table 30
Heat resistance and thermal stability of plastics based on a hybrid binder according to claim 19 of the claims with additives of carbon-graphite mixture (7-18 parts by weight) and CBM fibers in comparison with plastics based on a hybrid binder according to claim 1 and CBM fibers
Наименование пластиковName of plastics Термостойкость (температура начала потери массы 0,8%), °СHeat resistance (temperature at the beginning of mass loss 0.8%), ° С ТермостабильностьThermal stability прочность, кгсstrength, kgf удлинение, %elongation,% сохранение прочности, %strength retention,% Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.1 формулы изобретенияPlastic based on CBM fiber and hybrid binder according to claim 1 260260 6,796.79 0,990.99 95,595.5 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками углеграфитовой смеси (7 мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and a hybrid binder according to claim 19 with additives of carbon-graphite mixture (7 parts by weight) 280280 7,27.2 0,970.97 96,196.1 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками углеграфитовой смеси (10 мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and hybrid binder according to claim 19 with additives of carbon-graphite mixture (10 parts by weight) 285285 7,37.3 0,960.96 96,596.5 Пластик на основе СВМ-волокна и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с добавками углеграфитовой смеси (18 мас.ч.)Plastic based on CBM fiber and a hybrid binder according to claim 19 with additives of carbon-graphite mixture (18 parts by weight) 300300 7,67.6 0,950.95 97,097.0 Примечание - Предварительные исследования показали, что количество вводимой в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения углеродографитовой смеси в пределах до 7 мас.ч. не значительно влияет на термостойкость и термостабильность пластиков на его основеNote - Preliminary studies have shown that the amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to claim 19 is up to 7 parts by weight does not significantly affect the heat resistance and thermal stability of plastics based on it

Термостойкость и термостабильность гибридного связующего по п.19 формулы изобретения увеличивается с увеличением массы углеродографитовой смеси до 18 мас.ч., повышение углеродографитовой смеси в гибридном связующем больше 18 мас.ч. резко снижает физико-механические характеристики пластиков на его основе, а также повышает его вязкость, что резко ухудшает технологичность его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия на его основе.The heat resistance and thermal stability of the hybrid binder according to claim 19 of the claims increases with an increase in the mass of the carbon-graphite mixture to 18 parts by weight, an increase in the carbon-graphite mixture in the hybrid binder exceeds 18 parts by weight. sharply reduces the physicomechanical characteristics of plastics based on it, and also increases its viscosity, which sharply worsens the manufacturability of its processing into "prepregs" and further into structural products based on it.

Кроме того, введение в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения повышенного количества углеродографитовой смеси свыше 18 мас.ч. резко снижает его адгезионную прочность (примерно на 30-40%), что, в свою очередь, снижает эксплуатационную надежность конструкций из композиционных волокнистых материалов на основе такого связующего.In addition, the introduction of a hybrid binder according to claim 19 of the claims of an increased amount of carbon-graphite mixture in excess of 18 parts by weight sharply reduces its adhesive strength (by about 30-40%), which, in turn, reduces the operational reliability of structures made of composite fibrous materials based on such a binder.

Ниже в табл.31 приведены данные, показывающие влияние дисперсности вводимых в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения частиц сажи и/или углеродографитовых смесей на прочность композиций на разрыв (σраст), средний линейный унос материала (Vy) от воздействия теплового потока 3,5·106 Вт/м2 и скорости 500 м/сек, среднюю скорость уноса по потере веса (mу) (для пластиков на основе гибридного связующего с добавками углеродографитовых смесей и теплозащитных тканей ТЭМС-к(п).The data in Table 31 below shows the effect of the dispersion of soot particles and / or carbon-graphite mixtures introduced into the hybrid binder according to claim 19 on the tensile strength of the compositions (σ rast ), average linear ablation of the material (V y ) from the influence of the heat flux 3.5 · 10 6 W / m 2 and speeds of 500 m / s, the average rate of ablation by weight loss (m y ) (for plastics based on a hybrid binder with additives of carbon-graphite mixtures and heat-protective fabrics TEMS-k (p).

Таблица 31
Свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения, содержащих в своем составе мелкодисперсный наполнитель - сажу и/или углеродографитовые смеси (7-18 мас.ч.), в зависимости от его дисперсности
Table 31
The properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 19 of the claims containing in its composition a finely divided filler - carbon black and / or carbon-graphite mixtures (7-18 parts by weight), depending on its dispersion
Название добавокName of additives Дисперсность, мкмDispersion, microns Предел прочности на растяжение, σраст, кгс/см2 Tensile strength, σ rast , kgf / cm 2 Кислородный индекс, КИ,%Oxygen Index, CI,% Средний линейный унос по термодатчику Vy, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor V y , mm / s Средняя скорость уноса по потере веса, mу, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, m y , mm / s Сажа и/или углеродографитовые смеси (7-18 мас.ч.)Soot and / or carbon-graphite mixtures (7-18 parts by weight) 0,9-100.9-10 180180 49,449.4 0,650.65 0,640.64 10-6010-60 130130 5252 0.750.75 0,730.73 60-12060-120 9595 5353 1,01,0 0,950.95 120-300120-300 <40<40 4949 1,21,2 1,11,1

Анализ табл.31 показывает, что введение в гибридное связующее углеродографитовых смесей свыше 18 мас.ч. не дает технического эффекта, поскольку резко снижается прочность отвержденного связующего (σраст<40 кгс/см2), значительно увеличивается средний линейный унос массы (Vy) и средняя скорость уноса массы по потере веса (mу).The analysis of table 31 shows that the introduction into the hybrid binder of carbon-graphite mixtures in excess of 18 wt.h. it does not give a technical effect, since the strength of the cured binder decreases sharply (σ growth <40 kgf / cm 2 ), the average linear weight loss (V y ) and the average weight loss loss rate (m y ) increase significantly.

Размеры вводимых в гибридное связующее по п.19 формулы изобретения частиц сажи и/или углеродографитовой смеси на прочность и унос связующего также оказывает существенное влияние (табл.31), а введение в гибридное связующее частиц с размерами свыше 300 мкм вообще нецелесообразно, поскольку резко ухудшаются физико-механические свойства пластика по прочности, в основном отрывной, сдвиговой и изгибной.The sizes of the soot particles and / or carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to claim 19 on the strength and ablation of the binder also have a significant effect (Table 31), and the introduction of particles with sizes greater than 300 μm into the hybrid binder is generally impractical, since they deteriorate sharply physical and mechanical properties of plastic in strength, mainly tear-off, shear and bending.

Кроме того, введение избыточного количества сажи или углеродографитовых смесей в гибридное связующее свыше 18 мас.ч. ухудшает и многие другие характеристики пластиков на его основе, например, адгезионную прочность.In addition, the introduction of an excessive amount of soot or carbon-graphite mixtures into a hybrid binder in excess of 18 parts by weight worsens many other characteristics of plastics based on it, for example, adhesive strength.

Излишнее количество сажи и/или углеродографитовых смесей в гибридном связующем по п.19 формулы изобретения (свыше 18 мас.ч.) приводит к ухудшению и ряда специальных свойств пластиков: огнестойкости, стойкости к возгоранию, радиации и старению, гигроскопичности, газопроницаемости, вязкости и т.д.An excessive amount of soot and / or carbon-graphite mixtures in a hybrid binder according to claim 19 (over 18 parts by weight) leads to a deterioration in a number of special properties of plastics: fire resistance, fire resistance, radiation and aging, hygroscopicity, gas permeability, viscosity and etc.

Однако, несмотря на вышеприведенные недостатки, введение мелкодисперсных углеродосодержащих наполнителей (сажи и углеродографитовых смесей) в составы пластиков до 18 мас.ч. (особенно для углепластиков), позволяет добиться снижения экзотермического эффекта при отверждении, уменьшения усадки, а также улучшения их физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных, электрических, электромагнитных и др. свойств.However, despite the above disadvantages, the introduction of finely dispersed carbon-containing fillers (carbon black and carbon-graphite mixtures) in the compositions of plastics up to 18 wt.h. (especially for carbon plastics), it allows to reduce the exothermic effect during curing, reduce shrinkage, as well as improve their physical, thermophysical, electrostatic, heat-protective, electrical, electromagnetic and other properties.

Очень эффективно использование гибридного связующего по п.19 формулы изобретения для получения углепластиков, изготавливаемых методами намотки или прессования из углеродных тканей, например тканей типа УТ-900-2,5.It is very effective to use a hybrid binder according to claim 19 to obtain carbon plastics produced by winding or pressing from carbon fabrics, for example, fabrics of the type UT-900-2.5.

Ниже в табл.32, 33 приведены физико-механические характеристики углепластиков на основе углеродной ткани УТ-900-2,5 и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения, образованных методами намотки (табл.32) и прессования (табл.33).The physical and mechanical characteristics of carbon plastics based on carbon fabric UT-900-2.5 and the hybrid binder according to claim 19 of the claims formed by winding methods (Table 32) and pressing (Table 33) are given in Tables 32, 33 below.

Таблица 32
Физико-механические характеристики намоточного углепластика на основе углеродной ткани УТ-900-2,5 (50-60%) и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (40-50%)
Table 32
Physico-mechanical characteristics of winding carbon fiber based on carbon fabric UT-900-2.5 (50-60%) and hybrid binder according to claim 19 of the claims (40-50%)
Наименование характеристикName of characteristics Направление испытанийTest direction Температура испытаний, °СTest temperature, ° С Процент сохранения характеристик при 200°С (эксплуатационная температура)The percentage of performance at 200 ° C (operating temperature) 8080 160160 320320 1 Предел прочности углепластика при растяжении, кгс/мм2 1 Tensile strength of carbon fiber, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
55-60
53-54
55-60
53-54
51-52
50,1-51
51-52
50.1-51
49-50
47-48
49-50
47-48
93
94
93
94
2 Предел прочности углепластика при сжатии, кгс/мм2 2 The tensile strength of carbon fiber under compression, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
50-51
49-49,5
50-51
49-49.5
48-49
47-48
48-49
47-48
45-47
43-46
45-47
43-46
95,5
94
95.5
94
3 Предел прочности углепластика при изгибе, кгс/мм2 3 Tensile strength of carbon fiber in bending, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
45-50
43-45
45-50
43-45
42-43
41-42
42-43
41-42
40-40,1
39-39,5
40-40.1
39-39.5
92
91
92
91
4 Предел прочности углепластика при смятии, кгс/мм2 4 The tensile strength of carbon fiber during crushing, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
53-54,1
51-52
53-54.1
51-52
51,1-52,3
50,09-51,2
51.1-52.3
50.09-51.2
49,2-49,8
48,1-49,8
49.2-49.8
48.1-49.8
93
94
93
94
5 Предел прочности углепластика при сколе, кгс/мм2 5 The tensile strength of carbon fiber with a chip, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
3,4-3,5
4,1-6,5
3.4-3.5
4.1-6.5
3,2-3,45
3,92-5,91
3.2-3.45
3.92-5.91
3,1-3,2
3,7-3,81
3.1-3.2
3.7-3.81
94
95
94
95
6 Предел прочности углепластика при срезе, кгс/мм2 6 The tensile strength of carbon fiber during shear, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
14,1-15,3
13,8-14,09
14.1-15.3
13.8-14.09
13,9-14
13,1-13,32
13.9-14
13.1-13.32
12,8-13,35
11,9-12,3
12.8-13.35
11.9-12.3
96
94
96
94
7 Предел прочности углепластика при сдвиге, кгс/мм2 7 The tensile strength of carbon fiber shear, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
4,6-5,1
3,9-4,3
4.6-5.1
3.9-4.3
4,3-4,41
3,81-3,85
4.3-4.41
3.81-3.85
4,1-4,23
3,75-3,79
4.1-4.23
3.75-3.79
95
93
95
93
8 Плотность, г/см3 8 Density, g / cm 3 1,451.45 -- -- -- Примечания: 1 Углепластик изготовлен методом намотки по режимам, указанным в табл.14.
2 В гибридное связующее по п.19 формулы изобретения введены добавки: сажа марки ПН-100 дисперсностью до 100 мкм, углерод технический элементный марки А144Э, ТУ 14-106-357-90 и графит карандашный порошковый, ГОСТ 4404-78 дисперсностью до 10 мкм, взятые с соотношением ингредиентов 1:1:1.
Notes: 1 Carbon fiber is made by winding according to the modes specified in table.14.
2 Additives were introduced into the hybrid binder according to claim 19: soot of PN-100 grade with a fineness of 100 microns, carbon technical element grade A144E, TU 14-106-357-90 and pencil powder graphite, GOST 4404-78 with a fineness of 10 microns taken with a ratio of ingredients of 1: 1: 1.
Таблица 33
Физико-механические характеристики прессованного углепластика на основе углеродной ткани УТ-900-2,5 (50-60%) и гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (40-50%)
Table 33
Physico-mechanical characteristics of pressed carbon fiber based on carbon fabric UT-900-2.5 (50-60%) and a hybrid binder according to claim 19 of the claims (40-50%)
Наименование характеристикName of characteristics Направление испытанийTest direction Температура испытаний, °СTest temperature, ° С Процент сохранения характеристик при 200°С (эксплуатационная температура)The percentage of performance at 200 ° C (operating temperature) 1 Предел прочности углепластика при растяжении, кгс/мм2 1 Tensile strength of carbon fiber, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
56-61
54-55
56-61
54-55
52-53
51-52
52-53
51-52
45-51
48-49
45-51
48-49
94
95
94
95
2 Предел прочности углепластика при сжатии, кгс/мм2 2 The tensile strength of carbon fiber under compression, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
51-52
49-50
51-52
49-50
49-50
48-49
49-50
48-49
46-48
44-47
46-48
44-47
96,5
95
96.5
95
3 Предел прочности углепластика при изгибе, кгс/мм2 3 Tensile strength of carbon fiber in bending, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
46-51
44-46
46-51
44-46
43-44
42-43
43-44
42-43
41-41,9
40-40,5
41-41.9
40-40.5
93
92
93
92
4 Предел прочности углепластика при смятии, кгс/мм2 4 The tensile strength of carbon fiber during crushing, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
54-55
52-53
54-55
52-53
52,1-53,3
50,3-52,2
52.1-53.3
50.3-52.2
49,9-50,2
49,1-50,1
49.9-50.2
49.1-50.1
94
95
94
95
5 Предел прочности углепластика при сколе, кгс/мм2 5 The tensile strength of carbon fiber with a chip, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
4-4,5
5-7
4-4.5
5-7
3,5-4
4,7-4,9
3,5-4
4.7-4.9
3,4-3,3
4,6-4,8
3.4-3.3
4.6-4.8
95
96
95
96
6 Предел прочности углепластика при срезе, кгс/мм2 6 The tensile strength of carbon fiber during shear, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
15,1-16
14-14,2
15,1-16
14-14.2
14-14,5
13,8-14
14-14.5
13.8-14
13-13,25
12-12,1
13-13.25
12-12.1
97
95
97
95
7 Предел прочности углепластика при сдвиге, кгс/мм2 7 The tensile strength of carbon fiber shear, kgf / mm 2 по основе
по утку
based
by duck
4,9-5,2
4-4,5
4.9-5.2
4-4.5
4,8-5,1
3,9-4,1
4.8-5.1
3.9-4.1
4-4,2
3,6-3,7
4-4,2
3.6-3.7
96
94
96
94
8 Плотность, г/см3 8 Density, g / cm 3 1,51,5 -- -- -- Примечания: 1 Углепластик изготовлен методом намотки по режимам, указанным в табл.15. 2 В гибридное связующее по п.19 формулы изобретения введены добавки: сажа марки ПН-100 дисперсностью до 100 мкм, углерод технический элементный марки А144Э, ТУ 14-106-357-90 и графит карандашный порошковый, ГОСТ 4404-78 дисперсностью до 10 мкм, взятые с соотношением ингредиентов 1:1:1.Notes: 1 Carbon fiber is made by winding according to the modes specified in table 15. 2 Additives were introduced into the hybrid binder according to claim 19: soot of PN-100 grade with a fineness of 100 microns, carbon technical element grade A144E, TU 14-106-357-90 and pencil powder graphite, GOST 4404-78 with a fineness of 10 microns taken with a ratio of ingredients of 1: 1: 1.

Теплозащитные свойства пластиков, образованных методами намотки на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) и УТ-900-2,5 (50-60%) в сравнении с теплозащитными свойствами пластиков, образованных на основе гибридного связующего (прототипа) по авт. свид. №1036730А (70%) и стеклоткани Т-13 (30%), представлены в табл.34.Heat-shielding properties of plastics formed by winding methods based on a hybrid binder according to claim 19 (40-50%) and TEMS-k (p) and UT-900-2.5 (50-60%) fabrics in comparison with heat-shielding properties plastics formed on the basis of a hybrid binder (prototype) according to ed. testimonial. No. 1036730A (70%) and fiberglass T-13 (30%) are presented in table 34.

Таблица 34
Теплозащитные свойства пластиков
Table 34
Thermal protective properties of plastics
Материал пластикаPlastic material Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s Тепловое сопро тивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С Пластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и полифеновой ткани ТЭМС-пThe plastic based on the hybrid binder according to claim 19 of the claims and polyphene tissue 3,63.6 500500 0,80.8 0,750.75 2,32,3 2,52,5 600-700600-700 Пластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и капроамидной ткани ТЭМС-кThe plastic based on the hybrid binder according to claim 19 and the caproamide fabric TEMS-k 3,63.6 500500 0,70.7 0,550.55 4,14.1 3,53,5 300-400300-400 Углепластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и углеродной ткани УТ-900-2,5Carbon fiber based on a hybrid binder according to claim 19 and carbon fabric UT-900-2.5 3,63.6 500500 0,50.5 0,50.5 3,23.2 4,24.2 >700> 700 Пластик на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А и стеклоткани Т-13 (прототип)Hybrid Binder-Based Plastic by Auth. testimonial. No. 1036730A and fiberglass T-13 (prototype) 3,63.6 500500 0,9-1,10.9-1.1 09-1,109-1,1 2,12.1 <2,4<2.4 <200<200

Электростатические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п), УТ-900-2,5 (50-60%) в сравнении с прототипом приведены в табл.35.The electrostatic properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 19 of the claims (40-50%) and fabrics TEMS-k (p), UT-900-2.5 (50-60%) in comparison with the prototype are given in table.35 .

Таблица 35
Электростатические свойства пластиков
Table 35
Electrostatic properties of plastics
Наименование характеристикиName of characteristic Пластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и ткани ТЭМС-пA plastic based on a hybrid binder according to claim 19 and TEMS-p fabric Пластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и ткани ТЭМС-кThe plastic based on the hybrid binder according to claim 19 and the TEMS-k fabric Углепластик на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и ткани УТ-900-2,5CFRP based on a hybrid binder according to claim 19 and fabric UT-900-2.5 Стеклопластик - прототип на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А (30%) и стеклоткани Т-13 (70%)Fiberglass - a prototype based on a hybrid binder according to ed. testimonial. No. 1036730A (30%) and fiberglass T-13 (70%) Удельное объемное сопротивление, Ом·смVolume resistivity, Ohm · cm (4,6-6,4)·104 (4.6-6.4) · 10 4 (4,9-6,3)·104 (4.9-6.3) · 10 4 (4,7-6,5)·104 (4.7-6.5) 10 4 (0,75-0,85)·1013 (0.75-0.85) 10 13 Удельное поверхностное сопротивление, ОмSurface resistivity, Ohm (0,9-2,7)·105 (0.9-2.7) · 10 5 (1,8-3,2)·105 (1.8-3.2) · 10 5 (4,0-6,3)·105 (4.0-6.3) · 10 5 (1,5-2,5)·1013 (1.5-2.5) 10 13 Усредненный показатель удельного объемного сопротивления, Ом·смThe average indicator of specific volume resistance, Ohm · cm 5,3·104 5.310 4 5,86·104 5.8610 4 5,2·104 5.210 4 0,8·1013 0.810 13 Усредненный показатель удельного поверхностного сопротивления, ОмThe average specific surface resistance, Ohm 1,7·105 1.7 · 10 5 2,62·105 2.6210 5 1,54·105 1.54 · 10 5 2·1013 2 · 10 13

Гибридное связующее по п.19 формулы изобретения может отверждаться различными методами. Она может отверждаться обычным термохимическим методом, например, при конвективном нагреве его (и пластиков на его основе) в термопечах, чаще всего в электрических, автоклавах, при конвективном нагреве в пресс-формах, обогреваемых термоэлектрическими нагревателями (ТЭНами), а также газообразными или жидкими теплоносителями.The hybrid binder of claim 19 may be cured by various methods. It can be cured by the usual thermochemical method, for example, by convectively heating it (and plastics based on it) in thermal furnaces, most often in electric furnaces, autoclaves, when convectively heating in molds heated by thermoelectric heaters (TENs), as well as gaseous or liquid coolants.

Термохимическое отверждение гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с использованием специального отвердителя - резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А является основным способом изменения свойств и структуры связующего.The thermochemical curing of the hybrid binder according to claim 19 using a special hardener - resol phenol-formaldehyde resin SF-340A is the main way to change the properties and structure of the binder.

Однако к нему может применяться и индукционный (высокочастотный) и радиационный нагрев. Гибридное связующее по п.19 формулы изобретения обладает высокой электропроводностью, а потому при его отверждении может применен нагрев за счет пропускания через него электрического тока.However, both induction (high-frequency) and radiation heating can be applied to it. The hybrid binder according to claim 19 has high electrical conductivity, and therefore, when it is cured, heating can be applied by passing an electric current through it.

Это гибридное связующее может быть использовано и при решении многих новых технических задач, например, в проведении реакции отверждения его при минусовых температурах, в воде, в космосе и т.д.This hybrid binder can also be used in solving many new technical problems, for example, in carrying out the reaction of curing it at sub-zero temperatures, in water, in space, etc.

В связи с этим представляет определенный интерес его радиационного отверждения, поскольку оно возможно при низких температурах и не требует нагрева. Процесс радиационного отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения отличается малой энергоемкостью.In this regard, it is of certain interest for its radiation curing, since it is possible at low temperatures and does not require heating. The radiation curing process of the hybrid binder according to claim 19 of the claims is characterized by low energy consumption.

Более равномерно во времени и в объеме полимера происходит образование инициирующих центров отверждения, причем не связанное с наличием специально вводимых отвердителей. Инициирование химической реакции отверждения извне дает возможность точного дозирования подводимой энергии, в том числе и повторного, расширяет температурную область устойчивого (без опасности термического взрыва) проведения реакции, причем со значительно более высокой скоростью.More uniformly in time and in the volume of the polymer, the formation of initiating curing centers occurs, and not associated with the presence of specially introduced hardeners. The initiation of a chemical reaction of curing from the outside makes it possible to accurately meter the input energy, including repeated energy, and expands the temperature region of a stable (without danger of thermal explosion) reaction, with a much higher speed.

Уровень энергии, необходимой для радиационного отверждения гибридного связующего, в 3-4 раза ниже, чем для термохимического. В частности, при радиационном отверждении гибридного связующего по п.19 формулы изобретения энергетические затраты составляют 21,5-26,5 кДж/моль.The level of energy required for radiation curing a hybrid binder is 3-4 times lower than for thermochemical. In particular, in the radiation curing of a hybrid binder according to claim 19, the energy costs are 21.5-26.5 kJ / mol.

Высокоинтенсивное воздействие при отверждении дает возможность более полно и на новом качественном уровне (густосетчатое сшивание, образование химических и других адгезионных связей гибридного связующего с другими компонентами) осуществить структурирование полимера и улучшить его свойства. Кроме того, можно проводить такие процессы, как полимеризация в твердой фазе, и в результате этого получить материал повышенной чистоты.The high-intensity action during curing makes it possible to more fully and at a new qualitative level (densely crosslinked, the formation of chemical and other adhesive bonds of the hybrid binder with other components) to structure the polymer and improve its properties. In addition, it is possible to carry out processes such as solid state polymerization, and as a result, high purity material can be obtained.

Принципиально процессы радиационной полимеризации гибридного связующего по п.19 формулы изобретения могут осуществляться под действием излучений различных типов с регулируемыми интенсивностью и дозами. При этом давление, необходимое для осуществления технологического процесса отверждения, может быть существенно ниже. Время обработки также может быть значительно сокращено вследствие более высокой, чем при термохимическом отверждении, скорости образования активных центров полимеризации.Fundamentally, the processes of radiation polymerization of a hybrid binder according to claim 19 of the claims can be carried out under the influence of radiation of various types with adjustable intensity and dose. In this case, the pressure required for the implementation of the curing process can be significantly lower. Processing time can also be significantly reduced due to the higher than during thermochemical curing, the rate of formation of active polymerization centers.

Относительно низкая стоимость радиационной энергии обуславливает экономическую эффективность и целесообразность такого метода отверждения.The relatively low cost of radiation energy determines the economic efficiency and feasibility of such a curing method.

Начальная стадия облучения, вызывающая структурирование полимера вплоть до достижения предельных значений свойств, сменяется стадией, на которой происходит деструкция, характеризующаяся катастрофическим снижением радиационной стойкости материала при продолжающемся облучении. Дозы, соответствующие первой стадии, для гибридного связующего по п.19 формулы изобретения лежат в интервале 0,05-1,4 мГр; дозы 1,5-8 мГр, улучшая некоторые свойства пластиков на основе этого связующего, ухудшают ряд других их показателей.The initial stage of irradiation, causing the structuring of the polymer up to the achievement of the limit values of the properties, is replaced by the stage at which destruction occurs, which is characterized by a catastrophic decrease in the radiation resistance of the material with continued irradiation. The doses corresponding to the first stage for the hybrid binder according to claim 19 are in the range of 0.05-1.4 mGy; doses of 1.5-8 mGy, improving some properties of plastics based on this binder, worsen a number of other indicators.

Для отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения необходимы дозы 0,6-1,8 мГр, но и при этих дозах процесс отверждения не проходит полностью. На процесс радиационной полимеризации оказывают влияние: смола-пластификатор ДЭГ-1, сажа и углеродографитовые смеси в гибридном связующем, смола-отвердитель СФ-340А и др.For the curing of the hybrid binder according to claim 19, doses of 0.6-1.8 mGy are needed, but even with these doses, the curing process does not fully take place. The radiation polymerization process is affected by: DEG-1 plasticizer resin, soot and carbon-graphite mixtures in a hybrid binder, SF-340A resin hardener, etc.

На поведение гибридного связующего при радиационном отверждении сильно влияет присутствие стекловолокнистого наполнителя. Содержащиеся в стекловолокне (табл.3), а также в замасливателях и аппретах (табл.2) некоторые соединения (например, оксида бора В2О3) способны поглощать большие дозы радиационной энергии (около 1,5-3 мГр), вследствие чего резко (в 3-4 раза) увеличиваются дозы облучения, необходимые для отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения с такими наполнителями, по сравнению с дозами облучения для отверждения гибридного связующего без наполнителей. Это осложняет технологические процессы отверждения.The behavior of a hybrid binder during radiation curing is strongly influenced by the presence of a fiberglass filler. Contained in fiberglass (Table 3), as well as in lubricants and sizing (Table 2), some compounds (for example, boron oxide В 2 О 3 ) are capable of absorbing large doses of radiation energy (about 1.5-3 mGy), as a result of which the radiation doses necessary for curing the hybrid binder according to claim 19 with such fillers sharply (3-4 times) increase in comparison with the radiation doses for curing the hybrid binder without fillers. This complicates the curing process.

Кроме того, в условиях более интенсивного облучения начинается деструкция, вследствие чего ухудшаются свойства получаемого материала. Применение стабилизирующих добавок (сажи, углеродографитовых смесей и др.) снижает требуемый для отверждения уровень доз облучения, но одновременно и ухудшает ряд физико-механических свойств отвержденного полимера, например, его прочности на изгиб, отрыв и сдвиг.In addition, under conditions of more intense irradiation, destruction begins, as a result of which the properties of the resulting material deteriorate. The use of stabilizing additives (carbon black, carbon-graphite mixtures, etc.) reduces the radiation dose level required for curing, but at the same time worsens a number of physicomechanical properties of the cured polymer, for example, its bending, tearing, and shear strengths.

Внедрение технологии радиационного отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и других гибридных связующих на его основе (по п.п.20-24 формулы изобретения) ограничивается рядом факторов. В частности, не все полимерные композиции удается отверждать радиационным способом. Легче всего поддаются радиационному отверждению гибридные связующие на основе эпоксидных и фенолформальдегидных смол, но пока не найдены удовлетворительные режимы их радиационной обработки.The introduction of radiation curing technology for the hybrid binder according to claim 19 and other hybrid binders based on it (according to claims 20-24 of the claims) is limited by a number of factors. In particular, not all polymer compositions can be cured by radiation. Hybrid binders based on epoxy and phenol-formaldehyde resins are easiest to radiation cure, but satisfactory modes of their radiation treatment have not yet been found.

Для радиационного отверждения чаще всего используется γ- и β-излучения с энергией 1,6-8 мэВ. При этом по ряду свойств стеклопластики на основе этих связующих, отвержденные радиационным методом, существенно превосходят стеклопластики, отвержденные термохимическим методом (табл.36).For radiation curing, γ- and β-radiation with an energy of 1.6-8 meV are most often used. Moreover, for a number of properties, fiberglass based on these binders, cured by the radiation method, significantly surpass fiberglass cured by the thermochemical method (Table 36).

Таблица 36
Свойства стеклопластиков в зависимости от методов их отверждения
Table 36
Fiberglass properties depending on curing methods
Наименование показателяName of indicator Методы отвержденияCuring methods ТермохимическийThermochemical комбинированный (термохимическое отверждение при одновременном действии магнитного поля напряженностью 120-1100 Э)combined (thermochemical curing with the simultaneous action of a magnetic field with a strength of 120-1100 Oe) отверждение нагревом при пропускании электрического тока через гибридное связующееheat curing by passing electric current through a hybrid binder радиационныйradiation Разрушающее напряжение при сжатии, МПаDestructive stress in compression, MPa 165-285165-285 200-300200-300 230-310230-310 260-380260-380 Твердость, МПаHardness, MPa 90-14090-140 110-160110-160 140-175140-175 170-180170-180 Теплостойкость по Вика, КHeat resistance according to Vika, K 410-460410-460 430-490430-490 450-510450-510 470-560470-560 Температура деструкции, КThe temperature of destruction, K 590-630590-630 610-650610-650 630-675630-675 600-700600-700

В ряде случаев для радиационного отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения можно использовать инфракрасные и сверхвысокочастотные излучения. По эффективности они уступают проникающей γ- и β-радиации, но имеют ряд преимуществ по сравнению с обычным термохимическим отверждением. Прежде всего они более производительны и эффективны.In some cases, infrared and microwave radiation can be used for radiation curing the hybrid binder of claim 19. They are inferior in effectiveness to penetrating γ- and β-radiation, but have a number of advantages compared to conventional thermochemical curing. First of all, they are more productive and efficient.

Сверхвысокочастотный нагрев дает возможность осуществлять отверждение гибридного связующего по п.19 формулы изобретения равномерно по всей толщине изделия, что особенно важно при отверждении толстостенных конструкций.Microwave heating makes it possible to cure the hybrid binder according to claim 19 uniformly over the entire thickness of the product, which is especially important when curing thick-walled structures.

При обычном нагреве отверждение начинается с поверхности изделия. Образовавшаяся заполимеризованная корка наружного слоя препятствует передаче тепла к внутренним неотвержденным слоям материала. Когда же тепловые условия отверждения внутренних слоев достигают оптимума, наружный слой гибридного связующего часто оказывается перегретым и в нем начинаются процессы деструкции.During normal heating, curing starts from the surface of the product. The resulting polymerized crust of the outer layer prevents heat transfer to the inner uncured layers of the material. When the thermal conditions of curing of the inner layers reach their optimum, the outer layer of the hybrid binder is often overheated and degradation processes begin in it.

Сверхвысокочастотное отверждение гибридного связующего по п.19 формулы изобретения проводится в переменном электрическом токе (частота 15-17 МГц) в течение 10-60 с. Этот метод дорогостоек, поскольку требует применения специального оборудования и защитных устройств.The microwave curing of the hybrid binder according to claim 19 is carried out in alternating electric current (frequency 15-17 MHz) for 10-60 s. This method is expensive because it requires the use of special equipment and protective devices.

Хорошие результаты могут быть получены при комбинировании метода термохимического отверждения гибридного связующего в печах с последующей радиационной деполимеризацией.Good results can be obtained by combining the method of thermochemical curing of a hybrid binder in furnaces followed by radiation depolymerization.

Однако основным методом отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (и всех гибридных связующих на его основе по п.п.20-24 формулы изобретения) в настоящее время остается термохимический. Его интенсификация (например, вакуумирование отверждаемого изделия) позволяет улучшить не только свойства получаемого материала (на 10-12% повысить прочность, на 40-45% снизить разброс значений прочности, в 2-3 раза уменьшить пористость), но и технологические характеристики процесса: снизить температуру отверждения гибридного связующего и сократить продолжительность процесса его отверждения на 0,5-3 часа.However, the main method of curing the hybrid binder according to claim 19 of the claims (and all hybrid binders based on it according to claims 20-24 of the claims) currently remains thermochemical. Its intensification (for example, the evacuation of a cured product) can improve not only the properties of the material obtained (10-12% increase strength, 40-45% reduce the variation in strength values, 2-3 times reduce porosity), but also the technological characteristics of the process: reduce the curing temperature of the hybrid binder and reduce the duration of the curing process by 0.5-3 hours.

Более активно процесс термохимического отверждения гибридного связующего по п.19 формулы изобретения (и всех гибридных связующих на его основе по п.п.20-24 формулы изобретения) может интенсифицироваться при одновременном действии магнитного поля напряженностью 120-1100 Э (табл.36).More actively, the process of thermochemical curing of a hybrid binder according to claim 19 of the claims (and all hybrid binders based on it according to claims 20-24 of the claims) can be intensified under the simultaneous action of a magnetic field with a strength of 120-1100 Oe (Table 36).

Гибридное связующее по п.19 формулы изобретения имеет недостаточно высокую огнестойкость, кроме того, процессы его переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия не отвечают требованиям взрыво-пожаробезопасности.The hybrid binder according to claim 19 has insufficient fire resistance, in addition, the processes of its processing into "prepregs" and further into structural products do not meet the requirements for explosion and fire safety.

Огнестойкость (стойкость к возгоранию) вышеприведенных композиций может быть повышена путем введения в эти композиции антипиренов, например, введение в них гексахлорбензола и/или трехокиси сурьмы - 7-18 мас.ч. (п.20 формулы изобретения), трихлорэтилфосфата - 7-18 мас.ч. (п.21 формулы изобретения), четыреххлористого углерода и/или хладона - 7-18 мас.ч. (п.22 формулы изобретения), а также групп антипиренов, состоящих из трех антипиренов: трихлорэтилфосфата - 2-13 мас.ч., четыреххлористого углерода - 2-13 мас.ч. и хладона - 2-13 мас.ч. (п.23 формулы изобретения) и пяти антипиренов: гексахлорбензола - 2-13 мас.ч., трехокиси сурьмы - 2-13 мас.ч., трихлорэтилфосфата - 2-13 мас.ч., четыреххлористого углерода - 2-13 мас.ч. и хладона - 2-13 мас.ч. (п.24 формулы изобретения).Fire resistance (resistance to fire) of the above compositions can be increased by introducing flame retardants into these compositions, for example, introducing hexachlorobenzene and / or antimony trioxide into them - 7-18 parts by weight (Claim 20), trichloroethyl phosphate — 7-18 parts by weight (Claim 21), carbon tetrachloride and / or freon - 7-18 wt.h. (Clause 22 of the claims), as well as flame retardant groups consisting of three flame retardants: trichlorethyl phosphate - 2-13 parts by weight, carbon tetrachloride - 2-13 parts by weight and freon - 2-13 parts by weight (Claim 23) and five flame retardants: hexachlorobenzene - 2-13 parts by weight, antimony trioxide - 2-13 parts by weight, trichloroethyl phosphate - 2-13 parts by weight, carbon tetrachloride - 2-13 parts by weight. hours and freon - 2-13 parts by weight (p. 24 claims).

Примечание - Для повышения огнестойкости композиций на основе гибридных связующих по п.п.22-24 формулы изобретения наиболее эффективно введение в них четыреххлористого углерода CCl4; четыреххлористый углерод - хлорпроизводное метана, конечный продукт металипсии метана хлором, нерастворимая в воде негорючая жидкость, хорошо растворимая в гибридных связующих по п.п.22-24 формулы изобретения. Четыреххлористый углерод может быть применен как дополнительный растворитель для понижения вязкости гибридных связующих по п.п.22-24 формулы изобретения и как антипирен.Note - To increase the fire resistance of compositions based on hybrid binders according to items 22-24 of the claims, it is most effective to introduce carbon tetrachloride CCl 4 into them; carbon tetrachloride is a chlorine derivative of methane, the final product of methane methane is chlorine, a water-insoluble non-combustible liquid, readily soluble in hybrid binders according to claims 22-24. Carbon tetrachloride can be used as an additional solvent to lower the viscosity of hybrid binders according to claims 22-24 and as a flame retardant.

Для повышения прочности пластиков на основе гибридных связующих по п.п.20-24 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) все антипирены наиболее эффективно использовать в виде микрокапсул, образованных из сополимера на основе резорцинно-формальдегидно-мочевинных смол, модифицированных поливиниловым спиртом.To increase the strength of plastics based on hybrid binders according to items 20-24 of the claims and TEMS-k (p) fabrics, all flame retardants are most effectively used in the form of microcapsules formed from a copolymer based on resorcinol-formaldehyde-urea resins modified with polyvinyl alcohol .

Эффективность применения гибридного связующего по п.20 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 20, a method for its preparation

Гибридное связующее по п.20 формулы изобретения содержит в своем составе антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. гексахлорбензола и/или трехокиси сурьмы.The hybrid binder according to claim 20 of the claims contains in its composition a flame retardant additive - 7-18 parts by weight hexachlorobenzene and / or antimony trioxide.

На основе этого гибридного связующего и тканей ТЭМС-к(п) можно получать антифрикционные конструкционные пластики и изделия из них, обладающие низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью в поверхностно-активных жидких средах в области повышенных температур и повышенной термо-огнестойкостью.Based on this hybrid binder and TEMS-k (p) fabrics, it is possible to obtain anti-friction structural plastics and articles made of them that have a low coefficient of friction, high wear resistance in surface-active liquid media at high temperatures and high thermal fire resistance.

Композиции гибридного связующего по п.20 формулы изобретения в качестве антистатической добавки содержат сажу и/или углеродографитовые смеси при соотношении углерод к графиту от 1:1 до 1:0,1 в количестве 7-18 мас.ч., а в качестве антипиренных добавок (7-18 мас.ч.) - гексахлорбензол и/или трехокись сурьмы (SbO3 с соотношением компонентов от 1:1 до 1:0,1). Антистатические добавки, вводимые в гибридное связующее по п.20 формулы изобретения, представляют собой порошкообразные сферические частицы сажи и/или углеродографитовой смеси размером 0,9-300 мкм.The hybrid binder compositions of claim 20 as an antistatic additive contain carbon black and / or carbon-graphite mixtures with a carbon to graphite ratio of 1: 1 to 1: 0.1 in an amount of 7-18 parts by weight, and as flame retardants (7-18 parts by weight) - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide (SbO 3 with a ratio of components from 1: 1 to 1: 0.1). The antistatic additives introduced into the hybrid binder according to claim 20 are powdery spherical particles of soot and / or carbon-graphite mixture with a size of 0.9-300 microns.

Для исследования свойств гибридных связующих по п.20 формулы изобретения в них вводили вышеприведенные добавки, образующие следующие составы, в мас.ч.:To study the properties of the hybrid binders according to claim 20 of the claims, the above additives were added to them, forming the following compositions, in parts by weight:

Состав 1Composition 1

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовые смеси - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixtures - 7-18;

- гексахлорбензол - 7-18.- hexachlorobenzene - 7-18.

Состав 2Composition 2

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовые смеси - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixtures - 7-18;

- трехокись сурьмы - 7-18.- antimony trioxide - 7-18.

Состав 3Composition 3

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ - 1-9-15;- epoxyaliphatic resin DEG - 1-9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А (отвердитель) - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (hardener) - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- сажа и/или углеродографитовые смеси - 7-18;- carbon black and / or carbon-graphite mixtures - 7-18;

- гексахлорбензол и трехокись сурьмы - 7-18.- hexachlorobenzene and antimony trioxide - 7-18.

В качестве базового связующего для вышеприведенных составов 1-3 применена эпокситрифенольная смола ЭТФ, обладающая высокими физико-механическими и теплозащитными свойствами и термо-огнестойкостью, а также хорошей адгезией практически ко всем композиционным материалам.As the base binder for the above compositions 1-3, ETF epoxy resin was used, which has high physicomechanical and heat-shielding properties and thermo-fire resistance, as well as good adhesion to almost all composite materials.

С целью снижения начальной вязкости связующего, повышения теплостойкости и химической стойкости, улучшения физико-механических свойств и снижения стоимости в эпокситрифенольную смолу ЭТФ (97-103 мас.ч.) введена эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 (9-15 мас.ч.).In order to reduce the initial viscosity of the binder, increase the heat and chemical resistance, improve the physicomechanical properties and reduce the cost, epoxyaliphatic resin DEG-1 (9-15 parts by weight) was introduced into the ETF epoxytriphenol resin (97-103 parts by weight).

Оптимальное процентное содержание гибридного связующего по п.20 формулы изобретения определено экспериментально исходя из физико-механических свойств, тепло-химстойкости и технологичности приготовления композиционных материалов на его основе.The optimal percentage of hybrid binder according to claim 20 of the claims is determined experimentally based on the physicomechanical properties, heat and chemical resistance, and the processability of preparing composite materials based on it.

Процентное содержание отвердителя - резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А (31-37 мас.ч.) для этих составов гибридного связующего определено по степени отверждения материала экстрагированием (выщелачиванием), то есть извлечением из связующего щелочных компонентов органического растворителя под действием температур.The percentage of hardener - resol phenol-formaldehyde resin SF-340A (31-37 parts by weight) for these hybrid binder compositions is determined by the degree of curing of the material by extraction (leaching), that is, the extraction of the alkaline components of the organic solvent from the binder under the influence of temperatures.

Сажа и/или углеродографитовые смеси в количестве 7-18 мас.ч. введены в композиции этого связующего для улучшения антистатических, теплофизических и электростатических свойств пластиков на его основе, а также для стабилизации коэффициентов трения их при нарушении режима граничного трения и стабилизации коэффициента трения при повышенных температурах.Soot and / or carbon-graphite mixtures in an amount of 7-18 parts by weight introduced into the composition of this binder to improve the antistatic, thermophysical and electrostatic properties of plastics based on it, as well as to stabilize their friction coefficients in violation of the boundary friction regime and stabilize the friction coefficient at elevated temperatures.

С целью повышения огнестойкости пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в него введена антипиренная добавка - гексахлорбензол - 7-18 мас.ч. (состав 1). Некоторые характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 1 и тканей ТЭМС-к(п) представлены в табл.37.In order to increase the fire resistance of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 and TEMS-k fabrics (p), a flame retardant - hexachlorobenzene - 7-18 parts by weight was added to it. (composition 1). Some characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 1 and TEMS-k (p) fabrics are presented in Table 37.

Таблица 37
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 1 и тканей ТЭМС-к(п)
Table 37
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 1 and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродо-графитовой смеси в гибридное связующееThe total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность гексахлор-бензола, мкмThe dispersion of hexachlorobenzene, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.20 ф.и.The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec по п.20 ф.и. состава 1, мас.ч.according to claim 20 composition 1, parts by weight состава 1 (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 composition 1 (40-50%) and tissue TEMS-k (p) (50-60%), kgf / cm 2 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 210210 49,549.5 0,750.75 0,70.7 1414 10-6010-60 10-6010-60 185185 50,250,2 0,90.9 0,80.8 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 147147 52,452,4 1,11,1 0,90.9 2121 120-300120-300 120-300120-300 9090 53,053.0 1,31.3 1,11,1 2525 300-350300-350 300-350300-350 <40<40 51,351.3 1,71.7 1,31.3

С целью предотвращения схватывания композитов и контртел при образовании на фрикционном контакте пленок контртел в гибридное связующее по п.20 формулы изобретения введена антипиренная добавка - трехокись сурьмы (SbO3) - 7-18 мас.ч. (состав 2). Некоторые характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 2 и тканей ТЭМС-к(п) представлены в табл.38.In order to prevent the composites and counterbodies from setting up during the formation of counterbody films on the friction contact, a flame retardant additive, antimony trioxide (SbO 3 ), 7-18 wt. (composition 2). Some characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 2 and TECS-k tissues (p) are presented in Table 38.

Таблица 38
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 2 и тканей ТЭМС-к(п)
Table 38
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 2 and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродо-графитовой смеси в гибридное связующее по п.20 ф.и. состава 1, мас.ч.The total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to claim 20 composition 1, parts by weight Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность трехокиси сурьмы, мкмThe dispersion of antimony trioxide, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.20 ф.и. состава 2 (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 composition 2 (40-50%) and TEMS-k tissues (p) (50-60%), kgf / cm 2 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 215215 48,548.5 0,730.73 0,690.69 1414 10-6010-60 10-6010-60 190190 49,249.2 0,880.88 0,790.79 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 150150 51,451,4 1,01,0 0,890.89 2121 120-300120-300 120-300120-300 9595 52,052.0 1,11,1 1,01,0 2525 300-350300-350 300-350300-350 <50<50 50,350.3 1,61,6 1,21,2

С целью повышения огнестойкости и износостойкости пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в него введены антипиренные добавки - гексахлорбензол и трехокись сурьмы - 7-18 мас.ч. (состав 3). Некоторые характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 3 и тканей ТЭМС-к(п) приведены в табл.39.In order to increase the fire and wear resistance of the plastic based on the hybrid binder according to claim 20 and the TEMS-k (p) fabrics, fire-retardant additives - hexachlorobenzene and antimony trioxide - 7-18 wt.h. (composition 3). Some characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 3 and TECS-k fabrics (p) are given in Table 39.

Таблица 39
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения состава 3 и тканей ТЭМС-к(п)
Table 39
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 of the claims of composition 3 and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродо-графитовой смеси в гибридное связующее по п.20 ф.и. состава 1, мас.ч.The total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to claim 20 composition 1, parts by weight Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность гексахлор-бензола и трехокиси сурьмы, мкмThe dispersion of hexachlorobenzene and antimony trioxide, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.20 ф.и. состава 3 (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 20 composition 3 (40-50%) and tissue TEMS-k (p) (50-60%), kgf / cm 2 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 215215 49,249.2 0,740.74 0,690.69 1414 10-6010-60 10-6010-60 190190 50,050,0 0,890.89 0,780.78 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 149149 52,152.1 1,01,0 0,880.88 2121 120-300120-300 120-300120-300 9292 52,952.9 1,21,2 1,01,0 2525 300-350300-350 300-350300-350 <42<42 51,151.1 1,61,6 1,21,2

Пластики на основе гибридного связующего по п.20 формулы изобретения имеют следующие физические, теплофизические, теплозащитные и антистатические свойства:The plastics based on the hybrid binder according to claim 20 of the claims have the following physical, thermophysical, heat-shielding and antistatic properties:

- водопоглощение в течение 24 часов, %, не более - 0,4;- water absorption within 24 hours,%, not more than 0.4;

- коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытие: для состава 1 - 0,094, для состава 2 - 0,09, для состава 3 - 0,092;- the sliding coefficient of friction of the pair: thermal insulation coating - antifriction coating: for composition 1 - 0.094, for composition 2 - 0.09, for composition 3 - 0.092;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К - 0,2-0,25;- coefficient of thermal conductivity, W / m · K - 0.2-0.25;

- коэффициент температуропроводности, ·106, м2/сек - 0,15-0,2;- coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s - 0.15-0.2;

- удельная теплоемкость, кДж/кг·К - 0,95-1,4;- specific heat, kJ / kg · K - 0.95-1.4;

- эффективная энтальпия, ·106, Дж/кг - 3,25-3,85;- effective enthalpy, · 10 6 , J / kg - 3.25-3.85;

- температура сублимации, °С: - для пластика на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.20 формулы изобретения: состава 1 - 350-400, состава 2 - 300-350, состава 3 - 400-450;- sublimation temperature, ° C: - for plastic based on TEMS-k fabrics (p) and a hybrid binder according to claim 20: composition 1 - 350-400, composition 2 - 300-350, composition 3 - 400-450;

- удельное поверхностное сопротивление, ·105, Ом - 1,5-2,5;- specific surface resistance, · 10 5 , Ohm - 1.5-2.5;

- удельное объемное сопротивление, 104, Ом·см - 5,1-5,3.- specific volume resistance, 10 4 , Ohm · cm - 5.1-5.3.

Способ получения гибридного связующего по п.20 формулы изобретения осуществляется в следующем порядке.The method of obtaining a hybrid binder according to claim 20 of the claims is carried out in the following order.

Эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103 мас.ч. смешивается в реакторе-смесителе со смолами ДЭГ-1 - 9-15 мас.ч. и СФ-340А - 31-37 мас.ч. в ацетоно-спирто-толуольном растворителе с соотношением ингредиентов 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) при температурах 180-200°С, затем охлаждают полученную смесь смол до температур 40-70°С и осуществляют их смешивание при этих температурах в течение 3-6 часов на одну тонну готовящегося продукта с последующей его фильтрацией и охлаждением до температур 20±1°С, а затем вводят во вновь образованное гибридное связующее антистатические - 7-18 мас.ч. (сажу и/или углеродографитовые смеси) и антипиренные - 7-18 мас.ч. (гексахлорбензол и трехокись сурьмы) добавки, разогревают полученный полуфабрикат гибридного связующего до температур 40-70°С и осуществляют его перемешивание с вновь введенными добавками в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемого продукта.ETF epoxytriphenol resin - 97-103 parts by weight mixes in the reactor-mixer with resins DEG-1 - 9-15 wt.h. and SF-340A - 31-37 parts by weight in an acetone-alcohol-toluene solvent with a ratio of ingredients 1: (0.5-0.6) :( 0.1-0.2) at temperatures of 180-200 ° C, then the resulting mixture of resins is cooled to temperatures of 40-70 ° C and they are mixed at these temperatures for 3-6 hours per ton of the product being prepared, followed by filtration and cooling to 20 ± 1 ° C, and then they are introduced into the newly formed hybrid antistatic binder - 7-18 wt.h. (carbon black and / or carbon-graphite mixtures) and flame retardant - 7-18 wt.h. (hexachlorobenzene and antimony trioxide) additives, heat the resulting semi-finished hybrid binder to temperatures of 40-70 ° C and mix it with newly added additives for 3-6 hours per ton of the product being prepared.

В данном способе в качестве антистатических добавок использовались сажа с размерами частиц 0,9-300 мкм и/или сухие углеродографитовые смеси (ТУ 113-08-48-63-90), прошедшие предварительную термообработку в муфельной печи при температурах 300-500°С в течение 3-6 часов с последующим равномерным охлаждением до нормальной температуры. В качестве антипиренных добавок использовались гексахлорбензол в жидком и/или микрокапсулированном виде и/или трехокись сурьмы в порошковом виде с размерами частиц 0,9-300 мкм. Оболочки для микрокапсул гексахлорбензола изготавливались из сополимера на основе резорцинно-мочевинных смол, модифицированных поливиниловым спиртом.In this method, soot with particle sizes of 0.9-300 microns and / or dry carbon-graphite mixtures (TU 113-08-48-63-90), which underwent preliminary heat treatment in a muffle furnace at temperatures of 300-500 ° C, were used as antistatic additives for 3-6 hours, followed by uniform cooling to normal temperature. As flame retardants, hexachlorobenzene in liquid and / or microencapsulated form and / or antimony trioxide in powder form with particle sizes of 0.9-300 microns were used. The shells for hexachlorobenzene microcapsules were made from a copolymer based on resorcinol-urea resins modified with polyvinyl alcohol.

Эффективность применения гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения, способы их полученияThe effectiveness of the use of hybrid binders according to claims 21-24 of the claims, methods for their preparation

Ниже по тексту описания в табл.40-43 показана эффективность введения в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения углеродосодержащих антипиренов - трихлорэтилфосфата - 7-18 мас.ч. (п.21 формулы изобретения), четыреххлористого углерода и/или хладона - 7-18 мас.ч. (п.22 формулы изобретения), а также их групп, образованных из трех антипиренов - трихлорэтилфосфата - 2-13 мас.ч., четыреххлористого углерода - 2-13 мас.ч. и хладона - 2-13 мас.ч. (п.23 формулы изобретения) и из пяти антипиренов - гексахлорбензола - 2-13 мас.ч., трехокиси сурьмы - 2-13 мас.ч., трихлорэтилфосфата - 2-13 мас.ч., четыреххлористого углерода - 2-13 мас.ч. и хладона - 2-13 мас.ч. (п.24 формулы изобретения), вводимых совместно с сажей и/или углеродографитовыми смесями с соотношением ингредиентов от 1:1 до 1:0,1, или от 1:1:1 до 1:0,1:0,1, или от 1:1:1:1:1 до 1:0,1:0,1:0,1:0,1.Below in the text of the description, tables 40-43 show the effectiveness of introducing into the hybrid binders according to items 21-24 of the claims of carbon-containing flame retardants trichloroethyl phosphate - 7-18 parts by weight (Claim 21), carbon tetrachloride and / or freon - 7-18 wt.h. (Claim 22 of the claims), as well as their groups formed from three flame retardants - trichloroethyl phosphate - 2-13 parts by weight, carbon tetrachloride - 2-13 parts by weight and freon - 2-13 parts by weight (Claim 23) and of the five flame retardants - hexachlorobenzene - 2-13 parts by weight, antimony trioxide - 2-13 parts by weight, trichloroethyl phosphate - 2-13 parts by weight, carbon tetrachloride - 2-13 parts by weight .h. and freon - 2-13 parts by weight (paragraph 24 of the claims), introduced together with soot and / or carbon-graphite mixtures with a ratio of ingredients from 1: 1 to 1: 0.1, or from 1: 1: 1 to 1: 0.1: 0.1, or from 1: 1: 1: 1: 1 to 1: 0.1: 0.1: 0.1: 0.1.

В качестве углеродографитовых смесей в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения вводились мелкодисперсные углеродографитовые смеси (ТУ 113-08-48-63-90) с размерами частиц 0,9-300 мкм, в качестве антипиренных добавок - гексахлорбензол, трехокись сурьмы, трихлорэтилфосфат, четыреххлористый углерод и хладон двух видов: хладон марки Ф114В1, содержащий хлор (Cl2), химической формулы C2(Cl2F2)4, структурной формулы:As carbon-graphite mixtures, finely dispersed carbon-graphite mixtures (TU 113-08-48-63-90) with particle sizes of 0.9-300 μm were introduced into hybrid binders according to claims 21-24, with hexachlorobenzene as flame retardants antimony trioxide, trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride and two types of freon: Freon brand Ф114В 1 containing chlorine (Cl 2 ), chemical formula C 2 (Cl 2 F 2 ) 4 , structural formula:

Figure 00000045
Figure 00000045

и хладон марки Ф114В2, содержащий бром (Br2), химической формулы С2(Br2F2)4, структурной формулы:and Freon brand F114B 2 containing bromine (Br 2 ), chemical formula C 2 (Br 2 F 2 ) 4 , structural formula:

Figure 00000046
Figure 00000046

Гексахлорбензол, и/или трехокись сурьмы, и/или четыреххлористый углерод, и/или трихлорэтилфосфат, и/или хладон в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения вводились одновременно с углеродографитовыми смесями в виде жидкостей или микрокапсул (микрооболочек), образованных на основе резорцино-формальдегидных мочевинных смол, модифицированных поливиниловым спиртом.Hexachlorobenzene, and / or antimony trioxide, and / or carbon tetrachloride, and / or trichloroethyl phosphate, and / or freon in hybrid binders according to claims 21-24 were introduced simultaneously with carbon-graphite mixtures in the form of liquids or microcapsules (microencapsules), formed on the basis of resorcinol-formaldehyde urea resins modified with polyvinyl alcohol.

Все углеродосодержащие антипирены вводились в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения, находящиеся в реакторе-смесителе, в разогретом виде при температурах 40-70°С, однокомпонентно (п.21 формулы изобретения), двухкомпонентно с соотношением ингредиентов 1:1 (п.22 формулы изобретения), трехкомпонентно с соотношением ингредиентов 1:1:1 (п.23 формулы изобретения) и пятикомпонентно с соотношением ингредиентов 1:1:1:1:1 (п.24 формулы изобретения) и смешивались с ними при этих температурах в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемой композиции с последующим равномерным их охлаждением до температур 20±1°С.All carbon-containing flame retardants were introduced into hybrid binders according to items 21-24 of the claims located in the mixer reactor, heated up at temperatures of 40-70 ° C, one-component (item 21 of the claims), two-component with a ratio of ingredients 1: 1 (paragraph 22 of the claims), three-component with a ratio of ingredients 1: 1: 1 (paragraph 23 of the claims) and five-component with a ratio of ingredients 1: 1: 1: 1: 1 (paragraph 24 of the claims) and mixed with them at these temperatures for 3-6 hours per ton of the prepared composition and followed by their uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Далее полученными составами пропитывались ткани ТЭМС-к(п) с образованием из них "препрегов"-полуфабрикатов со свойствами:Further, the obtained compositions were impregnated with TEMS-k (p) fabrics with the formation of them "prepregs" semi-finished products with the properties:

- массовые доли гибридных связующих, % - 40-50;- mass fractions of hybrid binders,% - 40-50;

- массовые доли влаги или летучих веществ, % - 3,5-5;- mass fraction of moisture or volatile substances,% - 3.5-5;

- гарантийные сроки хранения при температуре не более 30°С, сутки - 4-5.- warranty periods of storage at a temperature of no more than 30 ° C, a day - 4-5.

Режимы изготовления "препрегов"-полуфабрикатов ТАСМ, образуемых на основе гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п), следующие:The manufacturing modes of "prepregs" of semi-finished products TASM formed on the basis of hybrid binders according to claims 21-24 of the claims and fabrics TECS-k (p), the following:

- плотности, г/см3 - 0,95-1,1;- density, g / cm 3 - 0.95-1.1;

- скорости пропитки, м/мин - 0,85-1,1;- impregnation speed, m / min - 0.85-1.1;

- температуры в сушильных термокамерах пропиточной машины, °С - 130-200.- temperatures in drying heat chambers of the impregnating machine, ° С - 130-200.

Далее из полученных "препрегов"-полуфабрикатов методами намотки или прессования по режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливались конструкционные изделия, из которых вырезались образцы для испытаний.Further, from the obtained "prepregs" of semi-finished products by the methods of winding or pressing according to the modes presented in Table 14 or 15, structural products were made from which the test specimens were cut.

Результаты испытаний представлены ниже в табл.40-43.The test results are presented below in table 40-43.

Таблица 40
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.21 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 40
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 21 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродографитовой смеси в гибридное связующее по п.21 ф.и., мас.ч.The total amount of the carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to item 21 f.i., parts by weight Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность трихлор-этилфосфата, мкмThe dispersion of trichloroethyl phosphate, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.21 ф.и. (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 21 (40-50%) and TEMS-k tissues (p) (50-60%), kgf / cm 2 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 212212 49,749.7 0,730.73 0,60.6 1414 10-6010-60 10-6010-60 187187 50,450,4 0,70.7 0,70.7 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 149149 52,652.6 0,90.9 0,80.8 2121 120-300120-300 120-300120-300 9292 52,252,2 1,11,1 1,01,0 2525 300-350300-350 300-350300-350 <42<42 51,551.5 1,51,5 1,21,2 Таблица 41
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.22 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 41
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 22 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродографитовой смеси в гибридное связующее по п.22 ф.и., мас.ч.The total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to claim 22 f.i., parts by weight Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность четыреххлористого углерода и/или хладона, мкмDispersion of carbon tetrachloride and / or freon, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.22 ф.и. (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 22 (40-50%) and TEMS-k tissues (p) (50-60%), kgf / cm 2 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 213213 49,849.8 0,720.72 0,590.59 1414 10-6010-60 10-6010-60 188188 50,550,5 0,690.69 0,690.69 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 150150 52,752.7 0,890.89 0,780.78 2121 120-300120-300 120-300120-300 9393 52,352.3 1,091.09 0,080.08 2525 300-350300-350 300-350300-350 <40<40 51,651.6 -- -- Таблица 42
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.23 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 42
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to claim 23 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Суммарное количество введенной углеродографитовой смеси в гибридное связующееThe total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность трихлор-этилфосфата, четыреххлористого углерода и хладона,The dispersion of trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride and chladone, Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.23 ф.и.The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to item 23 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec по п.23 ф.и., мас.ч.according to item 23 F.I., wt.h. мкмμm (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 (40-50%) and TEMS-k tissues (p) (50-60%), kgf / cm 2 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 214214 49,949.9 0,710.71 0,590.59 1414 10-6010-60 10-6010-60 189189 50,550,5 0,680.68 0,690.69 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 151151 52,852.8 0,880.88 0,70.7 2121 120-300120-300 120-300120-300 9494 52,452,4 1,021,02 0,920.92 2525 300-350300-350 300-350300-350 <40<40 51,651.6 -- -- Таблица 43
Характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.24 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 43
Characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to paragraph 24 of the claims and tissue TEMS-k (p)
Суммарное количество введенной углеродо-графитовой смеси в гибридное связующее по п.24 ф.и., мас.ч.The total amount of carbon-graphite mixture introduced into the hybrid binder according to paragraph 24 F.I., parts by weight Дисперсность углеродо-графитовой смеси, мкмThe dispersion of the carbon-graphite mixture, microns Дисперсность гексахлорбензола, трехокиси сурьмы, трихлор-этилфосфата, четыреххлористого углерода и хладона, мкмThe dispersion of hexachlorobenzene, antimony trioxide, trichloroethyl phosphate, carbon tetrachloride and freon, microns Прочность на растяжение пластика на основе гибридного связующего по п.24 ф.и. (40-50%) и тканей ТЭМС-к(п) (50-60%), кгс/см2 The tensile strength of a plastic based on a hybrid binder according to claim 24 (40-50%) and TEMS-k tissues (p) (50-60%), kgf / cm 2 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s Средняя скорость уноса массы по потере веса, мм/секThe average speed of ablation of weight by weight loss, mm / sec 77 0,9-100.9-10 0,9-100.9-10 216216 50,150.1 0,70.7 0,580.58 1414 10-6010-60 10-6010-60 190190 50,750.7 0,670.67 0,670.67 18eighteen 60-12060-120 60-12060-120 152152 >52,9> 52.9 0,860.86 0,50.5 2121 120-300120-300 120-300120-300 9393 52,552,5 1,01,0 0,90.9 2525 300-350300-350 300-350300-350 <40<40 51,751.7 -- --

Пластики на основе гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения имеют следующие физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства:Plastics based on hybrid binders according to items 21-24 of the claims have the following physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties:

- водопоглощение в течение 24 часов, %, не более - 0,35;- water absorption within 24 hours,%, no more - 0.35;

- коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытие - 0,094 (пластик на основе гибридного связующего по п.21 ф.и. и тканей ТЭМС-к(п), - 0,093 (пластик на основе гибридного связующего по п.22 ф.и. и тканей ТЭМС-к(п), - 0,092 (пластик на основе гибридного связующего по п.23 ф.и. и тканей ТЭМС-к(п), - 0,085 (пластик на основе гибридного связующего по п.24 ф.и. и тканей ТЭМС-к(п);- the sliding coefficient of friction of the pair: thermal protection coating - antifriction coating - 0.094 (plastic based on a hybrid binder according to item 21 of the name and fabric TEMS-k (p), - 0.093 (plastic based on a hybrid binder according to item 22 of the item. I. and fabrics TEMS-k (p), - 0,092 (plastic based on a hybrid binder according to item 23 f. and fabrics TEMS-k (p), - 0,085 (plastic based on a hybrid binder according to item 24 f. and. and tissues TEMS-k (p);

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К - 0,23-0,27;- coefficient of thermal conductivity, W / m · K - 0.23-0.27;

- коэффициент температуропроводности, ·106, м2/сек - 0,17-0,23;- coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s - 0.17-0.23;

- удельная теплоемкость, кДж/кг·К - 0,96-1,5;- specific heat, kJ / kg · K - 0.96-1.5;

- эффективная энтальпия, ·106, Дж/кг - 3,3-3,9;- effective enthalpy, · 10 6 , J / kg - 3.3-3.9;

- температура сублимации, °С - для пластика на основе гибридного связующего по п.21 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - 370-650, для пластика на основе гибридного связующего по п.22 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - 400-690, для пластика на основе гибридного связующего по п.23 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - 450-730, для пластика на основе гибридного связующего по п.24 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - 750;- sublimation temperature, ° C - for plastic based on a hybrid binder according to claim 21 of the claims and TEMS-k fabrics (p) - 370-650, for plastic based on hybrid binder according to claim 22 and the tissues of TEMS-k ( p) - 400-690, for plastic based on a hybrid binder according to claim 23 of the claims and TEMS-k fabrics (p) - 450-730, for plastic based on hybrid binder according to claim 24 and the tissues of TEMS-k ( n) - 750;

- удельное поверхностное сопротивление, ·105, Ом - 1,4-2,7;- specific surface resistance, · 10 5 , Ohm - 1.4-2.7;

- удельное объемное сопротивление, 104, Ом·см - 5,0-5,4.- specific volume resistance, 10 4 , Ohm · cm - 5.0-5.4.

Анализ табл.40-43 показывает, что огнестойкость композитов на основе гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения и вводимых антипиренных и антистатических добавок повышается на 5-20%.An analysis of Table 40-43 shows that the fire resistance of composites based on hybrid binders according to claims 21-24 and the added flame retardant and antistatic additives increases by 5-20%.

При этом наибольшую огнестойкость имеют композиты с бромсодержащим хладоном (КИ >52,9, табл.43). Это связующее относится к классу гибридных фенолформальдегидных бромсодержащих связующих. Одновременное присутствие в гибридном связующем по п.24 формулы изобретения хлорсодержащих и бромсодержащих ингредиентов хладона приводит к значительному повышению термостабильности, термостойкости и огнестойкости пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п).Moreover, composites with bromine-containing chladone have the highest fire resistance (KI> 52.9, Table 43). This binder belongs to the class of hybrid phenol-formaldehyde bromine-containing binders. The simultaneous presence in the hybrid binder of claim 24 of the chlorine-containing and bromine-containing ingredients of freon leads to a significant increase in the thermal stability, heat resistance and fire resistance of plastics based on it and TEMS-k fabrics (p).

Применение фенолформальдегидной смолы СФ-340А позволило снизить содержание брома в гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения до минимальных значений и повысить огнестойкость пластиков на их основе на 2-5% (КИ>52,9, табл.43).The use of phenol-formaldehyde resin SF-340A allowed to reduce the bromine content in hybrid binders according to items 21-24 of the claims to minimum values and increase the fire resistance of plastics based on them by 2-5% (KI> 52.9, Table 43).

По-видимому, это связано с влиянием фенолформальдегидной смолы СФ-340А, усиливающей огнегасящие характеристики брома при горении за счет выделения угля. Время затухания горения отвержденных гибридных связующих вышеприведенных составов после отведения пламени газовой горелки - не более 1-3 сек, то есть гибридные связующие по п.п.21-24 являются самозатухающими.Apparently, this is due to the influence of phenol-formaldehyde resin SF-340A, which enhances the extinguishing characteristics of bromine during combustion due to the release of coal. The burning attenuation time of the cured hybrid binders of the above compositions after removal of the gas burner flame is not more than 1-3 seconds, that is, hybrid binders according to items 21-24 are self-extinguishing.

Кроме того, такие гибридные связующие позволяют получать пластики на их основе с очень высокими антистатическими характеристиками.In addition, such hybrid binders make it possible to obtain plastics based on them with very high antistatic characteristics.

Преимуществом пластиков, образованных на гибридных связующих вышеприведенных составов, является и их высокая стойкость к агрессивным средам, в том числе, и кислотным при повышенных температурах.An advantage of plastics formed on hybrid binders of the above compositions is their high resistance to aggressive environments, including acidic at elevated temperatures.

Вместе с тем варианты гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения (с углеродосодержащими антистатическими и антипиренными добавками) имеют и существенные недостатки:However, the options for hybrid binders according to claims 21-24 of the claims (with carbon-containing antistatic and flame retardant additives) have significant disadvantages:

- низкая адгезионная прочность, низкая прочность при межслоевом сдвиге и отрыве;- low adhesive strength, low strength at interlayer shear and separation;

- высокая вязкость (более 1 МПа·с) при суммарном количестве вводимых в гибридные связующие добавок свыше 18 мас.ч., что затрудняет вести пропитку тканных структур с ячейками меньше 10 мкм;- high viscosity (more than 1 MPa · s) with a total amount of additives added to the hybrid binders over 18 parts by weight, which makes it difficult to impregnate tissue structures with cells less than 10 microns;

- пластики на основе этих вариантов гибридных связующих имеют невысокую гигроскопичность и газопроницаемость, что, в конечном итоге, снижает качество и эксплуатационную надежность пластиков на их основе.- plastics based on these hybrid binder options have low hygroscopicity and gas permeability, which, ultimately, reduces the quality and operational reliability of plastics based on them.

Приведенные выше данные показывают, что гибридные связующие с вышеназванными добавками позволяют получать пластики и конструктивные изделия на их основе с широким диапазоном улучшенных свойств: и физико-механических, и теплофизических, и физико-химических, и электрических, и специальных, таких как стойкость к возгоранию, старению, радиации, стойкость к различным атмосферным воздействиям, действию различных кислотных и щелочных сред и т.д.The above data show that hybrid binders with the above additives allow to obtain plastics and structural products based on them with a wide range of improved properties: physicomechanical, thermophysical, physicochemical, electrical, and special, such as fire resistance , aging, radiation, resistance to various atmospheric influences, action of various acid and alkaline environments, etc.

Совмещение эпокситрифенольной смолы ЭТФ с фенолформальдегидной смолой СФ-340А и введение в композиции гибридных связующих сажи, углеродографитовых смесей позволило получать пластики на их основе с высокой теплостойкостью и термостабильностью.The combination of ETF epoxytriphenol resin with SF-340A phenol-formaldehyde resin and the introduction of hybrid carbon black binders, carbon-graphite mixtures into the compositions made it possible to obtain plastics based on them with high heat resistance and thermal stability.

Введение в гибридные связующие антипиренов позволило в значительной степени повысить огнестойкость пластиков на их основе, их самозатухаемость при горении.The introduction of flame retardants into hybrid binders has significantly improved the fire resistance of plastics based on them, their self-extinguishing during combustion.

Разработанные гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения с вышеприведенными добавками позволяют получать изделия из композиционных волокнистых материалов на их основе с высоким сублимирующим эффектом, высокими теплозащитными свойствами, а также и с высокими антистатическими и электромагнитными свойствами, а также с высокой ударной вязкостью (для стеклопластиков - 20-690 кДж/м2, для углепластиков - 26-85 кДж/м2, для боропластиков - 45-100 кДж/м2, для органопластиков - 157-195 кДж/м2) и с другими эксплуатационными свойствами: коррозионной стойкостью, радиопрозрачностью, износостойкостью, стойкостью к старению и т.д.The developed hybrid binders according to claims 21-24 with the above additives allow to obtain products from composite fibrous materials based on them with high sublimation effect, high heat-shielding properties, as well as with high antistatic and electromagnetic properties, as well as with high impact viscosity (for GRP - 20-690 kJ / m 2, for CFRP - 26-85 kJ / m 2, for boroplastikov - 45-100 kJ / m 2, for organic plastics - 157-195 kJ / m 2) and with other operational properties: corrosion resistant capacity, radio transparency, wear resistance, resistance to aging, etc.

К достоинству гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения следует также отнести и их высокие технологические свойства: сравнительно невысокая вязкость, незначительная усадка при отверждении, очень хорошая адгезия практически ко всем материалам, высокая жизнеспособность, высокая стабильность свойств даже в условиях длительного хранения и эксплуатации.The advantages of hybrid binders according to items 21-24 of the claims should also include their high technological properties: relatively low viscosity, low shrinkage during curing, very good adhesion to almost all materials, high viability, high stability of properties even under prolonged conditions storage and operation.

Эти гибридные связующие имеют и недостатки: они токсичны, дорогостоящи (особенно за счет введения в их составы углеродографитовых смесей, графита и других добавок), требуют для переработки применения специальной дорогостоящей оснастки, имеют неоптимальную (с точки зрения пропитки наполнителей) вязкость.These hybrid binders also have drawbacks: they are toxic, expensive (especially due to the introduction of carbon-graphite mixtures, graphite and other additives into their compositions), they require the use of special expensive equipment for processing, and have non-optimal viscosity (from the point of view of impregnating fillers).

Однако требуемая вязкость для этих гибридных связующих достигается за счет:However, the required viscosity for these hybrid binders is achieved by:

- введения в них растворителей, в том числе и антипиренных;- the introduction of solvents, including flame retardants;

- нагрева, то есть он позволяет вести технологические процессы их переработки при повышенных температурах, при которых снижается их вязкость до необходимых значений (от 0,1 до 1 Па·с).- heating, that is, it allows you to conduct technological processes of their processing at elevated temperatures, at which their viscosity decreases to the required values (from 0.1 to 1 Pa · s).

Растворителями гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения могут быть: ацетон, спирт, толуол и ацетоно-спирто-толуольные смеси (рекомендован ацетоно-спирто-толуольный растворитель с соотношением ингредиентов 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2). Растворителями эпокситрифенолформальдегидных связующих ЭТФ+ДЭГ-1+СФ-340А могут быть и ароматические углеводороды (бензол, ксилол и др.), а также хлорированные углеводороды (дихлорэтан, монохлорбензол и др.), активные разбавители на основе фенилглицидного и фурфурилглицидного эфиров, а также циклогексан, диоксан, фурфурол, метилэтиленкетон, этилацетат, бутилацетат и др.Hybrid solvent solvents according to claims 21-24 can be: acetone, alcohol, toluene and acetone-alcohol-toluene mixtures (acetone-alcohol-toluene solvent with an ingredient ratio of 1: (0.5-0.6) is recommended : (0.1-0.2). Solvents of epoxytriphenolformaldehyde binders ETF + DEG-1 + SF-340A can be aromatic hydrocarbons (benzene, xylene, etc.), as well as chlorinated hydrocarbons (dichloroethane, monochlorobenzene, etc.), active diluents based on phenyl glycidic and furfuryl glycidic ethers, as well as cyclohexane, dioxane, fu furol, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, and others.

Научно-исследовательские работы по применению вышеперечисленных растворителей в создании гибридных эпокситрифенолформальдегидных связующих ведутся, в том числе и на ФГУП ПО "Авангард". Однако анализ их эффективности в данном описании не приводится, поскольку его проведение выходит за пределы формул изобретений, представленных в данном описании.Research work on the use of the above solvents in the creation of hybrid epoxytriphenolformaldehyde binders is underway, including at the Avangard Federal State Unitary Enterprise. However, an analysis of their effectiveness is not given in this description, since its implementation is beyond the scope of the claims presented in this description.

Количество любых вводимых в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения растворителей (кроме антипиренных) определяется только технологическими требованиями и в любом случае должно быть минимальным.The amount of any solvents introduced into hybrid binders according to claims 21-24 of the claims (except flame retardants) is determined only by technological requirements and in any case should be minimal.

Это обстоятельство связано с тем, что легколетучие фракции растворителя, выделяясь из пластика при его формовании и отверждении, образуют поры, расслоения, микротрещины, значительные внутренние напряжения, что снижает прочность пластиков на изгиб (в 1,5-2 раза) и, в меньшей степени, прочность на отрыв и сдвиг (на 20-50%).This circumstance is due to the fact that the volatile fractions of the solvent, released from the plastic during its molding and curing, form pores, delaminations, microcracks, significant internal stresses, which reduces the plastic bending strength (1.5-2 times) and, to a lesser extent degrees, tensile and shear strength (by 20-50%).

Для исключения или, по крайней мере, для уменьшения этих дефектов при создании гибридных связующих были опробованы комплексные добавки: хлорникелевый NiL2Cl2 - 1-6 мас.ч. (п.10 формулы изобретения), хлоркобальтовый CoL2Cl2, хлормедный CuL2Cl2 и другие комплексные хлористые соединения металлов.To eliminate, or at least to reduce these defects when creating hybrid binders, complex additives were tested: nickel chlorine-nickel Ni 2 Cl 2 - 1-6 parts by weight (claim 10 of the claims), chlorobalt CoL 2 Cl 2 , chlorinated CuL 2 Cl 2 and other complex metal chloride compounds.

Для повышения термостойкости, термостабильности и огнестойкости в гибридные связующие вводили фталцианины меди (п.9 формулы изобретения) и антипирены (п.п.2-8, 14-18, 20-24 формулы изобретения), для повышения динамической прочности - вводились порошковые смеси оксидов и нитридов металлов (п.п.26-33 формулы изобретения), для повышения трансверсальной прочности и жесткости, прочности на сдвиг и отрыв пластиков - нитевидные кристаллы (п.п.34-38 формулы изобретения), для повышения жизнеспособности гибридных связующих - алюмосиликаты, Na-цеолиты (п.п.13-18 формулы изобретения) и другие молекулярные сита.To increase thermal stability, thermal stability and fire resistance, copper phthalcyanines (claims 9 and 1) and flame retardants (claims 2 to 8, 14–18, 20–24 of the claims) were introduced into hybrid binders, and powder mixtures were added to increase dynamic strength metal oxides and nitrides (pp. 26-33 of the claims), to increase transverse strength and stiffness, shear and tearing of plastics - whiskers (pp. 34-38 of the claims), to increase the viability of hybrid binders - aluminosilicates, Na zeolites (pp 13-18 forms Proceedings of the invention) and other molecular sieves.

И все вводимые в гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения вышеназванные компоненты хорошо совместимы с ними, поскольку составы этих связующих обладают хорошей адгезией практически ко всем вышеперечисленным материалам.And all of the above components introduced into the hybrid binders according to items 21-24 of the claims are well compatible with them, since the compositions of these binders have good adhesion to almost all of the above materials.

Следует иметь в виду, что в материалах описания и формуле изобретения представлены только некоторые возможные предпочтительные варианты их осуществления, а могут быть использованы и другие варианты (или сочетания вариантов) в отношении составов связующих, способов их получения и переработки и, в том числе, в части:It should be borne in mind that in the materials of the description and the claims only certain possible preferred options for their implementation are presented, and other options (or combinations of options) can be used in relation to the compositions of the binders, methods for their preparation and processing, and including parts:

- способов приготовления гибридных связующих и отдельных их компонентов;- methods for preparing hybrid binders and their individual components;

- способов их переработки (в части пропитки, получения "препрегов", режимов намотки и отверждения конкретных конструкционных пластиковых изделий).- methods for their processing (in terms of impregnation, preparation of "prepregs", winding and curing modes of specific structural plastic products).

Предложенные гибридные связующие по п.п.21-24 формулы изобретения обладают высокой универсальностью. Они могут быть высокоэффективно использованы для пропитки любых нитевидных наполнителей, в том числе тканных и однонаправленных, с любой структурой и плотностью переплетения нитей в тканных наполнителях, и, в том числе, с любыми известными волокнистыми наполнителями: стеклянными, поликапроамидными, полифеновыми, органическими, углеродными, борными и базальтовыми.The proposed hybrid binders according to claims 21-24 are highly versatile. They can be highly efficiently used to impregnate any filamentary fillers, including woven and unidirectional ones, with any structure and density of weaving of threads in woven fillers, and also with any known fibrous fillers: glass, polycaproamide, polyphene, organic, carbon boric and basaltic.

Представленные в описании варианты гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения могут быть применены и для пропитки нитей или тканей, облицованных специальными поверхностными покрытиями - замасливателями, аппретами и/или сополимерами с теми или иными добавками.The hybrid binder variants presented in the description according to claims 21-24 can also be used to impregnate threads or fabrics lined with special surface coatings - lubricants, finishes and / or copolymers with certain additives.

Предложенные варианты гибридных связующих в сочетании с другими наполнителями могут быть использованы при изготовлении пластиковых изделий любыми способами намотки и/или прессования.The proposed hybrid binders in combination with other fillers can be used in the manufacture of plastic products by any means of winding and / or pressing.

В частности, предложенные варианты гибридных связующих могут использоваться при изготовлении пластиковых изделий методами "мокрой" и "сухой" намоток, с применением любых комбинаций намоток: прямой тканевой намотки (ПТН), продольно-поперечной намотки (ППН), спиральной нитяной намотки (СНН) и др. (табл.44).In particular, the proposed hybrid binder options can be used in the manufacture of plastic products using wet and dry winding methods, using any combination of windings: direct fabric winding (PTN), longitudinally-transverse winding (PPN), spiral filament winding (SNN) et al. (Table 44).

Таблица 44
Влияние схемы намотки на свойства стеклопластиков на основе гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения и стеклопластиковых наполнителей: однонаправленных и изготовленных методами ПТН, ППН, СНН
Table 44
The influence of the winding scheme on the properties of fiberglass based on hybrid binders according to items 21-24 of the claims and fiberglass fillers: unidirectional and manufactured by the methods of PTN, PPN, SNN
Наименование показателяName of indicator Однонаправленный материалUnidirectional material Материал из труб, изготовленных различными методамиMaterial from pipes made by various methods ПТНPTN ППНPPN СННSNN Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,8-2,21.8-2.2 1,65-1,91.65-1.9 1,8-2,11.8-2.1 1,9-2,21.9-2.2 Разрушающее напряжение при растяжении, МПаTensile stress, MPa 690-2075690-2075

Figure 00000047
Figure 00000047
Figure 00000048
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000049
Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa
Figure 00000050
Figure 00000050
Figure 00000051
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000053
Удельная прочность, кмSpecific Strength, km 60-10060-100 25-3825-38 37-6037-60 30-6030-60 Параметр (σр/Е)·10-4 Parameter (σ p / E) · 10 -4 250-350250-350 145-180145-180 170-230170-230 170-220170-220 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 0,7-2,50.7-2.5 0,5-2,20.5-2.2 0,5-2,50.5-2.5 1-2,51-2,5 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio
Figure 00000054
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000057
Водопоглощение, %Water absorption,% 0,03-0,30.03-0.3 0,04-0,40.04-0.4 0,025-0,30.025-0.3 0,02-0,250.02-0.25 Относительное удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 1,5-2,81.5-2.8 1,55-2,91.55-2.9 1,4-2,51.4-2.5 1,45-2,551.45-2.55

Примечание - В числителе приведены свойства материала в окружном (кольцевом) направлении, в знаменателе - в осевом направленииNote - The numerator shows the material properties in the circumferential (ring) direction, in the denominator - in the axial direction

Составы же вышеперечисленных гибридных связующих по п.п.21-24 формулы изобретения, а также способы их получения, а также способы получения на их основе однонаправленных или тканных "препрегов" и способы получения из них пластиковых конструкционных изделий могут существенно отличаться друг от друга в части:The compositions of the above hybrid binders according to items 21-24 of the claims, as well as methods for their preparation, as well as methods for producing unidirectional or woven “prepregs” based on them, and methods for producing plastic structural products from them can differ significantly from each other parts:

- температурно-скоростных режимов намотки;- temperature-speed winding modes;

- натяжений и контактных давлений, применяемых при намотке;- tensions and contact pressures used during winding;

- пропитки и сушки "препрегов" (для "сухого" метода изготовления изделий из композиционных волокнистых материалов);- impregnation and drying of "prepregs" (for the "dry" method of manufacturing products from composite fibrous materials);

- режимов отверждения связующего (температурных и временных);- modes of curing the binder (temperature and time);

- режимов подготовки отдельных компонентов - добавок, вводимых в гибридные связующие;- modes of preparation of individual components - additives introduced into hybrid binders;

- последовательности их введения в гибридные связующие на различных стадиях их переработки.- the sequence of their introduction into hybrid binders at various stages of their processing.

Эффективность применения гибридного связующего по п.25 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the use of a hybrid binder according to claim 25, a method for its preparation

Гибридное связующее по п.25 формулы изобретения содержит в своем составе гибридное связующее по п.1 формулы изобретения с антипиренными добавками - 12-23 мас.ч.: трехокиси сурьмы и гексахлорбензола.The hybrid binder of claim 25 of the claims contains a hybrid binder of claim 1 with flame retardants - 12-23 parts by weight: antimony trioxide and hexachlorobenzene.

Создавалось это гибридное связующее для получения на его основе и наполнителей из полифеновых (ТЭМС-п) и капроамидных (ТЭМС-к) тканей (ТУ 6-И82-85), образованных из многокомпонентных комплексных электропроводящих нитей (МКЭН), ТУ 6-06-31-121-76, теплозащитных пластиков и/или пластиковых покрытий на их основе.This hybrid binder was created to produce fillers based on it from polyphene (TEMS-p) and caproamide (TEMS-k) fabrics (TU 6-I82-85), formed from multicomponent complex electrically conductive threads (MKEN), TU 6-06- 31-121-76, heat-protective plastics and / or plastic coatings based on them.

Многокомпонентные комплексные электропроводящие нити этих тканей состоят из "ядра", образованного из полимерных волокон с малым коксовым числом - полифеновых или капроамидных (капроновых).The multicomponent complex electrically conductive threads of these fabrics consist of a “core” formed of polymer fibers with a low coke number — polyphene or caproamide (capron).

Наличие электропроводящего наполнителя в составе полимерного покрытия "ядра" сажи ПН-100 в количестве 15-20% веса обеспечивает удельное сопротивление пластика не более 1 Ом. Наличие же в составе покрытия "ядра" еще и антипиренов трехокиси сурьмы - 10-15% и гексахлорбензола - 15-20%, а в составе "ядра" волокон - 40-50% с малым коксовым числом из капрона и полифена обеспечивает материалу высокий сублимирующий эффект. Само покрытие "ядер" волокон ткани образовано из сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом - 50-55%.The presence of an electrically conductive filler in the polymer coating of the “core” of soot PN-100 in an amount of 15-20% of the weight provides a specific resistance of plastic not more than 1 Ohm. The presence in the coating composition of the “core” also of antimony trioxide flame retardants - 10-15% and hexachlorobenzene - 15-20%, and in the composition of the “core” fibers - 40-50% with a low coke number of capron and polyphene provides a high sublimation material the effect. The coating of the “nuclei” of the fabric fibers is formed from a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride - 50-55%.

Даже при таких соотношениях ингредиентов в наполнителях пластики на их основе и известных термостойких эпоксидных связующих, например, ЭХД или ЭХД-У - 40-50%, ТУ 6-06-1725-75, остальное ткани ТЭМС-к(п) - 50-60%, имеют очень высокие физические, электростатические и теплозащитные характеристики. Примененное вместо связующего ЭХД или ЭХД-У гибридное связующее по п.25 формулы изобретения дает еще больший технический эффект.Even with such ratios of ingredients in fillers of plastics based on them and known heat-resistant epoxy binders, for example, EHD or EHD-U - 40-50%, TU 6-06-1725-75, the rest of the TEMS-k fabric (p) - 50- 60% have very high physical, electrostatic and heat-shielding characteristics. The hybrid binder used in accordance with claim 25 of the claims used instead of a binder ECD or ECD-U gives an even greater technical effect.

Ниже в табл.45 приводятся характеристики пластиков, образованных на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в сравнении с пластиками на основе эпоксидных связующих ЭХД или ЭХД-У, взятых за прототип, и тех же тканей ТЭМС-к(п).Table 45 below shows the characteristics of plastics formed on the basis of a hybrid binder according to claim 25 of the claims and TEMS-k (p) fabrics in comparison with plastics based on epoxy binders ECD or EHD-U, taken as a prototype, and the same fabrics TEMS-k (p).

Таблица 45
Физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) в сравнении с пластиками на основе эпоксидных связующих ЭХД или ЭХД-У и тех же тканей ТЭМС-к(п)
Table 45
Physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 25 of the invention and TEMS-k (p) fabrics in comparison with plastics based on epoxy binders ECD or EHD-U and the same TEMS-k fabrics (p)
Наименование характеристикиName of characteristic МатериалMaterial Пластик - прототип на основе связующего ЭХД-У и тканей ТЭМС-пPlastic - a prototype based on a binder EHD-U and TEMS-p fabrics Пластик - прототип на основе связующего ЭХД и тканей ТЭМС-кPlastic - a prototype based on a binder ECD and TEMS-k tissues Пластик на основе гибридного связующего по п.25 ф.и. и тканей ТЭМС-пPlastic based on a hybrid binder according to claim 25 and tissues TEMS-p Пластик на основе гибридного связующего по п.25 ф.и. и тканей ТЭМС-кPlastic based on a hybrid binder according to claim 25 and tissues TEMS-k Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,77-1,81.77-1.8 1,27-1,281.27-1.28 1,77-1,81.77-1.8 1,27-1,31.27-1.3 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,28-0,290.28-0.29 0,14-0,250.14-0.25 0,3-0,310.3-0.31 0,26-0,270.26-0.27 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,14-1,161.14-1.16 1,23-1,241.23-1.24 1,17-1,181.17-1.18 1,24-1,261.24-1.26 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,36-1,371.36-1.37 1,52-1,531.52-1.53 1,37-1,391.37-1.39 1,53-1,551.53-1.55 Удельное поверхностное сопротивление, ·104, Ом·смSurface resistivity, · 10 4 , Ohm · cm 5,2-5,35.2-5.3 5,3-5,45.3-5.4 5,4-5,65.4-5.6 6,1-6.26.1-6.2 Удельное объемное сопротивление, ·105, ОмThe specific volume resistance, · 10 5 Ohms 1,7-1,81.7-1.8 2,6-2,72.6-2.7 1,9-2,01.9-2.0 2,7-2,82.7-2.8 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,52,5 3,53,5 2,6-2,72.6-2.7 3,5-3,93,5-3,9 Средний линейный унос по термодатчику, мм/сек, при тепловом потоке 3,5·106, Вт/м2, и скорости потока 500 м/секThe average linear ablation by a temperature sensor, mm / s, with a heat flux of 3.5 · 10 6 , W / m 2 , and a flow velocity of 500 m / s 0,80.8 0,750.75 0,70.7 0,650.65 Средний линейный унос по потере веса, мм/сек, при тепловом потоке 3,5·106, Вт/м2, и скорости потока 500 м/секThe average linear ablation for weight loss, mm / s, with a heat flux of 3.5 · 10 6 , W / m 2 , and a flow velocity of 500 m / s 0,750.75 0,550.55 0,70.7 0,50.5 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 600600 300300 650650 350350 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5555 5353 5656 5454 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,40.4 0,350.35 0,30.3 0,350.35 Коэффициент трения скольжения материала пластика по антифрикционному покрытиюCoefficient of sliding friction of the plastic material over the anti-friction coating 0.0940.094 0,0950,095 0,0930,093 0,0920,092 Коэффициент теплопроводности, Вт/м·КThe coefficient of thermal conductivity, W / m · K 0,17-0,180.17-0.18 0,13-0,150.13-0.15 0,19-0,210.19-0.21 0,16-0,170.16-0.17 Удельная теплоемкость, кДж/кг·КSpecific heat, kJ / kg · K 1,34-1,361.34-1.36 0,9-1,30.9-1.3 1,36-1,371.36-1.37 0,91-1,350.91-1.35 Разрушающее напряжение пластика в направлении основы, МПаDestructive stress of plastic in the direction of the base, MPa 125-126125-126 127-130127-130 126-129126-129 128-131128-131 Модуль упругости при растяжении в направлении основы, ГПаThe tensile modulus in the direction of the base, GPa 2,7-2,82.7-2.8 2,75-2,852.75-2.85 2,8-2,92.8-2.9 2,85-2,952.85-2.95 Разрушающее напряжение при изгибе, МПаBreaking stress, MPa 89-9089-90 89,5-9589.5-95 90-9190-91 91-9291-92 Разрушающее напряжение при смятии, МПаBreaking stress during crushing, MPa 100-105100-105 105-110105-110 101-106101-106 106-115106-115 Разрушающее напряжение при отрыве от конструкционного пластика СКН-21,ГПаDestructive stress at separation from structural plastic SKN-21, GPa 7,87.8 7,87.8 8-98-9 9-109-10 Разрушающее напряжение при отрыве от конструкционного пластика СКН-24, ГПаBreaking stress at separation from structural plastic SKN-24, GPa 10-1110-11 11eleven 10,5-11,510.5-11.5 11-1211-12 Прочность при межслоевом сдвиге, МПаInterlayer shear strength, MPa 6-86-8 8-98-9 10-1110-11 12-1512-15

Данные табл.45 показывают, что пластики связующего по п.25 формулы изобретения и тканей на основе гибридного ТЭМС-к(п) имеют очень высокие теплозащитные, антифрикционные и антистатические характеристики, все теплозащитные пластики обладают долговременным антистатическим действием и сохраняют антистатический эффект при различных условиях эксплуатации; пластики стойки к свету, трению, действию воды, различных растворителей, растворов кислот и щелочей, средств ДДД и др.The data in Table 45 show that the plastics of the binder according to claim 25 of the claims and fabrics based on hybrid TEMS-k (p) have very high heat-shielding, antifriction, and antistatic characteristics, all heat-shielding plastics have a long-term antistatic effect and retain an antistatic effect under various conditions operation; plastics are resistant to light, friction, the action of water, various solvents, solutions of acids and alkalis, DDD agents, etc.

Пластики на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют высокую огнестойкость (кислородный индекс 54-56), а сами гибридные связующие при переработке их в "препреги" обладают высокой пожаро-взрывобезопасностью.Plastics based on a hybrid binder according to claim 25 and TEMS-k (p) fabrics have high fire resistance (oxygen index 54-56), and the hybrid binders themselves, when processed into "prepregs", have high fire and explosion safety.

Однако эти пластики имеют и ряд существенных недостатков. Они имеют очень низкие физико-механические характеристики, особенно межслоевые на отрыв, сдвиг и изгиб. Пластики имеют и низкую ударную вязкость ≈25,5-85 кДж/м2, и большое водопоглощение - 0,3-0,35%.However, these plastics have a number of significant drawbacks. They have very low physical and mechanical characteristics, especially interlayer ones for separation, shear and bending. Plastics have a low impact strength ≈25.5-85 kJ / m 2 , and a large water absorption of 0.3-0.35%.

Способ получения гибридного связующего по п.25 формулы изобретения состоит в следующем.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 25 of the claims is as follows.

В гибридное связующее по п.1 формулы изобретения вводят в количестве 12-23 мас.ч. трехокись сурьмы и гексахлорбензол и перемешивают их в реакторе-смесителе совместно с компонентами гибридного связующего при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемого продукта с последующим равномерным его охлаждением до температур 20±1°С.In the hybrid binder according to claim 1, the claims are introduced in an amount of 12-23 parts by weight. antimony trioxide and hexachlorobenzene and mix them in a mixing reactor together with the components of the hybrid binder at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the product being prepared, followed by its uniform cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Способы получения "препрегов" на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) осуществляются в несколько этапов.Methods for producing "prepregs" based on a hybrid binder according to claim 25 of the claims and TEMS-k (p) tissues are carried out in several stages.

На первом этапе осуществляют пропитку полифеновых и капроамидных тканей связующим при следующих соотношениях: сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом - 50-55%, гексахлорбензол - 15-20%, трехокись сурьмы - 10-15%, сажа ПН-100 - 15-20%.At the first stage, polyphene and caproamide fabrics are impregnated with a binder in the following ratios: a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride - 50-55%, hexachlorobenzene - 15-20%, antimony trioxide - 10-15%, soot PN-100 - 15-20%.

Пропитка нитей проводится по действующей на предприятии ФГУП ПО "Авангард" документации на горизонтальной пропиточной машине закрытого типа, путем протягивания их через пропиточную ванночку с горизонтально расположенными прижимными валиками в соответствии с нижеприведенным режимом:The impregnation of the threads is carried out according to the documentation at the closed-type horizontal impregnation machine operating at the FSUE PO Avangard enterprise, by pulling them through the impregnation bath with horizontally arranged pressure rollers in accordance with the following mode:

- контактное давление валиков, атм - 1;- contact pressure of the rollers, atm - 1;

- температура в пропиточной ванне, °С - 60-80;- temperature in the impregnating bath, ° C - 60-80;

- скорость пропитки, м/мин - 0,8-1,1;- impregnation speed, m / min - 0.8-1.1;

- удельный вес связующего в ванне, г/см3 - 0,85-0,97;- the specific gravity of the binder in the bath, g / cm 3 - 0.85-0.97;

- величина натяжения - выбирается факультативно с обеспечением непровисания тканей.- the amount of tension - is optionally selected with non-sagging tissue.

Заданный режим обеспечивает получение предварительного "препрега" со следующими характеристиками:The specified mode provides a preliminary "prepreg" with the following characteristics:

- содержание связующего, % - 24-32;- binder content,% - 24-32;

- содержание летучих, % - 2,5-4,5.- volatile content,% - 2.5-4.5.

Далее предварительный "препрег" пропитывается гибридным связующим по п.25 формулы изобретения по следующему режиму:Next, the preliminary "prepreg" is impregnated with a hybrid binder according to claim 25 in the following mode:

- плотность гибридного связующего, г/см3 - 0,95-1,1;- the density of the hybrid binder, g / cm 3 - 0.95-1.1;

- скорость пропитки, м/мин - 0,85-1,1;- impregnation speed, m / min - 0.85-1.1;

- температура в сушильных термокамерах пропиточной машины, °С - 130-200.- the temperature in the drying heat chambers of the impregnation machine, ° C - 130-200.

В результате вторичной пропитки образуется "препрег"-полуфабрикат со следующими свойствами:As a result of secondary impregnation, a “prepreg” semi-finished product is formed with the following properties:

- массовая доля связующего, % - 40-50;- mass fraction of binder,% - 40-50;

- массовая доля влаги и летучих веществ, % - 3,5-5,5;- mass fraction of moisture and volatile substances,% - 3.5-5.5;

- гарантийный срок хранения при температурах не более 30°С, сутки - не более 4-5.- warranty period of storage at temperatures no more than 30 ° C, day - no more than 4-5.

Далее на основе полученного "препрега"-полуфабриката по режимам его переработки, представленных в табл.14 или 15, методами "сухой" тканевой намотки или прессования изготавливаются конструкционные изделия с последующим вырезанием из них образцов и проведением их испытаний по стандартным методикам. Результаты испытаний приведены в табл.45.Further, on the basis of the obtained "prepreg" semi-finished product according to the processing modes presented in Tables 14 or 15, structural products are made by the methods of "dry" tissue winding or pressing, followed by cutting out of them samples and carrying out their tests according to standard methods. The test results are given in table 45.

Эффективность применения гибридного связующего по п.п.26-27 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the use of a hybrid binder according to claims 26-27 of the claims, a method for its preparation

Данное гибридное связующее является зависимым от основного гибридного связующего по п.25 формулы изобретения.This hybrid binder is dependent on the main hybrid binder according to claim 25.

Гибридное связующее по п.п.26-27 формулы изобретения содержит 12-23 мас.ч. антипирена - трехокиси сурьмы и гексахлорбензола и 12-23 мас.ч. порошковых добавок в виде монолитных, полых, чешуйчатых и волокнистых частиц оксидов и/или нитридов металлов и оксидов кремния.The hybrid binder according to claims 26-27 of the claims contains 12-23 parts by weight flame retardant - antimony trioxide and hexachlorobenzene and 12-23 wt.h. powder additives in the form of monolithic, hollow, scaly and fibrous particles of metal oxides and / or nitrides and silicon oxides.

Это гибридное связующее, так же как и основное по п.25 формулы изобретения, наиболее эффективно для пропитки теплозащитных тканей типа ТЭМС-к(п), используемых для получения теплозащитных пластиков и/или пластиковых покрытий для защиты конструкционных изделий из композиционных волокнистых материалов от воздействия высокотемпературных газовых потоков (для скоростей газовых потоков - 500 м/сек и тепловых потоков - 3,5·106 Вт/м2).This hybrid binder, as well as the main one according to claim 25 of the claims, is most effective for impregnating heat-protective fabrics of the type TEMS-k (p) used to produce heat-protective plastics and / or plastic coatings to protect structural products from composite fibrous materials from exposure high-temperature gas flows (for gas flow rates - 500 m / s and heat flows - 3.5 · 10 6 W / m 2 ).

Для повышения теплостойкости и термостабильности пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения и тканей типа ТЭМС-к(п) используются оксиды магния (MgO) - жженая магнезия, которые вводятся в это связующее в количестве 12-23 мас.ч. в качестве добавки.To increase the heat resistance and thermal stability of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 and fabrics of the type TEMS-k (p), magnesium oxides (MgO) are used - burnt magnesia, which are introduced into this binder in an amount of 12-23 wt.h. as an additive.

Оксид магния (MgO) - основной оксид, тугоплавкий мелкодисперсный порошок, применяется в производстве теплозащитных или огнеупорных пластиков, а также в качестве вулканизирующего агента в производстве вязкоупругих полимерных композитов.Magnesium oxide (MgO) - the main oxide, a refractory fine powder, is used in the manufacture of heat-protective or refractory plastics, as well as as a vulcanizing agent in the production of viscoelastic polymer composites.

Оксид магния - бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления 2800°С. Получают оксид магния обжигом минералов - магнезита и доломита; вводится в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения в виде порошкового наполнителя в основном для модификации физических и теплофизических свойств пластиков на основе этого связующего и теплозащитных тканей ТЭМС-к(п).Magnesium oxide is a colorless crystalline substance with a melting point of 2800 ° C. Get magnesium oxide by burning minerals - magnesite and dolomite; is introduced into the hybrid binder according to claim 26 in the form of a powder filler mainly to modify the physical and thermophysical properties of plastics based on this binder and heat-protective fabrics TEMS-k (p).

Свойства оксида магния:Properties of magnesium oxide:

- молекулярная масса - 40,32;- molecular weight - 40.32;

- плотность, г/см3 - 3,38;- density, g / cm 3 - 3.38;

- температура плавления, К - 3073 (2800°С);- melting point, K - 3073 (2800 ° С);

- температура кипения, К - 3098 (2825°С);- boiling point, K - 3098 (2825 ° С);

- удельная теплоемкость, кДж/(кг·К) - 209;- specific heat, kJ / (kg · K) - 209;

- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) - 34,2.- coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) - 34.2.

Гибридное связующее по п.26 формулы изобретения с добавками оксидов магния имеет следующий состав, в мас.ч.:The hybrid binder according to paragraph 26 of the claims with additives of magnesium oxides has the following composition, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпокситрифенольная смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxytriphenol resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340А - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340A - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13;- toluene oil and / or coal - 7-13;

- антипиренные добавки (гексахлорбензол и трехокись сурьмы) - 12-23;- flame retardants (hexachlorobenzene and antimony trioxide) - 12-23;

- оксид магния (MgO) - жженая магнезия - 12-23.- magnesium oxide (MgO) - burnt magnesia - 12-23.

Антипиренные добавки - гексахлорбензол и трехокись сурьмы (12-23 мас.ч.) введены в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения для повышения теплоогнестойкости пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п), а также для улучшения их антифрикционных и антистатических свойств.Fire-retardant additives - hexachlorobenzene and antimony trioxide (12-23 parts by weight) are introduced into the hybrid binder according to claim 26 to increase the heat-resistance of plastics based on this binder and TECS-k fabrics (p), as well as to improve their antifriction and antistatic properties.

Оксид магния также вводится в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения для улучшения вышеприведенных показателей пластиков и, кроме того, для повышения ударной вязкости и вибростойкости.Magnesium oxide is also introduced into the hybrid binder according to claim 26 to improve the above plastics and, in addition, to increase the toughness and vibration resistance.

Ниже в табл.46 приводятся основные теплофизические, теплозащитные, электростатические и физико-механические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками оксида магния и тканей ТЭМС-к(п).Table 46 below summarizes the main thermophysical, heat-shielding, electrostatic, and physicomechanical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with additions of magnesium oxide and TEMC-k fabrics (p).

Таблица 46
Свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками оксида магния и тканей ТЭМС-к(п)
Table 46
Properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with additives of magnesium oxide and tissues TEMC-k (p)
Наименование показателяName of indicator Пластик на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками из оксида магния и тканей ТЭМС-пHybrid Binder Plastic according to Claim 26 with additives from magnesium oxide and tissues TEMS-p Пластик на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками из оксида магния и тканей ТЭМС-кHybrid Binder Plastic according to Claim 26 with additives from magnesium oxide and tissue TEMC-k Теплофизические свойства пластиковThermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,8-2,11.8-2.1 1,3-1,411.3-1.41 Теплопроводность, Вт/(м·град)Thermal conductivity, W / (m · deg) 0,29-0,30.29-0.3 0,24-0,250.24-0.25 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,16-1,191.16-1.19 1,25-1,291.25-1.29 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,38-1,411.38-1.41 1,53-1,551.53-1.55 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,79-0,80.79-0.8 0,69-0,70.69-0.7 Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s 0,71-0,730.71-0.73 0,51-0,530.51-0.53 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,1-2.42.1-2.4 3,9-4,23.9-4.2 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,4-2,62.4-2.6 3,3-3,63.3-3.6 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 54-5554-55 52-5352-53 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 610-630610-630 320-350320-350 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,6-1,91.6-1.9 2,5-2,72.5-2.7 Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,1-5.45.1-5.4 5,6-5,95,6-5,9 Физико-механические свойства пластиковPhysico-mechanical properties of plastics Разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПаTensile stress in the direction of the base, MPa 126-128126-128 128-130128-130 Разрушающее напряжение при изгибе, МПа, не менееBreaking stress at bending, MPa, not less 90-9590-95 100-110100-110 Разрушающее напряжение при смятии, МПа, не менееBreaking stress during crushing, MPa, not less 105-110105-110 115-120115-120 Модуль упругости при растяжении в направлении основы, ГПаThe tensile modulus in the direction of the base, GPa 2,8-2,92.8-2.9 3,0-3,13.0-3.1 Разрушающее напряжение при отрыве от стеклопластика СКН-21, МПаDestructive stress at separation from fiberglass SKN-21, MPa 11-1511-15 13-1713-17 Разрушающее напряжение при отрыве от стеклопластика СКН-24, МПаDestructive stress at separation from fiberglass SKN-24, MPa 9-109-10 11-1311-13 Разрушающее напряжение при сдвиге, МПаShear breaking stress, MPa 20-3020-30 30-5030-50 Динамическая вязкость, кДж/м2 Dynamic viscosity, kJ / m 2 45-8545-85 50-9050-90 Удельная прочность, кмSpecific Strength, km 20-4020-40 25-4525-45 Удельная жесткость, кмSpecific Stiffness, km 3500-40003500-4000 3600-42003600-4200

Способ приготовления гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками оксида магния осуществляется в следующем порядке проведения технологических операций.The method of preparation of a hybrid binder according to p. 26 claims with the addition of magnesium oxide is carried out in the following order of technological operations.

На первом этапе вводят в реактор-смеситель гибридное связующее по п.1 формулы изобретения и подогревают его до температур 40-70°С.At the first stage, the hybrid binder according to claim 1 is introduced into the mixer reactor and heated to a temperature of 40-70 ° C.

На втором этапе в гибридное связующее по п.1 формулы изобретения загружают антипирены - гексахлорбензол и трехокись сурьмы (12-23 мас.ч.) с соотношением компонентов от 1:1 до 1:0,1 и смешивают их с гибридным связующим при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого полуфабриката.At the second stage, flame retardants — hexachlorobenzene and antimony trioxide (12-23 parts by weight) with a ratio of components from 1: 1 to 1: 0.1 are loaded into the hybrid binder according to claim 1, and mixed with a hybrid binder at temperatures 40 -70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the prepared semi-finished product.

На третьем этапе в полуфабрикат добавляют 12-23 мас.ч. оксида магния и вновь смешивают все компоненты при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемого продукта.In the third stage, 12-23 parts by weight are added to the semi-finished product. magnesium oxide and all components are mixed again at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the product being prepared.

На четвертом этапе в гибридное связующее-полуфабрикат вводят спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 и доводят приготавливаемый продукт (за счет введения этой смеси) до плотности 0,95-1,1 г/см3 с последующим его охлаждением до температур 20±1°С.At the fourth stage, an alcohol-acetone mixture with a component ratio of 1: 2 is introduced into the hybrid binder-semi-finished product and the prepared product is brought (by introducing this mixture) to a density of 0.95-1.1 g / cm 3 , followed by cooling to a temperature of 20 ± 1 ° C.

Далее из полученного гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками оксида магния и тканей ТЭМС-к(п) изготавливают методами пропитки "препреги" по следующим режимам:Further, from the obtained hybrid binder according to claim 26 with the addition of magnesium oxide and tissues, TEMC-k (p) is made by impregnation methods "prepregs" in the following modes:

- плотность гибридного связующего по п.26 в ванне пропиточной машины, г/см3 - 0,95-1,1;- the density of the hybrid binder according to p. 26 in the bath of the impregnation machine, g / cm 3 - 0.95-1.1;

- скорость пропитки, м/мин - 0,85-1,1;- impregnation speed, m / min - 0.85-1.1;

- натяжение полотен тканей ТЭМС-к(п) выбирается факультативно с обеспечением непровисания тканей при пропитке;- the tension of the fabric webs TEMS-k (p) is optionally selected to ensure non-sagging fabrics when impregnated;

- температура в сушильных термокамерах пропиточной машины, °С - 130-200.- the temperature in the drying heat chambers of the impregnation machine, ° C - 130-200.

Свойства получаемого "препрега" ТАСМ в результате проведения операции пропитки следующие:The properties of the obtained TASM "prepreg" as a result of the impregnation operation are as follows:

- массовая доля гибридного связующего по п.26, % - 40-50;- mass fraction of hybrid binder according to p. 26,% - 40-50;

- массовая доля влаги и летучих веществ, % - 3,5-5,5;- mass fraction of moisture and volatile substances,% - 3.5-5.5;

- гарантийный срок хранения "препрега" при температурах 25±5°С, не менее - 6 суток.- the warranty period of storage of the "prepreg" at temperatures of 25 ± 5 ° C, at least 6 days.

Далее на намоточном станке методами намотки или прессования по режимам, представленным в табл.14 или 15, изготавливают пластики (или цилиндрические трубчатые образцы) и испытывают их по стандартным методикам испытаний, разработанных на предприятии ФГУП ПО "Авангард". Результаты испытаний представлены в табл.46.Then, on a winding machine, winding or pressing methods according to the modes presented in Table 14 or 15 make plastics (or cylindrical tubular samples) and test them according to standard test methods developed at the Avangard FSUE enterprise. The test results are presented in table 46.

Полученные пластики обладают высокими сублимирующими (эффективная энтальпия - 2,4-3,6 Дж/кг), электростатическими (удельное поверхностное сопротивление - (1,6-2,7)·105 Ом, удельное объемное сопротивление - (5,1-5,9)·104 Ом·см) свойствами. Кроме того, полученные пластики имеют повышенные коррозионную стойкость, водостойкость, вибростойкость, стойкость к агрессивным средам, в том числе к средам ДДД и ОВ, а также ко всем углеродоводородным растворителям.The resulting plastics have high sublimation (effective enthalpy - 2.4-3.6 J / kg), electrostatic (specific surface resistance - (1.6-2.7) · 10 5 Ohm, specific volume resistance - (5.1- 5.9) · 10 4 Ohm · cm) properties. In addition, the obtained plastics have increased corrosion resistance, water resistance, vibration resistance, resistance to aggressive environments, including DDD and OV environments, as well as to all carbon-hydrogen solvents.

Гибридное связующее по п.26 формулы изобретения с добавками оксида магния имеет и существенные недостатки - технологические операции его приготовления и переработке взрыво-пожароопасны, поэтому при его приготовлении и переработке необходимо соблюдать все необходимые требования по технике безопасности.The hybrid binder according to paragraph 26 of the claims with additives of magnesium oxide has significant drawbacks - the technological operations of its preparation and processing are explosive and fire hazard, therefore, when preparing and processing it, all necessary safety requirements must be observed.

Скорости получения из нее и тканей ТЭМС-к(п) "препрега" не должны быть более 1,1 м/мин, все операции приготовления гибридного связующего должны осуществляться в строгой последовательности введения в него компонентов при отключенной мешалке и заземлении реактора-смесителя.The speed of obtaining from it and the TEMC-k (p) “prepreg” tissues should not be more than 1.1 m / min, all operations for preparing a hybrid binder should be carried out in the strict sequence of introducing components into it with the mixer turned off and the mixer reactor grounding.

В качестве дополнительных технологических средств по обеспечению взрыво-пожаробезопасности работ по приготовлению гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками из оксида магния рекомендуется следующее:As additional technological tools to ensure explosion and fire safety, the preparation of a hybrid binder according to paragraph 26 of the claims with additives from magnesium oxide, the following is recommended:

- введение в гибридное связующее антистатических присадок типа "Сигбол" или АСП-1;- the introduction of a hybrid binder antistatic additives such as "Sigbol" or ASP-1;

- введение в гибридное связующее мела (до 10 мас.ч.), сульфата кальция (до 20 мас.ч.), аммония (до 5-7 мас.ч.), диаммонийфосфата и других аммонийсодержащих составов, а также составов из алюмосиликатов, состоящих из оксидов SiO4 и AlO4, в полостях которых могут находиться вышеперечисленные компоненты. - introduction into the hybrid binder of chalk (up to 10 parts by weight), calcium sulfate (up to 20 parts by weight), ammonium (up to 5-7 parts by weight), diammonium phosphate and other ammonium-containing compounds, as well as compositions from aluminosilicates, consisting of oxides SiO 4 and AlO 4 , in the cavities of which the above components can be located.

Кроме того, для понижения взрыво-пожароопасности проведения технологических операций по приготовлению гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками из оксида магния рекомендуются гранулы смолы СФ-340А и алюмосиликатов из оксидов SiO4 и AlO4 увлажнять водой (до 25%) и/или насыщать их вышеперечисленными компонентами.In addition, to reduce the explosion and fire hazard of technological operations for the preparation of a hybrid binder according to claim 26 with magnesium oxide additives, it is recommended to moisten resin granules SF-340A and aluminosilicates from oxides SiO 4 and AlO 4 with water (up to 25%) and / or saturate them with the above components.

С точки зрения обеспечения жизнеспособности гибридного связующего по п.26 формулы изобретения наиболее эффективны добавки из SiO4 и AlO4 - это так называемые цеолиты (алюмосиликаты). У цеолитов кристаллическая структура образована тетраэдрическими фрагментами SiO4 и AlO4, объединенные общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями каналами. В последних находятся молекулы воды и катионы металлов, аммония и аммонийсодержащих составов. Они способны селиктивно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы.From the point of view of ensuring the viability of the hybrid binder according to claim 26, the most effective additives from SiO 4 and AlO 4 are the so-called zeolites (aluminosilicates). In zeolites, the crystalline structure is formed by tetrahedral fragments of SiO 4 and AlO 4 , united by common vertices into a three-dimensional framework pierced by cavities of channels. In the latter there are water molecules and cations of metals, ammonium and ammonium-containing compounds. They are able to selectively select and reabsorb various substances, as well as exchange cations.

Цеолиты (SiO4 и AlO4) встречаются в природе (по происхождению они главным образом низкотемпературные гидротермальные минералы); получают их и искусственным путем.Zeolites (SiO 4 and AlO 4 ) are found in nature (they are mainly low-temperature hydrothermal minerals by origin); and get them artificially.

В гибридном связующем по п.26 формулы изобретения цеолиты выполняют роль адсорбентов, ионообменников, молекулярных сит. Введение их в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения может осуществляться как непосредственным смешиванием с отвердителем - гранулами смолы СФ-340А, так и предварительным насыщением их парами адсорбируемого отвердителя.In the hybrid binder of claim 26, the zeolites act as adsorbents, ion exchangers, molecular sieves. Their introduction into the hybrid binder according to paragraph 26 of the claims can be carried out both by direct mixing with the hardener - resin granules SF-340A, and by pre-saturation with pairs of adsorbed hardener.

Молекулярные сита типа Na-цеолита (и/или алюмосиликата натрия) увеличивают жизнеспособность гибридного связующего по п.26 формулы изобретения в 2-2,5 раза. Вместе с тем алюмосиликаты, введенные в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения, повышают и некоторые физико-механические характеристики пластиков, например, пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с алюмосиликатами и тканей ТЭМС-к(п). Такие пластики в сравнении с пластиками на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения имеют более высокие сдвиговые - 15-20 МПа и трансверсальные (отрывные) - 60-90 МПа характеристики.Molecular sieves such as Na zeolite (and / or sodium aluminosilicate) increase the viability of the hybrid binder according to claim 26 by a factor of 2-2.5. At the same time, the aluminosilicates introduced into the hybrid binder according to claim 26 increase some physical and mechanical characteristics of plastics, for example, plastics based on the hybrid binder according to claim 26 with aluminosilicates and TECS-k fabrics (p). Such plastics, in comparison with plastics based on a hybrid binder according to claim 25, have higher shear - 15-20 MPa and transverse (tear-off) - 60-90 MPa characteristics.

В гибридное связующее по п.п.26-27 формулы изобретения с целью модификации в основном физических свойств композитов на его основе могут быть введены и другие мелкодисперсные добавки:In a hybrid binder according to paragraphs 26-27 of the claims, in order to modify mainly the physical properties of the composites based on it, other finely dispersed additives can be introduced:

- оксид алюминия (Al2О3) - глинозем;- aluminum oxide (Al 2 About 3 ) - alumina;

- оксид титана (TiO2) - рутил;- titanium oxide (TiO 2 ) - rutile;

- оксид кремния (SiO2) - кремнезем (аэросил);- silicon oxide (SiO 2 ) - silica (aerosil);

- нитриды бора: графитизированный нитрид бора (BN), боразон и боразол (В3N3Н6).- boron nitrides: graphitized boron nitride (BN), borazon and borazole (B 3 N 3 H 6 ).

Каждый из вышеперечисленных ингредиентов может вводиться в гибридное связующее по п.п.26-27 формулы изобретения покомпонентно или группами общим количеством 12-23 мас.ч.Each of the above ingredients can be introduced into a hybrid binder according to items 26-27 of the claims, componentwise or in groups, with a total amount of 12-23 parts by weight.

Аэросил (SiO2) - высокодисперсный аморфный диоксид кремния, может применяться в гибридном связующем по п.27 формулы изобретения как наполнитель, носитель в производстве катализаторов (совместно с SiO4), а также как загуститель гибридного связующего. Аэросил вводится в гибридное связующее в основном для придания ему тиксотропных свойств.Aerosil (SiO 2 ) is a highly dispersed amorphous silicon dioxide, can be used in a hybrid binder according to claim 27 as a filler, a carrier in the manufacture of catalysts (together with SiO 4 ), and also as a thickener for a hybrid binder. Aerosil is introduced into the hybrid binder mainly to give it thixotropic properties.

Перед введением в гибридное связующее аэросил должен быть просушен при температурах 115±5°С; рекомендуется проведение термообработки аэросила при температурах 400-500°С в течение 4-5 часов с последующим его охлаждением до температур 20±1°С.Before introduction into the hybrid binder, Aerosil must be dried at temperatures of 115 ± 5 ° С; It is recommended that heat treatment of Aerosil at temperatures of 400-500 ° C for 4-5 hours, followed by cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

При работе с аэросилом возможно выделение в воздух рабочей зоны стеклянной пыли. Пыль вызывает заболевание органов дыхания (силикоз) и раздражает кожный покров. ПДК пыли аэросила - 1 мг/м3.When working with aerosil, it is possible to release glass dust into the air of the working area. Dust causes respiratory disease (silicosis) and irritates the skin. The maximum permissible concentration of aerosil dust is 1 mg / m 3 .

Рекомендуемое количество вводимого аэросила - 5-7% на 100% гибридного связующего по п.27 формулы изобретения. Основные свойства аэросила приведены в табл.10.The recommended amount of introduced aerosil is 5-7% per 100% hybrid binder according to claim 27. The main properties of aerosil are given in table 10.

Оксид алюминия (Al2О3) - амфотерный оксид, тугоплавкий и мелкодисперсный порошок со свойствами, представленными в табл.10; существует в виде нескольких модификаций, применяется в гибридном связующем по п.26 формулы изобретения для повышения огнеупорности пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п), а также как адсорбент, катализатор и др.Alumina (Al 2 O 3 ) is an amphoteric oxide, a refractory and fine powder with the properties shown in table 10; exists in the form of several modifications, it is used in a hybrid binder according to claim 26 to increase the refractoriness of plastics based on it and TEMS-k (p) fabrics, as well as as an adsorbent, catalyst, etc.

Гибридное связующее по п.п.26-27 формулы изобретения с добавками SiO2 и Al2O3 обладает высокой жизнеспособностью - до 6 месяцев при температуре 298 К (без смолы СФ-340А).The hybrid binder according to items 26-27 of the claims with additives of SiO 2 and Al 2 O 3 has a high viability of up to 6 months at a temperature of 298 K (without resin SF-340A).

Пластики на основе этого связующего обладают следующими свойствами:Plastics based on this binder have the following properties:

- теплостойкость по ВИКА, К - 770-820;- heat resistance according to VIKA, K - 770-820;

- температура начала интенсивной деструкции, °С - 300;- temperature of the beginning of intensive destruction, ° С - 300;

- рабочая температура длительной эксплуатации, °С - 180-250;- operating temperature for continuous operation, ° С - 180-250;

- разрушающее напряжение, МПа:- destructive stress, MPa:

при растяжении - 23-90;tensile - 23-90;

при сжатии - 70-200;under compression - 70-200;

при изгибе - 80-89;when bending - 80-89;

- относительное удлинение при разрыве, % - 0,4-3;- elongation at break,% - 0.4-3;

- модуль упругости при растяжении, ГПа - 2,5-7.- modulus of tensile elasticity, GPa - 2.5-7.

Теплозащитные характеристики пластика на основе гибридного связующего по п.п.26-27 формулы изобретения с добавками SiO2 и Al2O3 (12-23 мас.ч.) и тканей ТЭМС-к(п) представлены в табл.47.Thermal protective characteristics of a plastic based on a hybrid binder according to items 26-27 of the claims with additions of SiO 2 and Al 2 O 3 (12-23 parts by weight) and TEMC-k fabrics (p) are presented in Table 47.

Таблица 47
Теплозащитные характеристики пластика
Table 47
Thermal protective characteristics of plastic
Наименование показателяName of indicator Пластик на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками SiO2 и Al2O3 и тканей ТЭМС-пHybrid Binder Plastic according to Claim 26 with additives of SiO 2 and Al 2 O 3 and TEMS-p fabrics Пластик на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками SiO2 и Al2O3 и тканей ТЭМС-кHybrid Binder Plastic according to Claim 26 with additives of SiO 2 and Al 2 O 3 and TECS-k fabrics Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 Скорость газового потока, м/секGas flow rate, m / s 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,750.75 0,650.65 Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s 0,70.7 0,50.5 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,52,5 4,24.2 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,6-2,72.6-2.7 3,6-43.6-4 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 650-700650-700 350-400350-400 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5656 5555

Эффективность введения в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения мелкодисперсного оксида титана (TiO2) - рутила.The effectiveness of introducing into a hybrid binder according to claim 26 the finely divided titanium oxide (TiO 2 ) - rutile.

Рутил - минеральный порошок дисперсностью до 300 мкм с кристаллической тетрагональной формой (наиболее устойчивая модификация рутила). Твердость рутила - 6,5-7,5, плотность - 4,2-4,4 г/см3, остальные свойства рутила представлены в табл.10.Rutile is a mineral powder with a fineness of up to 300 microns with a crystalline tetragonal form (the most stable modification of rutile). The hardness of rutile is 6.5-7.5, the density is 4.2-4.4 g / cm 3 , the remaining properties of rutile are presented in table 10.

Разновидности рутила:Varieties of rutile:

- нигрин, в котором содержится до 11-12% Fe2О3;- nigrin, which contains up to 11-12% Fe 2 O 3 ;

- лейкоксен рутиловый - скрытокристаллические продукты минералов титана;- rutile leucoxene - cryptocrystalline products of titanium minerals;

- волосатик - волосовидные включения рутила в хрустале, по происхождению магматический, метафорерический, гидротермальный, добывается из россыпей титана.- hairy - hairy inclusions of rutile in crystal, magmatic, metaphorical, hydrothermal in origin, extracted from titanium placers.

Все виды рутила в качестве наполнителя применяются для повышения термопрочности и термостабильности пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п), а также придания им высокой коррозионной стойкости.All types of rutile as a filler are used to increase the thermal strength and thermal stability of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 and TEMS-k fabrics (p), as well as giving them high corrosion resistance.

Пластики на основе этого гибридного связующего с добавками рутила (12-23 мас.ч.) рекомендуются использовать в ракетостроении, машиностроении, архитектуре, большой и малой энергетике и др.Plastics based on this hybrid binder with rutile additives (12-23 parts by weight) are recommended for use in rocket science, mechanical engineering, architecture, large and small energy, etc.

Теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п) представлены в табл.48.The heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with the addition of rutile and TEMC-k (p) fabrics are presented in Table 48.

Таблица 48
Теплозащитные свойства пластиков
Table 48
Thermal protective properties of plastics
Наименование показателяName of indicator Пластики на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками рутила и тканей ТЭМС-пHybrid binder based plastics according to claim 26 with additives of rutile and tissues TEMS-p Пластики на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками рутила и тканей ТЭМС-кHybrid binder based plastics according to claim 26 with additives of rutile and tissues TEMS-k Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,80.8 0,70.7 Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s 0,750.75 0,550.55 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,62.6 4,34.3 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,6-2,92.6-2.9 3,6-4,23.6-4.2 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 600-700600-700 300-400300-400 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5555 5454 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,8-1,91.8-1.9 2,7-2,82.7-2.8 Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,2-5,35.2-5.3 5,7-5,95.7-5.9 Тепловой поток, ·10, Вт/м2 Heat flow, · 10, W / m 2 3,53,5 3,53,5 Скорость газового потока, м/секGas flow rate, m / s 500500 500500

Пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п) обладают повышенной теплоэрозионной и коррозионной стойкостью. Кроме того, эти пластики обладают долговременным антистатическим действием и сохраняют антистатический эффект при различных условиях эксплуатации; пластики стойки к свету, агрессивным средам, различным растворителям, а также средствам ДДД и SIO.Plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with rutile additives and TECS-k (p) fabrics have enhanced thermal and erosion and corrosion resistance. In addition, these plastics have a long-term antistatic effect and retain an antistatic effect under various operating conditions; plastics are resistant to light, aggressive environments, various solvents, as well as DDD and SIO.

Пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п) обладают и высокими теплофизическими и физико-механическими свойствами, которые представлены ниже в табл.49.Plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with rutile additives and TECS-k (p) fabrics also have high thermophysical and physico-mechanical properties, which are presented below in Table 49.

Таблица 49
Свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п)
Table 49
Properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with additives of rutile and tissues TEMS-k (p)
Наименование показателяName of indicator Пластики на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками рутила и тканей ТЭМС-пHybrid binder based plastics according to claim 26 with additives of rutile and tissues TEMS-p Пластики на основе гибридного связующего по п.26 ф.и. с добавками рутила и тканей ТЭМС-кHybrid binder based plastics according to claim 26 with additives of rutile and tissues TEMS-k Теплофизические свойства пластиковThermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,78-1,91.78-1.9 1,27-1,41.27-1.4 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,27-0,290.27-0.29 0,22-0,240.22-0.24 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,1-1,151.1-1.15 1,23-1,251.23-1.25 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,3-1,331.3-1.33 1,5-1,531.5-1.53 Физико-механические свойства пластиковPhysico-mechanical properties of plastics Разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПаTensile stress in the direction of the base, MPa 125-130125-130 126-135126-135 Модуль упругости в направлении основы, ГПаThe modulus of elasticity in the direction of the base, GPa 2,8-32.8-3 2.9-3,22.9-3.2 Разрушающее напряжение при изгибе, МПаBreaking stress, MPa 90-10090-100 95-11095-110 Разрушающее напряжение при смятии, МПаBreaking stress during crushing, MPa 110-120110-120 115-125115-125 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,78-1,91.78-1.9 1,27-1,41.27-1.4 Разрушающие отрывные напряжения, МПаDestructive separation stresses, MPa 65-7065-70 70-9070-90 Разрушающие сдвиговые напряжения, МПаDestructive shear stress, MPa 15-2015-20 25-3025-30

Пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п) имеют следующие преимущества в сравнении с пластиками этого типа с другими добавками:Plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with rutile additives and TEMS-k (p) fabrics have the following advantages compared to plastics of this type with other additives:

- не коррозируют от действия агрессивных сред;- do not corrode from the action of aggressive environments;

- не теряют физико-механических и теплофизических свойств в течение 20-ти лет эксплуатации;- do not lose physical, mechanical and thermophysical properties during 20 years of operation;

- имеют незначительную потерю теплозащитных свойств в течение 20-ти лет эксплуатации - 5-10%;- have a slight loss of heat-shielding properties during 20 years of operation - 5-10%;

- имеют незначительную потерю электрических свойств в течение 20-ти лет эксплуатации - 7-15%;- have a slight loss of electrical properties during 20 years of operation - 7-15%;

- имеют незначительную потерю электростатических свойств в течение 20-ти лет эксплуатации - 10-20%;- have a slight loss of electrostatic properties during 20 years of operation - 10-20%;

- потеря разрушающих отрывных напряжений при 10-ти летней эксплуатации составляет - 10-20%;- loss of destructive separation stresses during 10 years of operation is 10-20%;

- потеря разрушающих сдвиговых напряжений при 10-ти летней эксплуатации составляет - 5-15%.- the loss of destructive shear stresses during 10 years of operation is 5-15%.

Пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила и тканей ТЭМС-к(п) стойки:Hybrid binder based plastics according to claim 26 with rutile additives and TECS-k (p) fabrics:

- к воздействию 3% раствора соляной кислоты в морской воде;- to the effect of a 3% solution of hydrochloric acid in sea water;

- к воздействию практически всех углеводородных растворителей;- to the effects of almost all hydrocarbon solvents;

- к радиационному воздействию (γ-облучение дозой 0,1 Мрад), а также обладают высокой износостойкостью (коэффициент трения - 0,093-0,095) и водостойкостью (0,1-3%).- to radiation exposure (γ-irradiation with a dose of 0.1 Mrad), and also have high wear resistance (friction coefficient - 0.093-0.095) and water resistance (0.1-3%).

Способ получения гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками рутила осуществляется в следующей последовательности.The method of producing a hybrid binder according to claim 26 with rutile additives is carried out in the following sequence.

В гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, находящегося в реакторе-смесителе, вводят 12-23 мас.ч. гексахлорбензола и трехокиси сурьмы и размешивают между собой и гибридным связующим по п.1 при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемого продукта, затем в приготовленный таким образом продукт вводят рутил в количестве 12-23 мас.ч. и перемешивают с находящимися там ранее введенными компонентами при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов с последующим охлаждением до температур 20±1°С.12-23 parts by weight of the hybrid binder according to claim 1 of the claims located in the mixer reactor are introduced. hexachlorobenzene and antimony trioxide and mixed with each other and the hybrid binder according to claim 1 at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the product being prepared, then rutile is introduced into the product thus prepared in an amount of 12-23 wt.h . and mixed with the previously introduced components there at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, followed by cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Примечание - Таким же образом изготавливаются все составы гибридных связующих по п.26 формулы изобретения.NOTE In the same way, all compositions of hybrid binders according to claim 26 are made.

Эффективность введения в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения добавок из нитридов бора, вводимых в гибридное связующее в количестве 12-23 мас.ч. в виде мелкодисперсных графитового нитрида бора (BN), боразона и легкокипящего боразола (B3N3H6).The efficiency of introducing into the hybrid binder according to claim 26 the additives of boron nitrides introduced into the hybrid binder in an amount of 12-23 parts by weight in the form of finely divided graphite boron nitride (BN), borazon and boiling borazole (B 3 N 3 H 6 ).

Графитовый нитрид бора (BN) - бесцветный кристаллический мелкодисперсный (до 300 мкм) порошок с повышенной твердостью. Из-за примесей углерода, входящего в его состав, может иметь серовато-черный цвет. Плотность нитрида бора - 2,3 г/см3, температура плавления - 3023 К (2750°С). Остальные характеристики графитового нитрида бора приведены в табл.10. Нитрид бора при обычных температурах химически нейтрален.Graphite boron nitride (BN) is a colorless crystalline fine (up to 300 microns) powder with increased hardness. Due to the impurities of the carbon in its composition, it may have a grayish-black color. The density of boron nitride is 2.3 g / cm 3 , the melting point is 3023 K (2750 ° C). The remaining characteristics of graphite boron nitride are given in table 10. Boron nitride is chemically neutral at ordinary temperatures.

В гибридное связующее по п.26 формулы изобретения нитрид бора вводится для получения пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п) с повышенной твердостью, а также для борирования этих пластиков, то есть поверхностного их насыщения нитридом бора для повышения их твердости и/или только их поверхностного упрочнения.In a hybrid binder according to claim 26, boron nitride is introduced to obtain plastics based on it and TEMS-k (p) fabrics with increased hardness, as well as for boronation of these plastics, that is, their surface saturation with boron nitride to increase their hardness and / or only their surface hardening.

Боразон - одна из модификаций нитрида бора. В природе боразон не встречается. По плотности (3,5 г/см3) и твердости боразон не уступает алмазу, одной из полиморфных кристаллических модификаций углерода. Боразон имеет высокий показатель преломления - 2,417, является хорошим полупроводником, выдерживает температуры до 200°С. Получают боразон методом прессования под давлением 6000 МПа при температурах 1350±5°С из обычного графитового нитрида бора (BN). В гибридное связующее по п.26 формулы изобретения боразон вводится для повышения абразивных свойств пластиков на его основе.Borazon is one of the modifications of boron nitride. In nature, borazon does not occur. In terms of density (3.5 g / cm 3 ) and hardness, borazon is not inferior to diamond, one of the polymorphic crystalline modifications of carbon. Borazon has a high refractive index of 2.417, is a good semiconductor, withstands temperatures up to 200 ° C. Borazon is obtained by pressing under a pressure of 6000 MPa at temperatures of 1350 ± 5 ° C from ordinary graphite boron nitride (BN). In a hybrid binder according to claim 26, borazon is introduced to increase the abrasive properties of plastics based on it.

Боразол (В3N3Н6) - неорганическое циклическое соединение, легкокипящая (при температурах 250±5°С) жидкость, применяется в качестве добавки в гибридное связующее по п.26 формулы изобретения для получения на его основе и тканей ТЭМС-к(п) термостойких пластиков и пластиковых покрытий на их основе. Вязкость боразола - 5-7 Па·с, то есть он является низковязкостной жидкостью.Borazole (B 3 N 3 H 6 ) is an inorganic cyclic compound, low-boiling (at temperatures of 250 ± 5 ° C) liquid, is used as an additive in a hybrid binder according to paragraph 26 of the claims to obtain on its basis and TEMS-k fabrics ( o) heat-resistant plastics and plastic coatings based on them. The viscosity of borazole is 5-7 Pa · s, that is, it is a low viscosity fluid.

Гибридное связующее по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора и/или боразона получают в следующей последовательности технологических операций:The hybrid binder according to claim 26 with additives of boron nitride and / or borazon is obtained in the following process sequence:

- на первом этапе в реактор-смеситель заливают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения и разогревают его до температур 40-70°С;- at the first stage, the hybrid binder according to claim 1 is poured into the reactor-mixer and heated to a temperature of 40-70 ° C;

- на втором этапе в разогретое гибридное связующее по п.1 формулы изобретения вводят гексахлорбензол и трехокись сурьмы (12-23 мас.ч.) с соотношением компонентов от 1:1 до 1:0,1 и перемешивают их с гибридным связующим при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого полуфабриката гибридного связующего;- at the second stage, hexachlorobenzene and antimony trioxide (12-23 parts by weight) with a ratio of components from 1: 1 to 1: 0.1 are introduced into the preheated hybrid binder according to claim 1 of the invention and mixed with a hybrid binder at temperatures 40 -70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the prepared semi-finished hybrid binder;

- на третьем этапе в полученный полуфабрикат гибридного связующего вводят порошковую массу нитрида бора (12-23 мас.ч.) или боразона (12-23 мас.ч.) или их смеси (12-23 мас.ч.) с соотношением компонентов от 1:1 до 1:0,1 и снова перемешивают все введенные компоненты с полуфабрикатом гибридного связующего посредством мешалки при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the third stage, a powdered mass of boron nitride (12-23 parts by weight) or borazon (12-23 parts by weight) or a mixture thereof (12-23 parts by weight) with a ratio of components from 1: 1 to 1: 0.1 and again all the introduced components are mixed with the semi-finished hybrid binder by means of a mixer at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the prepared product;

- на четвертом этапе в этот продукт дополнительно заливают спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 и доводят плотность приготавливаемого продукта до 0,95-1,1 г/см3 путем смешивания вводимой спирто-ацетоновой смеси с продуктом при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующим его охлаждением до температур 20±1°С.- at the fourth stage, an alcohol-acetone mixture with a component ratio of 1: 2 is additionally poured into this product and the density of the prepared product is adjusted to 0.95-1.1 g / cm 3 by mixing the introduced alcohol-acetone mixture with the product at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product with its subsequent cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Гибридное связующее по п.26 формулы изобретения с добавками боразола приготавливается в следующей несколько измененной (в сравнении с введением нитрида бора и/или боразона) последовательности операций:The hybrid binder according to claim 26 with borazole additives is prepared in the following somewhat altered (compared with the introduction of boron nitride and / or borazone) sequence of operations:

- на первом этапе в реактор-смеситель заливают гибридное связующее по п.1 формулы изобретения, затем в него заливают боразол в количестве 12-23 мас.ч. и перемешивают оба жидкостных состава при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the first stage, the hybrid binder according to claim 1 is poured into the reactor-mixer, then borazole is poured into it in an amount of 12-23 wt.h. and mix both liquid composition at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes based on one ton of the prepared product;

- на втором этапе в приготовленный таким образом продукт вводят гексахлорбензол с добавками трехокиси сурьмы (12-23 мас.ч.) и вновь смешивают его с продуктом при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут;- at the second stage, hexachlorobenzene with the addition of antimony trioxide (12-23 parts by weight) is added to the product thus prepared and mixed again with the product at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes;

- на третьем этапе в этот продукт вводят спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 и вновь осуществляют смешивание между собой всех введенных в реактор-смеситель компонентов при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готовящегося продукта с доведением его плотности за счет вводимой спирто-ацетоновой смеси до 0,95-1,1 г/см3 с последующим охлаждением до температур 20±1°С.- at the third stage, an alcohol-acetone mixture with a component ratio of 1: 2 is introduced into this product and again all the components introduced into the reactor-mixer are mixed at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of prepared product with bringing its density due to the introduced alcohol-acetone mixture to 0.95-1.1 g / cm 3 , followed by cooling to a temperature of 20 ± 1 ° C.

Далее на основе приготовленных гибридных связующих по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, и/или боразона, и/или боразола и тканей ТЭМС-к(п) изготавливают "препреги" по следующим режимам:Further, on the basis of the prepared hybrid binders according to claim 26 with additives of boron nitride, and / or borazon, and / or borazole and TEMC-k (p) fabrics, “prepregs” are made according to the following modes:

- плотность гибридного связующего, г/см3 - 0,95-1,1;- the density of the hybrid binder, g / cm 3 - 0.95-1.1;

- скорость пропитки, м/мин - 0,85-1,1 (для гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора или боразона) и 1,0-1,3 (для гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками боразола);- impregnation rate, m / min - 0.85-1.1 (for a hybrid binder according to claim 26 with additives of boron or borazon nitride) and 1.0-1.3 (for a hybrid binder according to claim 26 with borazole additives);

- температура в сушильных термокамерах пропиточной машины - 130-200°С, со следующими свойствами:- the temperature in the drying heat chambers of the impregnation machine is 130-200 ° C, with the following properties:

- массовая доля гибридного связующего по п.26 формулы изобретения - 40-50%;- mass fraction of the hybrid binder according to p. 26 claims - 40-50%;

- массовая доля влаги и летучих веществ - 3,5-5%;- mass fraction of moisture and volatile substances - 3.5-5%;

- гарантийный срок хранения "препрега" при температурах 25±5°С - не более 6 суток.- the warranty period of storage of the "prepreg" at temperatures of 25 ± 5 ° C - not more than 6 days.

Далее из полученных "препрегов" методами намотки или прессования по режимам, приведенным в табл.14 или 15 данного описания, получают образцы пластиков и/или пластиковые цилиндрические изделия и испытывают их по действующим на предприятии ФГУП ПО "Авангард" методикам испытаний с получением характеристик, представленных в табл.50-52.Further, from the obtained “prepregs” by winding or pressing methods according to the modes given in Table 14 or 15 of this description, plastic samples and / or plastic cylindrical products are obtained and tested according to the testing methods operating at the FSUE “Avangard” enterprise with obtaining characteristics, presented in tables 50-52.

Таблица 50
Физические, теплофизические, теплозащитные, электростатические и физико-механические свойства пластиков, на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, боразона и боразола
Table 50
Physical, thermophysical, heat-shielding, electrostatic and physico-mechanical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 26 with the addition of boron nitride, borazon and borazole
Название показателяIndicator Name Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками нитрида бора и ткани ТЭМС-пHybrid based plastic. communication according to item 26 with additives of boron nitride and fabric TEMS-p Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками нитрида бора и ткани ТЭМС-кHybrid based plastic. communication according to item 26 with additives of boron nitride and fabric TEMS-k Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками боразона и ткани ТЭМС-пHybrid based plastic. communication according to item 26 with the addition of borazon and tissue TEMS-p Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками боразона и ткани ТЭМС-кHybrid based plastic. communication according to item 26 with the addition of borazon and tissue TEMS-k Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками боразола и ткани ТЭМС-пHybrid based plastic. communication according to item 26 with borazole and TEMS-p tissue additives Пластик на основе гибрид. связ. по п.26 ф.и. с добавками боразола и ткани ТЭМС-кHybrid based plastic. communication according to item 26 with borazole and TEMS-k tissue additives Физические и теплофизические свойства пластиковPhysical and thermophysical properties of plastics Водопоглощение, %Water absorption,% 0,40.4 0,380.38 0,360.36 0,350.35 0,320.32 0,30.3 Коэффициент трения скольжения пары - пластик на основе гибр. связ. по п.26 ф.и. и антифрикционное покрытие на основе ткани ТЭМС-к(п)The sliding coefficient of friction of a pair is plastic based on gibr. communication according to item 26 and anti-friction coating based on TEMS-k fabric (p) 0,0960,096 0,0950,095 0,0970,097 0,0960,096 0,090.09 0,0850,085 Коэффициент теплопроводности, Вт/м·КThe coefficient of thermal conductivity, W / m · K 0,23-0,240.23-0.24 0,24-0,250.24-0.25 0,22-0,230.22-0.23 0,25-0,260.25-0.26 0,23-0,240.23-0.24 0,26-0,270.26-0.27 Коэффициент температуропроводности, ·106, м2/секThe coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s 0,13-0,140.13-0.14 0,14-0,180.14-0.18 0,13-0,170.13-0.17 0,21-0,220.21-0.22 0,24-0,250.24-0.25 0,18-0,190.18-0.19 Удельная теплоемкость, кДж/кг·КSpecific heat, kJ / kg · K 0,91-0,920.91-0.92 0,92-1,360.92-1.36 0,91-1,350.91-1.35 0,93-1,40.93-1.4 0,93-1,380.93-1.38 0,92-1,360.92-1.36 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 500500 500500 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,70.7 0,650.65 0,630.63 0,60.6 0,550.55 0,50.5 Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s 0,650.65 0,610.61 0,60.6 0,550.55 0,530.53 0,510.51 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,52,5 3,63.6 2,62.6 3,73,7 2,92.9 3,953.95 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5656 5555 5858 5757 6060 5858 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 450450 370370 550550 450450 850850 470470 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное объемное сопротивление, ·104, ОмThe specific volume resistance, · 10 4 Ohms 1,8-1,91.8-1.9 1,9-2,11.9-2.1 2-2,12-2,1 2,2-2,32.2-2.3 2,3-2,42.3-2.4 2,4-2,62.4-2.6 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, Ом·смSurface resistivity, · 10 5 , Ohm · cm 5,1-5,35.1-5.3 5,3-5,45.3-5.4 5,35-5,455.35-5.45 5,4-5,55.4-5.5 5,5-5,65.5-5.6 5,6-5,75,6-5,7 Физико-механические свойства пластиковPhysico-mechanical properties of plastics Разрушающее напряжение при растяжении вдоль основы, МПаTensile stress tensile along the base, MPa 150-155150-155 160-170160-170 175-185175-185 185-190185-190 195-200195-200 205-210205-210 Разрушающее напряжение при изгибе, МПаBreaking stress, MPa 100-130100-130 130-150130-150 135-160135-160 160-170160-170 200-210200-210 215-220215-220 Разрушающее напряжение при смятии, МПаBreaking stress during crushing, MPa 110-120110-120 120-125120-125 125-130125-130 135-140135-140 145-150145-150 155-170155-170 Разрушающее отрывное напряжение, МПаBreaking tensile stress, MPa 60-7060-70 70-7570-75 75-8075-80 82-8582-85 90-9590-95 97-10097-100 Разрушающее сдвиговое напряжение, МПаDestructive shear stress, MPa 20-2520-25 27-3127-31 35-4235-42 45-5145-51 52-5552-55 61-6561-65

Приведенные в табл.50 данные показывают, что все пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, боразона и боразола (12-23 мас.ч.) имеют повышенные (в сравнении с ранее приведенными в данном разделе пластиками) физические, теплофизические, теплозащитные, электростатические и физико-механические характеристики. Кроме того, эти пластики имеют повышенные антикоррозионные и антистатические характеристики.The data given in Table 50 show that all plastics based on the hybrid binder according to claim 26 with additives of boron nitride, borazon and borazole (12-23 parts by weight) have increased (compared to plastics previously given in this section) ) physical, thermophysical, heat-shielding, electrostatic and physico-mechanical characteristics. In addition, these plastics have enhanced anti-corrosion and anti-static characteristics.

Все пластики на основе гибридного связующего по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, боразона и боразола более эффективно (в сравнении с ранее приведенными в данном разделе пластиками) защищают внутренние поверхности изделий из стекло-угле-боро-органопластиков от действия высокотемпературного нагрева и накопления статического электричества.All plastics based on the hybrid binder according to claim 26 with additives of boron nitride, borazon and borazole more effectively (in comparison with plastics previously given in this section) protect the inner surfaces of glass-carbon-boron-organoplastics from high-temperature heating and accumulation of static electricity.

Все эти пластики в течение длительной эксплуатации (10 лет) сохраняют свои свойства. Однако и эти гибридные связующие и пластики на их основе имеют существенные недостатки:All these plastics retain their properties over a long period of use (10 years). However, these hybrid binders and plastics based on them have significant disadvantages:

- они не обладают радиационной стойкостью даже при γ-облучении 0,1 Мрад;- they do not have radiation resistance even with γ-radiation of 0.1 Mrad;

- гибридное связующее по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, боразона и боразола нельзя подвергать радиационному отверждению, поскольку пластики при радиационном отверждении резко снижают свои эксплуатационные свойства (в сравнении с другими методами отверждения);- the hybrid binder according to claim 26 with additives of boron nitride, borazon and borazole cannot be subjected to radiation curing, since plastics during radiation curing sharply reduce their operational properties (in comparison with other curing methods);

- нельзя отверждать радиационным методом следующие пластики, пропитанные гибридным связующим по п.26 формулы изобретения с добавками нитрида бора, боразона и боразола: боропластики, а также стеклопластики с высоким содержанием оксида бора (табл.3);- the following plastics impregnated with the hybrid binder according to claim 26 with additives of boron nitride, borazon and borazole cannot be cured by the radiation method: boroplastics, as well as fiberglass with a high content of boron oxide (Table 3);

- пластики на основе этого связующего выделяют значительное количество летучих веществ:- plastics based on this binder emit a significant amount of volatile substances:

- при 20±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол,- at 20 ± 5 ° C - ethyl alcohol, acetone, toluene,

- при 50±5°С - этиловый спирт, бутиловый спирт, ацетон, толуол, фенол, анилин, формальдегиды, эпихлоргидрин. - at 50 ± 5 ° C - ethyl alcohol, butyl alcohol, acetone, toluene, phenol, aniline, formaldehydes, epichlorohydrin.

Кроме того, такие пластики плохо обрабатываются режущим инструментом, оснащенным обычными твердыми сплавами типа ВК.In addition, such plastics are poorly processed with a cutting tool equipped with conventional VK hard alloys.

Несмотря на вышеприведенные недостатки эти пластики высокоэффективны и могут быть использованы во многих отраслях промышленности для защиты внутренних или наружных поверхностей изделий из композиционных материалов от воздействия агрессивных сред и высокоэнтальпийных скоростных потоков.Despite the above disadvantages, these plastics are highly effective and can be used in many industries to protect the internal or external surfaces of products made of composite materials from aggressive environments and high-enthalpy high-speed flows.

Эффективность применения гибридного связующего по п.28 формулы изобретения, способ его получения The effectiveness of the hybrid binder according to p. 28 claims, a method for its preparation

Гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в своем составе содержит следующие компоненты, в мас.ч.:The hybrid binder according to claim 28 in its composition contains the following components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- резольная фенолформальдегидная смола СФ-340Ф - 31-37;- resol phenol-formaldehyde resin SF-340F - 31-37;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной или каменноугольный - 7-13;- toluene oil or coal - 7-13;

- антипирены - гексахлорбензол и/или трехокись сурьмы - 12-23;- flame retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide - 12-23;

- дискретные наполнители в виде нитевидных кристаллов (НК)- 2-13: из оксида алюминия (Al2O3), и/или углеродистого кремния (SiC), и/или оксидов хрома (CrO и/или Cr2О), и/или оксидов железа (FeO, и/или Fe2О3, и/или Fe3O4).- discrete fillers in the form of whiskers (NK) - 2-13: from aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and / or carbon silicon (SiC), and / or chromium oxides (CrO and / or Cr 2 O), and / or iron oxides (FeO and / or Fe 2 O 3 and / or Fe 3 O 4 ).

Антипирены - гексахлорбензол и/или трехокись сурьмы - введены в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения для повышения огнестойкости и пожаробезопасности пластиков на основе этого связующего и тканных наполнителей, а также снижения уровней взрыво-пожароопасности его приготовления и переработки, а также для повышения термостойкости и улучшения антифрикционных и антистатических свойств пластиков на его основе и, например, теплозащитных тканей типа ТЭМС-к(п).Fire retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide - are introduced into the hybrid binder according to claim 28 to increase the fire resistance and fire safety of plastics based on this binder and fabric fillers, as well as to reduce the levels of explosion and fire hazard of its preparation and processing, as well as to increase heat resistance and improving the antifriction and antistatic properties of plastics based on it and, for example, heat-protective fabrics such as TEMS-k (p).

Нитевидные кристаллы вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения с целью повышения прочности пластиков, в основном при межслоевом отрыве, сдвиге и изгибе. Количество каждого вводимого компонента из нитевидных кристаллов должно быть не более 2-10%, что составляет 2-13 мас.ч.The whiskers are introduced into the hybrid binder according to claim 28 in order to increase the strength of plastics, mainly with interlayer separation, shear and bending. The amount of each component introduced from whiskers should be no more than 2-10%, which is 2-13 wt.h.

Нитевидные кристаллы могут вводиться в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения покомпонентно - 2-13 мас.ч. и/или группой - 2-13 мас.ч. по два-три компонента в группе с соотношением ингредиентов от 1:1 до 1:0,1 (для группы из двух компонентов) и от 1:1:1 до 1:0,1:0,1 (для группы из трех компонентов).The whiskers can be introduced into the hybrid binder according to claim 28 of the claims, component by component - 2-13 parts by weight and / or group - 2-13 wt.h. two to three components in a group with a ratio of ingredients from 1: 1 to 1: 0.1 (for a group of two components) and from 1: 1: 1 to 1: 0.1: 0.1 (for a group of three components )

Свойства вводимых в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения кристаллов представлены в табл.11.The properties of the crystals introduced into the hybrid binder according to claim 28 of the claims are presented in Table 11.

Нитевидные кристаллы из оксида алюминия вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в количестве 2-13 мас.ч.Alumina whiskers are introduced into the hybrid binder according to claim 28 in an amount of 2-13 parts by weight.

Al2O3 (глинозем) - амфотерный оксид, тугоплавкие нитяные кристаллы; вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в виде нескольких кристаллических модификаций (корунда, наждачных кристаллов, синтетических кристаллов корунда и др.) для повышения прочности пластиков на основе этого связующего и наполнителей разных типов, а также для повышения их огнеупорности, термостойкости и термостабильности. Одновременно с этим вводимые нитяные кристаллы из оксидов алюминия могут выполнять роль адсорбентов, катализаторов и другие функции.Al 2 O 3 (alumina) - amphoteric oxide, refractory filament crystals; are introduced into the hybrid binder according to claim 28 in the form of several crystalline modifications (corundum, emery crystals, synthetic corundum crystals, etc.) to increase the strength of plastics based on this binder and various types of fillers, as well as to increase their fire resistance, heat resistance, and thermostability. At the same time, the introduced alumina strand crystals can play the role of adsorbents, catalysts, and other functions.

Оксиды алюминия - бесцветные нерастворимые в воде кристаллы, температура плавления нитевидных кристаллов 2040°С; получают оксиды алюминия из бокситов, нефелинов и каолинов. Оксиды алюминия хорошие катализаторы и адсорбенты.Aluminum oxides - colorless water-insoluble crystals, the melting temperature of whiskers is 2040 ° C; receive aluminum oxides from bauxite, nepheline and kaolin. Aluminum oxides are good catalysts and adsorbents.

Нитевидные кристаллы могут вводиться в гибридное связующее в виде корунда - оксида алюминия с примесями хрома, титана, железа и других элементов. Твердость корунда - 9, плотность - 4 г/см3, по происхождению корунд метосоматический, метоморфический материал, накапливается в россыпях земной коры; очень хороший абразивный материал, может вводиться в гибридное связующее в виде наждачных кристаллов - смеси корунда (Al2O3) - 60-70% с магнититом, гипатитом и шпинелью.The whiskers can be introduced into the hybrid binder in the form of corundum - aluminum oxide with impurities of chromium, titanium, iron and other elements. The hardness of corundum is 9, the density is 4 g / cm 3 , the origin of corundum is metosomatic, metomorphic material, accumulates in placers of the earth's crust; very good abrasive material, can be introduced into the hybrid binder in the form of emery crystals - a mixture of corundum (Al 2 O 3 ) - 60-70% with magnetite, hypatite and spinel.

Синтетические кристаллы корунда с добавками Cr3+ и Fe3+ изготавливают в промышленных масштабах для получения пластиков, применяемых, например, в квантовой электронике и часовой промышленности.Synthetic corundum crystals with Cr 3+ and Fe 3+ additives are manufactured on an industrial scale to produce plastics used, for example, in quantum electronics and the watch industry.

Оксиды алюминия даже в малых дозах (2-5 мас.ч.) играют роль каталиктически активных структурообразователей в гибридном связующем по п.28 формулы изобретения, регулируют размер и количество образующихся элементов надмолекулярной структуры связующего и за счет этого улучшают физико-механические характеристики композитов, в основном их сдвиговые, отрывные и изгибные.Alumina even in small doses (2-5 parts by weight) play the role of catalytically active structure-forming agents in the hybrid binder according to claim 28, regulate the size and number of formed elements of the supramolecular structure of the binder, and thereby improve the physicomechanical characteristics of the composites, mainly their shear, tear-off and bending.

Нитевидные кристаллы из оксидов алюминия в количестве более 13 мас.ч. могут вызывать в пластиках и нежелательные эффекты, такие, как изменение гигроскопичности и газопроницаемости армированных пластиков, а также значительное замедление отверждения гибридного связующего по п.28 формулы изобретения.Whiskers of aluminum oxides in an amount of more than 13 parts by weight can cause unwanted effects in plastics, such as a change in the hygroscopicity and gas permeability of reinforced plastics, as well as a significant slowdown in curing the hybrid binder according to claim 28.

Кроме того, введение нитевидных кристаллов из оксидов алюминия в количествах более 13 мас.ч. приводит к загустению гибридного связующего, увеличивает его вязкость, что затрудняет его переработку в "препреги" и далее в конструкционные изделия из композиционных волокнистых материалов.In addition, the introduction of whiskers from aluminum oxides in amounts of more than 13 parts by weight leads to a thickening of the hybrid binder, increases its viscosity, which complicates its processing into "prepregs" and further into structural products from composite fibrous materials.

Показать эффективность введения в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения всех нитевидных кристаллов из оксидов алюминия на свойства пластиков в рамках данного описания не представляется возможным. Поэтому ниже по тексту будет рассмотрена эффективность введения в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения только нитевидных кристаллов из оксидов алюминия в виде корундов со следующими свойствами:It is not possible to show the effectiveness of introducing into the hybrid binder according to claim 28 the claims of all whiskers of aluminum oxides on the properties of plastics within the framework of this description. Therefore, below will be considered the effectiveness of introducing into a hybrid binder according to claim 28 of the claims only whiskers of aluminum oxides in the form of corundums with the following properties:

- дисперсность НК, мкм - до 300;- dispersion of nanocrystals, microns - up to 300;

- плотность НК, г/см3 - 3,95-4,1;- density NK, g / cm 3 - 3.95-4.1;

- твердость НК - 9;- hardness NK - 9;

- температура плавления НК, К - 2313 (2040°С);- the melting temperature of the NC, K - 2313 (2040 ° C);

- разрушающее напряжение НК при растяжении, ГПа - 21-275;- NC breaking stress under tension, GPa - 21-275;

- модуль упругости НК, ГПа - 415-510.- modulus of elasticity NK, GPa - 415-510.

Введение в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения нитевидных кристаллов с вышеприведенными свойствами улучшает следующие свойства пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п) (пластики этого типа взяты для рассмотрения и сравнения потому, что в них наиболее эффективно отражается рациональность применения НК из оксидов алюминия):Introduction to the hybrid binder according to claim 28 of the claims of whiskers with the above properties improves the following properties of plastics based on this binder and TEMS-k (p) fabrics (plastics of this type are taken for consideration and comparison because the rationality of use is most effectively reflected in them NC from aluminum oxides):

- улучшается жизнеспособность гибридного связующего и "препрегов" на его основе в 2-2,5 раза;- improves the viability of the hybrid binder and "prepregs" based on it in 2-2.5 times;

- увеличивается гарантийный срок хранения "препрегов" на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п) от 15 (при введенных в них 2-3 мас.ч. оксидов алюминия) до 30 (при введенных в них 10-13 мас.ч. оксидов алюминия) суток;- the warranty period for storing “prepregs” on the basis of this binder and TEMS-k (p) fabrics is increased from 15 (when 2-3 parts by weight of aluminum oxides are introduced into them) to 30 (when 10-13 parts by weight of them are introduced .aluminium oxides) days;

- повышается ударная вязкость этих пластиков до 25-85 кДж/м2 (вместо 20-75 кДж/м2 - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- the toughness of these plastics increases to 25-85 kJ / m 2 (instead of 20-75 kJ / m 2 - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- повышается вибро-ударо-вандалостойкость пластиков на 10-30%.- increases the vibration-shock-vandal resistance of plastics by 10-30%.

Кроме того, значительно возрастает прочность и жесткость этих пластиков:In addition, the strength and stiffness of these plastics significantly increases:

- прочность на разрыв в направлении основы - 140-150 МПа (вместо 125-130 МПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- tensile strength in the direction of the base - 140-150 MPa (instead of 125-130 MPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- прочность на изгиб - 100-125 МПа (вместо 85-90 МПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- bending strength - 100-125 MPa (instead of 85-90 MPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- прочность при смятии - 110-130 МПа (вместо 100-105 МПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- crushing strength - 110-130 MPa (instead of 100-105 MPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- прочность на отрыв от стеклопластика СКН-21 - 20-30 ГПа - (вместо 7-10 ГПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- tensile strength from fiberglass SKN-21 - 20-30 GPa - (instead of 7-10 GPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- прочность на отрыв от стеклопластика СКН-24 - 25-40 ГПа - (вместо 9-15 ГПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- peel strength from fiberglass SKN-24 - 25-40 GPa - (instead of 9-15 GPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- прочность на сдвиг - 15-25 ГПа (вместо 9-10 ГПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия);- shear strength - 15-25 GPa (instead of 9-10 GPa - for these plastics without additives of aluminum oxides);

- модуль упругости при растяжении в направлении основы - 3,0-3,2 ГПа (вместо 2,8 ГПа - для этих пластиков без добавок оксидов алюминия).- tensile modulus of elasticity in the direction of the base - 3.0-3.2 GPa (instead of 2.8 GPa - for these plastics without additives of aluminum oxides).

Кроме того, от введения НК из оксидов алюминия в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения улучшаются и многие физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п) (табл.51).In addition, from the introduction of NC from aluminum oxides into a hybrid binder according to claim 28, many physical, thermophysical, electrostatic, and heat-shielding properties of plastics based on this binder and TEMC-k fabrics (p) are also improved (Table 51).

Таблица 51
Физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов алюминия и тканей ТЭМС-к(п)
Table 51
Physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with the addition of nanocrystals from aluminum oxides and fabrics TEMS-k (p)
Наименование показателяName of indicator Материал пластикаPlastic material Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК оксидов алюминия и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NC aluminum oxides and fabric TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК оксидов алюминия и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NK of aluminum oxides and fabric TEMS-k Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из оксидов алюминия и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 with additives NK from aluminum oxides and fabric TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из оксидов алюминия и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 with additives NK from aluminum oxides and fabric TEMS-k Физические и теплофизические свойства пластиковPhysical and thermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,781.78 1,41.4 1,85-1,91.85-1.9 1,45-1,51.45-1.5 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,40.4 0,370.37 0,350.35 0,30.3 Коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытиеPair sliding friction coefficient: heat-proof coating - anti-friction coating 0,0930,093 0,0940,094 0,0970,097 0,0990,099 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,2850.285 0,2390.239 0,2950.295 0,2450.245 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,161.16 1,251.25 1,27-1,31.27-1.3 1,28-1,351.28-1.35 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,381.38 1,531,53 1,54-1,551.54-1.55 1.4-1,51.4-1.5 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное объемное сопротивление, ·10, Ом·смThe specific volume resistance, · 10, Ohm · cm 5,45,4 5,95.9 5,4-5,55.4-5.5 6,0-6,26.0-6.2 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,81.8 2,72.7 1,85-1,951.85-1.95 2,8-3,02.8-3.0 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·105, Вт/м2 Heat flow, · 10 5 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,80.8 0,750.75 0,75-0,760.75-0.76 0,73-0,740.73-0.74 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,292.29 4,094.09 2,3-2,352.3-2.35 4,1-4,24.1-4.2 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2.62.6 3,63.6 2,65-2,752.65-2.75 3,65-3,83.65-3.8 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 600600 300300 650-670650-670 340-360340-360 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5454 5353 55-5655-56 54-5554-55

Эффективность введения в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения нитевидных кристаллов из углеродистого кремния (SiC).The effectiveness of introducing into a hybrid binder according to claim 28 claims of carbon silicon (SiC) whiskers.

Нитевидные кристаллы (НК) из углеродистого кремния вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в количестве 2-13 мас.ч. совместно с антипиренами - гексахлорбензолом и/или трехокисью сурьмы в количестве 12-23 мас.ч. для повышения в основном физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных и прочностных характеристик пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п).Whiskers of carbon silicon are introduced into the hybrid binder according to claim 28 in an amount of 2-13 parts by weight. together with flame retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide in the amount of 12-23 wt.h. to increase mainly physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and strength characteristics of plastics based on this binder and TEMS-k fabrics (p).

Основные свойства НК из углеродистого кремния:The main properties of nanocrystals made of carbon silicon:

- плотность, г/см3 - 3,16-3,2;- density, g / cm 3 - 3.16-3.2;

- твердость - 8-9;- hardness - 8-9;

- разрушающее напряжение при растяжении, ГПа - 10,97-20,58;- ultimate tensile stress, GPa - 10.97-20.58;

- модуль упругости, ГПа - 480,2-483,1;- modulus of elasticity, GPa - 480.2-483.1;

- дисперсность, мкм - до 300.- dispersion, microns - up to 300.

Антипиренные добавки - гексахлорбензол и/или трехокись сурьмы в количестве 12-23 мас.ч. - вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в основном для повышения огнестойкости и пожаробезопасности пластиков на его основе, а также для обеспечения взрывобезопасности проведения технологических операций по приготовлению и переработке гибридного связующего по п.28 этого состава.Fire retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide in an amount of 12-23 wt.h. - are introduced into the hybrid binder according to claim 28 of the claims mainly to increase the fire resistance and fire safety of plastics based on it, as well as to ensure the explosion safety of technological operations for the preparation and processing of the hybrid binder according to claim 28 of this composition.

Нитевидные кристаллы углеродистого кремния имеют темно-серый металлический блеск, температура плавления - 2963 К (2690°С), стойки к воздействию агрессивных сред, углеводородных растворителей и др.The whiskers of carbon silicon have a dark gray metallic luster, the melting point is 2963 K (2690 ° C), they are resistant to aggressive environments, hydrocarbon solvents, etc.

В гибридное связующее по п.28 формулы изобретения нитевидные кристаллы из углеродистого кремния вводятся для улучшения теплофизических, теплозащитных, электростатических и физико-механических свойств пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п).In a hybrid binder according to claim 28, carbon-silicon whiskers are introduced to improve the thermophysical, heat-shielding, electrostatic and physico-mechanical properties of plastics based on it and TEMS-k fabrics (p).

Введение НК углеродистого кремния в количестве 2-13 мас.ч. в это связующее повышает ударную вязкость пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п) на 20-30% (ударная вязкость - 30-90 кДж/м2). Введение НК углеродистого кремния совместно с гексахлорбензолом и/или трехокисью сурьмы увеличивает и прочность пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п):Introduction NC carbon silicon in an amount of 2-13 wt.h. in this binder increases the impact strength of plastics based on this binder and fabrics TEMS-k (p) by 20-30% (impact strength - 30-90 kJ / m 2 ). The introduction of carbon nanocrystal silicon together with hexachlorobenzene and / or antimony trioxide increases the strength of plastics based on this binder and TEMC-k tissues (p):

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПа - 130-160 (вместо 125-126 МПа без добавок НК углеродистого кремния);- ultimate tensile stress in the direction of the base, MPa - 130-160 (instead of 125-126 MPa without additives NC carbon silicon);

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа - 100-110 (вместо 89-90 МПа без добавок НК углеродистого кремния);- breaking stress at bending, MPa - 100-110 (instead of 89-90 MPa without additives NC carbon silicon);

- разрушающее напряжение при смятии, МПа - 110-120 (вместо 105-106 МПа без добавок НК углеродистого кремния);- breaking stress during crushing, MPa - 110-120 (instead of 105-106 MPa without additives NC carbon silicon);

- модуль упругости при растяжении, МПа - 2,9-3,2 (вместо 2,8 МПа без добавок НК углеродистого кремния);- tensile modulus of elasticity, MPa - 2.9-3.2 (instead of 2.8 MPa without additives of carbon nanocrystals);

- разрушающее напряжение при отрыве от конструкционного пластика СКН-21, МПа - 15-30 (вместо 6-9 МПа без добавок НК углеродистого кремния);- breaking stress when separated from the structural plastic SKN-21, MPa - 15-30 (instead of 6-9 MPa without the addition of nanocrystals of carbon silicon);

- разрушающее напряжение при отрыве от конструкционного пластика СКН-24, МПа - 20-35 (вместо 10-12 МПа без добавок НК углеродистого кремния).- destructive stress when separated from the structural plastic SKN-24, MPa - 20-35 (instead of 10-12 MPa without the addition of nanocrystalline carbon silicon).

Таблица 52
Физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из углеродистого кремния и тканей ТЭМС-к(п)
Table 52
Physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with the addition of nanocrystals made of carbon silicon and TEMS-k fabrics (p)
Наименование показателяName of indicator Материал пластикаPlastic material Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК углеродистого кремния и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NC carbon silicon and fabric TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК углеродистого кремния и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NC carbon silicon and fabric TEMS-k Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из углеродистого кремния и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 with additives NC made of carbon silicon and fabric TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из углеродистого кремния и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 with additives NC made of carbon silicon and fabric TEMS-k Физические и теплофизические свойства пластиковPhysical and thermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,791.79 1,271.27 1,8-1,91.8-1.9 1,28-1,31.28-1.3 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,40.4 0,370.37 0,30.3 0,250.25 Коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытиеPair sliding friction coefficient: heat-proof coating - anti-friction coating 0,0930,093 0,0940,094 0,0960,096 0,0970,097 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,2850.285 0,2390.239 0,3-0,40.3-0.4 0,27-0,290.27-0.29 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,161.16 1,251.25 1,2-1,51.2-1.5 1,6-1,91.6-1.9 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,381.38 1,531,53 1,4-1,61.4-1.6 1,55-1,851.55-1.85 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,45,4 5,95.9 5,5-5,65.5-5.6 6,1-6,36.1-6.3 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1.81.8 2,72.7 1,9-2,11.9-2.1 2,9-3,12.9-3.1 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·105, Вт/м2 Heat flow, · 10 5 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,80.8 0,750.75 0,72-0,730.72-0.73 0,71-0,720.71-0.72 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,292.29 4,094.09 2,1-2,22.1-2.2 3,9-4,13.9-4.1 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,62.6 3,63.6 2,7-2,82.7-2.8 3,7-3,93.7-3.9 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 600600 300300 700-750700-750 390-420390-420 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5454 5353 53-5453-54 53,5-54,553.5-54.5

Эффективность введения в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения нитевидных кристаллов из оксидов хрома (CrO2, Cr2О3).The effectiveness of introducing into a hybrid binder according to claim 28 the whiskers of chromium oxides (CrO 2 , Cr 2 O 3 ).

Нитевидные кристаллы из оксидов хрома - 2-13 мас.ч. вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения совместно с антипиренами - гексахлорбензолом и/или трехокиси сурьмы - 12-23 мас.ч. со следующей целью:Chromium oxide whiskers - 2-13 parts by weight are introduced into the hybrid binder according to paragraph 28 of the claims together with flame retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide - 12-23 wt.h. for the following purpose:

- для повышения термостойкости, термостабильности, огнестойкости и износостойкости пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п);- to increase the heat resistance, thermal stability, fire resistance and wear resistance of plastics based on this binder and fabrics TEMS-k (p);

- для повышения физических, теплофизических, теплозащитных и физико-механических свойств пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п);- to increase the physical, thermophysical, heat-shielding and physico-mechanical properties of plastics based on this binder and TECS-k fabrics (p);

- для повышения их ударной вязкости, твердости и прочности, в основном на изгиб, отрыв и сдвиг;- to increase their impact strength, hardness and strength, mainly on bending, tearing and shear;

- для улучшения антикоррозионных и антифрикционных свойств пластиков на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п).- to improve the anticorrosive and antifriction properties of plastics based on this binder and TEMS-k tissues (p).

CrO2 - кислотный оксид, темно-зеленые, тугоплавкие, нерастворимые в воде нитевидные кристаллы с плотностью - 7,1 г/см3, твердостью - 8-9 и температурой плавления - 2163 К (1890°С).CrO 2 - acid oxide, dark green, refractory, water-insoluble whiskers with a density of 7.1 g / cm 3 , hardness of 8-9 and a melting point of 2163 K (1890 ° C).

Гибридное связующее по п.28 формулы изобретения с добавками CrO2 и тканей ТЭМС-к(п) может быть использовано для получения теплозащитных пластиков и пластиковых покрытий на их основе с высокими физическими, теплофизическими, электростатическими, теплозащитными и физико-механическими характеристиками.The hybrid binder of claim 28 with CrO 2 and TEMS-k (p) fabrics can be used to produce heat-protective plastics and plastic coatings based on them with high physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and physico-mechanical characteristics.

Пластики на основе гибридного связующего по п.27 формулы изобретения с добавками оксида хрома (CrO2) могут быть применены для защиты стекло-боро-угле-органопластиков от воздействия агрессивных сред и высокотемпературных потоков большой интенсивности.Plastics based on a hybrid binder according to claim 27 with chromium oxide (CrO 2 ) additives can be used to protect glass-boron-carbon-organoplastics from aggressive environments and high-temperature flows of high intensity.

Cr2O3 - амфотерный оксид, темно-зеленые, нерастворимые в воде кристаллы, плотностью - 7 г/см3, твердостью - 7-8, температурой плавления - 2163 К (1890°С). Разрушающее напряжение при растяжении у нитевидных кристаллов из оксидов хрома - 8,85 ГПа, модуль упругости - 240 ГПа.Cr 2 O 3 is an amphoteric oxide, dark green, water-insoluble crystals, with a density of 7 g / cm 3 , hardness of 7-8, and a melting point of 2163 K (1890 ° C). The ultimate tensile stress of chromium oxide whiskers is 8.85 GPa, and the elastic modulus is 240 GPa.

Нитевидные кристаллы из оксида хрома (CrO2) могут быть введены в гибридное связующее по п.27 формулы изобретения для повышения абразивных свойств, а также использованы в качестве катализатора в органическом синтезе гибридного связующего (повышает жизнеспособность гибридного связующего без добавок в 2-2,5 раза).Chromium oxide (CrO 2 ) whiskers can be introduced into a hybrid binder according to claim 27 to increase abrasive properties, and also used as a catalyst in the organic synthesis of a hybrid binder (increases the viability of the hybrid binder without additives in 2-2.5 times).

Нитевидные кристаллы из оксида хрома (Cr2О3) вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения и в качестве пигмента, обеспечивающего окраску пластиковых изделий на основе этого связующего в темно-зеленые защитные тона, и в качестве наполнителя, придающего пластикам на его основе высокие антистатические и антикоррозионные свойства.Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) whiskers are introduced into the hybrid binder according to claim 28 both as a pigment for coloring plastic products based on this binder in dark green protective tones and as a filler to impart plastics to it based on high antistatic and anti-corrosion properties.

Ниже в табл.53 приводятся основные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками из оксидов хрома и тканей ТЭМС-к(п).The main properties of plastics based on the hybrid binder according to claim 28 with additives from chromium oxides and TECS-k fabrics (p) are given in Table 53 below.

Таблица 53
Физические, теплофизические, электростатические и теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов хрома и тканей ТЭМС-к(п)
Table 53
Physical, thermophysical, electrostatic and heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with the addition of nanocrystals from chromium oxides and fabrics TEMS-k (p)
Наименование показателяName of indicator Материал пластикаPlastic material Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК из оксидов хрома и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NK from chromium oxides and tissue TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. без добавок НК из оксидов хрома и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 without additives NK from chromium oxides and tissue TEMC-k Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из оксидов хрома и ткани ТЭМС-пFlexible based on plastic. communication according to item 28 with the addition of NK from chromium oxides and tissue TEMS-p Пластик на основе гиб. связ. по п.28 ф.и. с добавками НК из оксидов хрома и ткани ТЭМС-кFlexible based on plastic. communication according to item 28 with the addition of NK from chromium oxides and tissue TEMS-k Физические и теплофизические свойства пластиковPhysical and thermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,791.79 1,271.27 1,85-1,951.85-1.95 1,3-1,451.3-1.45 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,40.4 0,370.37 0,350.35 0,30.3 Коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытиеPair sliding friction coefficient: heat-proof coating - anti-friction coating 0,0930,093 0,0940,094 0,0980,098 0,0990,099 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,2850.285 0,2390.239 0,32-0,420.32-0.42 0,28-0,30.28-0.3 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,161.16 1,251.25 1,24-1,531.24-1.53 1,62-2,01.62-2.0 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 1,381.38 1,531,53 1,5-1,651.5-1.65 1,6-1,91.6-1.9 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,45,4 5,95.9 5,53-5,655.53-5.65 6,12-6,356.12-6.35 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,81.8 2,72.7 1,95-2,251.95-2.25 2,94-3,152.94-3.15 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·105, Вт/м2 Heat flow, · 10 5 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,80.8 0,750.75 0,75-0,770.75-0.77 0,75-0,760.75-0.76 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,292.29 4,094.09 2,2-2,32.2-2.3 4,0-4,44.0-4.4 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,62.6 3,63.6 2,77-2,862.77-2.86 3,75-3,953.75-3.95 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 600600 300300 720-780720-780 400-450400-450 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5454 5353 5555 55,555.5 Физико-механические свойства пластиковPhysico-mechanical properties of plastics Разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПаTensile stress in the direction of the base, MPa 125-130125-130 127-132127-132 130-135130-135 140-150140-150 Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa 2,82,8 2,852.85 2,92.9 3,13,1 Разрушающее напряжение при изгибе, МПаBreaking stress, MPa 90-9590-95 92-9592-95 94-9794-97 94-9894-98 Разрушающее напряжение при смятии, МПаBreaking stress during crushing, MPa 108108 110110 110-120110-120 115-125115-125 Разрушающие отрывные напряжения, ГПаDestructive separation stresses, GPa 70-15070-150 80-16080-160 75-16075-160 85-17085-170 Разрушающие сдвиговые напряжения, ГПаDestructive shear stress, GPa 7-107-10 10-1210-12 15-3015-30 16-4016-40

Данные табл.53 показывают, что пластики на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов хрома обеспечивают более надежную защиту стекло-боро-угле-органопластиков от воздействия высокоэнтальпийных газовых потоков.The data in Table 53 show that plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with additives of chromium oxide NK provide more reliable protection of glass-boron-carbon-organoplastics from high enthalpy gas flows.

Пластики на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов хрома надежно защищают изделия из композиционных волокнистых материалов от возникновения и накопления на их поверхностях зарядов статического электричества.Hybrid binder plastics according to claim 28 with the addition of chromium oxide nanocrystals reliably protect composite fiber materials from the occurrence and accumulation of static charges on their surfaces.

Эти пластики также обладают долговременным антистатическим действием и сохраняют антистатический эффект в течение 20 лет при температурах ±50°С и относительной влажности до 98%.These plastics also have a long-term antistatic effect and retain their antistatic effect for 20 years at temperatures of ± 50 ° C and relative humidity up to 98%.

Пластики этого типа износостойки, стойки к действию света, трения, различных растворителей, агрессивных сред и, в том числе, агрессивных сред ДДД и ОВ.Plastics of this type are wear-resistant, resistant to the action of light, friction, various solvents, aggressive environments, including aggressive environments DDD and OV.

Пластики огнестойки, а их изготовление отвечает всем требованиям взрыво-пожаро-вандалобезопасности.Flame retardant plastics, and their manufacture meets all the requirements of explosion-fire-vandal safety.

Пластики на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками из оксидов хрома имеют и ряд существенных недостатков: они плохо обрабатываются обычным режущим инструментом, при их эксплуатации выделяется значительное количество (от 3 до 7%) летучих газовых продуктов при температурах:Plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with chromium oxide additives have a number of significant drawbacks: they are poorly processed with a conventional cutting tool, a significant amount (from 3 to 7%) of volatile gas products is emitted at temperatures:

20±5°С - этиловый спирт, ацетон;20 ± 5 ° С - ethyl alcohol, acetone;

50±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол, фенол, анилин, бутиловый спирт, формальдегиды, эпихлоргидрин.50 ± 5 ° С - ethyl alcohol, acetone, toluene, phenol, aniline, butyl alcohol, formaldehydes, epichlorohydrin.

Тем не менее, такие пластики имеют большую перспективу применения в ракетно-космической, авиационной и других отраслях промышленности.Nevertheless, such plastics have a great prospect of application in the rocket and space, aviation and other industries.

Эффективность введения в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения нитевидных кристаллов из оксидов железа (FeO, Fe2O3, Fe3O4).The efficiency of introducing into the hybrid binder according to claim 28 the claims of whiskers from iron oxides (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ).

Нитевидные кристаллы из оксидов железа вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения для повышения прочности пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п) в основном отрывной, сдвиговой и изгибной. Вводятся нитевидные кристаллы железа в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения в виде его оксидов - FeO, Fe2O3, Fe3O4.The whiskers of iron oxides are introduced into the hybrid binder according to claim 28 to increase the strength of plastics based on it and TEMC-k (p) fabrics, mainly tear-off, shear and bend. Threadlike crystals of iron are introduced into the hybrid binder according to claim 28 in the form of its oxides - FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 .

FeO - основной оксид, черные нитевидные кристаллы железа с широкой областью гомогенности, с дисперсностью - до 300 мкм, твердостью - 7-9, плотностью - 7,85 г/см3; вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения для получения на его основе и тканей ТЭМС-к(п) и других ферромагнитных пластиков, а также с целью модификации свойств и других пластиков на его основе.FeO is the main oxide, black whiskers of iron with a wide homogeneity region, with a dispersion of up to 300 microns, hardness of 7-9, density of 7.85 g / cm 3 ; are introduced into the hybrid binder according to claim 28 of the claims to obtain, on its basis, both TEMC-k (p) fabrics and other ferromagnetic plastics, as well as to modify the properties of other plastics based on it.

Fe2O3 - смешанный оксид, черные тугоплавкие кристаллы; вводятся в гибридное связующее по п.27 формулы изобретения для улучшения физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных и специальных свойств пластиков на его основе. Дисперсность НК из Fe2О3 - до 300 мкм, твердость - 6-8, плотность - 7,8 г/см3.Fe 2 O 3 - mixed oxide, black refractory crystals; are introduced into the hybrid binder according to claim 27 for improving the physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and special properties of plastics based on it. The dispersion of nanocrystals from Fe 2 O 3 is up to 300 microns, hardness is 6-8, density is 7.8 g / cm 3 .

Fe3O4 - амфотерный оксид, нитевидные кристаллы черного или темно-серого цвета; нитевидные кристаллы этого вида вводятся в гибридное связующее по п.27 формулы изобретения для повышения физико-механических свойств пластиков, а также для улучшения физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных и специальных свойств пластиков на его основе.Fe 3 O 4 - amphoteric oxide, whiskers of black or dark gray color; whiskers of this type are introduced into the hybrid binder according to claim 27 to increase the physicomechanical properties of plastics, as well as to improve the physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and special properties of plastics based on it.

В мелкодисперсном виде (до 100 мкм) нитевидные кристаллы из Fe3O4 могут быть использованы и как пигменты, и как адсорбенты - катализаторы для органического синтеза гибридного связующего по п.27 формулы изобретения.In a finely divided form (up to 100 μm), Fe 3 O 4 whiskers can be used both as pigments and as adsorbents — catalysts for the organic synthesis of the hybrid binder according to claim 27.

Модификации НК этого вида:NK modifications of this type:

- губчатое железо, получается прямым восстановлением из руд при температурах ниже образования жидкой фазы;- spongy iron, obtained by direct reduction from ores at temperatures below the formation of the liquid phase;

- карбональное железо, получается при термическом разложении пентокарбонила железа, отличается особой чистотой и высокой дисперсностью (до 10 мкм) и др.- carbon iron, obtained by thermal decomposition of iron pentocarbonyl, is particularly clean and highly dispersed (up to 10 microns), etc.

В гибридное связующее по п.28 формулы изобретения карбональное железо вводится для получения на его основе и тканных наполнителей особо чистых беспористых пластиков.In the hybrid binder of claim 28, carbon iron is introduced to produce, on its basis, tissue fillers of particularly pure non-porous plastics.

Пластики на основе этого гибридного связующего с добавками НК из оксидов железа имеют повышенную жизнеспособность, примерно в 2-3 раза превышающую жизнеспособность гибридного связующего по п.28 формулы изобретения без НК из оксидов железа.Plastics based on this hybrid binder with additives of NK from iron oxides have an increased viability of about 2-3 times higher than the viability of the hybrid binder according to claim 28 without NC from iron oxides.

Введение НК из оксидов железа в состав пластиков позволяет добиться снижения экзотермического эффекта при их отверждении, уменьшения усадки, повышения физико-механических, в основном отрывных, сдвиговых и изгибных характеристик и улучшения многих физических, теплофизических, электростатических и теплозащитных характеристик, а также ряда специальных свойств: стойкости к возгоранию, радиации и старению, а также улучшения электрических, магнитных и других свойств, а также снизить стоимость пластиков.The introduction of nanocrystals from iron oxides into plastics makes it possible to reduce the exothermic effect upon curing, reduce shrinkage, increase the physicomechanical, mainly tear-off, shear, and bend characteristics and improve many physical, thermophysical, electrostatic, and heat-protective characteristics, as well as a number of special properties : resistance to fire, radiation and aging, as well as improved electrical, magnetic and other properties, as well as reduce the cost of plastics.

Свойства вводимых в гибридное связующее нитевидных кристаллов из оксидов железа: температура плавления - 1813 К (1540°С), разрушающее напряжение при растяжении - 13,03 МПа, модуль упругости - 198,8 ГПа, твердость - 9-10, дисперсность - до 300 мкм.Properties of iron oxide whiskers introduced into the hybrid binder: melting point - 1813 K (1540 ° С), tensile stress - 13.03 MPa, elastic modulus - 198.8 GPa, hardness - 9-10, dispersion - up to 300 microns.

Нитевидные кристаллы из оксидов железа - 2-13 мас.ч. вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения одновременно с антипиренами - гексахлорбензолом и/или трехокисью сурьмы - 12-23 мас.ч.Whiskers of iron oxides - 2-13 parts by weight are introduced into the hybrid binder according to claim 28 of the claims simultaneously with flame retardants - hexachlorobenzene and / or antimony trioxide - 12-23 wt.h.

НК из оксидов железа вводятся в гибридное связующее по п.28 формулы изобретения для модификации свойств пластиков, в основном на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п), в том числе и их антистатических свойств, антипирены - гексахлорбензол и трехокись сурьмы - для повышения огнестойкости пластиков, их пожаробезопасности, а также улучшения их антифрикционных свойств за счет тканей ТЭМС-к(п) и трехокиси сурьмы.NCs from iron oxides are introduced into a hybrid binder according to claim 28 to modify the properties of plastics, mainly based on this binder and TEMS-k (p) fabrics, including their antistatic properties, flame retardants - hexachlorobenzene and antimony trioxide - for increasing the fire resistance of plastics, their fire safety, as well as improving their antifriction properties due to the TEMS-k (p) fabrics and antimony trioxide.

Ниже в табл.54 приводятся основные характеристики пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.28 формулы изобретения, модифицированного нитевидными кристаллами из оксидов железа.Table 54 below summarizes the main characteristics of plastics based on TEMC-k (p) fabrics and the hybrid binder of claim 28 modified with whiskers of iron oxides.

Таблица 54
Основные характеристики пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.28 формулы изобретения, модифицированного нитевидными кристаллами из оксидов железа
Table 54
The main characteristics of plastics based on fabrics TEMS-k (p) and a hybrid binder according to claim 28, modified with whiskers of iron oxides

Название показателяIndicator Name Пластик на основе гибр. связ по п.28 ф.и. с добавками нитевидных кристаллов из оксидов железа и тканей ТЭМС-пHybrid based plastic connection according to item 28 with the addition of whiskers from iron oxides and fabrics TEMS-p Пластик на основе гибр. связ по п.28 ф.и. с добавками нитевидных кристаллов из оксидов железа и тканей ТЭМС-кHybrid based plastic connection according to item 28 with the addition of whiskers from iron oxides and tissues TEMC-k Физические и теплофизические свойства пластиковPhysical and thermophysical properties of plastics Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,8-2,11.8-2.1 1,3-1,51.3-1.5 Водопоглощение в течение 24 часов, %, не болееWater absorption within 24 hours,%, no more 0,40.4 0,50.5 Коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытиеPair sliding friction coefficient: heat-proof coating - anti-friction coating 0,091-0,0940,091-0,094 0,092-0,0950,092-0,095 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m 0,25-0,270.25-0.27 0,21-0,240.21-0.24 Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg 1,2-1,31.2-1.3 1.27-1,361.27-1.36 Температуропроводность, м2/секThermal diffusivity, m 2 / s 0,15-0,20.15-0.2 0,13-0,140.13-0.14 Электростатические свойства пластиковElectrostatic properties of plastics Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm 5,4-5,75.4-5.7 5,9-6,35.9-6.3 Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm 1,8-2,01.8-2.0 2,7-3,02.7-3.0 Теплозащитные свойства пластиковThermal protective properties of plastics Тепловой поток, ·105, Вт/м2 Heat flow, · 10 5 , W / m 2 3,53,5 3,53,5 Скорость теплового потока, м/секHeat flow rate, m / s 500500 500500 Средний линейный унос по термодатчику, мм/секAverage linear ablation by temperature sensor, mm / s 0,750.75 0,650.65 Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s 0,70.7 0,60.6 Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 2,4-2,82.4-2.8 4,2-4,64.2-4.6 Кислородный индекс, %Oxygen Index,% 5,6-5,75,6-5,7 5.4-5,55.4-5.5 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg 2,7-3,02.7-3.0 3,7-4,23.7-4.2 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С 710-750710-750 410-460410-460 Физико-механические свойства пластиковPhysico-mechanical properties of plastics Разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПаTensile stress in the direction of the base, MPa 140-180140-180 180-210180-210 Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa 3,0-3,13.0-3.1 3,1-3,53.1-3.5 Разрушающее напряжение при изгибе, МПаBreaking stress, MPa 110-130110-130 130-170130-170 Разрушающее напряжение при смятии, МПаBreaking stress during crushing, MPa 107-110107-110 115-125115-125 Разрушающие отрывные напряжения, МПаDestructive separation stresses, MPa 60-245 (при радиальном ориентировании в магнитном поле до 300)60-245 (with radial orientation in a magnetic field up to 300) 70-250 (при радиальном ориентировании в магнитном поле до 290)70-250 (with radial orientation in a magnetic field up to 290) Разрушающие сдвиговые напряжения, ГПаDestructive shear stress, GPa 6-756-75 10-8010-80 Отрывное напряжение от пластика типа СКН-21, ГПаTear-off voltage from plastic type SKN-21, GPa 15-2515-25 20-3020-30 Отрывное напряжение от пластика типа СКН-24, ГПаTear-off voltage from plastic type SKN-24, GPa 20-3520-35 30-4030-40

Характеристики пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов железа и тканей ТЭМС-к(п) имеют тенденцию к снижению, ниже приводятся данные по снижению характеристик пластиков при длительном хранении (в течение 10 лет) в условиях ±50°С и относительной влажности до 98%:The characteristics of plastics based on the hybrid binder according to claim 28 with the addition of nanocrystals from iron oxides and fabrics TEMC-k (p) tend to decrease, below are data on the decrease in the characteristics of plastics during long-term storage (for 10 years) under ± 50 ° С and relative humidity up to 98%:

- физико-механических - не происходит, за исключением снижения сдвиговых и отрывных характеристик на 10-20%;- physical and mechanical - does not occur, with the exception of a decrease in shear and tear characteristics by 10-20%;

- теплофизических - снижаются на 2-5%;- thermophysical - decrease by 2-5%;

- теплозащитных - снижаются на 7-10%;- heat-shielding - reduced by 7-10%;

- электрических - снижаются на 10-15%;- electrical - reduced by 10-15%;

- электростатических - снижаются на 15-20%.- electrostatic - reduced by 15-20%.

Пластики на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов железа стойки к воздействию агрессивных сред, в том числе и средств ДДД и ОВ, смазок, мазей, углеводородных растворителей и др.Plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with additives of iron oxide from iron oxides are resistant to aggressive environments, including DDD and OV agents, lubricants, ointments, hydrocarbon solvents, etc.

Пластики этого типа биостойки (от грызунов, термитов и др.) и грибостойки, стойки к воздействию радиации (γ-облучение дозой 0,1 Мрад).Plastics of this type are biostable (from rodents, termites, etc.) and mushroom-resistant, resistant to radiation (γ-radiation with a dose of 0.1 Mrad).

Недостатки пластиков этого типа: пластики плохо обрабатываются режущим инструментом, оснащенным обычными твердыми сплавами типа ВК; пластики выделяют значительное количество газопродуктов (3-7%):Disadvantages of plastics of this type: plastics are poorly processed with a cutting tool equipped with conventional VK hard alloys; plastics emit a significant amount of gas products (3-7%):

при 20±5°С - спирт, ацетон;at 20 ± 5 ° С - alcohol, acetone;

при 50±5°С -спирт, ацетон, толуол, фенол, анилин, эпихлоргидрин, формальдегиды и др.at 50 ± 5 ° С - alcohol, acetone, toluene, phenol, aniline, epichlorohydrin, formaldehydes, etc.

Методы переработки гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК из оксидов железа и тканных наполнителей обычные (изложены в табл.14, 15).The processing methods of the hybrid binder according to claim 28 with the addition of NCs from iron oxides and tissue fillers are conventional (set forth in Tables 14, 15).

Несмотря на вышеприведенные недостатки, пластики этого типа высокоэффективны и могут быть использованы во многих отраслях промышленности. Многие эксплуатационные характеристики пластиков на основе гибридного связующего по п.28 формулы изобретения с добавками НК и тканных наполнителей могут быть улучшены за счет дополнительного введения в них углеродографитовых смесей, сажи, порошковых оксидов и нитридов металлов, а также оксидов кремния различных модификаций.Despite the above disadvantages, plastics of this type are highly effective and can be used in many industries. Many performance characteristics of plastics based on a hybrid binder according to claim 28 with the addition of nanocrystals and fabric fillers can be improved by the additional introduction of carbon-graphite mixtures, carbon black, powder metal oxides and nitrides, as well as various types of silicon oxides.

Все пластики на основе гибридных связующих по п.28 формулы изобретения с добавками НК и тканных наполнителей электропроводны, с их помощью полностью решаются проблемы защиты изделий из композиционных волокнистых материалов от возникновения и накопления зарядов статического электричества, которые происходят в процессе их эксплуатации.All plastics based on hybrid binders according to claim 28 with additions of nanocrystals and fabric fillers are electrically conductive, with their help the problems of protecting products from composite fibrous materials from the occurrence and accumulation of static electricity charges that occur during their operation are completely solved.

Гарантийный срок хранения и эксплуатации пластиков этого типа при температурах ±50°С и относительной влажности до 98% - 20 лет.The warranty period of storage and operation of this type of plastics at temperatures ± 50 ° С and relative humidity up to 98% is 20 years.

Эффективность применения гибридного связующего по п.29 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 29

В гибридное связующее по п.29 формулы изобретения вводятся мелкодисперсные порошковые наполнители, содержащие нитриды и/или оксиды металлов и кремния, выбранные из группы: оксид магния - жженая магнезия, оксиды алюминия - глинозем, оксиды титана - рутил, оксиды кремния - кремнезем, нитриды бора или их смеси в различных соотношениях компонентов.In the hybrid binder according to claim 29, finely dispersed powder fillers are introduced containing nitrides and / or metal and silicon oxides selected from the group: magnesium oxide - burnt magnesia, aluminum oxides - alumina, titanium oxides - rutile, silicon oxides - silica, nitrides boron or mixtures thereof in various ratios of components.

Все вышеназванные порошковые наполнители вводятся в гибридное связующее по п.29 формулы изобретения однокомпонентно и/или группами по 2-6 компонента в группе. Вводятся они в гибридное связующее в виде порошковых наполнителей в количестве 7-18 мас.ч.All of the above powder fillers are introduced into the hybrid binder according to claim 29 in a single component and / or in groups of 2-6 components per group. They are introduced into the hybrid binder in the form of powder fillers in the amount of 7-18 wt.h.

Применяются все вышеперечисленные наполнители в гибридном связующем по п.29 формулы изобретения в основном для модификации физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных, физико-механических характеристик пластиков на основе этого гибридного связующего и тканных наполнителей разных типов.All of the above fillers in a hybrid binder according to claim 29 of the claims are used mainly to modify the physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding, physico-mechanical characteristics of plastics based on this hybrid binder and fabric fillers of different types.

Эффективность их однокомпонентного введения в гибридное связующее по п.29 формулы изобретения широко раскрыто в описаниях к п.п.26, 27, 29-33 формулы изобретения. В описании эффективности применения гибридного связующего по п.32 формулы изобретения частично раскрыта эффективность совместного использования оксидов алюминия и кремния, вводимых в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения в соотношениях от 1:1 до 1:0,1, а в описании эффективности применения гибридного связующего по п.33 формулы изобретения частично раскрыта эффективность совместного использования нитридов бора: BN, боразона и боразола.The effectiveness of their single-component incorporation into a hybrid binder according to claim 29 is broadly disclosed in the descriptions to claims 26, 27, 29-33 of the claims. In the description of the effectiveness of using a hybrid binder according to claim 32, the effectiveness of the joint use of aluminum and silicon oxides introduced into the hybrid binder according to claim 32 in ratios from 1: 1 to 1: 0.1 is partially disclosed, and in the description of the effectiveness of use The hybrid binder of claim 33 partially discloses the effectiveness of the joint use of boron nitrides: BN, borazone and borazole.

Все другие оксиды и нитриды металлов и кремния, вводимые в гибридное связующее по п.29 формулы изобретения (оксиды магния, титана, алюминия, кремния, нитриды бора и их модификаций), могут вводиться в него и группами по 2-6 и более компонентов в группе. Они могут вводиться для улучшения многих свойств пластиков, изготовленных на основе этого гибридного связующего и тканных и/или нитяных наполнителей разных типов.All other metal and silicon oxides and nitrides introduced into the hybrid binder according to claim 29 (magnesium, titanium, aluminum, silicon oxides, boron nitrides and their modifications) can be introduced into it in groups of 2-6 or more components in group. They can be introduced to improve the many properties of plastics made from this hybrid binder and various types of woven and / or filament fillers.

К сожалению, многообразие сочетаний вводимых в гибридное связующее по п.29 формулы изобретения компонентов из оксидов и нитридов металлов и кремния настолько велико, а их влияние на свойства пластиков настолько малозначительно (в пределах вводимых масс порошковых наполнителей - 7-18 мас.ч.), что не дает в пределах данного описания провести полный анализ свойств пластиков, получаемых на основе этих сочетаний материалов.Unfortunately, the variety of combinations of components from metal and silicon oxides and nitrides introduced into the hybrid binder according to claim 29 of the claims is so great, and their influence on the properties of plastics is so insignificant (within the entered masses of powder fillers - 7-18 parts by weight) that does not allow, within the framework of this description, to conduct a complete analysis of the properties of plastics obtained on the basis of these combinations of materials.

По-видимому, этот анализ надо сделать отдельно применительно к особенностям конструкций из композиционных волокнистых материалов, в которых возможно и эффективно применение этих материалов.Apparently, this analysis should be done separately in relation to the structural features of composite fiber materials in which the use of these materials is possible and effective.

Эффективность применения гибридного связующего по п.30 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 30, a method for its preparation

В гибридное связующее по п.30 формулы изобретения введен порошкообразный оксид магния (MgO), примененный в основном для модификации физических свойств композитов на его основе.In the hybrid binder according to claim 30, powdered magnesium oxide (MgO) is introduced, which is mainly used to modify the physical properties of composites based on it.

Оксид магния - жженая магнезия, представляет собой мелкодисперсный (до 10 мкм) серебристо-белый тугоплавкий порошок, имеющий свойства, представленные в табл.10. Оксид магния вводится в гибридное связующее по п.30 формулы изобретения в качестве наполнителя в количестве 7-18 мас.ч. с целью:Magnesium oxide - burnt magnesia, is a fine (up to 10 microns) silver-white refractory powder having the properties shown in table 10. Magnesium oxide is introduced into the hybrid binder according to claim 30 as a filler in an amount of 7-18 parts by weight. with the aim of:

- повышения теплостойкости и термостабильности композиционных пластиков, изготавливаемых на основе этого связующего и тканей ТЭМС-к(п),- increase the heat resistance and thermal stability of composite plastics made on the basis of this binder and fabrics TEMS-k (p),

- повышения ударной вязкости стекло-угле-боро-органопластиков, образуемых методами намотки и/или прессования;- increase the impact strength of glass-carbon-boron-organoplastics formed by winding and / or pressing;

- повышения удельной прочности и жесткости композитов, прочности на растяжение и сдвиг, а также улучшения их некоторых теплозащитных характеристик.- increasing the specific strength and stiffness of the composites, tensile and shear strengths, as well as improving some of their heat-shielding characteristics.

Повышение ударной вязкости композитов на основе гибридного связующего по п.30 формулы изобретения зависит от:The increase in the toughness of the hybrid binder composites according to claim 30 depends on:

- количества и дисперсности вводимого в них порошкообразного наполнителя оксида магния, а также равномерности его распределения;- the amount and dispersion of the powdered filler of magnesium oxide introduced into them, as well as the uniformity of its distribution;

- влажности вводимого в композиты порошкообразного наполнителя оксида магния;- humidity of the powdered filler of magnesium oxide introduced into the composites;

- условий его предподготовки, то есть от времени и температуры термообработки вводимого в композит порошкообразного оксида магния;- conditions for its pretreatment, that is, on the time and temperature of the heat treatment of powdered magnesium oxide introduced into the composite;

- технологического регламента переработки гибридного связующего вместе с вводимым порошкообразным оксидом магния на различных этапах его переработки в изделия, то есть от:- technological regulations for the processing of a hybrid binder together with the introduced powdered magnesium oxide at various stages of its processing into products, that is, from:

- технологии приготовления гибридного связующего;- technologies for the preparation of a hybrid binder;

- режимов получения на его основе тканных "препреговых" полуфабрикатов;- modes of obtaining on its basis tissue "prepreg" semi-finished products;

- режимов формования и отверждения пластиков, образуемых на основе этих "препрегов".- modes of molding and curing of plastics formed on the basis of these "prepregs".

Примечание - С целью улучшения физико-механических, теплофизических и некоторых других характеристик армированных пластиков (например, их гигроскопичности, гидрофобности и газонепроницаемости) вводимые в гибридные связующие порошкообразные оксиды магния должны быть предварительно (непосредственно перед введением в связующее) отожжены в термокамере при температурах 250-450°С в течение 3-6 часов, а затем охлаждены под вакуумом до температур 40-70°С.Note - In order to improve the physicomechanical, thermophysical and some other characteristics of reinforced plastics (for example, their hygroscopicity, hydrophobicity and gas impermeability), powdered magnesium oxides introduced into hybrid binders must be annealed (immediately before introduction into the binder) in a heat chamber at temperatures of 250- 450 ° C for 3-6 hours, and then cooled under vacuum to temperatures of 40-70 ° C.

Введение порошкообразной массы оксида магния в гибридное связующее по п.30 формулы изобретения рекомендуется в следующих пределах:The introduction of a powdered mass of magnesium oxide into a hybrid binder according to claim 30 is recommended within the following limits:

- для изделий, получаемых методами прессования - до 30-40% по массе;- for products obtained by pressing methods - up to 30-40% by weight;

- для изделий, получаемых методами намотки - до 20-30%.- for products obtained by winding methods - up to 20-30%.

Примечание - Введение порошкообразной массы оксида магния в гибридное связующее по п.30 формулы изобретения свыше 40% не рекомендуется для изделий, получаемых обычными методами намотки, поскольку это приводит к увеличению вязкости гибридного связующего (до 1-5 МПа) и, как следствие этого, затруднению условий его переработки, а, значит, и качества получаемых изделий.Note - The introduction of a powdered mass of magnesium oxide into a hybrid binder according to claim 30 of the claims above 40% is not recommended for products obtained by conventional winding methods, since this leads to an increase in the viscosity of the hybrid binder (up to 1-5 MPa) and, as a result, difficult conditions for its processing, and, therefore, the quality of the products obtained.

Оксид магния (жженая магнезия) может быть применен и как пигмент для придания гибридному связующему и пластикам на его основе специфического серебристо-белого цвета.Magnesium oxide (burnt magnesia) can also be used as a pigment to impart a specific silver-white color to the hybrid binder and plastics based on it.

Следует иметь в виду, что введение порошкообразного оксида магния в гибридное связующее в больших количествах (более 40%) значительно повышает его плотность, что ухудшает его адгезионные характеристики, пластики на таком связующем становятся склонными к образованию большой усадки, значительных внутренних напряжений, короблению, растрескиванию, образованию пор и т.д.It should be borne in mind that the introduction of powdered magnesium oxide into a hybrid binder in large quantities (more than 40%) significantly increases its density, which affects its adhesive characteristics, plastics on such a binder become prone to the formation of large shrinkage, significant internal stresses, warping, cracking pore formation, etc.

Способ получения гибридного связующего по п.39 формулы изобретения заключается в введении в гибридное связующего по п.1 формулы изобретения, находящегося в ректоре-смесителе, дополнительного порошкообразного наполнителя - оксида магния в количестве 7-18 мас.ч. и перемешивание его с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта и последующим его охлаждением до температур 20±1°С.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 39 of the claims consists in introducing into the hybrid binder according to claim 1, located in the mixing reactor, an additional powdery filler - magnesium oxide in an amount of 7-18 parts by weight and mixing it with a hybrid binder according to claim 1 at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the product being prepared and its subsequent cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Основные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.30 формулы изобретения и стекло-угле-боро-органо-наполнителей представлены в табл.54.The main properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 30 and glass-carbon-boron-organo-fillers are presented in table 54.

Таблица 54
Основные свойства различных материалов на основе гибридного связующего по п.30 формулы изобретения
Table 54
The main properties of various materials based on a hybrid binder according to claim 30
Наименование характеристикиName of characteristic МатериалMaterial стеклопластикиfiberglass углепластикиcarbon plastics боропластикиboroplasty органопластикиorganoplasty Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,6-2,21.6-2.2 1,3-1,91.3-1.9 1,6-1,91.6-1.9 1,2-1,351.2-1.35 Разрушающее напряжение при растяжении, МПаTensile stress, MPa

Figure 00000058
Figure 00000058
785-1670785-1670 885-1375885-1375 785-1480785-1480 Разрушающее напряжение при сдвиге, МПаShear breaking stress, MPa
Figure 00000059
Figure 00000059
Figure 00000060
Figure 00000060
Figure 00000061
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000062
Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa
Figure 00000063
Figure 00000063
118-196118-196 176-265176-265 60-7660-76
Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 1,19-201.19-20 9,8-159.8-15 9,8-139.8-13 2,5-152,5-15 Относительное удлинение при растяжении, %Elongation at Tension,%
Figure 00000064
Figure 00000064
0,4-10.4-1 0,3-0,70.3-0.7 2-72-7
Удельная прочность, кмSpecific Strength, km 35-11035-110 33-8533-85 75-8575-85 69-12069-120 Удельная жесткость, кмSpecific Stiffness, km 1110-33501110-3350 10850-1250010850-12500 12500-1450012500-14500 5100-59005100-5900 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 20-69020-690 26-8526-85 45-9045-90 160-195160-195 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio
Figure 00000065
Figure 00000065
0,22-0,30.22-0.3 0,22-0,250.22-0.25 0,35-0,360.35-0.36
Водополгощение, %Water absorption,% 0,05-60.05-6 0,12-30.12-3 0,06-30.06-3 3-183-18 Коэффициент термического расширения, -106, К-1 The coefficient of thermal expansion, -10 6 , K -1 3,5-303,5-30
Figure 00000066
Figure 00000066
4-54-5 0,6-5,50.6-5.5
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 1,7-4,21.7-4.2
Figure 00000067
Figure 00000067
1,1-1,21.1-1.2 1,4-2,31.4-2.3
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,14-0,650.14-0.65
Figure 00000068
Figure 00000068
0,5-0,70.5-0.7 0,11-0,370.11-0.37
Температуропроводность, ·106, м2Thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / h 0,3-1,00.3-1.0
Figure 00000069
Figure 00000069
0,24-0,580.24-0.58 0,2-0,550.2-0.55
Примечание - В числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, а в знаменателе - поперек направления армированияNote - The numerator shows values of the indicator along the direction of reinforcement, and in the denominator - across the direction of reinforcement

Эффективность применения гибридного связующего по п.31 формулы изобретения, способ его полученияThe effectiveness of the hybrid binder according to p. 31 of the claims, the method of its production

Оксид титана (TiO2) - рутил - вводится в гибридное связующее по п.31 формулы изобретения в количестве 7-18 мас.ч. в виде белого мелкодисперсного порошка с размерами частиц 1-100 мкм и свойствами, приведенными в табл.10. Эффективность его введения в гибридное связующее обусловлено несколькими причинами:Titanium oxide (TiO 2 ) - rutile - is introduced into the hybrid binder according to claim 31 in an amount of 7-18 parts by weight in the form of a white fine powder with a particle size of 1-100 microns and the properties shown in table 10. The effectiveness of its introduction into a hybrid binder is due to several reasons:

- во-первых, оксид титана в количестве 7-18 мас.ч. вводится в гибридное связующее по п.31 формулы изобретения для повышения ударной вязкости пластиков, образуемых на его основе, при этом ударную вязкость композитов на основе связующего по п.1 формулы изобретения с порошкообразными добавками рутила удается повысить на 50-70%;- firstly, titanium oxide in an amount of 7-18 parts by weight is introduced into the hybrid binder according to claim 31 to increase the toughness of plastics formed on its basis, while the toughness of the composites based on a binder according to claim 1 with powder additives of rutile can be increased by 50-70%;

- во-вторых, оксид титана повышает некоторые физико-механические характеристики пластиков, образуемых на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения, в частности, улучшаются такие характеристики пластиков, как:- secondly, titanium oxide increases some physico-mechanical characteristics of plastics formed on the basis of a hybrid binder according to claim 31, in particular, characteristics of plastics such as:

- стойкость к образованию трещин;- resistance to cracking;

- стойкость к воздействию тепловых и световых потоков;- resistance to heat and light flux;

- удельная прочность и жесткость пластиков;- specific strength and stiffness of plastics;

- твердость пластиков к воздействию локальных нагрузок;- hardness of plastics to local loads;

- в-третьих, оксид титана повышает коррозионную стойкость пластиков, образуемых на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения, поэтому гибридное связующее с добавками оксида титана может быть использовано для:- thirdly, titanium oxide increases the corrosion resistance of plastics formed on the basis of a hybrid binder according to claim 31, therefore, a hybrid binder with titanium oxide additives can be used for:

- создания силовых конструкций для авиа-космической техники;- Creation of power structures for aerospace engineering;

- образования на базе этого связующего теплозащитных пластиковых антикоррозионных покрытий шахт и дымовых стволов;- education on the basis of this binder heat-protective plastic anti-corrosion coatings of mines and smoke trunks;

- придания композитам специфической окраски;- giving the composites a specific color;

- придания композитам некоторых специфических свойств, таких как: стойкость к образованию трещин, прочность адгезии к волокнам, вибростойкость и т.д.- giving the composites some specific properties, such as: resistance to cracking, adhesion to fibers, vibration resistance, etc.

Хотя гибридное связующее с добавками оксида титана в пластиках несет не более 5% общей нагрузки, оно находится в сложном напряженном состоянии, так как основная роль его состоит в перераспределении нагрузки между волокнами. Только при растяжении однонаправленных пластиков условия деформирования наполнителя и отвержденного связующего (полимерной матрицы) примерно одинаковы.Although a hybrid binder with titanium oxide additives in plastics carries no more than 5% of the total load, it is in a difficult stress state, since its main role is to redistribute the load between the fibers. Only when stretching unidirectional plastics, the conditions for the deformation of the filler and the cured binder (polymer matrix) are approximately the same.

Волокна, не совпадающие по направлению с действующей силой, вызывают существенную концентрацию напряжений в связующем, уровень которой определяется соотношением модулей упругости компонентов.Fibers that do not coincide in direction with the acting force cause a significant concentration of stresses in the binder, the level of which is determined by the ratio of the elastic moduli of the components.

При этом разрушение в слоях с поперечным армированием происходит при деформациях, существенно меньших деформаций разрыва гибридного связующего по п.1 формулы изобретения. Образование микротрещин в процессе нагружения композиции является следствием концентраций напряжений, обусловленных как характером армирования, так и наличием точечных микродефектов в структуре, при этом, чем меньше дисперсность вводимого порошка рутила, тем меньше точечных дефектов в структуре пластиков на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения.Moreover, the destruction in the layers with transverse reinforcement occurs during deformations that are significantly smaller than the tensile strains of the hybrid binder according to claim 1. The formation of microcracks during loading of the composition is a consequence of stress concentrations due to both the nature of the reinforcement and the presence of point microdefects in the structure, the less dispersion of the introduced rutile powder, the less point defects in the structure of plastics based on a hybrid binder according to claim 31 of the formula inventions.

Процесс образования микротрещин начинается при определенном уровне напряжений, называемом пределом трещиностойкости материала композита. Например, для стеклотекстолита на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения и стеклоткани Т-10/2 предел трещиностойкости при растяжении составляет 85-92% от предела его прочности на разрыв и изменяется в зависимости от соотношения компонентов (связующего, наполнителя и мелкодисперсной добавки оксида титана).The process of microcrack formation begins at a certain level of stress, called the fracture toughness limit of the composite material. For example, for fiberglass based on a hybrid binder according to claim 31 and T-10/2 fiberglass, the tensile crack resistance limit is 85-92% of its tensile strength and varies depending on the ratio of components (binder, filler and finely divided additive titanium oxide).

Прочность на сдвиг связующего играет существенную роль в создании ответственных конструкций. Она должна быть по крайней мере не ниже прочности адгезии связующего к волокну. С достаточной для практики точностью прочность на сдвиг стеклопластиков на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения можно считать равной 55-75% прочности их на разрыв.The shear strength of the binder plays a significant role in creating critical structures. It should be at least not lower than the adhesion strength of the binder to the fiber. With sufficient accuracy for practice, the shear strength of fiberglass based on a hybrid binder according to paragraph 31 of the claims can be considered equal to 55-75% of their tensile strength.

В реальных условиях при подборе компонентов гибридного связующего уделялось внимание прочности адгезии к волокну. Известно, что слабая адгезия приводит не только к разрушению наиболее нагруженных волокон, но и сопровождается значительным ростом концентрации напряжений в отвержденном гибридном связующем, что в конечном итоге снижает несущую способность конструкций на его основе.In real conditions, when selecting components of a hybrid binder, attention was paid to the adhesion strength to the fiber. It is known that poor adhesion leads not only to the destruction of the most loaded fibers, but is also accompanied by a significant increase in the stress concentration in the cured hybrid binder, which ultimately reduces the bearing capacity of structures based on it.

Механизм адгезионной связи связующего с армирующими волокнами включает в себя физические, химические, электрические явления, трение волокон о полимерную матрицу при их механическом обжатии в композиции. Высокий уровень значения удельной поверхности применяемых волокон (0,2-2,3 м3/г), соблюдения условий их критической длины (0,12-1 мм) и оптимальная дисперсность вводимых в гибридное связующее добавок рутила (1-10 мкм) являются определяющими факторами адгезионной прочности материала композита.The mechanism of adhesive bonding of the binder with reinforcing fibers includes physical, chemical, electrical phenomena, friction of the fibers on the polymer matrix during their mechanical compression in the composition. The high level of the specific surface area of the used fibers (0.2-2.3 m 3 / g), compliance with the conditions of their critical length (0.12-1 mm) and the optimal dispersion of the rutile additives introduced into the hybrid binder (1-10 μm) are determinants of the adhesive strength of the composite material.

При этом важная роль отводится химической адгезии, зависящей от вида полярных групп, входящих в состав молекул контактирующих между собой веществ. В этом отношении примененное гибридное связующее по п.31 формулы изобретения выгодно отличается от других типов связующих, так как позволяет при приблизительно равных значениях когезионной прочности добиваться существенного увеличения удельной прочности пластиков.An important role is given to chemical adhesion, which depends on the type of polar groups that make up the molecules of substances in contact with each other. In this regard, the hybrid binder used in accordance with claim 31 compares favorably with other types of binders, since it allows for substantially equal cohesive strengths to achieve a significant increase in the specific strength of plastics.

К сожалению, в настоящее время еще не выработан обобщенный критерий требований к связующим, который бы объединял прочностные и деформативные свойства волокнистых наполнителей с узорами армирования и характером нагружения композиции, физико-механическими и теплофизическими свойствами последней, а также учитывал бы технологические особенности методов формования, размеры и форму конструкций, экономические показатели. То же самое можно сказать и о наполнителях. Пока еще разработка новых типов связующих и пластиковых конструкций на их основе связана с большим объемом экспериментальных исследований, особенно трудоемких и дорогостоящих, когда отработка конструкции изделия и технологии его изготовления проводится на натурных образцах и/или изделиях.Unfortunately, at present, a generalized criterion of requirements for binders has not yet been developed, which would combine the strength and deformation properties of fibrous fillers with reinforcement patterns and the nature of the loading of the composition, physico-mechanical and thermophysical properties of the latter, and also take into account the technological features of molding methods, sizes and form designs, economic indicators. The same can be said about fillers. So far, the development of new types of binders and plastic structures based on them is associated with a large amount of experimental research, especially time-consuming and expensive, when testing the design of the product and the technology for its manufacture is carried out on full-scale samples and / or products.

К сожалению, в связи с большим объемом экспериментальных исследований, а также их трудоемкостью, длительностью воспроизведения и дорогостойкостью, не представляется возможным раскрыть весь комплекс вопросов, касающихся получения пластиков на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения с добавками оксида титана и тканных наполнителей разных структур.Unfortunately, due to the large volume of experimental studies, as well as their complexity, duration of reproduction, and expensiveness, it is not possible to reveal the whole range of issues related to the production of plastics based on a hybrid binder according to claim 31 with additives of titanium oxide and fabric fillers of different structures.

Ведь вводимые в гибридное связующее добавки меняют широкий спектр свойств пластиков, поэтому в данном описании будет сделан акцент только на главных эффектах, создаваемых вводимыми в связующее (и композиты на его основе) добавками.After all, additives introduced into a hybrid binder change a wide range of properties of plastics, therefore, this description will focus only on the main effects created by additives introduced into the binder (and composites based on it).

Например, вводимые добавки из оксидов титана и сажи (или углеродографитовых смесей) значительно (кроме основных прочностных, теплофизических и антистатических свойств) повышают качество и эксплуатационную надежность пластиков от действия агрессивных сред, таких как:For example, the introduced additives from titanium oxides and soot (or carbon-graphite mixtures) significantly (except for the main strength, thermophysical and antistatic properties) increase the quality and operational reliability of plastics from the action of aggressive media, such as:

- действие агрессивных сред газов и паров веществ;- the effect of aggressive media gases and vapors of substances;

- действие растворов щелочей и основных солей;- the action of solutions of alkalis and basic salts;

- действие нейтральных и кислых солей;- the effect of neutral and acid salts;

- действие растворов серной, азотной и других кислот.- the effect of solutions of sulfuric, nitric and other acids.

Все пластики на основе гибридного связующего с добавками оксида титана и сажи (и/или углеродографитовых смесей) имеют повышенную теплостойкость и термостабильность (на 20-50% в сравнении с пластиками на основе гибридного связующего по п.1 формулы изобретения). Пластики на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения и стекло-угле-боро-органонаполнителей выдерживают длительное (до 1000 час) воздействие температур - 180-300°С.All plastics based on a hybrid binder with additives of titanium oxide and soot (and / or carbon-graphite mixtures) have increased heat resistance and thermal stability (by 20-50% in comparison with plastics based on a hybrid binder according to claim 1). Plastics based on a hybrid binder according to claim 31 and glass-carbon-boron-organo-fillers withstand long-term (up to 1000 hours) temperatures - 180-300 ° C.

Все пластики на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения пригодны при длительной эксплуатации (до 10 лет без ремонта) в умеренно холодном климате при температурах рабочей зоны ±50°С и влажности до 98%, сохраняя при этом высокие антикоррозионные и антистатические свойства в течение 10 лет.All plastics based on a hybrid binder according to paragraph 31 of the claims are suitable for long-term operation (up to 10 years without repair) in a mildly cold climate at temperatures of the working zone of ± 50 ° C and humidity up to 98%, while maintaining high anti-corrosion and antistatic properties in for 10 years.

Ниже в табл.55 приведены основные свойства различных материалов на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения.Table 55 below shows the main properties of various materials based on a hybrid binder according to claim 31.

Таблица 55
Основные свойства различных материалов на основе гибридного связующего по п.31 формулы изобретения
Table 55
The main properties of various materials based on a hybrid binder according to p. 31 claims
Наименование характеристикиName of characteristic МатериалMaterial стеклопластикиfiberglass углепластикиcarbon plastics боропластикиboroplasty органопластикиorganoplasty Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,7-2,31.7-2.3 1,4-2,01.4-2.0 1,7-1,91.7-1.9 1,3-1,451.3-1.45 Разрушающее напряжение при растяжении, МПаTensile stress, MPa

Figure 00000070
Figure 00000070
790-1675790-1675 890-1400890-1400 790-1490790-1490 Разрушающее напряжение при сдвиге, МПаShear breaking stress, MPa
Figure 00000071
Figure 00000071
Figure 00000072
Figure 00000072
Figure 00000073
Figure 00000073
Figure 00000074
Figure 00000074
Модуль упругости при растяжении, ГПаTensile modulus, GPa
Figure 00000075
Figure 00000075
120-200120-200 180-270180-270 65-8165-81
Модуль сдвига, ГПаShear modulus, GPa 1,2-211,2-21 9,9-169.9-16 9,9-13,59.9-13.5 2,6-15,42.6-15.4 Относительное удлинение при растяжении, %Elongation at Tension,%
Figure 00000076
Figure 00000076
0,3-0,80.3-0.8 0,2-0,60.2-0.6 1,5-51,5-5
Удельная прочность, кмSpecific Strength, km 40-12040-120 35-8935-89 79-9079-90 73-12573-125 Удельная жесткость, кмSpecific Stiffness, km 1120-34001120-3400 10900-1300010900-13000 13000-1500013000-15000 5200-60005200-6000 Ударная вязкость, кДж/м2 Impact strength, kJ / m 2 25-69525-695 27-8927-89 50-9550-95 165-200165-200 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio
Figure 00000077
Figure 00000077
0,23-0,30.23-0.3 0,23-0,260.23-0.26 0,36-0,370.36-0.37
Водополгощение, %Water absorption,% 0,045-5,50.045-5.5 0,13-3,10.13-3.1 0,07-3,10.07-3.1 3,1-18,13.1-18.1 Коэффициент термического расширения, ·106, К-1 The coefficient of thermal expansion, · 10 6 , K -1 3,6-30,13.6-30.1
Figure 00000078
Figure 00000078
4,1-5,14.1-5.1 0,61-5,60.61-5.6
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) 1,8-4,31.8-4.3
Figure 00000079
Figure 00000079
1,2-1,31.2-1.3 1,5-2,51.5-2.5
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) 0,15-0,660.15-0.66
Figure 00000080
Figure 00000080
0,6-0,80.6-0.8 0,12-0,390.12-0.39
Температуропроводность, ·106, м2Thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / h 0,4-1,10.4-1.1
Figure 00000081
Figure 00000081
0,25-0,60.25-0.6 0,25-0,590.25-0.59
Примечание - В числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, а в знаменателе - поперек направления армированияNote - The numerator shows values of the indicator along the direction of reinforcement, and in the denominator - across the direction of reinforcement

Способ получения гибридного связующего по п.31 формулы изобретения заключается в введении в гибридное связующего по п.1 формулы изобретения, находящегося в ректоре-смесителе, дополнительного мелкодисперсного наполнителя - оксида титана в количестве 7-18 мас.ч. и перемешивании его с гибридным связующим по п.1 формулы изобретения при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта и последующим его охлаждением до температур 20±1°С.A method of obtaining a hybrid binder according to claim 31 of the claims consists in introducing into the hybrid binder according to claim 1, located in the mixing reactor, an additional finely divided filler - titanium oxide in an amount of 7-18 parts by weight and mixing it with a hybrid binder according to claim 1 at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the product being prepared and its subsequent cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Эффективность применения гибридного связующего по п.32 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 32

В гибридном связующем по п.32 формулы изобретения использованы в качестве мелкодисперсных наполнителей оксиды алюминия и/или оксиды кремния в количестве 7-18 мас.ч.In a hybrid binder according to claim 32, the oxides of aluminum and / or silicon oxides in the amount of 7-18 parts by weight are used as finely divided fillers.

Оксид алюминия (Al2O3) - глинозем - амфотерный оксид, способный входить в химические соединения с компонентами связующего и проявлять с ними как кислотные, так и щелочные свойства.Alumina (Al 2 O 3 ) - alumina - amphoteric oxide capable of entering into chemical compounds with binder components and exhibiting both acidic and alkaline properties with them.

Оксид алюминия может иметь несколько порошковых и кристаллических модификаций: алюмосиликатов, алюминатов, а также нерастворимых в воде полевых шпатов, слюды и др., и может быть использован в гибридном связующем в количестве 7-18 мас.ч. для:Alumina can have several powder and crystalline modifications: aluminosilicates, aluminates, as well as water-insoluble feldspars, mica, etc., and can be used in a hybrid binder in an amount of 7-18 wt.h. for:

- повышения теплостойкости, термостабильности и огнестойкости композитов на его основе;- increase heat resistance, thermal stability and fire resistance of composites based on it;

- повышения ударной вязкости композитов на его основе;- increase the impact strength of composites based on it;

- повышения физико-механических свойств композитов и, в том числе, для повышения их прочности при межслоевом сдвиге и отрыве, и особенно - для повышения трансверсальной прочности и жесткости композитов;- increase the physicomechanical properties of composites and, in particular, to increase their strength during interlayer shear and separation, and especially to increase the transversal strength and stiffness of composites;

- как адсорбент, то есть как компонент, на поверхности которого происходит адсорбция - концентрирование некоторых веществ из объема фаз на поверхности раздела фаз: как агент, замедляющий скорость химических реакций, происходящих в связующем при его отверждении, и повышающий жизнеспособность связующего;- as an adsorbent, that is, as a component on the surface of which adsorption occurs - the concentration of certain substances from the volume of phases on the interface: as an agent that slows down the rate of chemical reactions that occur in the binder during its curing, and increases the viability of the binder;

- как пигмент серебристо-белого цвета, позволяющий изменять окраску композитов.- as a silver-white pigment that allows you to change the color of the composites.

Оксид алюминия можно вводить в гибридное связующее в виде нескольких модификаций:Alumina can be introduced into the hybrid binder in the form of several modifications:

- в виде оксида алюминия (Al2O3) - глинозема серебристо-белого тугоплавкого порошка с дисперсностью кристаллов 1-100 мкм в количестве 7-18 мас.ч. к массе гибридного связующего по п.32 формулы изобретения со свойствами, приведенными в табл.10;- in the form of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) - alumina silver-white refractory powder with a dispersion of crystals of 1-100 microns in an amount of 7-18 wt.h. to the mass of the hybrid binder according to claim 32 of the claims with the properties shown in table 10;

- в виде алюмосиликатов, то есть группы химических соединений на основе силикатов (SiO2+Al2O3, SiO4+AlO4 и др.).- in the form of aluminosilicates, that is, groups of chemical compounds based on silicates (SiO 2 + Al 2 O 3 , SiO 4 + AlO 4 , etc.).

В первом варианте порошкообразный оксид алюминия может применяться для улучшения физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных и физико-механических характеристик пластиков (вводится в гибридное связующее в виде порошковой массы до 40% к массе связующего).In the first embodiment, powdered alumina can be used to improve the physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding, and physicomechanical characteristics of plastics (introduced into the hybrid binder in the form of a powder mass up to 40% by weight of the binder).

Оксид алюминия в основном повышает ударную вязкость пластика - от 10 до 50% (в зависимости от количества вводимой массы и ее дисперсности: чем выше дисперсность, тем выше ударная вязкость пластика, тем выше и прочность пластика на разрыв, сдвиг и отрыв, тем выше и трансверсальные характеристики цилиндрических пластиков из композиционных волокнистых материалов, в частности, их трансверсальная прочность и жесткость).Alumina mainly increases the impact strength of plastic - from 10 to 50% (depending on the amount of introduced mass and its dispersion: the higher the dispersion, the higher the impact strength of plastic, the higher the tensile, shear and tear strength of plastic, the higher and transversal characteristics of cylindrical plastics from composite fibrous materials, in particular, their transversal strength and stiffness).

Во втором варианте оксид алюминия вводится в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения совместно с оксидами кремния в виде порошковых наполнителей до 5-10% к массе связующего, размеры вводимых в гибридное связующее порошковых наполнителей Al2Oз, AlO4 и SiO2, SiO4 могут колебаться в пределах от 1 до 300 мкм.In the second embodiment, aluminum oxide is introduced into the hybrid binder according to claim 32 of the claims, together with silicon oxides in the form of particulate fillers to 5-10% by weight of binder administered dimensions in hybrid binder particulate fillers of Al 2 O, AlO 4 and SiO 2, SiO 4 can range from 1 to 300 microns.

Введение мелкодисперсных наполнителей из Al2О3, AlO4, SiO2, SiO4 и др. в состав пластиков позволяет добиться снижения экзотермического эффекта при отверждении связующего, уменьшения усадки, уменьшения уноса пластика от воздействия высокоскоростных высокоэнтальпийных газодинамических потоков, а также улучшения механических и некоторых теплофизических характеристик пластиков, а также ряда их специальных свойств - радиации и старения, электрических, электростатических, магнитных и др.The introduction of finely dispersed fillers from Al 2 O 3 , AlO 4 , SiO 2 , SiO 4, and others into the composition of plastics makes it possible to reduce the exothermic effect during curing of the binder, reduce shrinkage, reduce the entrainment of plastic from the effects of high-speed highly enthalpy gas-dynamic flows, and also improve mechanical and some thermophysical characteristics of plastics, as well as a number of their special properties - radiation and aging, electrical, electrostatic, magnetic, etc.

Введение мелкодисперсных порошковых наполнителей из оксидов алюминия и кремния в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения позволяет значительно снизить стоимость пластиков, образуемых на его основе.The introduction of fine powder fillers of aluminum and silicon oxides into a hybrid binder according to claim 32 of the claims makes it possible to significantly reduce the cost of plastics formed on its basis.

Введение в это гибридное связующее оксидов алюминия и кремния (Al2O3, AlO4, SiO2, SiO4 и др.) могут использоваться и как наполнители, и как загустители, и как замедлители отверждения гибридного связующего по п.32 формулы изобретения.The introduction of aluminum and silicon oxides (Al 2 O 3 , AlO 4 , SiO 2 , SiO 4 , etc.) into this hybrid binder can be used both as fillers, and as thickeners, and as retardants for curing the hybrid binder according to claim 32.

В частности, оксиды алюминия (Al2О3, AlO4 и др.) совместно с оксидами кремния (SiO2, SiO4 и др.) могут использоваться и для повышения жизнеспособности гибридного связующего. В этом варианте оксиды алюминия и кремния могут использоваться в виде молекулярных сит, способных адсорбировать различные компоненты гибридного связующего, в том числе и компоненты его отвердителя - смолы СФ-340А.In particular, aluminum oxides (Al 2 O 3 , AlO 4 , etc.) together with silicon oxides (SiO 2 , SiO 4 , etc.) can also be used to increase the viability of the hybrid binder. In this embodiment, aluminum and silicon oxides can be used in the form of molecular sieves capable of adsorbing various components of the hybrid binder, including the components of its hardener - resin SF-340A.

В качестве молекулярных сит рекомендуется применение оксидов алюминия в составе кристаллических алюмосиликатов натрия (п.п.13-18 формулы изобретения) или чистых алюмосиликатов в виде цеолитов.The use of aluminum oxides in crystalline sodium aluminosilicates (claims 13-18) or pure aluminosilicates in the form of zeolites is recommended as molecular sieves.

Введение их в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения может осуществляться несколькими методами:Their introduction into a hybrid binder according to claim 32 of the claims may be carried out by several methods:

- непосредственно смешиванием с отвердителем - смолой СФ-340А на различных стадиях его приготовления;- directly by mixing with a hardener - resin SF-340A at various stages of its preparation;

- предварительным насыщением гибридного связующего парами адсорбируемого отвердителя;- pre-saturation of the hybrid binder with pairs of adsorbed hardener;

- введением в связующее в виде Na-цеолитов, то есть алюмосиликатов натрия в виде твердых частиц с регулярной пористой структурой и дисперсностью до 10-15 мкм.- introducing into the binder in the form of Na zeolites, that is, sodium aluminosilicates in the form of solid particles with a regular porous structure and dispersion up to 10-15 microns.

Вводимые (до 5-10% к массе гибридного связующего) молекулярные сита типа Na-цеолита (или алюмосиликаты натрия) позволяют увеличить жизнеспособность гибридного связующего по п.32 формулы изобретения в 2-3,5 раза и одновременно снизить усадку пластиков на его основе, а следовательно, и снизить образование в таких пластиках внутренних напряжений, наиболее существенных на границе раздела фаз.Introduced (up to 5-10% by weight of the hybrid binder) molecular sieves such as Na zeolite (or sodium aluminosilicates) can increase the viability of the hybrid binder according to claim 32 by a factor of 2-3.5 and simultaneously reduce the shrinkage of plastics based on it, and consequently, to reduce the formation of internal stresses in such plastics, which are most significant at the phase boundary.

Следует заметить, что величина внутренних напряжений в пластиках, а, значит и их трансверсальная прочность в значительной степени зависит от:It should be noted that the magnitude of the internal stresses in plastics, and, therefore, their transversal strength, largely depends on:

- типа армирующего наполнителя, его состава, структуры и технологии его переработки;- type of reinforcing filler, its composition, structure and technology of its processing;

- наличия нанесенных на него замасливателей и/или аппретов;- the presence of lubricants and / or dressings applied to it;

- коэффициентов термического расширения материалов композита и оправки;- coefficients of thermal expansion of the materials of the composite and mandrel;

- толщины стенки композита;- wall thickness of the composite;

- геометрических размеров и формы композита;- geometric dimensions and shapes of the composite;

- степени и скорости отверждения гибридного связующего и других параметров.- the degree and speed of curing of the hybrid binder and other parameters.

Все вышеприведенные параметры и их анализ не могут быть раскрыты в материалах данной заявки, поскольку они выходят за пределы формулы изобретения данного патента.All of the above parameters and their analysis cannot be disclosed in the materials of this application, since they are beyond the scope of the claims of this patent.

Однако, и не учитывать их нельзя, поскольку наиболее существенным недостатком всех пластиков является их низкая прочность при межслоевом отрыве - 59-245 МПа (трансверсальная прочность) и невысокая прочность при межслоевом сдвиге - 5,9-78,5 МПа.However, they cannot be ignored, since the most significant drawback of all plastics is their low strength at interlayer separation - 59-245 MPa (transverse strength) and low strength at interlayer shear - 5.9-78.5 MPa.

В заключении описания данного раздела можно сделать вывод: что введение в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения гетерогенных пористых веществ на основе оксидов алюминия и кремния значительно (на 200-300%) увеличивает жизнеспособность этих связующих, а также повышает ударную вязкость композитов на их основе (на 20-50%) и трансверсальную прочность (на 30-40%).In concluding the description of this section, we can conclude that the introduction into a hybrid binder according to claim 32 of the claims of heterogeneous porous substances based on aluminum and silicon oxides significantly (by 200-300%) increases the viability of these binders, and also increases the toughness of the composites on them basis (by 20-50%) and transversal strength (by 30-40%).

Примечание - Все вышеприведенные значения параметров существенно зависят от методов изготовления конструкционных композитов и наполнителей, применяемых для их образования. Так, например, методом намотки и протяжки практически невозможно получить однонаправленный материал, содержащий менее 55% наполнителя, в прессованных пластиках содержание волокнистого наполнителя может меняться от 40 до 65%, а композиты, полученные методом "сухой" пропитки наполнителя в замкнутой форме, обычно характеризуются содержанием наполнителя от 30 до 50%. Максимальное наполнение композиции при напылении связующего не превышает 30%.Note - All of the above parameter values significantly depend on the methods of manufacturing structural composites and fillers used for their formation. So, for example, it is practically impossible to obtain unidirectional material containing less than 55% filler by winding and drawing, in pressed plastics the content of fibrous filler can vary from 40 to 65%, and composites obtained by the method of dry impregnation of filler in closed form are usually characterized filler content from 30 to 50%. The maximum filling of the composition when spraying a binder does not exceed 30%.

Для пластиков, содержащих порошковые наполнители из оксидов алюминия и кремния, пока не установлена взаимосвязь свойств исходных компонентов и их соотношений (связующего, наполнителя и добавок) со свойствами готовой композиции.For plastics containing powder fillers from aluminum and silicon oxides, the relationship of the properties of the starting components and their ratios (binder, filler and additives) with the properties of the finished composition has not yet been established.

В данном изобретении впервые сделана попытка оценить прочностные свойства композитов в зависимости от связующего и наполнителя, критических размеров - длины волокон, формы и размеров частиц наполнителя, их ориентации и т.д.In this invention, for the first time, an attempt was made to evaluate the strength properties of composites depending on the binder and filler, critical sizes — fiber lengths, shape and size of filler particles, their orientation, etc.

В целом, прогнозируя те или иные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.32 формулы изобретения, следует отметить, что, если деформативные свойства композитов могут быть оценены на основе анализа их макроструктуры, то физические, теплофизические, электростатические, теплозащитные и иные их свойства - только методами испытаний с учетом механизмов их разрушения.In general, predicting certain properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 32, it should be noted that if the deformative properties of composites can be estimated based on an analysis of their macrostructure, then their physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and other properties - only by test methods taking into account the mechanisms of their destruction.

Эффективность применения гибридного связующего по п.33 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to claim 33

В гибридном связующем по п.33 формулы изобретения использованы в качестве наполнителей нитриды бора, боразон (BN) и боразол (B3N3H6) в количестве 7-18 ма.ч.In a hybrid binder according to claim 33, boron nitrides, borazon (BN) and borazole (B 3 N 3 H 6 ) in the amount of 7-18 parts by weight are used as fillers.

Боразон - одна из кристаллических форм нитрида бора, кристаллы дисперсностью до 100 мкм, не уступающие по твердости алмазу, но более термостойкие и прочные; вводится в гибридное связующее по п.33 формулы изобретения для получения на его основе и нитяных тканных наполнителей сверхтвердых абразивных пластиков, которые могут использоваться при создании:Borazon is one of the crystalline forms of boron nitride, crystals with a particle size of up to 100 microns, not inferior to diamond in hardness, but more heat-resistant and durable; is introduced into the hybrid binder according to paragraph 33 of the claims to obtain, on its basis, and filament woven fillers of superhard abrasive plastics, which can be used to create:

- упруго-гибких ленточных спиралей из композиционных волокнистых материалов;- elastic-flexible tape spirals made of composite fibrous materials;

- вязко-упругих ленточных спиралей с "упругой памятью";- visco-elastic tape spirals with "elastic memory";

- термостойких пластиков с высокими тепло-огнезащитными свойствами и эрозионной стойкостью;- heat-resistant plastics with high heat and flame retardant properties and erosion resistance;

- для получения боропластиков - армированных пластиков, содержащих в качестве наполнителя мононити или тканные, и/или нетканные материалы из борного волокна.- to obtain boroplastics - reinforced plastics containing as filler monofilament or woven and / or nonwoven materials from boron fiber.

Боропластики с добавками боразона могут применяться:Boroplasty with borazon additives can be used:

- для изготовления высоконагруженных пластиковых конструкций;- for the manufacture of highly loaded plastic structures;

- для упрочнения металлических конструкций;- for hardening metal structures;

- для улучшения свойств стеклопластиков, образованных в основном на основе алюмоборосиликатных нитей или тканей, имеющих в своем составе до 10% оксида бора (В2О3), до 54% оксида кремния (SiO2) и до 7-25% оксидов алюминия (Al2О3) и 7-25% оксидов железа (Fe2О3) (табл.3).- to improve the properties of GRP formed mainly based aluminoborosilicate yarns or fabrics having in its composition up to 10% boron oxide (B 2 O 3), up to 54% of silicon oxide (SiO 2) and to 7-25% of aluminum oxide ( Al 2 About 3 ) and 7-25% of iron oxides (Fe 2 About 3 ) (table 3).

Стеклопластики на основе указанного стеклонаполнителя и гибридного связующего по п.33 формулы изобретения также могут быть использованы для изготовления конструкций ракетно-космической и авиационной техники.Fiberglass based on the specified glass filler and a hybrid binder according to paragraph 33 of the claims can also be used for the manufacture of structures of space rocket and aviation equipment.

Основные свойства порошкообразного наполнителя из нитрида бора (BN) представлены в табл.10:The main properties of the powdered filler of boron nitride (BN) are presented in table 10:

- молекулярная масса - 24,8;- molecular weight - 24.8;

- плотность, г/см3 - 2,27;- density, g / cm 3 - 2.27;

- температура плавления, К - 3023;- melting point, K - 3023;

- температура кипения, К - 3273;- boiling point, K - 3273;

- удельная теплоемкость, кДж/(кг·К) - 0,92;- specific heat, kJ / (kg · K) - 0.92;

- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) - 14,3.- coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) - 14.3.

Кроме того, вводимые с вышеприведенными свойствами добавки боразона могут быть использованы для модификации свойств композитов на основе гибридного связующего по п.33 формулы изобретения. Предлагается вводить в это гибридное связующее мелкодисперсный порошок боразона (до 100 мкм) в количестве 7-18 мас.ч. Вводимый в этом количестве боразон значительно увеличивает ударную вязкость пластиков, которая составляет, кДж/м2:In addition, the borazon additives introduced with the above properties can be used to modify the properties of the hybrid binder based composites according to claim 33. It is proposed to introduce finely dispersed borazon powder (up to 100 μm) in the amount of 7-18 parts by weight of this hybrid binder. The borazon introduced in this amount significantly increases the impact strength of plastics, which is, kJ / m 2 :

- для стеклопластиков - 25-750;- for fiberglass - 25-750;

- для углепластиков - 30,5-90,3;- for carbon plastics - 30.5-90.3;

- для боропластиков - 55-98;- for boroplastics - 55-98;

- для органопластиков - 170,8-210,1.- for organoplastics - 170.8-210.1.

При этом модифицированные боразоном пластики имеют достаточно высокие и другие характеристики пластиков, например, водопоглощение, за исключением органопластиков, у которых водопоглощение находится в пределах 3-18%, тогда как для стеклопластиков, боропластиков и углепластиков оно находится в следующих пределах, %:At the same time, the modified borazon plastics have rather high and other characteristics of plastics, for example, water absorption, with the exception of organoplastics, in which water absorption is in the range of 3-18%, while for fiberglass, boroplastics and carbon plastics it is in the following limits,%:

- для стеклопластиков - 0,05-6;- for fiberglass - 0.05-6;

- для углепластиков - 0,12-3;- for carbon plastics - 0.12-3;

- для боропластиков - 0,06-3.- for boroplastics - 0.06-3.

Одна из кристаллических модификаций нитрида бора - белый графит, белый, похожий на тальк порошок; вводится в гибридное связующее по п.33 формулы изобретения в качестве добавки в количестве 7-18 мас.ч. для получения на его основе огнеупорных пластиков с высокой огне-эрозионной стойкостью.One of the crystalline modifications of boron nitride is white graphite, a white, talc-like powder; is introduced into the hybrid binder according to claim 33 as an additive in an amount of 7-18 parts by weight to obtain on its basis refractory plastics with high fire-erosion resistance.

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.33 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) могут быть использованы в качестве антифрикционных износостойких материалов, обладающих высокими сублимирующими и антистатическими свойствами.In addition, plastics based on a hybrid binder according to claim 33 and TEMS-k (p) fabrics can be used as anti-friction wear-resistant materials with high sublimation and antistatic properties.

Пластики с добавками графита в количестве 7-18 мас.ч. или других карбонизированных продуктов, например, сажи, углеродографитовых смесей, углеродистого кремния и др. - как антифрикционные электропроводящие материалы, которые могут широко применяться в электротехнике, машиностроении, атомной энергетике и др., например, для создания пластиков-замедлителей в ядерных реакторах, для создания твердых смазочных материалов из композитов, а также для модификации ряда теплофизических и специальных свойств пластиков, а в сочетании с антипиренами и оксидами металлов - стойкости к возгоранию, радиации и старению, вибростойкости, а также для улучшения электрических, электростатических, электромагнитных, полупроводниковых и других свойств.Plastics with graphite additives in an amount of 7-18 parts by weight or other carbonated products, for example, carbon black, carbon-graphite mixtures, carbon silicon, etc. - as antifriction electrically conductive materials that can be widely used in electrical engineering, mechanical engineering, nuclear energy, etc., for example, to create plastic retarders in nuclear reactors, for creation of solid lubricants from composites, as well as for modification of a number of thermophysical and special properties of plastics, and in combination with flame retardants and metal oxides - resistance to fire, radiation aging, vibration resistance, and to improve the electrical, electrostatic, electromagnetic, semiconductor, and other properties.

Гибридное связующее по п.33 формулы изобретения имеет ряд существенных недостатков: пластики на его основе при введении в них более 18 мас.ч. нитрида бора имеют невысокую водостойкость (у стеклопластиков водопоглощение в течение 24 часов - 0,05-6%, у боропластиков - 0,06-3%, у углепластиков - 0,12-3%, а самое высокое водопоглощение у органопластиков - 3-18%), что значительно снижает эксплуатационные возможности таких пластиков в условиях воздействия на них агрессивных сред и высокотемпературных газовых потоков - (3,5-4)·106 Вт/м2 и скоростей потоков - 500-600 м/сек.The hybrid binder according to claim 33 has a number of significant drawbacks: plastics based on it with the introduction of more than 18 parts by weight of them. boron nitride has a low water resistance (in fiberglass plastics, water absorption within 24 hours is 0.05-6%, in boroplastics - 0.06-3%, in carbon plastics - 0.12-3%, and the highest water absorption in organoplastics is 3- 18%), which significantly reduces the operational capabilities of such plastics under conditions of exposure to aggressive environments and high-temperature gas flows - (3.5-4) · 10 6 W / m 2 and flow rates - 500-600 m / s.

У пластиков на основе гибридного связующего по п.33 формулы изобретения мелкодисперсные наполнители из нитридов бора и боразона могут вызывать и такие нежелательные эффекты, как изменение их гигроскопичности и газопроницаемости.In plastics based on a hybrid binder according to claim 33, finely divided fillers of boron and borazon nitrides can also cause undesirable effects such as a change in their hygroscopicity and gas permeability.

При введении нитридов бора в гибридное связующее по п.32 формулы изобретения свыше 18 мас.ч. наблюдается значительное увеличение его вязкости (до 1-5 Па·с), что ухудшает пропитку такими составами гибридных связующих под атмосферным давлением.With the introduction of boron nitrides into the hybrid binder according to claim 32 of the claims above 18 parts by weight there is a significant increase in its viscosity (up to 1-5 Pa · s), which impairs the impregnation of such hybrid binder compositions under atmospheric pressure.

Поэтому для эффективности пропитки такими составами гибридных связующих тканных наполнителей рекомендуется их пропитка под вакуумом, и/или под давлением, и/или под воздействием ультразвуковых волн, или под воздействием магнитного поля напряженностью 120-1100 Э.Therefore, for the effectiveness of the impregnation of hybrid binder fillers with such compositions, it is recommended that they be impregnated under vacuum, and / or under pressure, and / or under the influence of ultrasonic waves, or under the influence of a magnetic field with a strength of 120-1100 E.

Вышеназванные недостатки при пропитке тканных наполнителей гибридным связующим по п.33 формулы изобретения легко устраняются, если вместо боразона вводить с состав этих связующих боразол - B3N3H6.The aforementioned drawbacks in the impregnation of tissue fillers with a hybrid binder according to claim 33 are easily eliminated if, instead of borazon, borazole - B 3 N 3 H 6 is introduced from the composition of these binders.

Боразол - это уже не порошковый наполнитель, а неорганическое циклическое соединение, легкокипящая и легкоиспаряющаяся жидкость. Боразол - высокотехнологическая добавка для гибридного связующего по п.33 формулы изобретения, которое может быть использовано для получения термостойких полимерных пластиков.Borazole is no longer a powder filler, but an inorganic cyclic compound, a low boiling and volatile liquid. Borazole is a high-tech additive for a hybrid binder according to claim 33, which can be used to produce heat-resistant polymer plastics.

Во-первых, его введение в гибридное связующее по п.33 формулы изобретения в количестве 7-18 мас.ч. понижает его вязкость от 0,1 до 1 Па·с (при контроле вязкости по вискозиметру ВЗ-4 это соответствует 15-85 с), и именно такие вязкости связующего более эффективны для пропитки тканей сложной структуры.Firstly, its introduction into a hybrid binder according to claim 33 in an amount of 7-18 parts by weight lowers its viscosity from 0.1 to 1 Pa · s (when controlling viscosity with a VZ-4 viscometer, this corresponds to 15-85 s), and it is these viscosity of the binder that are more effective for impregnating complex tissue structures.

Во-вторых, гибридное связующее с добавками боразола 7-18 мас.ч. с вязкостью от 0,1 до 1 Па·с легко проникает в межнитяные пространства тканных наполнителей и заполняет поры диаметром 5-15 мкм, а в многотоннажных серийных производствах пластиковых изделий в основном и используются волокна диаметром 5-15 мкм.Secondly, a hybrid binder with borazole additives 7-18 wt.h. with a viscosity of 0.1 to 1 Pa · s, it easily penetrates the interstitial spaces of tissue fillers and fills pores with a diameter of 5-15 microns, and in large-tonnage mass production of plastic products, fibers with a diameter of 5-15 microns are mainly used.

Самые общие технологические рекомендации по использованию гибридного связующего по п.33 формулы изобретения состоят в следующем: волокна диаметром 5-10 мкм целесообразнее использовать с преобладанием фенолформальдегидных фракций, а волокна диаметром 11-15 мкм - с преобладанием эпоксидных фракций. Гибридным связующим по п.33 формулы изобретения с добавками боразола можно пропитывать тканные и/или нитяные наполнители с любыми замасливателями и аппретами, в том числе и прямыми, в состав которых входят вещества, обладающие высокими адгезионными и гидрофобными свойствами.The most common technological recommendations for using a hybrid binder according to claim 33 are as follows: it is more expedient to use fibers with a diameter of 5-10 microns with a predominance of phenol-formaldehyde fractions, and fibers with a diameter of 11-15 microns with a predominance of epoxy fractions. The hybrid binder according to claim 33 with borazole additives can be impregnated with woven and / or filler fillers with any lubricants and finishes, including straight ones, which include substances with high adhesive and hydrophobic properties.

Прямые замасливатели увеличивают не только адгезионную прочность волокон, но и их атмосферо-водостойкость. Вместе с тем эти замасливатели, основы которых чаще всего составляют кремнийорганические соединения (диэтиламинометилтриэтоксилан, эпоксипропилэтоксилан и др.), могут ограничивать жизнеспособность гибридного связующего по п.33 формулы изобретения в пределах до 3 суток, и в этом случае в состав этого связующего с добавками боразола необходимо дополнительно вводить кристаллические алюмосиликаты и/или молекулярные сита типа Na-цеолита, которые способствуют увеличению жизнеспособности данного связующего в 2-3,5 раза.Direct lubricants increase not only the adhesion strength of the fibers, but also their weather and water resistance. At the same time, these lubricants, the basis of which are most often made up of organosilicon compounds (diethylaminomethyltriethoxylan, epoxypropylethoxylan, etc.), can limit the viability of the hybrid binder according to claim 33 to within 3 days, and in this case, the composition of this binder with borazole additives it is necessary to additionally introduce crystalline aluminosilicates and / or molecular sieves such as Na zeolite, which contribute to an increase in the viability of this binder by 2-3.5 times.

Наиболее эффективно использование нитридов бора при создании боропластиков. При плотности боропластиков 1,65-1,95 г/см3 они имеют следующие свойства:The most effective use of boron nitrides in the creation of boroplastics. With a density of boroplastics of 1.65-1.95 g / cm 3 they have the following properties:

- разрушающее напряжение при растяжении, МПа - 885-1390;- ultimate tensile stress, MPa - 885-1390;

- разрушающее напряжение при сдвиге, МПа -

Figure 00000082
- breaking stress at shear, MPa -
Figure 00000082

- модуль упругости при растяжении, ГПа - 180-270;- modulus of tensile elasticity, GPa - 180-270;

- модуль сдвига, ГПа - 10,5-15,5;- shear modulus, GPa - 10.5-15.5;

- относительное удлинение, % - 0,2-0,5;- elongation,% - 0.2-0.5;

- удельная прочность, км - 75-95;- specific strength, km - 75-95;

- удельная жесткость, км - 12500-15500;- specific stiffness, km - 12500-15500;

- ударная вязкость, кДж/м2 - 45-95.- impact strength, kJ / m 2 - 45-95.

Примечание - В числителе приводятся значения показателя вдоль направления армирования, а в знаменателе - поперек этого направления.Note - In the numerator are given the values of the indicator along the direction of reinforcement, and in the denominator - across this direction.

Эффективность применения гибридного связующего по п.34 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 34 of the claims

В гибридное связующее по п.34 формулы изобретения вводятся дискретные добавки в виде монолитных или полых нитевидных кристаллов, выполненных из оксидов алюминия, хрома, железа и углеродистого кремния.In a hybrid binder according to claim 34, discrete additives are introduced in the form of monolithic or hollow whiskers made of aluminum, chromium, iron and carbon silicon oxides.

Все вышеназванные наполнители вводятся в гибридное связующее по п.34 формулы изобретения однокомпонентно и/или группами по 2-3 компонента в группе. Вводятся они в гибридное связующее в виде нитевидных кристаллов в количестве 2-18 мас.ч.All of the aforementioned fillers are introduced into the hybrid binder according to claim 34 in a single component and / or in groups of 2-3 components in a group. They are introduced into the hybrid binder in the form of whiskers in an amount of 2-18 wt.h.

Вводятся все вышеперечисленные нитевидные кристаллы в гибридное связующее по п.34 формулы изобретения в основном для повышения физико-механических характеристик пластиков на основе этого связующего и тканных или нитяных наполнителей, а также модификации физических, теплофизических, электростатических, теплозащитных, физико-механических характеристик пластиков на основе этого гибридного связующего и тканных наполнителей разных типов.All of the above whiskers are introduced into the hybrid binder according to claim 34, mainly to increase the physicomechanical characteristics of plastics based on this binder and fabric or filament fillers, as well as to modify the physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding, physico-mechanical characteristics of plastics on the basis of this hybrid binder and tissue fillers of various types.

Эффективность их однокомпонентного введения в гибридное связующее по п.34 формулы изобретения широко раскрыта в описаниях к п.п.28, 35-38 формулы изобретения.The effectiveness of their one-component introduction into a hybrid binder according to claim 34 is widely disclosed in the descriptions to claims 28, 35-38 of the claims.

Все вышеперечисленные нитевидные кристаллы могут вводиться в гибридное связующее по п.34 формулы изобретения и группами по 2-3 и более компонентов в группе. Вводятся они для повышения физико-механических характеристик пластиков, в основном, отрывных, сдвиговых и изгибных, а также модификации некоторых свойств пластиков на основе этого гибридного связующего и тканных и/или нитевидных наполнителей.All of the above whiskers can be introduced into the hybrid binder according to claim 34 and in groups of 2-3 or more components in the group. They are introduced to increase the physicomechanical characteristics of plastics, mainly tear-off, shear and bend, as well as to modify some properties of plastics based on this hybrid binder and woven and / or filamentous fillers.

К сожалению, многообразие сочетаний вводимых в гибридное связующее по п.34 формулы изобретения нитевидных кристаллов достаточно велико, а их влияние на свойства пластиков настолько малозначительно (в пределах вводимых масс нитевидных кристаллов - 2-18 мас.ч.), что не дает в пределах данного описания провести полный анализ свойств пластиков, получаемых на основе этих сочетаний нитевидных кристаллов.Unfortunately, the variety of combinations of whiskers introduced into the hybrid binder according to claim 34 is quite large, and their influence on the properties of plastics is so insignificant (within the introduced masses of whiskers - 2-18 parts by weight) that it does not This description to conduct a complete analysis of the properties of plastics obtained on the basis of these combinations of whiskers.

По-видимому, этот анализ надо сделать отдельно применительно к особенностям конструкций из композиционных волокнистых материалов, в которых возможно и эффективно применение этих нитевидных кристаллов. Apparently, this analysis should be done separately in relation to the structural features of composite fibrous materials in which the use of these whiskers is possible and effective.

Эффективность применения гибридного связующего по п.35 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 35 of the claims

Гибридное связующее по п.35 формулы изобретения содержит в своем составе нитевидные кристаллы из оксида алюминия в количестве 2-18 мас.ч.The hybrid binder according to claim 35 of the claims contains in its composition whiskers of aluminum oxide in an amount of 2-18 parts by weight

Нитевидные кристаллы из оксида алюминия (Al2O3) вводятся в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения с целью повышения прочности композитов на его основе, в том числе при межслоевом сдвиге и изгибе, обеспечивая композитам высокие физико-механические характеристики, особенно трансверсальную (отрывную) прочность.Alumina (Al 2 O 3 ) whiskers are introduced into the hybrid binder according to claim 35 in order to increase the strength of the composites based on it, including during interlayer shear and bending, providing the composites with high physical and mechanical characteristics, especially transverse ( tear-off) strength.

Оксид алюминия - амфотерный оксид, тугоплавкие нитевидные кристаллы серебристо-белого цвета. Они вводятся в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения в количестве 2-18 мас.ч. как:Alumina - amphoteric oxide, refractory whiskers of silver-white color. They are introduced into the hybrid binder according to claim 35 in an amount of 2-18 parts by weight. as:

- наполнитель (основа) сверхлегких композитов, применяемых в авиакосмической технике;- filler (base) of ultralight composites used in aerospace engineering;

- катализатор гибридного связующего;- hybrid binder catalyst;

- адсорбент для замедления процессов отверждения гибридного связующего по п.35 формулы изобретения, увеличивающий жизнеспособность связующего в 2-3,5 раза.- an adsorbent to slow down the curing of the hybrid binder according to claim 35, increasing the viability of the binder by 2-3.5 times.

Нитевидные кристаллы из оксида алюминия способны в зависимости от природы взаимодействующих с ним реагентов гибридного связующего проявлять как основные, так и кислотные свойства.Alumina whiskers are capable of exhibiting both basic and acidic properties depending on the nature of the hybrid binder reactants that interact with it.

Оксид алюминия в природе существует в виде нескольких кристаллических модификаций - полевые шпаты, глины, слюда и т.д. Нитевидные кристаллы из оксида алюминия могут быть введены в качестве наполнителя в гибридное связующее для создания огнеупорных пластиков на его основе, обладающих одновременно высокими тепло-огне-эрозионными свойствами.Alumina in nature exists in the form of several crystalline modifications - feldspars, clays, mica, etc. Alumina whiskers can be introduced as a filler into a hybrid binder to create refractory plastics based on it, which simultaneously have high heat-fire-erosion properties.

Наиболее эффективно использование оксида алюминия в составе алюмосиликатов - групп химических соединений на основе силикатов, в которых вместе с тем присутствует и алюминий в форме алюминатов. Такие группы алюминатов (например, Al2O3+SiO2, AlO4+SiO4 и др.) могут быть использованы в составе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения и как наполнители, и как катализаторы, и как адсорбенты.The most effective use of aluminum oxide is in the composition of aluminosilicates - groups of chemical compounds based on silicates, in which aluminum is also present in the form of aluminates. Such groups of aluminates (for example, Al 2 O 3 + SiO 2 , AlO 4 + SiO 4 , etc.) can be used as part of a hybrid binder according to claim 35 both as fillers, and as catalysts, and as adsorbents.

Ниже в табл.56 приводятся свойства нитевидных кристаллов из оксидов алюминия в сравнении с порошковым наполнителем из оксидов алюминия.Table 56 below shows the properties of whiskers of aluminum oxides in comparison with a powder filler of aluminum oxides.

Таблица 56
Свойства нитевидных кристаллов из оксидов алюминия в сравнении с порошковым наполнителем из оксидов алюминия
Table 56
Properties of Alumina Filaments Compared to Alumina Powder Filler
Наименование материалаName of material Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Температура плавления, КMelting point, K Разрушающее напряжение при растяжении, ГПаTensile stress, GPa Модуль упругости, ГПаModulus of elasticity, GPa Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) Нитевидные кристаллы из оксидов алюминияAlumina whiskers 3,94-3,963.94-3.96 23132313 20,58-275,320.58-275.3 413,6-507,6413.6-507.6 1,051.05 29,529.5 Порошковый оксид алюминия (глинозем)Powdered Alumina (Alumina) 3,97-3,983.97-3.98 22882288 20-22520-225 395-450395-450 1,091.09 30,230,2

Нитевидные кристаллы из оксидов алюминия вводятся в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения для повышения механической прочности пластиков на его основе: разрывной, прочности на срез, смятие и на изгиб и, в том числе, прочности на межслоевой сдвиг и отрыв.Whiskers of aluminum oxides are introduced into the hybrid binder according to claim 35 to increase the mechanical strength of plastics based on it: rupture, shear, shear, bending and bending strength, including interlayer shear and tear strength.

Например, введение нитевидных кристаллов из оксида алюминия в количестве 2-18 мас.ч. в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения позволяет увеличить сдвиговую прочность пластиков на его основе и тканей ТЭМС-к(п) - на 20-30%, а трансверсальную - на 25-40%.For example, the introduction of whiskers of aluminum oxide in an amount of 2-18 wt.h. in a hybrid binder according to claim 35, it is possible to increase the shear strength of plastics based on it and TEMS-k (p) fabrics by 20-30%, and the transverse by 25-40%.

Введение в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения одновременно и нитевидных кристаллов из оксида алюминия в количестве 2-18 мас.ч. и порошкового оксида алюминия (глинозема) в количестве 2-18 мас.ч. в соотношении от 1:1 до 1:0,1 повышает и ударную вязкость пластиков (на 5-10%), и механическую прочность, в основном прочность на изгиб (на 10-15%), сдвиг (на 15-20%) и отрыв (на 25-35%).The introduction into the hybrid binder according to claim 35 of the formula of the invention simultaneously and whiskers of aluminum oxide in an amount of 2-18 wt.h. and powdered aluminum oxide (alumina) in an amount of 2-18 wt.h. in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1 increases both the impact strength of plastics (by 5-10%), and mechanical strength, mainly bending strength (by 10-15%), shear (by 15-20%) and separation (25-35%).

Нитевидные кристаллы из оксида алюминия могут вводиться в гибридное связующее по п.35 формулы изобретения в качестве молекулярного сита, обычно их вводят в гибридное связующее в виде кристаллических алюмосиликатов (AlO4+SiO4). Введение их в гибридное связующее может осуществляться как непосредственным смешиванием с отвердителем - смолой СФ-340А, так и предварительным насыщением смол ЭТФ и ДЭГ-1 парами адсорбирующего отвердителя.Alumina whiskers can be introduced into the hybrid binder according to claim 35 as a molecular sieve, they are usually introduced into the hybrid binder in the form of crystalline aluminosilicates (AlO 4 + SiO 4 ). Their introduction into a hybrid binder can be carried out both by direct mixing with a hardener - resin SF-340A, and by pre-saturation of ETF and DEG-1 resins with pairs of an adsorbing hardener.

Например, молекулярные сита типа Na-цеолита (или алюмосиликата натрия) увеличивают жизнеспособность гибридного связующего в 2,5-3,5 раза. Замечено, что пластики на основе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют: и высокую теплопроводность (0,23-0,24 Вт/м·град), и высокую теплоемкость (1,16-1,25 кДж/кг·град), и высокую температуропроводность ((1,38-1,55)·103 м2/сек).For example, molecular sieves such as Na zeolite (or sodium aluminosilicate) increase the viability of the hybrid binder by 2.5-3.5 times. It is noted that plastics based on a hybrid binder according to claim 35 and the TEMS-k (p) fabrics have: both high thermal conductivity (0.23-0.24 W / m · deg) and high heat capacity (1.16- 1.25 kJ / kg · deg), and high thermal diffusivity ((1.38-1.55) · 10 3 m 2 / s).

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения имеют и высокие электростатические характеристики (удельное объемное сопротивление (5,4-5,9)·104 Ом·см, удельное поверхностное сопротивление (1,8-2,8)·105 Ом), и высокие теплозащитные и антистатические характеристики (эффективная энтальпия у пластиков на основе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - (3,26-4,35)·106 Дж/кг, средний линейный унос пластика при скорости газового потока 500 м/сек и тепловом потоке 3,5·106 Вт/м2 - 0,5-0,75 мм/сек), и высокую температуру сублимации (350-450°С - для тканей типа ТЭМС-к, 650-850°С - для тканей типа ТЭМС-п), и высокую огнестойкость (кислородный индекс: КИ≈55-56% - для тканей ТЭМС-к, КИ≈56-57% - для тканей ТЭМС-п).In addition, plastics based on a hybrid binder according to claim 35 have high electrostatic characteristics (specific volume resistivity (5.4-5.9) · 10 4 Ohm · cm, specific surface resistance (1.8-2.8 ) · 10 5 Ohms), and high heat-shielding and antistatic characteristics (effective enthalpy for plastics based on a hybrid binder according to claim 35 and TEMS-k fabrics (p) - (3.26-4.35) · 10 6 J / kg, the average linear ablation plastic with gas flow velocity 500 m / sec and a heat flux of 3.5 x 10 6 W / m 2 - 0,5-0,75 mm / sec) and the high sublimation temperature (350-450 ° C - for fabrics of type TEMS-k, 650-850 ° C - for fabrics of type TEMS-p), and high fire resistance (oxygen index: KI ≈ 55-56% - for fabrics of TEMS-k, KI ≈ 56-57% - for TEMS-p tissues).

При этом пластики на основе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения предотвращают в процессе эксплуатации возникновение и накопление на своих поверхностях зарядов статического электричества и, кроме того, обладают долговременным антистатическим действием, сохраняя антистатический эффект при различных эксплуатационных условиях: воздействия на них атмосферы и агрессивных сред дымовых газов, различных углеводородных растворителей, кислот и щелочей, морской воды, масел, смазок, а также средств дегазации, дезактивации и дезинфекции.In this case, plastics based on a hybrid binder according to claim 35 of the invention prevent the occurrence and accumulation of static charges on their surfaces during operation and, in addition, have a long-term antistatic effect, while maintaining an antistatic effect under various operating conditions: atmospheric and aggressive environments of flue gases, various hydrocarbon solvents, acids and alkalis, sea water, oils, lubricants, as well as means of degassing, decontamination and disinfection tion.

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.35 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) могут гарантированно эксплуатироваться при температурах ±50°С и относительной влажности до 98% в течение 20 лет, не снижая при этом своих физико-механических и теплофизических характеристик (за исключением снижения отрывной прочности - на 10-20%, а также теплозащитных - на 5-10% и электростатических - на 15-20% характеристик).In addition, plastics based on a hybrid binder according to claim 35 and TEMS-k (p) fabrics can be guaranteed to be used at temperatures of ± 50 ° C and relative humidity up to 98% for 20 years, without reducing their physical and mechanical and thermophysical characteristics (with the exception of a decrease in tear strength - by 10-20%, as well as heat-shielding - by 5-10% and electrostatic - by 15-20% of characteristics).

Эффективность применения гибридного связующего по п.36 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 36 of the claims

В гибридное связующее по п.36 формулы изобретения вводятся нитевидные кристаллы из углеродистого кремния (SiC) в количестве 2-18 мас.ч.36 to the hybrid binder according to claim 36, whiskers of carbon silicon (SiC) are introduced in an amount of 2-18 parts by weight

Углеродистый кремний - темно-серые с металлическим блеском нитевидные кристаллы, вводятся в гибридное связующее по п.36 формулы изобретения для образования на его основе большой группы тепло-эрозионно-огнестойких пластиков, применяемых в авиакосмической технике.Silicon carbon - dark gray with a metallic luster whiskers, are introduced into the hybrid binder according to claim 36 to form a large group of heat-erosion-flame retardant plastics used in aerospace engineering based on it.

Ниже приводятся основные свойства нитевидных кристаллов из углеродистого кремния:The following are the main properties of carbon-silicon whiskers:

- плотность, г/см3 - 3,16-3,2;- density, g / cm 3 - 3.16-3.2;

- температура плавления, К - 2963 (2690°С)- melting point, K - 2963 (2690 ° С)

- разрушающее напряжение, ГПа - 10,97-20,58;- destructive stress, GPa - 10.97-20.58;

- модуль упругости, ГПа - 480-485.- modulus of elasticity, GPa - 480-485.

Пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения с добавками нитевидных кристаллов углеродистого кремния в количестве 2-18 мас.ч. обладают высокой удельной прочностью и жесткостью и, кроме того, имеют высокую тепло-огне-эрозионную стойкость; применяются в составах гибридных связующих по п.36 формулы изобретения для получения пластиков с высокой изгибной, сдвиговой и отрывной теплопрочностью, а также для получения пластиков, обладающих рядом специфических свойств: стойкостью к возгоранию, радиации, старению, электростатических, электрических, магнитных и других свойств.Plastics based on a hybrid binder according to claim 36 with additives of whiskers of carbon silicon in an amount of 2-18 parts by weight possess high specific strength and rigidity and, in addition, have high heat-fire-erosion resistance; are used in hybrid binder formulations according to claim 36 to obtain plastics with high bending, shear and tear-off heat resistance, as well as to obtain plastics having a number of specific properties: resistance to fire, radiation, aging, electrostatic, electrical, magnetic and other properties .

Гибридное связующее по п.36 формулы изобретения увеличивает теплопрочность пластиков на его основе в основном при межслоевом отрыве и сдвиге. Добавка нитевидных кристаллов углеродистого кремния в количестве 2-18 мас.ч. в гибридное связующее позволяет получать пластики на его основе со следующими межслоевыми характеристиками:The hybrid binder according to claim 36 increases the heat resistance of plastics based on it, mainly with interlayer separation and shear. The addition of whiskers of carbon silicon in an amount of 2-18 wt.h. into a hybrid binder allows to obtain plastics based on it with the following interlayer characteristics:

- по межслоевому сдвигу, МПа - 10-90;- according to the interlayer shift, MPa - 10-90;

- по межслоевому отрыву, МПа - 80-300.- by interlayer separation, MPa - 80-300.

Пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения при эксплуатации в условиях воздействия высоких температур имеют самые низкие температурные напряжения и они лучше всех из вышеприведенных пластиков сопротивляются короблению, особенно при воздействии на них высокотемпературных скоростных газовых потоков (тепловые потоки (3,5-4,5)·106 Вт/м3, скоростные потоки - 500-600 м/сек).Hybrid binder-based plastics according to claim 36 when operating under conditions of high temperatures have the lowest temperature stresses and they are the best of all of the above plastics to resist warping, especially when exposed to high-temperature high-speed gas flows (heat flows (3.5- 4,5) · 10 6 W / m 3 , high-speed flows - 500-600 m / s).

Теплозащитные пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют высокие теплофизические, теплозащитные и электростатические характеристики (табл.59). Эти пластики обладают высокой ударной вязкостью, особенно пластики, образованные на основе алюмоборосиликатных волокон, у которых ударная вязкость составляет 25-750 кДж/м2.Heat-protective plastics based on a hybrid binder according to clause 36 of the claims and TEMS-k (p) fabrics have high thermophysical, heat-shielding and electrostatic characteristics (Table 59). These plastics have high impact strength, especially plastics formed on the basis of aluminoborosilicate fibers, in which the impact strength is 25-750 kJ / m 2 .

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и углеродных и/или борных волокон (прядей или жгутов) имеют повышенную удельную прочность и жесткость и повышенные теплозащитные характеристики (табл.57, 58).In addition, plastics based on the hybrid binder according to clause 36 of the claims and carbon and / or boron fibers (strands or bundles) have increased specific strength and stiffness and increased heat-shielding characteristics (Tables 57, 58).

Таблица 57
Прочность пластиков на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и наполнителей из стеклянных, углеродных, борных и органических тканей
Table 57
The strength of plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and fillers of glass, carbon, boron and organic fabrics
МатериалыMaterials Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Удельная прочность, кмSpecific Strength, km Удельная жесткость, кмSpecific Stiffness, km Разрушающее напряжение, МПаDestructive stress, MPa Модуль упругости Е, ГПаElastic modulus E, GPa Модуль сдвига G, ГПаShear modulus G, GPa Относительное удлинение, %Relative extension, % при растяженииtensile при сдвигеon shift СКНSKN 1,6-2,21.6-2.2 35-10035-100 1100-33501100-3350 350-1850350-1850 6,5-63,56.5-63.5 13-2013-20 1,2-211,2-21 1,5-2,91.5-2.9 УКНUKN 1,3-1,91.3-1.9 33-8533-85 10800-1200010800-12000

Figure 00000083
Figure 00000083
10-4510-45 117-196117-196 10-1510-15 0,9-4,50.9-4.5 БКНBKN 1,6-1,91.6-1.9 75-8575-85 12500-1500012500-15000 885-1400885-1400
Figure 00000084
Figure 00000084
174-265174-265 10-1310-13 0,3-0,70.3-0.7
ОКНOKN 1,2-1,41.2-1.4 67-11567-115 5000-60005000-6000 785-1500785-1500
Figure 00000085
Figure 00000085
60-77,560-77.5 3-153-15 2-72-7
Примечание - В числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, в знаменателе - поперек направления армированияNote - The numerator shows values of the indicator along the direction of reinforcement, in the denominator - across the direction of reinforcement Таблица 58
Теплозащитные свойства армированных пластиков на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и стекло-угле-боро-органических наполнителей
Table 58
Thermal protective properties of reinforced plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and glass-carbon-boron-organic fillers
МатериалMaterial ВодопоглощениеWater absorption Коэффициент термического расширения, ×106, К-1 The coefficient of thermal expansion, × 10 6 , K -1 Удельная теплоемкость, кДж/кг·КSpecific heat, kJ / kg · K Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) Температуропроводность ×103, м2/часThermal diffusivity × 10 3 , m 2 / hour СКНSKN 0,05-60.05-6 3,5-303,5-30 1,8-4,51.8-4.5 0,15-0,660.15-0.66 0,3-10.3-1 УКНUKN 0,12-30.12-3
Figure 00000086
Figure 00000086
Figure 00000087
Figure 00000087
Figure 00000088
Figure 00000088
Figure 00000089
Figure 00000089
БКНBKN 0,06-30.06-3 4-54-5 1,1-1,151.1-1.15 0,5-0,80.5-0.8 0,24-0,580.24-0.58 ОКНOKN 3-183-18 0,6-5,50.6-5.5 1,4-2,51.4-2.5 0,11-0,380.11-0.38 0,2-0,550.2-0.55 Примечание - В числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, в знаменателе - поперек направления армированияNote - The numerator shows values of the indicator along the direction of reinforcement, in the denominator - across the direction of reinforcement

Таблица 59
Теплофизические и теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 59
Thermophysical and heat-shielding properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 36 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
МатериалMaterial Тепловой поток, Вт/м2 Heat flow, W / m 2 Эффективная энтальпия, Дж/кгEffective enthalpy, J / kg Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С Средняя скорость уноса по потере веса, мм/секThe average speed of ablation by weight loss, mm / s Удельное поверхностное сопротивление, ОмSurface resistivity, Ohm Удельное объемное сопротивление, Ом·смVolume resistivity, Ohm · cm Кислородный индекс, %Oxygen Index,% Гибридное связующее по п.35 ф.и. + ТЭМС-пThe hybrid binder of claim 35 + TEMS-p 3,5·106 3,510 6 2,5·106 2.510 6 0,5·106 0.5 · 10 6 750-800750-800 0,80.8 (1,7-2)·105 (1.7-2) · 10 5 (5-5,3)·104 (5-5.3) 10 4 45-5345-53 Гибридное связующее по п.35 ф.и. + ТЭМС-кThe hybrid binder of claim 35 + TEMS-k 3,5·106 3,510 6 3,5·106 3,510 6 4,2·106 4.210 6 350-450350-450 0,70.7 (2-2,6)·105 (2-2.6) · 10 5 (5,3-6)·104 (5.3-6) 10 4 53-5653-56 Примечание - Приведенные выше данные показывают, что все пластики (кроме теплозащитных) на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения обладают высокими физико-механическими характеристиками, а теплозащитные пластики на основе тканей ТЭМС-к(п) обладают еще и высокими сублимирующими (эффективная энтальпия (2,5-3,5)·106 Дж/кг) и электростатическими (удельное поверхностное сопротивление (1,7-2,6)·105 Ом, удельное объемное сопротивление (5-6)·103 Ом·см) свойствамиNote - The above data show that all plastics (except heat-shielding) based on a hybrid binder according to claim 36 have high physical and mechanical characteristics, and heat-shielding plastics based on TEMS-k (p) fabrics also have high sublimation (effective enthalpy (2.5-3.5) · 10 6 J / kg) and electrostatic (specific surface resistance (1.7-2.6) · 10 5 Ohm, specific volume resistance (5-6) · 10 3 Ohm · cm) properties

Все пластики (и конструкционные - стекло-угле-боро-органопластики, и теплозащитные на основе тканей ТЭМС-к(п) и гибридного связующего по п.36 формулы изобретения) технологичны при изготовлении, могут производиться методами "сухой" намотки; толщины слоев изделий (и конструкционных, и теплозащитных) воспроизводятся с высокой точностью (0,1-0,25)±0,1 мм, так как они обеспечиваются только размерами тканных наполнителей и геометрией оснастки, на которой они изготавливаются.All plastics (and construction ones - glass-carbon-boron-organoplastics, and heat-shielding based on TEMS-k (p) fabrics and a hybrid binder according to claim 36 of the claims) are technologically advanced in manufacture, can be produced by dry winding methods; the thicknesses of the layers of the products (both structural and heat-shielding) are reproduced with high accuracy (0.1-0.25) ± 0.1 mm, since they are provided only by the dimensions of the fabric fillers and the geometry of the equipment on which they are made.

Кроме того, теплозащитные пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) обладают долговременным антистатическим эффектом, имеют водопоглощение в течение 24 часов не более 0,4%. Кроме того, пластики обладают высокой стойкостью к воздействию практически всех известных агрессивных сред, в том числе от воздействия агрессивных сред дымовых газов, кислот, щелочей, морской воды, масел, смазок, углеводородных растворителей, а также моющих средств и средств ДДД (дегазации, дезактивации и дезинфекции).In addition, heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and TEMS-k (p) fabrics have a long-term antistatic effect and have a water absorption of no more than 0.4% within 24 hours. In addition, plastics are highly resistant to virtually all known aggressive environments, including the effects of aggressive environments of flue gases, acids, alkalis, sea water, oils, lubricants, hydrocarbon solvents, as well as detergents and DDD (degassing, decontamination and disinfection).

Водопоглощение у теплозащитных пластиков этого класса можно снизить до 0,1-0,3% за счет проведения операции прокаливания вводимых в гибридное связующее по п.36 формулы изобретения нитевидных кристаллов углеродистого кремния.Water absorption in heat-shielding plastics of this class can be reduced to 0.1-0.3% due to the operation of calcination of whiskers of carbon silicon introduced into the hybrid binder according to claim 36.

Рекомендуемые режимы прокаливания нитевидных кристаллов углеродистого кремния: 200-800°С без доступа воздуха в течение 3-6 часов с последующим равномерным охлаждением термокамер с находящимися в них нитевидными кристаллами углеродистого кремния.Recommended annealing modes of carbon-silicon silicon whiskers: 200-800 ° С without air for 3-6 hours, followed by uniform cooling of heat chambers with carbon-silicon whiskers in them.

Примечание - Физико-механические характеристики теплозащитных пластиков на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют низкие значения, в 2-5 раз ниже конструкционных пластиков на основе стекло-угле-боро-органонаполнителей.Note - The physico-mechanical characteristics of heat-shielding plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and TEMS-k (p) fabrics are low, 2-5 times lower than structural plastics based on glass-carbon-boron-organofillers.

Ниже по тексту описания приводятся данные физико-механических свойств пластиков на основе гибридных связующих по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п):The description of the physicomechanical properties of plastics based on hybrid binders according to claim 36 and TEMS-k (p) fabrics is given below in the description text:

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПа - 152-160;- ultimate tensile stress in the direction of the base, MPa - 152-160;

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа - 89-100;- destructive stress during bending, MPa - 89-100;

- разрушающее напряжение при смятии, МПа - 110-130;- destructive stress during crushing, MPa - 110-130;

- разрушающие отрывные (трансверсальные) напряжения, ГПа:- destructive separation (transverse) stresses, GPa:

от конструкционного стеклопластика СКН-21 - 15-20;from structural fiberglass SKN-21 - 15-20;

от конструкционного стеклопластика СКН-24 - 20-30.from structural fiberglass SKN-24 - 20-30.

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) практически не снижают своих физико-механических и теплофизических свойств в течение 10 лет эксплуатации при температурах ±50°С и относительной влажности до 98%.In addition, plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and TEMS-k (p) fabrics practically do not reduce their physical, mechanical and thermophysical properties during 10 years of operation at temperatures of ± 50 ° C and relative humidity up to 98%.

Теплозащитные свойства таких пластиков при длительной эксплуатации (10 лет) снижаются на 10-15%, а электрические и электростатические - на 15-25%. Наибольшее снижение прочностных свойств у таких пластиков при длительной эксплуатации наблюдается по трансверсальным (отрывным) напряжениям, снижение которых доходит до 20-30% от стеклопластиков типа СКН-21 и до 10-15% от стеклопластиков типа СКН-24.The heat-shielding properties of such plastics during long-term operation (10 years) are reduced by 10-15%, and electrical and electrostatic - by 15-25%. The greatest decrease in the strength properties of such plastics during long-term operation is observed for transverse (tear-off) stresses, the decrease of which reaches 20-30% from SKN-21 fiberglass and up to 10-15% from SKN-24 fiberglass.

Пластики на основе гибридного связующего по п.36 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют существенный недостаток - они выделяют при эксплуатации газообразные продукты: при температурах 20±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол; при температурах 50±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол, фенол, бутиловый спирт, формальдегиды, а при горении еще и аммиак, углекислый газ, фосфорный и хлористый ангидриды, водяные пары и другие летучие газовыделения.Plastics based on a hybrid binder according to claim 36 and TEMC-k (p) fabrics have a significant drawback - they emit gaseous products during operation: at temperatures of 20 ± 5 ° C - ethyl alcohol, acetone, toluene; at temperatures of 50 ± 5 ° С - ethyl alcohol, acetone, toluene, phenol, butyl alcohol, formaldehydes, and when burning also ammonia, carbon dioxide, phosphoric and chlorine anhydrides, water vapor and other volatile gas emissions.

Эффективность применения гибридного связующего по п.37 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to clause 37 of the claims

В гибридное связующее по п.37 формулы изобретения вводятся нитевидные кристаллы хрома и его оксидов в количестве 2-18 мас.ч.In a hybrid binder according to claim 37, whiskers of chromium and its oxides are introduced in an amount of 2-18 parts by weight.

Нитевидные кристаллы хрома имеют серо-стальной цвет, обладают очень высокими жаропрочностью и твердостью (с плотностью - 7,18 г/см2, температурой плавления - 1903°С и твердостью - 9-10). В чистом виде введение в гибридное связующее по п.37 формулы изобретения в качестве добавки кристаллов из чистого хрома затруднено вследствие технологических трудностей получения его дискретных составов.The chromium whiskers have a gray-steel color, have very high heat resistance and hardness (with a density of 7.18 g / cm 2 , a melting point of 1903 ° C and a hardness of 9-10). In its pure form, the introduction into a hybrid binder according to claim 37 of the claims as an additive for crystals of pure chromium is difficult due to technological difficulties in obtaining its discrete compositions.

В качестве добавок в гибридное связующее по п.37 формулы изобретения могут вводиться оксиды хрома - Cr2O3, и/или CrO3.As additives to the hybrid binder according to claim 37, chromium oxides — Cr 2 O 3 and / or CrO 3 can be introduced.

Cr2О3 - амфотерный оксид, темно-зеленые тугоплавкие нерастворимые в воде нитевидные кристаллы. Cr2О3 может проявлять в зависимости от природы взаимодействующих с ним реагентов гибридного связующего как кислотные, так и основные свойства. В гибридном связующем по п.37 формулы изобретения Cr2О3 может применяться с несколькими целями:Cr 2 O 3 is an amphoteric oxide, dark green refractory, water-insoluble whiskers. Depending on the nature of the reactants of the hybrid binder, Cr 2 O 3 may exhibit both acidic and basic properties. In the hybrid binder of claim 37, Cr 2 O 3 can be used for several purposes:

- как компонент теплозащитных пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) для защиты пластиков типа СКН и др. от воздействия агрессивных сред дымовых газов и высоких температур (от 180 до 300°С);- as a component of heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 37 and TEMS-k (p) fabrics for protecting plastics like SKN and others from the effects of aggressive flue gas environments and high temperatures (from 180 to 300 ° C);

- как наполнитель для получения конструкционных пластиков с повышенной износостойкостью;- as a filler for structural plastics with increased wear resistance;

- как катализатор в органическом синтезе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения;- as a catalyst in the organic synthesis of a hybrid binder according to claim 37;

- как пигмент для пластиков, окрашивающий их в темно-зеленый цвет.- as a pigment for plastics, dyeing them in a dark green color.

CrO3 - кислотный оксид, темно-красные, растворимые в органических растворителях и воде кристаллы. CrO3 применяется в гибридном связующем по п.37 формулы изобретения как:CrO 3 - acid oxide, dark red crystals soluble in organic solvents and water. CrO 3 is used in a hybrid binder according to claim 37 as:

- окислитель органических соединений, находящихся в гибридном связующем (при химическом взаимодействии с ними CrO3 проявляет кислотные свойства);- an oxidizing agent of organic compounds in a hybrid binder (during chemical interaction with them, CrO 3 exhibits acidic properties);

- наполнитель пластиков типа СКН, образованных на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и стеклотканей различной структуры и линейной плотности;- filler type SKN plastics formed on the basis of a hybrid binder according to clause 37 of the claims and fiberglass fabrics of various structures and linear densities;

- компонент, вводимый в гибридное связующее по п.37 формулы изобретения для получения хромовых теплозащитных покрытий или теплозащитных пластиков на его основе, используемых для повышения коррозионной стойкости конструкционных пластиков типа СКН.- a component introduced into the hybrid binder according to clause 37 of the claims to obtain chrome heat-protective coatings or heat-protective plastics based on it, used to increase the corrosion resistance of structural plastics such as SKN.

Нитевидные кристаллы из оксидов хрома вводятся в гибридное связующее по п.37 формулы изобретения для создания пластиков на его основе с высокой коррозионной стойкостью, а также образования на основе этих пластиков защитных покрытий для нанесения их на металлопластиковые поверхности, а также повышения ударной вязкости пластиков и их прочности на растяжение, сжатие, изгиб, отрыв и сдвиг. Нитевидные кристаллы хрома имеют следующие характеристики:Chromium oxide whiskers are introduced into a hybrid binder according to claim 37 to create plastics based on it with high corrosion resistance, as well as the formation of protective coatings based on these plastics for applying them to metal-plastic surfaces, as well as to increase the impact strength of plastics and their tensile strength, compression, bending, tearing and shear. Chromium whiskers have the following characteristics:

- плотность, г/см3 - 7,1-7,2;- density, g / cm 3 - 7.1-7.2;

- температура плавления, К - 2160-2170;- melting point, K - 2160-2170;

- разрушающее напряжение при растяжении, ГПа - 8,85-9,5;- ultimate tensile stress, GPa - 8.85-9.5;

- модуль упругости, ГПа - 240-250.- modulus of elasticity, GPa - 240-250.

В гибридное связующее по п.37 формулы изобретения одновременно с нитевидными кристаллами в количестве 2-18 мас.ч. вводится еще и анилин (2-5 мас.ч.); вводится он в гибридное связующее в составе фенолформальдегидной смолы СФ-340А для связывания свободного формальдегида.In a hybrid binder according to clause 37 of the claims simultaneously with whiskers in an amount of 2-18 wt.h. aniline is also introduced (2-5 parts by weight); it is introduced into a hybrid binder in the composition of phenol-formaldehyde resin SF-340A to bind free formaldehyde.

За счет такого подбора состава гибридного связующего пластики на ее основе и тканей ТЭМС-к(п) выделяют при эксплуатации изделий незначительное количество газовыделений.Due to this selection of the composition of the hybrid binder plastic based on it and the TEMC-k (p) fabrics, an insignificant amount of gas is released during the operation of the products.

Продукты газовыделения у таких пластиков следующие:The gas evolution products of such plastics are as follows:

- при температурах эксплуатации 20±5°С - этиловый спирт, ацетон, толуол;- at operating temperatures of 20 ± 5 ° C - ethyl alcohol, acetone, toluene;

- при температурах эксплуатации 50±5°С - этиловый спирт, бутиловый спирт, ацетон, фенол, анилин, формальдегид и эпихлоргидрид.- at operating temperatures of 50 ± 5 ° C - ethyl alcohol, butyl alcohol, acetone, phenol, aniline, formaldehyde and epichlorohydride.

На основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и борных наполнителей получаются пластики с высокими абразивными свойствами; коэффициент трения у таких пластиков с контртелом из металла находятся в пределах 0,094-0,096. Такие пластики обладают высокой износостойкостью, коррозионностойки даже в условиях длительного воздействия на них агрессивных сред дымовых газов, а также кислот, щелочей, углеводородных растворителей и др.Based on the hybrid binder according to claim 37 and boron fillers, plastics with high abrasive properties are obtained; the friction coefficient of such plastics with a metal counterbody is in the range of 0.094-0.096. Such plastics have high wear resistance and are corrosion resistant even under prolonged exposure to aggressive environments of flue gases, as well as acids, alkalis, hydrocarbon solvents, etc.

Такие пластики биостойки (от грибковых образований, термитов, грызунов и других биовоздействий). Такие пластики стойки и к воздействию радиации (γ-излучение, доза 0,1 Мрад), а также ультрафиолетовых, электромагнитных, ультразвуковых и СВЧ излучений.Such plastics are biostable (from fungal formations, termites, rodents and other bio-effects). Such plastics are also resistant to the effects of radiation (γ-radiation, dose 0.1 Mrad), as well as ultraviolet, electromagnetic, ultrasonic and microwave radiation.

Конструкционные пластики типа СКН (стеклопластики намоточные), БКН (боропластики намоточные), УКН (углепластики намоточные) и ОКН (органопластики намоточные) обладают следующими характеристиками:Structural plastics such as SKN (winding fiberglass), BKN (winding boroplastics), UKN (winding carbon plastics) and OKN (winding organoplastics) have the following characteristics:

- ударная вязкость, кДж/м2 - СКН - 21-685, БКН - 44-88, УКН - 26-82, ОКН - 157-192;- impact strength, kJ / m 2 - SKN - 21-685, BKN - 44-88, UKN - 26-82, OKN - 157-192;

- удельная прочность, км - СКН - 30-100, БКН - 75-90, УКН - 35-85, ОКН - 67-120;- specific strength, km - SKN - 30-100, BKN - 75-90, UKN - 35-85, OKN - 67-120;

- удельная жесткость, км - СКН - 1150-3350, БКН - 13000-15000, УКН - 10900-12500, ОКН - 5500-6000.- specific stiffness, km - SKN - 1150-3350, BKN - 13000-15000, UKN - 10900-12500, OKN - 5500-6000.

Разрушающие напряжения, модули упругости и сдвига пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и стекло-боро-угле-органонаполнителей представлены в табл.60.Destructive stresses, moduli of elasticity and shear of plastics based on a hybrid binder according to claim 37 of the claims and glass-boron-carbon-fillers are presented in table 60.

Таблица 60
Разрушающие напряжения, модули упругости и сдвига пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и стекло-боро-угле-органонаполнителей
Table 60
Destructive stresses, moduli of elasticity and shear of plastics based on a hybrid binder according to claim 37 of the claims and glass-boron-carbon-organo-fillers
Наименование материаловName of materials Разрушающее напряжение, МПаDestructive stress, MPa Модуль упругости Е, ГПаElastic modulus E, GPa Модуль сдвига G, ГПаShear modulus G, GPa σр σ p σсд σ sd σотр σ neg при растяженииtensile при сдвигеon shift при отрывеat separation при растяженииtensile СКНSKN 345-1770345-1770 6,5-60,56.5-60.5 50,5-25050.5-250 13-7013-70 1,2-19,71,2-19,7 БКНBKN 885-1375885-1375

Figure 00000090
Figure 00000090
61,5-27061.5-270 176,5-265176.5-265 10,1-13,210.1-13.2 УКНUKN 785-1670785-1670
Figure 00000091
Figure 00000091
50,9-26050.9-260
Figure 00000092
Figure 00000092
10,1-1510,1-15
ОКНOKN 785-1500785-1500
Figure 00000093
Figure 00000093
60,1-25560.1-255 59-7759-77 2,5-152,5-15
КерамикаCeramics 137-372137-372 30-29530-295 -- 89-49089-490 0,98-19,60.98-19.6 ПолимерыPolymers 0,98-3430.98-343 1,96-591.96-59 -- 0,5-17,60.5-17.6 0,76-2,450.76-2.45

Теплофизические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и стекло-боро-угле-органонаполнителей представлены в табл.61.Thermophysical properties of plastics based on a hybrid binder according to clause 37 of the claims and glass-boron-charcoal-fillers are presented in table 61.

Таблица 61
Теплофизические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и стекло-боро-угле-органонаполнителей
Table 61
Thermophysical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 37 and glass-boron-carbon-organo-fillers

Наименование материалаName of material Коэффициент термического расширения ×106, К-1 The coefficient of thermal expansion × 10 6 , K -1 Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)Specific heat, kJ / (kg · K) Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К)The coefficient of thermal conductivity, W / (m · K) Температуропроводность ×103, м2Thermal diffusivity × 10 3 , m 2 / h СКНSKN 3,5-303,5-30 1,7-4,21.7-4.2 0,14-0,650.14-0.65 0,3-10.3-1 БКНBKN 4-54-5 1,1-1,31.1-1.3 0,5-0,70.5-0.7 0,25-0,60.25-0.6 УКНUKN

Figure 00000094
Figure 00000094
Figure 00000095
Figure 00000095
Figure 00000096
Figure 00000096
Figure 00000097
Figure 00000097
ОКНOKN 0,6-5,30.6-5.3 1,4-2,31.4-2.3 0,19-0,370.19-0.37 0,2-0,550.2-0.55 КерамикаCeramics 0,1-480,1-48 0,01-4,20.01-4.2 0,11-2080.11-208 0,85-380.85-38 ПолимерыPolymers 4-5504-550 0,5-2,90.5-2.9 0,09-1,10.09-1.1 0,1-150.1-15 МеталлыMetals 1,5-321,5-32 0,1-2,30.1-2.3 16-41816-418 36-46036-460 Примечание - В таблицах в числителе приведены значения показателя вдоль направления армирования, а в знаменателе - поперек этого армированияNote - In the tables in the numerator are the values of the indicator along the direction of reinforcement, and in the denominator - across this reinforcement

Интервалы значений приведенных выше в таблицах характеристик материалов на гибридном связующем по п.37 формулы изобретения обусловлены влиянием различных факторов, начиная с особенностей арматуры и гибридного связующего и кончая различиями в технологических параметрах изготовления, этих различий очень много.The ranges of values given in the tables of characteristics of materials on a hybrid binder according to claim 37 are determined by the influence of various factors, starting with the features of the reinforcement and the hybrid binder and ending with the differences in the technological parameters of manufacture, there are a lot of these differences.

Например, применение некрученных нитей вместо крученных увеличивает прочность и жесткость пластиков на 10-15%, а применение волокон с прямыми замасливателями вместо парафиновой эмульсии - еще на 5-7%. Влияет на прочность и жесткость пластиков и содержание в них пор, которое может меняться в широком диапазоне (от 0,5 до 30%) в зависимости от технологических факторов процессов формования пластиков.For example, the use of non-twisted threads instead of twisted ones increases the strength and stiffness of plastics by 10-15%, and the use of fibers with direct sizing instead of paraffin emulsion - by another 5-7%. It affects the strength and stiffness of plastics and the content of pores in them, which can vary over a wide range (from 0.5 to 30%) depending on the technological factors of plastic molding processes.

Например, лишь поверхностный слой гибридного связующего по п.37 формулы изобретения толщиной 0,1-0,3 мм на намотанном изделии имеет пористость 0,6-1,5%. Пористость значительно влияет на прочностные свойства пластиков, например, увеличение пористости с 1 до 10% снижает прочность пластиков в 1,5-2 раза, особенно прочность на изгиб и в меньшей степени на прочность при межслоевом изгибе и отрыве.For example, only the surface layer of the hybrid binder according to claim 37 with a thickness of 0.1-0.3 mm on the wound product has a porosity of 0.6-1.5%. Porosity significantly affects the strength properties of plastics, for example, an increase in porosity from 1 to 10% reduces the strength of plastics by 1.5-2 times, especially bending strength and, to a lesser extent, strength in interlayer bending and tearing.

Приведенные в данном пункте замечания справедливы практически для всех пластиков на основе гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения, в меньшей степени - для пластиков на основе гибридных связующих по п.п.1-18 формулы изобретения и в большей степени - для пластиков на основе гибридных связующих по п.п.19-38 формулы изобретения.The remarks given in this paragraph are true for almost all plastics based on hybrid binders according to claims 1-38 of the claims, to a lesser extent - for plastics based on hybrid binders according to claims 1 to 18, and to a greater extent - for plastics based on hybrid binders according to claims 19-38.

Теплозащитные пластики, например, на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) (особенно прессованные по режимам, представленным в табл.11), имеют более высокие сублимирующие (эффективная энтальпия (2,6-4,5)-106 Дж/кг, кислородный индекс КИ - 45-60%) и электростатические (удельное поверхностное сопротивление (1,8-3,6)·105 Ом, удельное объемное сопротивление (5,4-6,1)·104 Ом·см) свойства. Кроме того, теплозащитные пластики на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют более высокие (в сравнении со стекло-боро-угле-органопластиками) теплозащитные и электростатические характеристики:Heat-protective plastics, for example, based on a hybrid binder according to clause 37 of the claims and TEMS-k fabrics (p) (especially pressed according to the regimes presented in Table 11), have higher sublimation (effective enthalpy (2.6-4, 5) -10 6 J / kg, KI oxygen index - 45-60%) and electrostatic (specific surface resistance (1.8-3.6) · 10 5 Ohm, specific volume resistance (5.4-6.1) · 10 4 Ohm · cm) properties. In addition, heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 37 and TEMS-k (p) fabrics have higher (in comparison with glass-boron-carbon-organoplastics) heat-shielding and electrostatic characteristics:

- теплопроводность, Вт/м·град - 0,24-0,3;- thermal conductivity, W / m · deg - 0.24-0.3;

- теплоемкость, кДж/кг·град - 1,16-1,26;- heat capacity, kJ / kg · deg - 1.16-1.26;

- температуропроводность, м2/сек - 1,4-1,55;- thermal diffusivity, m 2 / s - 1.4-1.55;

- удельное объемное сопротивление, Ом·м (Ом·см) - 1,2(0,12·103);- specific volume resistance, Ohm · m (Ohm · cm) - 1.2 (0.12 · 10 3 );

- кислородный индекс, % - 45-60;- oxygen index,% - 45-60;

- удельное объемное сопротивление, Ом·см - (5,2-5,9)·104;- specific volume resistance, Ohm · cm - (5.2-5.9) · 10 4 ;

- удельное поверхностное сопротивление, Ом - (1,6-2,9)·105;- specific surface resistance, Ohm - (1.6-2.9) · 10 5 ;

- тепловое сопротивление, сек(кг/м2)2 - 2,2-4,2;- thermal resistance, sec (kg / m 2 ) 2 - 2.2-4.2;

- температура сублимации, °С - 350-850;- sublimation temperature, ° С - 350-850;

- средняя скорость уноса по потере веса при тепловом потоке 3,6·106 Вт/м2 и скорости газового потока 600 м/сек, мм/сек - 0,5-0,7.- the average rate of ablation by weight loss with a heat flux of 3.6 · 10 6 W / m 2 and a gas flow velocity of 600 m / s, mm / s - 0.5-0.7.

Все теплозащитные пластики на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) представляют собой биостойкие материалы; эти материалы в основном предназначены для изготовления конструкционных изделий (дымовые трубы, упруго-гибкие ленточные спирали, узлы и детали ракетно-космической техники и др.) и покрытий для них с целью защиты их внутренних и наружных поверхностей от высокотемпературного газодинамического прогрева, воздействия агрессивных сред и накопления статического электричества.All heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 37 of the claims and TECS-k fabrics (p) are biostable materials; these materials are mainly intended for the manufacture of structural products (chimneys, elastic-flexible tape spirals, components and parts of rocket and space technology, etc.) and coatings for them in order to protect their internal and external surfaces from high-temperature gas-dynamic heating, exposure to aggressive environments and the accumulation of static electricity.

Гарантированный срок хранения теплозащитных пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) при температурах ±50°С и относительной влажности до 98% - 20 лет.Guaranteed shelf life of heat-protective plastics based on a hybrid binder according to claim 37 and TEMS-k (p) fabrics at temperatures ± 50 ° C and relative humidity up to 98% - 20 years.

Физические и теплофизические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п):Physical and thermophysical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 37 of the claims and TEMS-k fabrics (p):

- водопоглощение в течение 24 часов, не более - 0,4%;- water absorption within 24 hours, not more than 0.4%;

- коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) - антифрикционное покрытие - 0,093-0,095;- slip coefficient of friction of a pair: a heat-resistant coating based on a hybrid binder according to clause 37 of the claims and TEMS-k fabrics (p) - anti-friction coating - 0.093-0.095;

- плотность, г/см3 - 1,2-1,8;- density, g / cm 3 - 1.2-1.8;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К - 0,2-0,25;- coefficient of thermal conductivity, W / m · K - 0.2-0.25;

- коэффициент температуропроводности, ·106, м2/с - 0,15-0,19;- coefficient of thermal diffusivity, · 10 6 , m 2 / s - 0.15-0.19;

- удельная теплоемкость, кДж/кг·К - 1,1-1,5.- specific heat, kJ / kg · K - 1.1-1.5.

Физико-механические характеристики пластиков на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п):Physico-mechanical characteristics of plastics based on a hybrid binder according to claim 37 of the claims and TEMS-k fabrics (p):

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении основы, МПа - 130-150;- ultimate tensile stress in the direction of the base, MPa - 130-150;

- модуль упругости в направлении основы, ГПа - 3-3,5;- modulus of elasticity in the direction of the base, GPa - 3-3.5;

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа - 90-120;- destructive stress during bending, MPa - 90-120;

- разрушающее напряжение при смятии, МПа - 110-120;- destructive stress during crushing, MPa - 110-120;

- разрушающее напряжение при отрыве, МПа, не менее:- breaking stress at separation, MPa, not less than:

от конструкционного стеклопластика типа СКН-21 (ОСТ 3-485-77), полотняная стеклоткань Т13 + эпоксидное связующее ЭП-5122 - 7-10;from structural fiberglass type SKN-21 (OST 3-485-77), plain fiberglass T13 + epoxy adhesive EP-5122 - 7-10;

от конструкционных стеклопластиков типа СКН-24 (ОСТ 3-483-77), сатиновая стеклоткань ТСУ 8/3-ВМ-78 + эпоксидное связующее ЭП-5122-11-15.from structural fiberglass type SKN-24 (OST 3-483-77), TSU 8/3-VM-78 satin fiberglass + EP-5122-11-15 epoxy binder.

Теплозащитные пластики этого типа не снижают своих эксплуатационных характеристик в течение 10 лет (в условиях хранения отапливаемого помещения) и в течение 3 лет (в условиях хранения неотапливаемого склада). Такие пластики не теряют своих свойств (и не коррозируют) в атмосферных условиях, замечено снижение разрушающих напряжений при отрыве - на 10-30%, а при сдвиге - на 7-10%.Thermal protective plastics of this type do not reduce their operational characteristics for 10 years (in conditions of storage of a heated room) and for 3 years (in conditions of storage of an unheated warehouse). Such plastics do not lose their properties (and do not corrode) under atmospheric conditions, a decrease in breaking stresses at separation is noted by 10-30%, and at shear by 7-10%.

Теплозащитные пластики этого класса стойки к воздействию растворов кислот и щелочей, морской воды, углеводородных растворителей (бензин, ацетон, толуол, спирт и т.д.), а также радиации (γ-облучение, доза 0,1 Мрад), воздействия смазок, масел, средств ДДД (дегазации, дезактивации и дезинфекции) и ОВ.Thermal protective plastics of this class are resistant to the effects of solutions of acids and alkalis, sea water, hydrocarbon solvents (gasoline, acetone, toluene, alcohol, etc.), as well as radiation (γ-radiation, dose 0.1 Mrad), the effects of lubricants, oils, DDD (degassing, decontamination and disinfection) and OV.

Недостатки гибридного связующего по п.37 формулы изобретения: пластики на его основе недостаточно водостойки и гигроскопичны, а при температурах 50±5°С выделяют этиловый спирт, ацетон, толуол, фенол, анилин, бутиловый спирт, формальдегид, эпихлоргидрин, а при горении еще и аммиак, углекислый газ, водяные пары, фосфорные и хлористые ангидриды и др.The disadvantages of the hybrid binder according to clause 37 of the claims: plastics based on it are not waterproof enough and hygroscopic, and at temperatures of 50 ± 5 ° C ethanol, acetone, toluene, phenol, aniline, butyl alcohol, formaldehyde, epichlorohydrin are isolated, and when burning, and ammonia, carbon dioxide, water vapor, phosphoric and chloride anhydrides, etc.

При введении дискретных нитевидных кристаллов Cr, и/или Cr2О3, и/или CrO3 более 18 мас.ч. гибридное связующее по п.37 формулы изобретения становится нетехнологичным при переработке, при его отверждении образуется много пор (до 25-30%), что резко ухудшает эксплуатационные характеристики пластиков на его основе.With the introduction of discrete whiskers of Cr, and / or Cr 2 About 3 , and / or CrO 3 more than 18 wt.h. the hybrid binder according to claim 37 of the claims becomes non-technological during processing, when it is cured, a lot of pores are formed (up to 25-30%), which sharply affects the performance of plastics based on it.

Пластики же на основе гибридного связующего по п.37 формулы изобретения с добавками НК из оксидов хрома, вводимых в малых количествах (до 2 мас.ч.), не обеспечивают улучшения физико-механических и теплофизических свойств пластиков в необходимых пределах.Plastics based on a hybrid binder according to claim 37 with additives of chromium oxides introduced in small quantities (up to 2 parts by weight) do not provide improvement in the physicomechanical and thermophysical properties of plastics within the required limits.

Кроме того, введение в гибридное связующее по п.37 формулы изобретения в количествах более 18 мас.ч. НК из оксидов хрома значительно ускоряет отверждение связующего и увеличивает его вязкость, что обуславливает значительные технологические трудности при его переработке в "препреги" и далее в конструкционные изделия на его основе.In addition, the introduction of a hybrid binder according to clause 37 of the claims in amounts of more than 18 parts by weight NC made of chromium oxides significantly accelerates the curing of the binder and increases its viscosity, which leads to significant technological difficulties in its processing into “prepregs” and further into structural products based on it.

Эффективность применения гибридного связующего по п.38 формулы изобретенияThe effectiveness of the hybrid binder according to § 38 of the claims

Нитевидные кристаллы из железа (Fe) и ее оксидов (FeO, Fe2O3, Fe3O4) вводятся в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения в количестве 2-18 мас.ч. с целью получения на его основе и тканных наполнителей пластиков со специальными свойствами:The whiskers of iron (Fe) and its oxides (FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) are introduced into the hybrid binder according to claim 38 in an amount of 2-18 parts by weight with the aim of obtaining on its basis and woven fillers of plastics with special properties:

- получение ферритных пластиков и/или покрытий для них, применяемых в качестве магнитных материалов, используемых в электронике, радиотехнике, радиолокации и других отраслях техники; для этих целей в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения вводятся нитевидные кристаллы оксида железа Fe2О3.- obtaining ferritic plastics and / or coatings for them, used as magnetic materials used in electronics, radio engineering, radar and other industries; for these purposes, whiskers of iron oxide Fe 2 O 3 are introduced into the hybrid binder of claim 38.

Fe2О3 - амфотерный оксид, существует в виде нескольких кристаллических модификаций: губчатого железа, карбонильного железа и др. Вводятся они в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения обычно совместно с другими оксидами и/или нитридами металлов и оксидами кремния.Fe 2 O 3 is an amphoteric oxide, exists in the form of several crystalline modifications: sponge iron, carbonyl iron, etc. They are introduced into the hybrid binder according to claim 38, usually together with other metal oxides and / or metal nitrides and silicon oxides.

Одновременно с этим нитевидные кристаллы из оксида железа Fe2О3 могут вводиться в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения и с целью повышения прочности и жесткости пластиков на его основе, в основном вибропрочности, прочности на растяжение и сжатие и особенно прочности на изгиб, межслоевой сдвиг и отрыв.At the same time, whiskers of iron oxide Fe 2 O 3 can be introduced into the hybrid binder according to claim 38 and in order to increase the strength and stiffness of plastics based on it, mainly vibration strength, tensile and compressive strength, and especially bending strength, interlayer shift and separation.

Одновременно с этим мелкодисперсные нитевидные кристаллы из Fe2O3 могут использоваться в гибридном связующем по п.37 формулы изобретения в качестве пигментов для получения на его основе пластиков черного цвета, а в сочетании с оксидами хрома Cr2О3 - темно-зеленого цвета, а в сочетании с оксидами CrO3 - темно-красного цвета.At the same time, finely dispersed whiskers of Fe 2 O 3 can be used in the hybrid binder according to claim 37 as pigments to obtain black plastics on its basis, and in combination with chromium oxides Cr 2 O 3 - dark green, and in combination with CrO 3 oxides - dark red.

Одновременно с этим гибридное связующее по п.38 формулы изобретения с добавками оксидов хрома может использоваться для создания железисто-хромистых покрытий, применяемых для повышения термостойкости и термостабильности конструкционных композитов, используемых при изготовлении стволов дымовых труб, пусковых контейнеров и других изделий.At the same time, the hybrid binder according to claim 38 with the addition of chromium oxides can be used to create iron-chromium coatings used to increase the heat resistance and thermal stability of structural composites used in the manufacture of chimney trunks, launch containers and other products.

Для этих целей наиболее эффективно использование нитевидных кристаллов из карбонильного железа, получаемого при термическом разложении пентокарбонида железа; это железо отличается особой чистотой и высокой дисперсностью (до 10 мкм).For these purposes, it is most effective to use whiskers of carbonyl iron obtained by thermal decomposition of iron pentocarbonide; this iron is very clean and highly dispersed (up to 10 microns).

Особенно эффективно применение этих нитевидных кристаллов для получения пластиковых сердечников электромагнитов и для изготовления пластиков с особыми свойствами: например, высокой стойкостью к радиации и старению, а также высокими электрическими, электростатическими, электромагнитными и другими характеристиками.The use of these whiskers is especially effective for the production of plastic cores of electromagnets and for the manufacture of plastics with special properties: for example, high resistance to radiation and aging, as well as high electrical, electrostatic, electromagnetic and other characteristics.

Fe3O4 - смешанный оксид, черные тугоплавкие нитевидные кристаллы с размерами до 300 мкм; наиболее эффективно их введение в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения для получения на его основе и полифеновых (или капроновых) тканей типа ТЭМС-к(п) теплозащитных пластиков, обладающих высокими физическими, теплофизическими, электростатическими, теплозащитными и физико-механическими характеристиками, и одновременно стойкими к воздействию агрессивных сред: любых углеводородных растворителей, масел, смазок, средств ДДД, SIO и других агрессивных сред.Fe 3 O 4 - mixed oxide, black refractory whiskers with sizes up to 300 microns; the most effective is their introduction into a hybrid binder according to claim 38 to obtain polyphene (or kapron) fabrics of the type TEMS-k (p) heat-protective plastics having high physical, thermophysical, electrostatic, heat-shielding and physico-mechanical characteristics, and at the same time resistant to aggressive environments: any hydrocarbon solvents, oils, greases, DDD, SIO and other aggressive environments.

Кроме того, пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения с добавками нитевидных кристаллов Fe3O4 и тканей ТЭМС-к(п) имеют высокие сдвиговые, отрывные и изгибные характеристики, не накапливают на своих поверхностях зарядов статического электричества, то есть являются хорошими антистатиками, обладающими антистатическим действием в течение 20 лет.In addition, plastics based on the hybrid binder according to claim 38 with the addition of Fe 3 O 4 whiskers and TEMC-k (p) fabrics have high shear, tear-off, and bend characteristics, and do not accumulate static charges on their surfaces, i.e. are good antistatic agents with antistatic effect for 20 years.

FeO - основной оксид железа, нитевидные кристаллы черного цвета с дисперсностью до 100 мкм с широкой областью гомогенности; вводятся в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения для получения на его основе и тканных наполнителей ТЭМС-к(п) теплозащитных пластиков с высокой однородной структурой (без пор, трещин, вздутий и других дефектов), обладающих одновременно высокими сублимирующими, тепло-огнезащитными, антистатическими и физико-механическими характеристиками, особенно сдвиговой и трансверсальной прочностью.FeO - basic iron oxide, black whiskers with a dispersion of up to 100 microns with a wide homogeneity region; are introduced into the hybrid binder according to claim 38 of the claims to obtain, on its basis, tissue fillers TEMS-k (p) heat-protective plastics with a high homogeneous structure (without pores, cracks, swellings and other defects) that have simultaneously high sublimation, heat and fire-retardant , antistatic and physico-mechanical characteristics, especially shear and transverse strength.

Основные свойства нитевидных кристаллов из оксидов железа имеют следующие характеристики:The main properties of whiskers of iron oxides have the following characteristics:

- плотность, г/см3 - 7,85;- density, g / cm 3 - 7.85;

- температура плавления, К - 1813;- melting point, K - 1813;

- разрушающее напряжение при изгибе, ГПа - 13,05;- destructive stress during bending, GPa - 13.05;

- модуль упругости, ГПа - 199-200;- modulus of elasticity, GPa - 199-200;

- твердость - 9-10.- hardness - 9-10.

Даже в малых дозах (2-5 мас.ч.) нитевидные кристаллы из оксидов железа могут играть роль каталитически активных структурообразователей в гибридном связующем по п.38 формулы изобретения; нитевидные кристаллы из оксидов железа при отверждении гибридного связующего регулируют размеры и количество образующихся элементов надмолекулярной структуры гибридного связующего и за счет этого улучшают физические, теплофизические, теплозащитные, электростатические, физико-механические и другие характеристики на его основе.Even in small doses (2-5 parts by weight), whiskers of iron oxides can play the role of catalytically active structure-forming agents in a hybrid binder according to claim 38; whiskers of iron oxides during curing of the hybrid binder regulate the size and number of the formed elements of the supramolecular structure of the hybrid binder and thereby improve the physical, thermophysical, heat-shielding, electrostatic, physico-mechanical and other characteristics based on it.

Одновременно с этим введение в гибридное связующее по п.38 формулы изобретения нитевидных кристаллов из оксидов железа позволяет повысить жизнеспособность гибридного связующего и "препрегов" на его основе в 2-3,5 раза, что способствует технологичности и экономичности производства пластиков на основе этих "препрегов".At the same time, the introduction into the hybrid binder according to claim 38 of the invention of whiskers of iron oxides can increase the viability of the hybrid binder and "prepregs" based on it by 2-3.5 times, which contributes to the manufacturability and economy of the production of plastics based on these "prepregs "

Гибридное связующее по п.38 формулы изобретения допускает несколько видов отверждения:The hybrid binder according to claim 38 of the claims allows several types of curing:

- термохимическое отверждение пластиков, которое осуществляется обычно при конвективном нагреве их в термопечах, чаще всего электрических, автоклавах, при контактном нагреве в пресс-формах и др.;- thermochemical curing of plastics, which is usually carried out by convectively heating them in thermal furnaces, most often electric, autoclaves, by contact heating in molds, etc .;

- индукционное высокочастотное отверждение;- induction high-frequency curing;

- отверждение гибридного связующего при пропускании через него электрического тока;- curing the hybrid binder by passing an electric current through it;

- радиационное отверждение, которое позволяет производить отверждение ее при минусовых температурах, в воде, в вакууме (например, в космосе); процесс радиационного отверждения гибридного связующего можно производить при низких температурах и не требует нагрева; уровень энергии, необходимый для радиационного отверждения гибридного связующего, в 3-4 раза ниже, чем для обычного термохимического; в частности, при радиационном отверждении гибридного связующего по п.38 формулы изобретения энергетические затраты составляют всего 21-27 кДж/моль.- radiation curing, which allows it to be cured at sub-zero temperatures, in water, in vacuum (for example, in space); the process of radiation curing a hybrid binder can be performed at low temperatures and does not require heating; the energy level required for radiation curing the hybrid binder is 3-4 times lower than for conventional thermochemical; in particular, in the radiation curing of a hybrid binder according to claim 38, the energy costs are only 21-27 kJ / mol.

Высокоинтенсивное воздействие при радиационном отверждении дает возможность более полно и на новом качественном уровне (густосетчатое сшивание, образование химических и других адгезионных связей гибридного связующего с другими компонентами) осуществить структуирование полимера и улучшить его свойства, например, получить беспористые пластики повышенной чистоты.High-intensity exposure during radiation curing makes it possible to more fully and at a new qualitative level (densely crosslinked, the formation of chemical and other adhesive bonds of the hybrid binder with other components) structure the polymer and improve its properties, for example, to obtain non-porous plastics of high purity.

Для отверждения гибридного связующего по п.38 формулы изобретения необходима доза 0,6-1,8 МГр.For curing the hybrid binder according to claim 38, a dose of 0.6-1.8 MGy is required.

На процессы радиационной полимеризации гибридного связующего существенное влияние оказывает смола-пластификатор ДЭГ-1 и добавки - нитевидные кристаллы из оксидов железа, а также смола-отвердитель СФ-340А.The radiation-polymerization of the hybrid binder is significantly affected by the DEG-1 resin plasticizer and additives — whiskers from iron oxides, as well as the SF-340A resin hardener.

На поведение гибридного связующего по п.38 формулы изобретения при его радиационном отверждении влияют типы стекловолокнистого и других наполнителей, а также типы их замасливателей и аппретов.The behavior of the hybrid binder according to claim 38 of the claims during its radiation curing is influenced by the types of fiberglass and other fillers, as well as the types of their lubricants and sizing.

Например, находящиеся в их составах оксиды и нитриды бора способны поглощать большие дозы радиационной энергии (около 1,5-3 МГр), вследствие чего резко в 3,5 раза увеличиваются дозы облучения гибридного связующего с такими наполнителями.For example, the boron oxides and nitrides in their compositions are capable of absorbing large doses of radiation energy (about 1.5-3 MGy), as a result of which the doses of irradiation of the hybrid binder with such fillers increase sharply by 3.5 times.

Это осложняет технологический процесс отверждения, а также требует введения в гибридное связующее стабилизирующих добавок, снижающих уровень доз облучения, и одновременно ухудшает ряд физико-механических (в основном сдвиговых, отрывных и изгибных) свойств отвержденного композита.This complicates the curing process, and also requires the introduction of stabilizing additives into the hybrid binder, which reduce the level of radiation doses, and at the same time worsens a number of physicomechanical (mainly shear, tear-off, and bend) properties of the cured composite.

Для алюмоборосиликатного бесщелочного стекла марки АБС (табл.3), имеющего в своем составе до 10% оксида бора (Br2О3), предназначенного для изготовления ответственных конструкций из стеклопластиков типа СКН, а также кислотостойких стекол марок Е (рецептуры США) с содержанием оксида бора до 7-8%, проведение радиационного отверждения гибридного связующего по п.38 формулы изобретения нецелесообразно, поскольку в условиях более интенсивного облучения начинается деструкция пластиков на его основе, вследствие чего ухудшаются и свойства пластиков.For aluminum-borosilicate alkali-free glass of the ABS brand (Table 3), which incorporates up to 10% boron oxide (Br 2 O 3 ), intended for the manufacture of critical structures made of fiberglass type SKN, as well as acid-resistant glass E grades (US formulations) containing boron oxide up to 7-8%, the radiation curing of the hybrid binder according to claim 38 is not practical, since under more intense irradiation, the destruction of plastics based on it begins, and as a result, the properties of plastics deteriorate.

Наиболее эффективно использование гибридного связующего по п.38 формулы изобретения для получения пластиков на основе тканей ТЭМС-к(п). Они имеют (в сравнении с другими наполнителями) более высокие теплофизические, электростатические и теплозащитные характеристики (табл.62-64).The most effective is the use of a hybrid binder according to claim 38 of the claims to obtain plastics based on TEMC-k tissues (p). They have (in comparison with other fillers) higher thermophysical, electrostatic and heat-shielding characteristics (Tables 62-64).

Таблица 62
Теплофизические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 62
Thermophysical properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 38 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Материал пластикаPlastic material Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Теплопроводность, Вт/м·градThermal conductivity, W / m Теплоемкость, кДж/кг·градHeat capacity, kJ / kg Температуропроводность, ·103, м2/часThermal diffusivity, · 10 3 , m 2 / hour Гибридное связующее по п.38 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 38 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-p fabric (50-60 parts by weight) 1,8-1,91.8-1.9 0,3-0,350.3-0.35 1,2-1,251.2-1.25 1,4-1,411.4-1.41 Гибридное связующее по п.38 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 38 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-k fabric (50-60 parts by weight) 1,3-1,451.3-1.45 0,24-0,250.24-0.25 1.26-1,281.26-1.28 1,55-1,81.55-1.8

Таблица 63
Электростатические свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 63
The electrostatic properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 38 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Материал пластикаPlastic material Удельное поверхностное сопротивление, ·105, ОмSurface resistivity, · 10 5 , Ohm Удельное объемное сопротивление, ·104, Ом·смThe specific volume resistance, · 10 4 , Ohm · cm Гибридное связующее по п.37 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 37 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-p fabric (50-60 parts by weight) 1,8-1,851.8-1.85 5,2-5,55.2-5.5 Гибридное связующее по п.37 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 37 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-k fabric (50-60 parts by weight) 2,7-2,82.7-2.8 5,9-6,15.9-6.1

Таблица 64
Теплозащитные свойства пластиков на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п)
Table 64
Thermal protective properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 38 of the claims and TEMS-k fabrics (p)
Материал пластикаPlastic material Тепловой поток, ·106, Вт/м2 Heat flux, · 10 6 , W / m 2 Скорость теплового потока, мм/секHeat flow rate, mm / s Средний унос материала по термодатчику, мм/секAverage ablation of material by a temperature sensor, mm / s Средний унос материала по потере веса, мм/секThe average ablation of material by weight loss, mm / sec Тепловое сопротивление, сек/(кг/м2)2 Thermal resistance, sec / (kg / m 2 ) 2 Эффективная энтальпия, ·106, Дж/кгEffective enthalpy, · 10 6 , J / kg Температура сублимации, °СSublimation temperature, ° С Гибридное связующее по п.38 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-п (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 38 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-p fabric (50-60 parts by weight) 3,53,5 500500 0,70.7 0,650.65 2,52,5 3,13,1 650-750650-750 Гибридное связующее по п.38 формулы изобретения (40-50 мас.ч.) + ткань ТЭМС-к (50-60 мас.ч.)The hybrid binder according to claim 38 of the claims (40-50 parts by weight) + TEMS-k fabric (50-60 parts by weight) 3,53,5 500500 0,50.5 0,50.5 4,34.3 4,54,5 350-450350-450

Пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют и другие преимущества (в сравнении с пластиком - прототипом):Plastics based on a hybrid binder according to claim 38 of the claims and TEMS-k fabrics (p) have other advantages (in comparison with prototype plastic):

- водопоглощение в течение 24 часов, % - 0,2-0,3;- water absorption within 24 hours,% - 0.2-0.3;

- коэффициент трения скольжения пары: теплозащитное покрытие - антифрикционное покрытие того же состава, но с добавками оксида сурьмы - 0,091-0,095;- slip coefficient of friction of the pair: heat-resistant coating - antifriction coating of the same composition, but with the addition of antimony oxide - 0,091-0,095;

- радиационная стойкость при γ-облучении дозой 0,1 Мрад (за исключением пластиков на основе боросодержащих волокон - борных, алюмоборосиликатных (типа АБС), американских стеклянных волокон состава Е и других боросодержащих волокон (табл.3).- radiation resistance during γ-irradiation with a dose of 0.1 Mrad (with the exception of plastics based on boron-containing fibers - boron, aluminoborosilicate (type ABS), American glass fibers of composition E and other boron-containing fibers (Table 3).

Пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения подвергаются старению: при старении в условиях длительного хранения при температурах ±50°С и влажности до 98% снижаются следующие характеристики пластиков:The plastics based on the hybrid binder according to claim 38 of the formula of the invention undergo aging: during aging under long-term storage conditions at temperatures of ± 50 ° C and humidity up to 98%, the following characteristics of plastics decrease:

- физико-механические - на 5-10%;- physical and mechanical - by 5-10%;

- теплофизические - на 10-15%;- thermophysical - by 10-15%;

- теплозащитные - на 15-20%;- heat-shielding - by 15-20%;

- электрические и электростатические - на 20-30%;- electrical and electrostatic - by 20-30%;

- межслоевые сдвиговые и отрывные характеристики - на 20-40%.- interlayer shear and separation characteristics - by 20-40%.

Пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) хорошо перерабатываются в конструкционные изделия любыми методами намотки: ПН, ППН, СН, КППН и комбинированными методами намотки.Plastics based on a hybrid binder according to claim 38 and TEMS-k (p) fabrics are well processed into structural products by any winding methods: PN, PPN, SN, KPPN and combined winding methods.

Режимы переработки гибридного связующего по п.38 формулы изобретения в "препреги" из тканей ТЭМС-к(п) и далее методами намотки в конструкционные изделия идентичны режимам, представленным в табл.14. Пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) могут изготавливаться и методом прессования по следующему режиму:The processing modes of the hybrid binder according to claim 38 of the claims into “prepregs” from TECS-k (p) fabrics and then by winding into structural products are identical to the modes shown in Table 14. Plastics based on a hybrid binder according to claim 38 of the claims and TEMS-k (p) fabrics can also be manufactured by pressing in the following mode:

- рекомендуемое давление прессования, МПа - 3-3,5;- recommended pressing pressure, MPa - 3-3.5;

- давление прессования должно создаваться при достижении плитами пресса температуры, °С - 80-130;- the pressing pressure should be created when the plates reach the temperature, ° С - 80-130;

- скорость подъема температуры от 70 до 180-200°С, мин - 3-5;- the rate of temperature rise from 70 to 180-200 ° C, min - 3-5;

- температура прессования, °С - 160-200;- pressing temperature, ° С - 160-200;

- время выдержки пакета пластика при температурах прессования, мин:- the exposure time of the plastic bag at pressing temperatures, min:

толщиной до 1 мм, не менее - 25,up to 1 mm thick, not less than 25,

толщиной более 1 мм, не менее - 20 на 1 мм толщины.more than 1 mm thick, not less than 20 per 1 mm of thickness.

Пластики на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) имеют достаточно высокую прочность при межслоевом отрыве - 60-300 МПа и сдвиге - 10-80 МПа, другие же физико-механические характеристики пластиков этого типа имеют заниженные характеристики (в сравнении с силовыми стекло-угле-боро-органопластиками):The plastics based on the hybrid binder according to claim 38 and the TEMS-k (p) fabrics have a sufficiently high strength with an interlayer separation of 60-300 MPa and a shear of 10-80 MPa, while other physical and mechanical characteristics of plastics of this type have underestimated characteristics (in comparison with power glass-carbon-boron-organoplastics):

- разрушающее напряжение при растяжении в направлении армирования, МПа - 140-160;- ultimate tensile stress in the direction of reinforcement, MPa - 140-160;

- разрушающее напряжение при изгибе, МПа - 110-140;- destructive stress during bending, MPa - 110-140;

- разрушающее напряжение при смятии, МПа - 130-140;- destructive stress during crushing, MPa - 130-140;

- разрушающее напряжение при отрыве, ГПа, не менее:- breaking stress at separation, GPa, not less than:

от стеклопластиков типа СКН-21 - 20-25;from fiberglass type SKN-21 - 20-25;

от стеклопластиков типа СКН-24 - 30-45.from fiberglass type SKN-24 - 30-45.

Приведенные выше данные свойств пластиков на основе гибридного связующего по п.38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) показывают, что они могут быть использованы в качестве теплозащитных покрытий для изделий из стекло-угле-боро-органопластиков от высокотемпературных газодинамических прогревов, и антистатических для защиты поверхностей изделий от возникновения и накопления зарядов статического электричества.The above data on the properties of plastics based on a hybrid binder according to claim 38 and TEMS-k (p) fabrics show that they can be used as heat-protective coatings for glass-carbon-boron-organoplastics products from high-temperature gas-dynamic heating, and antistatic to protect the surfaces of products from the occurrence and accumulation of charges of static electricity.

Все пластики на основе гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения и тканей ТЭМС-к(п) могут подвергаться следующей механической обработке: токарная обработка, шлифование, сверление, резание инструментами, оснащенными твердыми сплавами марки ВК, и др.All plastics based on hybrid binders according to claims 1-38 of the claims and TEMS-k (p) fabrics can be subjected to the following machining: turning, grinding, drilling, cutting with tools equipped with VK hard alloys, etc.

Проведенные выше исследования свойств гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения показали, что их характеристики зависят не только от состава и количества входящих в связующее компонентов и вводимых в них добавок - антипиренных, углеродографитовых, порошковых из оксидов и нитридов металлов, дискретных, из нитевидных кристаллов и их смесей, но и от способов их приготовления, а также от способов их переработки методами пропитки в "препреговые" наполнители и от способов переработки "препреговых" наполнителей методами намотки в конструкционные изделия.The above studies of the properties of hybrid binders according to claims 1-38 of the claims have shown that their characteristics depend not only on the composition and amount of the constituent components and the additives introduced into them - flame retardant, carbon-graphite, powder from metal oxides and nitrides, discrete , from whiskers and their mixtures, but also from the methods of their preparation, as well as from the methods of their processing by impregnation methods into "prepreg" fillers and from methods of processing "prepreg" fillers by winding methods into product items.

В одних случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.1-8 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с повышенными теплофизическими и теплозащитными характеристиками (в сравнении с пластиком-прототипом на основе гибридного связующего по авт. свид. №1036730А).In some cases, for example, based on hybrid binders according to claims 1-8 and tissue fillers, plastics with enhanced thermal and heat-shielding characteristics are obtained (in comparison with a prototype plastic based on a hybrid binder according to author certificate No. 1036730A )

В других случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.9-12 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с улучшенными электрическими и электростатическими (антистатическими) показателями при высокой термопрочности и термостойкости.In other cases, for example, based on hybrid binders according to claims 9-12 and tissue fillers, plastics with improved electrical and electrostatic (antistatic) characteristics are obtained with high heat resistance and heat resistance.

В третьих случаях, например, на основе гибридного связующего по п.13 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с повышенной жизнеспособностью (табл.65).In third cases, for example, based on the hybrid binder according to claim 13 of the claims and tissue fillers, plastics with increased viability are obtained (Table 65).

Таблица 65
Жизнеспособность гибридных связующих в зависимости от температуры и примененных наполнителей
Table 65
Hybrid binder viability versus temperature and excipients used
Наименование показателяName of indicator Значения показателей гибридных связующихHybrid Binder Performance Values Температура, КTemperature, K 293293 313313 353353 393393 413413 423423 Температура, °СTemperature ° C 20twenty 4040 8080 120120 140140 160160 Жизнеспособность гибридного связующего по п.1 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 1 5-6 суток5-6 days 3 суток3 days 120 минут120 minutes 150 минут150 minutes 8 минут8 minutes 4 минуты4 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.п.2-8 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claims 2-8 5 суток5 days 2 суток2 days 90 минут90 minutes 9 минут9 minutes 4-5 минут4-5 minutes 3 минуты3 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.9 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 9 6 суток6 days 4 суток4 days 150 минут150 minutes 180 минут180 minutes 12 минут12 minutes 10 минут10 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.10 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 10 8 суток8 days 5 суток5 days 180 минут180 minutes 210 минут210 minutes 15 минут15 minutes 13 минут13 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.п.11-12 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claims 11-12 5-6 суток5-6 days 4 суток4 days 130 минут130 minutes 160 минут160 minutes 12 минут12 minutes 8 минут8 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.п.13-18 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claims 13-18 20-25 суток20-25 days 9-10 суток9-10 days 300-360 минут300-360 minutes 40-45 минут40-45 minutes 20-24 минут20-24 minutes 10-12 минут10-12 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.п.19-24 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claims 19-24 5-5,5 суток5-5.5 days 2-2,5 суток2-2.5 days 100-110 минут100-110 minutes 10-12 минут10-12 minutes 5-7 минут5-7 minutes 3-3,5 минут3-3.5 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.25 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 25 5,5 суток5.5 days 3,5 суток3.5 days 95 минут95 minutes 9,5 минут9.5 minutes 6 минут6 minutes 4 минуты4 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.п.26-27 ф.и.The viability of the hybrid binder according to PP.26-27 6-7 суток6-7 days 3-4 суток3-4 days 150 минут150 minutes 20 минут20 minutes 15 минут15 minutes 10 минут10 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.28 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 28 8-9 суток8-9 days 5-6 суток5-6 days 200 минут200 minutes 30 минут30 minutes 20 минут20 minutes 15 минут15 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.29 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 29 5-6 суток5-6 days 3,5-4,5 суток3.5-4.5 days 160 минут160 minutes 30 минут30 minutes 20 минут20 minutes 15 минут15 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.30 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 30 4,5 суток4,5 days 3-4 суток3-4 days 120 минут120 minutes 25 минут25 minutes 18 минут18 minutes 13 минут13 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.31 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 31 4,6 суток4.6 days 3,5-4,5 суток3.5-4.5 days 115 минут115 minutes 20 минут20 minutes 17 минут17 minutes 12 минут12 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.32 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 32 25-30 суток25-30 days 10-12 суток10-12 days 360-420 минут360-420 minutes 45-50 минут45-50 minutes 24-26 минут24-26 minutes 15-20 минут15-20 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.33 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 33 5-6 суток5-6 days 4-5 суток4-5 days 130 минут130 minutes 30 минут30 minutes 20-25 минут20-25 minutes 13-18 минут13-18 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.34 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 34 7-8 суток7-8 days 5-6 суток5-6 days 140 минут140 minutes 35-40 минут35-40 minutes 25-30 минут25-30 minutes 20-25 минут20-25 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.35 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 35 8-9 суток8-9 days 5-6 суток5-6 days 200 минут200 minutes 40-45 минут40-45 minutes 35-40 минут35-40 minutes 30-35 минут30-35 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.36 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 36 5-6 суток5-6 days 2-3 суток2-3 days 115-120 минут115-120 minutes 12-15 минут12-15 minutes 7-9 минут7-9 minutes 4-5 минут4-5 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.37 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 37 6,5 суток6.5 days 4 суток4 days 125 минут125 minutes 20 минут20 minutes 10 минут10 minutes 7 минут7 minutes Жизнеспособность гибридного связующего по п.38 ф.и.The viability of the hybrid binder according to claim 38 8-12 суток8-12 days 5-8 суток5-8 days 250 минут250 minutes 50-60 минут50-60 minutes 40-50 минут40-50 minutes 35-40 минут35-40 minutes

В иных случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.14-18 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с повышенной жизнеспособностью и огнестойкостью при достаточно высоких теплозащитных характеристиках.In other cases, for example, based on hybrid binders according to claims 14 to 18 of the claims and tissue fillers, plastics with increased viability and fire resistance with sufficiently high heat-shielding characteristics are obtained.

В четвертых случаях, например, на основе гибридного связующего по п.19 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с высокими электрическими, антистатическими и теплозащитными свойствами.In the fourth cases, for example, based on the hybrid binder according to claim 19 and tissue fillers, plastics with high electrical, antistatic and heat-shielding properties are obtained.

В пятых случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.20-24 формулы изобретения и тканных наполнителей типа ТЭМС-к(п), получают теплозащитные пластики с повышенными антистатическими и электрическими характеристиками при повышенной огнестойкости и термопрочности.In the fifth cases, for example, on the basis of hybrid binders according to claims 20-24 of the claims and tissue fillers of the type TEMS-k (p), heat-protective plastics with increased antistatic and electrical characteristics are obtained with increased fire resistance and heat resistance.

В шестых случаях, например, на основе гибридного связующего по п.25 формулы изобретения и тканных наполнителей типа ТЭМС-к(п), получают пластики с высокой износостойкостью при повышенных показателях по огне-пожаростойкости.In six cases, for example, based on the hybrid binder according to claim 25 of the claims and tissue fillers of the type TEMS-k (p), plastics with high wear resistance are obtained at high fire and fire resistance indices.

В седьмых случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.26-29 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с высокой вибропрочностью и высокими межслоевыми характеристиками - трансверсальной и сдвиговой прочностью при повышенной теплостойкости и термостабильности.In the seventh cases, for example, based on hybrid binders according to items 26-29 of the claims and tissue fillers, plastics with high vibration resistance and high interlayer characteristics — transverse and shear strength with increased heat resistance and thermal stability are obtained.

В восьмых случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.29-33 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с высокой ударной вязкостью и межслоевой прочностью, а также с высокими антистатическими и теплозащитными свойствами и износостойкостью.In eighth cases, for example, based on hybrid binders according to claims 29-33 and tissue fillers, plastics with high impact strength and interlayer strength, as well as with high antistatic and heat-protective properties and wear resistance, are obtained.

В девятых случаях, например, на основе гибридных связующих по п.п.34-38 формулы изобретения и тканных наполнителей, получают пластики с высокой теплостойкостью, термостабильностью и ударной вязкостью, а также с высокой прочностью на сдвиг, отрыв и изгиб.In ninth cases, for example, based on hybrid binders according to claims 34-38 and tissue fillers, plastics with high heat resistance, thermal stability and impact strength, as well as with high shear, tear and bend strength, are obtained.

Все представленные в данном описании гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения обладают высокой универсальностью и технологичностью: они могут быть использованы для пропитки любых нитяных, тканных и комбинированных наполнителей (табл.66), с любыми структурами переплетения нитей в тканных наполнителях и с любыми известными в настоящее время аппретами, замасливателями и сополимерами, и с любыми антипиренными, антистатическими и металлическими добавками из оксидов и нитридов металлов и соединений кремния (SiQ2, SiC и др.), а также сажей и углеродографитовыми смесями.All of the hybrid binders presented in this description according to claims 1-38 of the claims are highly versatile and adaptable: they can be used to impregnate any filament, woven, and combined fillers (Table 66), with any weave structures in woven fillers and any currently known coupling agents, lubricants and copolymers, and any flame retardants, and antistatic additives of metal oxides and metal nitrides and silicon compounds (SiQ 2, SiC, etc.) as well as soot and uglerodografitovymi mixtures.

В сочетании с разными наполнителями, например, стекло-органопластиковыми (табл.66), гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения могут быть использованы для изготовления любых пластиковых конструкционных изделий с применением любых способов намотки и/или прессования, в том числе и комбинированных с применением комбинаций "мокрой" и "сухой" намоток, а также их разновидностей: прямой тканевой намотки (ПТН), спиральной намотки (СН), продольно-поперечной намотки (ППН), косоугольно-продольно-поперечной намотки (КППН), косоугольно-спиральной намотки (КСН) и любых их комбинаций.In combination with various fillers, for example, glass-organoplastic (Table 66), hybrid binders according to claims 1-38 of the claims can be used for the manufacture of any plastic structural products using any winding and / or pressing methods, including the number of combined with the use of combinations of wet and dry windings, as well as their varieties: direct fabric winding (PTN), spiral winding (SN), longitudinally-transverse winding (PPN), oblique-longitudinally-transverse winding (KPPN) oblique spiral winding (SPL) and any combination thereof.

Таблица 66
Физико-механические характеристики комбинированного стекло-органопластика на основе "препреговой" стекло-органоткани марки Т-42-78 и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения при температуре 20±1°С
Table 66
Physico-mechanical characteristics of combined glass-organoplastics based on "prepreg" glass-organotissue of T-42-78 brand and hybrid binder according to claim 1 at a temperature of 20 ± 1 ° C
Название характеристикиFeature Name Среднее значение характеристикиThe average value of the characteristic Коэффициент вариации, %The coefficient of variation, % Предел прочности на растяжение материала пластика по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material in the weft, kgf / mm 2 42,642.6 4,84.8 Предел прочности на растяжение материала пластика по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material on the basis, kgf / mm 2 69,569.5 5,45,4 Модуль упругости материала пластика по утку, кгс/мм2 The elastic modulus of the plastic material in the weft, kgf / mm 2 20752075 4,14.1 Модуль упругости материала пластика по основе, кгс/мм2 The elastic modulus of the plastic material based, kgf / mm 2 30753075 5,35.3 Предел прочности материала пластика при сжатии по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material in compression by weft, kgf / mm 2 24,524.5 5,45,4 Предел прочности материала пластика при сжатии по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material in compression on the basis, kgf / mm 2 25,125.1 6,86.8 Предел прочности материала пластика при изгибе по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material when bending along the weft, kgf / mm 2 28,128.1 3,93.9 Предел прочности материала пластика при изгибе по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material in bending on the basis, kgf / mm 2 50,950.9 4.74.7 Предел прочности материала пластика при смятии по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material during crushing by weft, kgf / mm 2 30,630.6 7.47.4 Предел прочности материала пластика при смятии по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material during crushing on the basis, kgf / mm 2 30,130.1 8,18.1 Предел прочности материала пластика при срезе по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material when cut by a duck, kgf / mm 2 19,919.9 7,17.1 Предел прочности материала пластика при срезе по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material when cutting on the basis, kgf / mm 2 13,213,2 6,86.8 Предел прочности материала пластика при сколе по утку, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material when cleaved by a duck, kgf / mm 2 3,03.0 8,38.3 Предел прочности материала пластика при сколе по основе, кгс/мм2 The tensile strength of the plastic material when cleaved on the basis, kgf / mm 2 3,33.3 6,56.5 Предел прочности материала пластика при межслоевом отрыве, МПаThe tensile strength of the plastic material with interlayer separation, MPa 7575 6,36.3 Предел прочности материала пластика при межслоевом сдвиге по утку, МПаThe tensile strength of the plastic material at the interlayer shear along the weft, MPa 4545 6,46.4 Предел прочности материала пластика при межслоевом сдвиге по основе, МПаThe tensile strength of the plastic material at the interlayer shear on the basis, MPa 4545 6,36.3 Модуль сдвига, кгс/мм2 Shear modulus, kgf / mm 2 395395 6,26.2 Коэффициент ПуассонаPoisson's ratio 0,0860,086 5,45,4 Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 1,561,56 4,34.3

Способы же получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения, способы их переработки в "препреговые" наполнители и способы получения из "препрегов" пластиковых конструкционных изделий, изготавливаемых методами намотки и/или прессования, могут существенно отличаться друг от друга: и в части температурно-скоростных режимов пропитки и намотки, и в части натяжений и нахлестов слоев тканных наполнителей, и в части контактных давлений их прикатки, и в части температурных режимов пропитки и сушки "препреговых" наполнителей, и в части режимов и способов отверждения гибридных связующих, и в части предподготовки отдельных компонентов - добавок, вводимых в гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения.The methods for producing hybrid binders according to claims 1-38 of the claims, the methods for their processing into “prepreg” fillers and the methods for producing plastic construction products made from “prepregs” made by winding and / or pressing methods can differ significantly from each other: and in terms of temperature and speed regimes of impregnation and winding, and in terms of tension and overlap of layers of woven fillers, and in terms of contact pressures of their rolling, and in terms of temperature regimes of impregnation and drying of "prepreg" fillers, and in part p presses and curing processes of hybrid binders in pretreatment portion of the individual components - additives added to the binding of the hybrid p.p.1-38 claims.

В объеме одного патента охарактеризовать даже все предпочтительные варианты способов получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения и способов их переработки в "препреги" и далее в конструкционные изделия из них не представляется возможным.In the scope of one patent, it is not possible to characterize even all preferred variants of methods for producing hybrid binders according to claims 1-38 of the claims and methods for their processing into “prepregs” and further into structural products from them.

Ниже по тексту дается несколько предпочтительных вариантов способов получения гибридных связующих, представленных в описании и формуле изобретения.Below are given several preferred variants of the methods for producing hybrid binders presented in the description and claims.

Вариант 1. Способ получения гибридных связующих по п.п.39-44 формулы изобретенияOption 1. The method of obtaining hybrid binders according to claims 39-44 of the claims

Способ предусматривает последовательное смешивание и растворение друг в друге эпокситрифенольной (ЭТФ), эпоксиалифатической (ДЭГ-1) и резольной фенолформальдегидной (СФ-340А) смол при повышенных температурах.The method involves sequential mixing and dissolving in each other epoxytriphenol (ETF), epoxyaliphatic (DEG-1) and rezol phenol-formaldehyde (SF-340A) resins at elevated temperatures.

Подготовку смол (ЭТФ, ДЭГ-1 и СФ-340А) к смешиванию осуществляют в несколько последовательно связанных между собой технологических операций. Вначале готовят смесь эпоксидных смол ЭТФ и ДЭГ-1, имеющих показатели, представленные в табл.7.The preparation of resins (ETF, DEG-1 and SF-340A) for mixing is carried out in several technological processes connected in series with each other. First, prepare a mixture of epoxy resins ETF and DEG-1, having the parameters shown in table.7.

Обе эти смолы ЭТФ (97-103 мас.ч.) и ДЭГ-1 (9-15 мас.ч.) последовательно или одновременно подают в реактор-смеситель и смешивают там между собой и ацетоно-спирто-толуольной смесью (ацетон - 87-93 мас.ч., спирт этиловый - 43-49 мас.ч., толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13 мас.ч.).Both of these resins are ETF (97-103 parts by weight) and DEG-1 (9-15 parts by weight) are fed sequentially or simultaneously to the reactor-mixer and mixed there with each other and with an acetone-alcohol-toluene mixture (acetone - 87 -93 parts by weight, ethyl alcohol - 43-49 parts by weight, oil and / or coal toluene - 7-13 parts by weight).

Обе смолы (ЭТФ и ДЭГ-1) перед загрузкой в реактор-смеситель раздельно и с разными скоростями подогрева разогревают до температур 180-200°С в специальных плавильных камерах. Эпокситрифенольную смолу ЭТФ разогревают со скоростями разогрева 20-30°С/час. Эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1 разогревают со скоростями разогрева 90-100°С/час. Затем обе разогретые смолы подают в реактор-смеситель и перемешивают между собой при температурах 40-70°С. Смешивание и растворение между собой смол ЭТФ и ДЭГ-1 производится посредством ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, последовательно загружаемых в реактор-смеситель при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:Both resins (ETF and DEG-1) are heated separately up to 180-200 ° С in special melting chambers before loading into the reactor-mixer separately and with different heating rates. ETF epoxytriphenol resin is heated at heating rates of 20-30 ° C / hour. Epoxyaliphatic resin DEG-1 is heated with heating rates of 90-100 ° C / hour. Then both the heated resin are fed into the reactor-mixer and mixed with each other at temperatures of 40-70 ° C. Mixing and dissolving between each other ETF and DEG-1 resins is carried out by means of acetone, ethyl alcohol and oil and / or coal toluene, sequentially loaded into the reactor-mixer in the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13.- toluene oil and / or coal - 7-13.

Смешивание всех вышеназванных компонентов осуществляют в реакторе-смесителе при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемой композиции.Mixing all of the above components is carried out in a reactor-mixer at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the prepared composition.

На следующем этапе в находящиеся в реакторе-смесителе растворенные между собой и органическом ацетоно-спирто-толуольном растворителе смолы ЭТФ и ДЭГ-1 вводят в качестве отвердителя резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А в количестве 31-37 мас.ч. в виде порошковой массы с размером частиц до 3 мм. Вводимая в реактор-смеситель смола СФ-340А должна соответствовать параметрам, указанным в табл.7.At the next stage, the ETF and DEG-1 resins dissolved in the reactor-mixer and the organic acetone-alcohol-toluene solvent resins SF-340A are used as hardener in the amount of 31-37 wt.h. in the form of a powder mass with a particle size of up to 3 mm. Resin SF-340A introduced into the reactor-mixer must comply with the parameters specified in Table 7.

После введения смолы СФ-340А в реактор-смеситель ее смешивают со смолами ЭТФ и ДЭГ-1 и органическим растворителем при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну получаемой композиции связующего.After introducing the SF-340A resin into the reactor-mixer, it is mixed with ETF and DEG-1 resins and an organic solvent at temperatures of 40-70 ° С for 3-6 hours based on one ton of the resulting binder composition.

На следующем этапе в полученную и находящуюся в реакторе-смесителе композицию связующего дополнительно вводят спирто-ацетоновый растворитель с соотношением компонентов 1:2 и перемешивают вновь полученную консистенцию гибридного связующего при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут на одну тонну вновь получаемой композиции с доведением ее плотности до 0,95-1,1 г/см3. Затем осуществляют фильтрацию приготовленной композиции связующего с удалением из нее всех нерастворившихся компонентов посредством фильтра и/или разреженной ткани типа "Эксцельциор" с последующим ее охлаждением до температур 20±1°С и расфасовкой в специальную тару, имеющую средства герметизации, или сливом в ванночку пропиточной машины (фиг.1).At the next stage, an alcohol-acetone solvent with a component ratio of 1: 2 is additionally introduced into the binder composition obtained and located in the reactor-mixer and the newly obtained consistency of the hybrid binder is mixed at temperatures of 40-70 ° С for 30-60 minutes per ton of newly obtained composition bringing its density to 0.95-1.1 g / cm 3 . Then, the prepared binder composition is filtered with the removal of all insoluble components from it by means of a filter and / or rarefied fabric of the "Excelsior" type, followed by cooling to 20 ± 1 ° С and packaging in a special container with sealing means or by pouring it into an impregnation bath machines (figure 1).

Таким образом осуществляется реализация способа получения гибридного связующего по п.1 формулы изобретения. Это связующее хорошо совместимо с различными нитяными и тканными стекло-угле-боро-органонаполнителями разных структур. Усредненные характеристики пластиков на основе вышеназванных наполнителей и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения приведены в табл.16-18.Thus, the implementation of the method for producing a hybrid binder according to claim 1 is carried out. This binder is well compatible with various filament and woven glass-carbon-boron-organofillers of various structures. The average characteristics of plastics based on the above fillers and a hybrid binder according to claim 1 of the claims are given in tables 16-18.

Полученное вышеописанным способом гибридное связующее по п.1 формулы изобретения хорошо совместимо и с капроамидными, и полифеновыми тканными наполнителями типа ТЭМС-к(п).The hybrid binder obtained by the above method according to claim 1 of the claims is well compatible with both caproamide and polyphene tissue fillers of the type TEMC-k (p).

Свойства пластиков на основе этих тканных наполнителей и гибридного связующего по п.1 формулы изобретения приведены в табл.16-18 данного описания.The properties of plastics based on these tissue fillers and hybrid binder according to claim 1 of the claims are given in table 16-18 of this description.

Гибридное связующее по п.1 формулы изобретения хорошо совместимо с добавками, представленными в п.п.2-38 формулы изобретения.The hybrid binder according to claim 1 is well compatible with the additives presented in claims 2-38 of the claims.

Гибридные связующие по п.п.2-38 формулы изобретения обладают широким спектром модифицированных свойств:Hybrid binders according to claims 2-38 of the claims have a wide range of modified properties:

- высокой огнестойкостью (п.п.2-8 формулы изобретения);- high fire resistance (PP.2-8 of the claims);

- высокой электропроводностью и термостойкостью (п.9 формулы изобретения);- high electrical conductivity and heat resistance (paragraph 9 of the claims);

- высокой сдвиговой и трансверсальной прочностью (п.10 формулы изобретения);- high shear and transverse strength (paragraph 10 of the claims);

- высокими электростатическими характеристиками (п.п.11-12 формулы изобретения);- high electrostatic characteristics (claims 11-12 of the claims);

- высокой жизнеспособностью (п.13 формулы изобретения);- high viability (paragraph 13 of the claims);

- высокой жизнеспособностью и огнестойкостью (п.п.14-18 формулы изобретения);- high viability and fire resistance (PP-18 claims);

- высокими электрическими, электростатическими и теплозащитными свойствами (п.19 формулы изобретения);- high electrical, electrostatic and heat-shielding properties (p. 19 claims);

- высокими электрическими, электростатическими, теплозащитными свойствами при высокой огне-пожаростойкости (п.п.20-24 формулы изобретения);- high electrical, electrostatic, heat-shielding properties at high fire-and-fire resistance (claims 20-24);

- высокой огне-износостойкостью и пожаробезопасностью (п.25 формулы изобретения);- high fire-resistance and fire safety (p.25 claims);

- высокой вибростойкостью и огнестойкостью при достаточно высокой термостойкости и термостабильности (п.п.26-27 формулы изобретения);- high vibration resistance and fire resistance with a sufficiently high heat resistance and thermal stability (PP.26-27 of the claims);

- высокой сдвиговой, отрывной и изгибной термопрочностью при достаточно высокой огнестойкости (п.28 формулы изобретения);- high shear, tear-off and bending heat resistance with a sufficiently high fire resistance (paragraph 28 of the claims);

- высокими теплофизическими, электростатическими, теплозащитными и динамическими свойствами (п.п.29-33 формулы изобретения);- high thermophysical, electrostatic, heat-shielding and dynamic properties (paragraphs.29-33 of the claims);

- высокой термостойкостью и термостабильностью, а также высокими антикоррозионными, антистатическими, теплозащитными, сдвиговыми, отрывными и изгибными характеристиками (п.п.34-38).- high heat resistance and thermal stability, as well as high anticorrosive, antistatic, heat-shielding, shear, tear-off and bending characteristics (items 34-38).

Вариант 2. Способ получения гибридных связующих по п.п.45-50 формулы изобретенияOption 2. A method for producing hybrid binders according to claims 45-50 of the claims

Способ предусматривает получение гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения путем последовательного растворения смол ЭТФ, ДЭГ-1 и СФ-340А в два этапа: вначале совместно с ацетоно-спирто-толуольным растворителем с соотношением компонентов 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2), а затем еще совместно со спирто-ацетоновым растворителем с соотношением компонентов 1:2.The method involves obtaining hybrid binders according to claims 1-38 of the claims by sequentially dissolving ETF, DEG-1 and SF-340A resins in two stages: first, together with an acetone-alcohol-toluene solvent with a component ratio of 1: (0.5 -0.6) :( 0.1-0.2), and then still together with an alcohol-acetone solvent with a component ratio of 1: 2.

По этому способу приготавливают смеси близких по составу двух смол ЭТФ и ДЭГ-1, содержащих в своих составах от 13 до 30% эпоксидных групп, от 0,015 до 0,04% массовых долей ионов хлора, от 0,02 до 0,05% массовых долей омыляемого хлора, до 4% массовых долей анилина и фенола и до 1-1,5% массовых долей летучих веществ (табл.7).Using this method, mixtures of two ETF and DEG-1 resins, similar in composition, are prepared, containing from 13 to 30% epoxy groups, from 0.015 to 0.04% mass fractions of chlorine ions, from 0.02 to 0.05 mass% fractions of saponified chlorine, up to 4% of the mass fractions of aniline and phenol and up to 1-1.5% of the mass fractions of volatile substances (Table 7).

Процесс растворения эпоксидных смол ЭТФ и ДЭГ-1 ведут в несколько этапов:The process of dissolution of epoxy resins ETF and DEG-1 is carried out in several stages:

- на первом этапе их подготавливают к смешиванию друг с другом, для этого обе смолы раздельно разогревают до температуры 180-200°С с разными скоростями разогрева: 20-30°С/час - для смолы ЭТФ и 90-100°С/час - для смолы ДЭГ-1;- at the first stage, they are prepared for mixing with each other, for this, both resins are separately heated to a temperature of 180-200 ° C with different heating rates: 20-30 ° C / hour - for ETF resin and 90-100 ° C / hour - for resin DEG-1;

- на втором этапе их заливают в реактор-смеситель (совместно или последовательно) с компонентами органо-ароматического растворителя (ацетоно-спирто-толуольного) со следующим соотношением компонентов, в мас.ч.:- at the second stage, they are poured into the reactor-mixer (together or sequentially) with components of an organo-aromatic solvent (acetone-alcohol-toluene) with the following ratio of components, in parts by weight:

- эпокситрифенольная смола ЭТФ - 97-103;- epoxytriphenol resin ETF - 97-103;

- эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 - 9-15;- epoxyaliphatic resin DEG-1 - 9-15;

- ацетон - 87-93;- acetone - 87-93;

- спирт этиловый - 43-49;- ethyl alcohol - 43-49;

- толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13- toluene oil and / or coal - 7-13

и осуществляют их совместное смешивание в реакторе-смесителе и растворение вместе с растворителем при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну готовящейся консистенции гибридного связующего,and carry out their joint mixing in the reactor-mixer and dissolving together with the solvent at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the prepared consistency of the hybrid binder,

- на третьем этапе в приготовленную таким образом консистенцию смол ЭТФ и ДЭГ-1 вводят кристаллический алюмосиликат натрия в количестве 7-13 мас.ч. и перемешивают в реакторе-смесителе совместно с консистенцией смол ЭТФ, ДЭГ-1 и растворителя при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну готовящегося продукта;- at the third stage, crystalline sodium aluminosilicate in the amount of 7-13 parts by weight is introduced into the thus prepared consistency of ETF and DEG-1 resins and mixed in a reactor-mixer together with the consistency of ETF, DEG-1 resins and solvent at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of product being prepared;

- на четвертом этапе в приготовленный таким образом продукт вводят порошково-кусочную массу резольной фенолформальдегидной смолы СФ-340А и осуществляют смешивание и растворение введенной смолы совместно с ранее введенными компонентами эпоксидных смол ЭТФ и ДЭГ-1 при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну готовящегося продукта;- at the fourth stage, a powdered piece of resole phenol-formaldehyde resin SF-340A is introduced into the product thus prepared and the introduced resin is mixed and dissolved together with the previously introduced components of ETF and DEG-1 epoxy resins at temperatures of 40-70 ° C for 3- 6 hours per ton of product being prepared;

- на пятом этапе приготовления гибридного связующего его фильтруют с удалением всех нерастворившихся компонентов и осуществляют проверку плотности гибридного связующего по показателю "плотность", который должен быть в пределах 0,95-1,1 г/см3, и в случаях завышения показателя "плотность" более 1,1 г/см3 в него дополнительно вводят органический спирто-ацетоновый растворитель в соотношении 1:2 (≈20-30 кг на одну тонну готовящегося продукта) и осуществляют его дополнительное смешивание и растворение с ранее приготовленной консистенцией гибридного связующего в течение 30-60 минут при температурах 40-70°С с последующим его охлаждением и фильтрацией, а в случаях занижения показателя "плотность" гибридного связующего (менее 0,95 г/см3) в него дополнительно вводят 2-5 мас.ч. порошковой массы смолы СФ-340А и осуществляют его смешивание и растворение с ранее приготовленной массой смол ЭТФ, ДЭГ-1 и растворителей при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов с последующим его охлаждением и фильтрацией.- at the fifth stage of preparation of the hybrid binder, it is filtered to remove all insoluble components and the density of the hybrid binder is checked by the "density" indicator, which should be in the range of 0.95-1.1 g / cm 3 , and in cases where the "density" indicator is too high "more than 1.1 g / cm 3 an organic alcohol-acetone solvent is additionally introduced into it in a ratio of 1: 2 (≈20-30 kg per ton of the product to be prepared) and additionally mixed and dissolved with the previously prepared hybrid consistency the binder for 30-60 minutes at temperatures of 40-70 ° C, followed by cooling and filtering, and in cases of underestimation of the "density" of the hybrid binder (less than 0.95 g / cm 3 ), an additional 2-5 wt. hours powder mass of resin SF-340A and mix and dissolve it with a previously prepared mass of ETF, DEG-1 resins and solvents at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, followed by cooling and filtration.

В такой последовательности выполнения технологической операции осуществляются и способы получения гибридных связующих по п.п.32, 35, 38 формулы изобретения. Эти гибридные связующие имеют более высокую жизнеспособность, в 2-3 раза превышающую жизнеспособность гибридного связующего по п.1 формулы изобретения.In such a sequence of technological operations, methods for producing hybrid binders according to claims 32, 35, 38 of the claims are also carried out. These hybrid binders have a higher viability, 2-3 times higher than the viability of the hybrid binder according to claim 1.

Вариант 2 способа получения гибридного связующего по п.13 формулы изобретения может иметь несколько подвариантов.Option 2 of the method of obtaining a hybrid binder according to item 13 of the claims may have several sub-options.

Подвариант 2а. По этому способу в каждую из эпоксидных смол ЭТФ и ДЭГ-1, взятых в соотношении 1:(0,1-0,2), добавляют кристаллические алюмосиликаты натрия в количестве 7-13 мас.ч., вводимых в смолы ЭТФ и ДЭГ-1 в тех же пропорциях, затем смолы ЭТФ и ДЭГ-1 совместно с алюмосиликатами раздельно разогревают до температур 180-200°С, причем смесь смолы ЭТФ с алюмосиликатами разогревают до этих температур со скоростями разогрева 20-30°С/час, а смесь смолы ДЭГ-1 с алюмосиликатами разогревают до температур 180-200°С со скоростями разогрева 90-100°С/час, затем подготовленные таким образом смеси смол ЭТФ и ДЭГ-1 совместно с алюмосиликатами помещают в реактор-смеситель и смешивают между собой и органо-ароматическим растворителем состава: ацетон - 87-93 мас.ч., спирт этиловый - 43-49 мас.ч., толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13 мас.ч. до полного растворения друг в друге при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну готовящегося продукта, на следующем этапе в подготовленный таким образом гибридный полуфабрикат из смол ЭТФ, ДЭГ-1 с алюмосиликатами, находящийся в реакторе-смесителе, вводят порошковую резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А в количестве 31-37 мас.ч. и осуществляют ее смешивание и растворение с другими компонентами смол и растворителями при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов с последующим удалением из него всех нерастворившихся компонентов методом фильтрации.Sub-option 2a. According to this method, in each of the ETF and DEG-1 epoxy resins taken in the ratio 1: (0.1-0.2), crystalline sodium aluminosilicates are added in an amount of 7-13 parts by weight, introduced into ETF and DEG-resins 1 in the same proportions, then ETF and DEG-1 resins together with aluminosilicates are separately heated to temperatures of 180-200 ° С, and the mixture of ETF resins with aluminosilicates is heated to these temperatures with heating rates of 20-30 ° С / h, and the resin mixture DEG-1 with aluminosilicates is heated to temperatures of 180-200 ° C with heating rates of 90-100 ° C / h, then prepared in this way m of a mixture of ETF and DEG-1 resins together with aluminosilicates are placed in a mixing reactor and mixed with each other and with an organo-aromatic solvent of the composition: acetone - 87-93 parts by weight, ethyl alcohol - 43-49 parts by weight, petroleum toluene and / or coal - 7-13 parts by weight until completely dissolved in each other at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the product being prepared, at the next stage, into a hybrid semi-finished product of ETF, DEG-1 resins with aluminosilicates prepared in this way, located in the mixing reactor, enter powdered rezol phenol-formaldehyde resin SF-340A in an amount of 31-37 wt.h. and carry out its mixing and dissolution with other components of the resins and solvents at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, followed by removal from it of all insoluble components by filtration.

Приготовленное таким образом гибридное связующее - полуфабрикат проверяется по показателю "плотность" (норма 0,95-1,1 г/см3) и при завышении показателя "плотность" (более 1,1 г/см3) в него дополнительно вводят спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 и доводят этот показатель до нормы за счет вводимой смеси, а в случаях занижения показателя "плотность" (ниже 0,95 г/см3) в гибридное связующее дополнительно вводят порошковую массу смолы СФ-340А в количестве 2-5 мас.ч. и осуществляют ее перемешивание и растворение со смолами ЭТФ, ДЭГ-1 и растворителями, находящимися в реакторе-смесителе в течение 3-6 часов при температурах 40-70°С с последующим охлаждением и удалением всех нерастворившихся частиц методом фильтрации.Thus prepared hybrid binder - semi-finished product is checked by the "density" indicator (norm 0.95-1.1 g / cm 3 ) and if the "density" indicator (more than 1.1 g / cm 3 ) is overestimated, alcohol is additionally introduced into it an acetone mixture with a component ratio of 1: 2 and this indicator is brought to normal due to the introduced mixture, and in cases of underestimation of the "density" indicator (below 0.95 g / cm 3 ), the powder mass of SF-340A resin is additionally introduced into the hybrid binder in an amount 2-5 parts by weight and it is mixed and dissolved with ETF, DEG-1 resins and solvents located in the mixing reactor for 3-6 hours at temperatures of 40-70 ° C, followed by cooling and removal of all insoluble particles by filtration.

Подвариант 2б. Получение гибридного связующего по п.13 формулы изобретения в этом варианте способа осуществляется в следующей последовательности технологических операций:Subvariant 2b. Obtaining a hybrid binder according to item 13 of the claims in this embodiment of the method is carried out in the following sequence of technological operations:

- на первом этапе раздельно разогревают эпоксидные смолы ЭТФ и ДЭГ-1 до 180-200°С с разными скоростями разогрева: смолы ЭТФ - со скоростью разогрева 20-30°С/час, смолы ДЭГ-1 - со скоростью разогрева 90-100°С/час;- at the first stage, ETF and DEG-1 epoxy resins are heated separately to 180-200 ° С with different heating rates: ETF resins - with a heating speed of 20-30 ° С / h, DEG-1 resins - with a heating speed of 90-100 ° C / hour;

- на втором этапе разогретые смолы ЭТФ и ДЭГ-1 заливают в реактор-смеситель и осуществляют их смешивание и растворение друг в друге совместно с ацетоно-спирто-толуольным растворителем (ацетон - 87-93 мас.ч., спирт этиловый - 43-49 мас.ч., толуол нефтяной и/или каменноугольный - 7-13 мас.ч.) при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну приготавливаемого связующего-полуфабриката;- at the second stage, the heated resins ETF and DEG-1 are poured into the reactor-mixer and mixed and dissolved in each other together with an acetone-alcohol-toluene solvent (acetone - 87-93 parts by weight, ethyl alcohol - 43-49 parts by weight, oil and / or coal toluene - 7-13 parts by weight) at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the prepared binder-semi-finished product;

- на третьем этапе вводят в связующее-полуфабрикат 31-37 мас.ч. порошковой массы смолы СФ-340А и осуществляют ее смешивание со связующим-полуфабрикатом в течение 3-6 часов при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов на одну тонну получаемого продукта с последующим его охлаждением и фильтрацией через фильтр;- at the third stage, 31-37 parts by weight are introduced into the binder-semi-finished product. the powder mass of resin SF-340A and mix it with a binder-prefabricated product for 3-6 hours at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per ton of the product obtained, followed by cooling and filtering through a filter;

- на четвертом этапе (в случае необходимости придания гибридному связующему тех или иных свойств) в него дополнительно вводят покомпонентно или группами антипиренные (гексахлорбензол, четыреххлористый углерод, трихлорэтилфосфат, трехокись сурьмы, хладон - п.п.2-8 формулы изобретения), антистатические (фталцианины меди, хлорсодержащие соединения никеля, присадки типа "Сигбол" и/или АСП-1, сажу и/или углеродографитовые смеси - п.п.9-12, 19-24 формулы изобретения) и антиударные (оксиды и нитриды металлов, оксид кремния и нитевидные кристаллы - п.п.28-38 формулы изобретения) добавки в различных сочетаниях и соотношениях;- at the fourth stage (if it is necessary to give the hybrid binder one or another property), it is additionally introduced flame retardant (hexachlorobenzene, carbon tetrachloride, trichloroethyl phosphate, antimony trioxide, chladone, claims 2-8 of the claims) component-wise or in groups, antistatic ( copper phthalcyanines, nickel chlorine compounds, Sigbol and / or ASP-1 additives, soot and / or carbon-graphite mixtures - claims 9-12, 19-24 of the claims) and shockproof (metal oxides and nitrides, silicon oxide and whiskers - pp. 28-38 f Formulas of the invention) additives in various combinations and ratios;

- на пятом этапе вводимые вышеуказанные добавки смешивают в реакторе-смесителе с находящимся там гибридным связующим-полуфабрикатом при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов с последующим равномерным охлаждением полученного гибридного связующего до температур 20±1°С. - at the fifth stage, the above additives introduced are mixed in the reactor-mixer with the hybrid binder semi-finished product there at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours, followed by uniform cooling of the obtained hybrid binder to temperatures of 20 ± 1 ° C.

В соответствии с этим способом приготавливают гибридные связующие по п.п. 2-12, 19-38 формулы изобретения.In accordance with this method, hybrid binders are prepared according to 2-12, 19-38 of the claims.

Порядок введения указанных добавок в вышеперечисленные связующие может быть различным, то есть они могут вводиться в их составы в любой последовательности; некоторые из добавок, например, антипирены, вводимые в гибридные связующие по п.п.2-8 формулы изобретения, могут вводиться в микрокапсулированном виде, а некоторые, например, кристаллические алюмосиликаты (п.п.13-18, 32 формулы изобретения) могут вводиться в гибридные связующие в виде молекулярных сит типа Na-цеолитов и/или с предварительным насыщением их парами адсорбируемого отвердителя. Молекулярные сита типа Na-цеолита (или алюмосиликаты натрия) увеличивают жизнеспособность вышеуказанных гибридных связующих горячего отверждения в 2-3,5 раза.The order of introduction of these additives in the above binders can be different, that is, they can be introduced into their compositions in any sequence; some of the additives, for example, flame retardants introduced into hybrid binders according to claims 2-8, can be microencapsulated, and some, for example, crystalline aluminosilicates (claims 13-18, 32) introduced into hybrid binders in the form of molecular sieves such as Na zeolites and / or with their preliminary saturation with pairs of adsorbed hardener. Molecular sieves such as Na zeolite (or sodium aluminosilicates) increase the viability of the above hybrid hot curing binders by 2-3.5 times.

Подвариант 2в. Наиболее простейший способ получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения может осуществляться и в следующей последовательности технологических операций:Subvariant 2c. The simplest way to obtain hybrid binders according to claims 1-38 of the claims may be carried out in the following sequence of technological operations:

- на первом этапе в реактор-смеситель подают 80-82 мас.ч. ацетона (80% расчетного его количества);- at the first stage, 80-82 parts by weight are fed to the reactor-mixer. acetone (80% of its calculated amount);

- на втором этапе, например, посредством вакуум-насоса загружают в реактор-смеситель расчетное количество смолы ЭТФ (97-103 мас.ч.), разогретой в плавильной камере реактора-смесителя до температуры 180-200°С со скоростью разогрева 20-30°С/час;- at the second stage, for example, by means of a vacuum pump, the calculated amount of ETF resin (97-103 parts by weight), heated in the melting chamber of the reactor-mixer to a temperature of 180-200 ° С with a heating rate of 20-30, is loaded into the reactor-mixer ° C / hour;

- на третьем этапе загружают в реактор-смеситель расчетное количество смолы ДЭГ-1 (9-15 мас.ч.), разогретой в плавильной камере реактора-смесителя до 180-200°С со скоростью разогрева 90-100°С/час;- at the third stage, the calculated amount of DEG-1 resin (9-15 parts by weight) heated in the melting chamber of the reactor-mixer to 180-200 ° C with a heating rate of 90-100 ° C / hour is loaded into the mixer reactor;

- на четвертом этапе заливают в реактор-смеситель оставшееся расчетное количество ацетона (8-10 мас.ч.) и перемешивают все введенные компоненты при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the fourth stage, the remaining calculated amount of acetone (8-10 parts by weight) is poured into the reactor-mixer and all introduced components are mixed at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes based on one ton of the product being prepared;

- на пятом этапе, например, посредством центробежных насосов подают в реактор-смеситель расчетное количество этилового спирта (43-49 мас.ч.) и толуола нефтяного и/или каменноугольного (7-13 мас.ч.) и дополнительно перемешивают приготавливаемую консистенцию при температурах 40-70°С в течение 30-60 минут из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the fifth stage, for example, by means of centrifugal pumps, the calculated amount of ethyl alcohol (43-49 parts by weight) and oil and / or coal toluene (7-13 parts by weight) are fed into the reactor-mixer and the prepared consistency is additionally mixed at temperatures of 40-70 ° C for 30-60 minutes based on one ton of the prepared product;

- на шестом этапе загружают в реактор-смеситель расчетное количество порошковой смолы СФ-340А (31-37 мас.ч.) и перемешивают в реакторе-смесителе совместно с введенными другими компонентами при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the sixth stage, the calculated amount of SF-340A powder resin (31-37 parts by weight) is loaded into the mixer-reactor and mixed in the mixer-reactor together with other components introduced at temperatures of 40-70 ° С for 3-6 hours from calculation for one ton of the prepared product;

- на седьмом этапе получения гибридного связующего из него берут пробы на показатели: "плотность" (норма 0,95-1,1 г/см3), "массовая доля" (норма 55-63%), "время желатинизации" (норма 3-6 суток);- at the seventh stage of obtaining a hybrid binder, samples are taken from it for indicators: "density" (norm 0.95-1.1 g / cm 3 ), "mass fraction" (norm 55-63%), "gelatinization time" (norm 3-6 days);

- на восьмом этапе при получении показателей "плотность" и "массовая доля" гибридного связующего выше нормы в него вводят дополнительно спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 с плотностью смеси при температурах 20±1°С - 0,75-1 г/см3;- at the eighth stage, when the “density” and “mass fraction” of the hybrid binder are obtained above the norm, an additional alcohol-acetone mixture with a component ratio of 1: 2 with a mixture density at temperatures of 20 ± 1 ° С is 0.75-1 g / cm 3 ;

- на девятом этапе при получении показателя "время желатинизации" выше указанной нормы в гибридное связующее вводят дополнительно до 3 мас.ч. смолы СФ-340А;- at the ninth stage, upon receipt of the indicator "gelation time" above the specified norm, an additional 3 parts by weight are added to the hybrid binder. resins SF-340A;

- на десятом этапе введенные добавки смолы СФ-340А смешивают и растворяют в реакторе-смесителе с ранее введенными компонентами и перемешивают при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта с последующим удалением из него всех нерастворившихся компонентов посредством фильтра и/или разреженной ткани типа "Эксцельциор";- at the tenth stage, the added SF-340A resin additives are mixed and dissolved in the mixer reactor with the previously introduced components and mixed at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the product to be prepared, followed by removal of all insoluble from it components by means of a filter and / or sparse fabric type "Excelsior";

- на одиннадцатом этапе (в случае необходимости изменения тех или иных свойств полученного продукта) в него вводят антипиренные, углеродографитовые, порошковые, нитевидные и другие добавки и перемешивают совместно с консистенцией готового гибридного связующего при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну приготавливаемого продукта;- at the eleventh stage (if it is necessary to change certain properties of the obtained product), flame retardant, carbon-graphite, powder, filiform and other additives are introduced into it and mixed together with the consistency of the finished hybrid binder at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the prepared product;

- на двенадцатом этапе (в случае необходимости повышения жизнеспособности полученного продукта) его насыщают парами адсорбируемого отвердителя типа Na-цеолита и/или парами алюмосиликатов.- at the twelfth stage (if it is necessary to increase the viability of the obtained product), it is saturated with pairs of adsorbable hardener such as Na zeolite and / or pairs of aluminosilicates.

Примечание - Время перемешивания компонентов приготавливаемых гибридных связующих при температурах ниже 40°С из циклов получения гибридных связующих исключается и на это время соответственно удлиняются процессы смешивания и растворения их компонентов.Note - The mixing time of the components of the prepared hybrid binders at temperatures below 40 ° C is excluded from the cycles of obtaining hybrid binders and the processes of mixing and dissolution of their components are accordingly extended by this time.

Перечень оборудования, необходимого для получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения, представлен в табл.67.The list of equipment necessary to obtain hybrid binders according to claims 1-38 of the claims is presented in table 67.

Таблица 67
Перечень оборудования, необходимого для получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения
Table 67
The list of equipment necessary for obtaining hybrid binders according to claims 1-38 of the claims
Наименование оборудованияName of equipment ХарактеристикаCharacteristic НазначениеAppointment Аппарат с механической мешалкой СЭрнв 1-2-12-01Apparatus with mechanical stirrer Sernv 1-2-12-01 объем 1 м3 volume 1 m 3 для приготовления смесей растворителейfor the preparation of solvent mixtures Аппарат с механической мешалкой ст. Х18Н10ТApparatus with a mechanical stirrer X18N10T объем 6,3 м3 volume 6.3 m 3 для получения гибридных связующих по п.п.1-38 ф.и.to obtain hybrid binders according to claims 1-38 Мерник шкальный 1 классаMernik scale 1 class объем 0,75 м3 volume 0.75 m 3 для дозировки спиртаfor alcohol dosage Мерник весовой А1-684-00Mernik weight A1-684-00 объем 0,7 м3 volume 0.7 m 3 для дозировки ацетонаfor acetone dosage Весы платформенные, ГОСТ 23711-79, ГОСТ 23676-79Scales are platform, GOST 23711-79, GOST 23676-79 предел взвешивания 100-2000 кгweight limit 100-2000 kg для взвешивания компонентовfor weighing components Насосы ЦГ 50/50-15-1Pumps TsG 50 / 50-15-1 производительность 50 л/минproductivity is 50 l / min для перекачивания спирта, ацетонаfor pumping alcohol, acetone Вакуум-насос РЛП-01Vacuum pump RLP-01 производительность 1200 м/чproductivity 1200 m / h для загрузки смолы ЭТФfor loading ETF resin Дробилка инв.0804201Crusher inv. 0804201 производительность 1000 кг/чproductivity 1000 kg / h для измельчения смолы СФ-340Аfor grinding resin SF-340A Электротележка ЭК-2Electric Truck EK-2 грузоподъемность 1500 кгload capacity 1500 kg для транспортирования сырьяfor transportation of raw materials Электроподъемник ЕВ 426-1Electric lift EB 426-1 грузоподъемность 800 кгload capacity 800 kg для подъема смолы СФ-340Аfor raising resin SF-340A Азотная рампа, черт. П3-9 №01.000Nitrogen ramp, damn. P3-9 No. 01.000 30 баллонов30 balloons для продувки оборудования азотомfor purging equipment with nitrogen Редуктор кислородный рамповый РДВ-1Reducer oxygen ramp RDV-1 Ру=16,2 МПа (Ру=165 кгс/см2)P y = 16.2 MPa (P y = 165 kgf / cm 2 ) для снижения давления в трубопроводеto reduce pressure in the pipeline Баллоны с азотом, ГОСТ 949-73Cylinders with nitrogen, GOST 949-73 объем 0,04 м3 Р=15 МПаvolume 0.04 m 3 P = 15 MPa для продувки оборудованияfor purging equipment Пробоотборник, черт. СПР 5310Sampler, damn. SPR 5310 объем 100-200 мл (Ру=150 кгс/см2)volume of 100-200 ml (P y = 150 kgf / cm 2 ) для отбора пробfor sampling

На фиг.1-2 данного описания представлена принципиальная схема реактора-смесителя для получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения, приготавливаемых в условиях серийного крупнотоннажного производства ФГУП ПО "Авангард". Figure 1-2 of this description shows a schematic diagram of a reactor-mixer for producing hybrid binders according to claims 1-38 of the claims prepared in the conditions of mass production of FSUE Avangard.

На фиг.3 приведены условные обозначения к фиг.1, 2. Figure 3 shows the conventions for figure 1, 2.

Реактор-смеситель (фиг.1, 2) содержит: емкости для хранения ацетона 1, спирта этилового 2, толуола нефтяного и/или каменноугольного 3; емкости для хранения легковоспламеняющихся жидкостей и твердых веществ - для смолы СФ-340А 4, для смолы ЭТФ 5, для смолы ДЭГ-1 6; установку для дробления смолы СФ-340А 7; весы для взвешивания смол: смолы СФ-340А 8, смолы ЭТФ 9, смолы ДЭГ-1 10; мерники: для смолы СФ-340А 11, для смолы ЭТФ 12, для смолы ДЭГ-1 13; термокамеры: для подогрева смолы ЭТФ 14, для подогрева смолы ДЭГ-1 15.The reactor-mixer (figure 1, 2) contains: containers for storing acetone 1, ethyl alcohol 2, toluene oil and / or coal 3; containers for storing flammable liquids and solids - for resin SF-340A 4, for resin ETF 5, for resin DEG-1 6; resin crushing plant SF-340A 7; scales for weighing resins: resins SF-340A 8, resins ETF 9, resins DEG-1 10; measuring devices: for resin SF-340A 11, for resin ETF 12, for resin DEG-1 13; heat chambers: for heating the ETF 14 resin, for heating the DEG-1 15 resin.

Реактор-смеситель посредством трубопровода 16 соединен с ванночкой 22 пропиточной машины, снабженной направляющими 17, отжимными 18 и пропиточными 19 валиками, через которые под натяжением проходит тканевый наполнитель 20 (до пропитки) и 21 (после пропитки связующим 23, находящимся в ванночке 22 пропиточной машины).The reactor-mixer through a pipe 16 is connected to the tray 22 of the impregnation machine, equipped with guides 17, squeeze 18 and impregnation 19 rollers, through which under tension stretches the fabric filler 20 (before impregnation) and 21 (after impregnation with a binder 23 located in the tray 22 of the impregnation machine )

Корпус 24 реактора-смесителя имеет два днища: верхнее 26, снабженное несколькими горловинами:The housing 24 of the reactor-mixer has two bottoms: the top 26, equipped with several necks:

25 - для ручной загрузки смолы СФ-340А,25 - for manual loading of resin SF-340A,

27 - для совместной автоматической загрузки смол ЭТФ и ДЭГ-1,27 - for joint automatic loading of resins ETF and DEG-1,

28 - для раздельной автоматической загрузки смолы ДЭГ-1,28 - for separate automatic loading of resin DEG-1,

29 - для автоматической подачи воздуха по линии 30,29 - for automatic air supply on line 30,

31 - для автоматической загрузки ацетона по линии 32,31 - for automatic loading of acetone along line 32,

33 - для автоматической загрузки спирта этилового по линии 34,33 - for automatic loading of ethyl alcohol through line 34,

35 - для автоматической загрузки толуола нефтяного и/или каменноугольного по линии 36,35 - for automatic loading of toluene oil and / or coal on line 36,

и нижнее днище 37, снабжен горловиной 38 с фильтром 39 для слива и фильтрации готовых продуктов гибридных связующих по п.п.1-3 8 формулы изобретения.and the bottom bottom 37, is equipped with a neck 38 with a filter 39 for draining and filtering the finished products of hybrid binders according to claims 1-3, of the claims.

Реактор-смеситель имеет дополнительно продувочную линию 40 для продувки линий ацетона 32, спирта этилового 34 и толуола нефтяного и/или каменноугольного 36 жидким азотом. Линия 40 снабжена клапаном 41 и вентилем 42 (фиг.2).The reactor-mixer has an additional purge line 40 for purging the lines of acetone 32, ethyl alcohol 34 and toluene oil and / or coal 36 with liquid nitrogen. Line 40 is equipped with a valve 41 and a valve 42 (figure 2).

Реактор-смеситель дополнительно снабжен тремя мерниками:The reactor-mixer is additionally equipped with three measuring tanks:

43 - мерник спирта этилового,43 - measuring device of ethyl alcohol,

44 - мерник толуола нефтяного и/или каменноугольного,44 - measuring device of toluene oil and / or coal,

45 - мерник ацетона,45 - measurer of acetone,

и четырьмя насосами:and four pumps:

46, 47 - вакуум-насосы,46, 47 - vacuum pumps,

48, 49 - центробежные насосы.48, 49 - centrifugal pumps.

Реактор-смеситель дополнительно имеет три трубопровода для загрузки смол ЭТФ, ДЭГ-1 и СФ-340А в свою внутреннюю полость:The reactor-mixer additionally has three pipelines for loading ETF, DEG-1 and SF-340A resins into its internal cavity:

50 - трубопровод линии загрузки смолы ДЭГ-1,50 - pipeline loading line resin DEG-1,

51 - трубопровод линии загрузки смолы ЭТФ,51 - pipeline loading line ETF resin,

52 - трубопровод линии загрузки смолы СФ-340А.52 - pipeline resin loading line SF-340A.

Реактор-смеситель также снабжен тремя накопительными дозаторами:The mixing reactor is also equipped with three collecting batchers:

53 - накопитель-дозатор смолы ДЭГ-1,53 - drive dispenser resin DEG-1,

54 - накопитель-дозатор смолы ЭТФ,54 - drive metering resin ETF,

55 - накопитель-дозатор смолы СФ-340А,55 - accumulator-dispenser resin SF-340A,

а также клапанами 56 линии загрузки ацетона, спирта, толуола и смол ЭТФ, ДЭГ-1, СФ-340А, отсечными клапанами 58 и огнепреградителями 59, а также заглушками 60, вентилями 61 линии 50 загрузки смолы ДЭГ-1 и линии 30 продувки воздухом.as well as valves 56 of the feed line of acetone, alcohol, toluene and ETF, DEG-1, SF-340A resins, shut-off valves 58 and fire arresters 59, as well as plugs 60, valves 61 of the DEG-1 resin loading line 50 and air purge line 30.

Работа реактора-смесителя и его систем в соответствии со способами, изложенными в п.п.39-50 формулы изобретенияThe operation of the reactor-mixer and its systems in accordance with the methods set forth in paragraphs 39-50 of the claims

Ацетон, спирт и толуол в соотношениях 1:(0,5-0,6):(0,1-0,2) в суммарном количестве 137-155 мас.ч. из емкостей 1-3 посредством весовых мерников 43-45 подают во внутреннюю полость реактора-смесителя 24 через горловины 31, 33, 35 верхнего днища 26, где посредством мешалки в течение 30-60 минут при температурах 40-70°С осуществляют их смешивание из расчета на одну тонну готовящегося продукта.Acetone, alcohol and toluene in ratios 1: (0.5-0.6) :( 0.1-0.2) in a total amount of 137-155 parts by weight from tanks 1-3 by means of weight measuring devices 43-45 they are fed into the internal cavity of the reactor-mixer 24 through the mouths 31, 33, 35 of the upper bottom 26, where they are mixed by means of a mixer for 30-60 minutes at temperatures of 40-70 ° C from calculation per ton of product being prepared.

Одновременно с этим (или вслед за этим) в другом реакторе-смесителе аналогичного типа объемом 1 м3 (табл.67) готовят спирто-ацетоновую смесь с соотношением компонентов 1:2 с плотностью 0,7-1,0 г/см3 в количестве 2-5 мас.ч. и смешивают ее при температурах 40-70°С в течение 30 минут.At the same time (or after that) in another reactor-mixer of a similar type with a volume of 1 m 3 (Table 67), an alcohol-acetone mixture is prepared with a ratio of components 1: 2 with a density of 0.7-1.0 g / cm 3 in the amount of 2-5 parts by weight and mix it at temperatures of 40-70 ° C for 30 minutes.

Примечание - Спирто-ацетоновая смесь (≈20-30 кг на одну тонну готовящегося продукта) - резервный растворитель, его готовят дополнительно для введения в основной реактор-смеситель объемом 6,3 м3 (табл.67) с целью доведения показателя "плотность" до нормы 0,95-1,1 г/см3 приготавливаемых гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения в случаях получения завышенных их показателей "плотность"; подается он в реактор-смеситель через верхнюю горловину 25 при отключенной подаче смолы СФ-340А и выключенной мешалки реактора-смесителя.Note - Alcohol-acetone mixture (≈20-30 kg per ton of the product being prepared) is a reserve solvent, it is additionally prepared for introduction into the main reactor-mixer with a volume of 6.3 m 3 (Table 67) in order to bring the density indicator to the norm of 0.95-1.1 g / cm 3 of the prepared hybrid binders according to claims 1-38 of the claims in cases when their "density" indicators are overestimated; it is fed into the reactor-mixer through the upper neck 25 when the supply of resin SF-340A and the mixer of the reactor-mixer are turned off.

Затем посредством накопителей дозаторов 53-55 (фиг.1) последовательно в реактор-смеситель 26 подают 9-15 мас.ч. смолы ДЭГ-1, 97-103 мас.ч. смолы ЭТФ и 31-37 мас.ч. смолы СФ-340А, где посредством мешалки осуществляют их смешивание и растворение при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готовящегося продукта.Then, through the accumulators of dispensers 53-55 (Fig. 1), 9-15 parts by weight are fed sequentially into the reactor-mixer 26. resin DEG-1, 97-103 wt.h. ETF resin and 31-37 parts by weight resins SF-340A, where they are mixed and dissolved by means of a mixer at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours per one ton of product being prepared.

ПримечанияNotes

1. Смолы ЭТФ и ДЭГ-1 подают в реактор-смеситель в подогретом до температур 180-200°С виде, разогретых в плавильных камерах 12, 13 (фиг.1) с разными скоростями разогрева: для смолы ЭТФ - скорость разогрева 20-30°С/час, для смолы ДЭГ-1 - скорость разогрева 90-100°С/час.1. ETF and DEG-1 resins are fed to the reactor mixer in a form heated to temperatures of 180-200 ° C, heated in melting chambers 12, 13 (Fig. 1) with different heating rates: for an ETF resin, the heating speed is 20-30 ° C / hour, for DEG-1 resin - heating rate of 90-100 ° C / hour.

2. Допускается подача смолы ДЭГ-1 в реактор-смеситель без подогрева при показателе ее вязкости менее 0,1 Па·с.2. It is allowed to supply DEG-1 resin to the reactor-mixer without heating at a viscosity index of less than 0.1 Pa · s.

Далее охлаждают полученные гибридные связующие до 20±1°С и через горловины 25 или 38 (фиг.1, 2) берут пробы 100-200 мл специальным пробоотборником (табл.67) для определения следующих показателей:Next, the obtained hybrid binders are cooled to 20 ± 1 ° C and through the necks of 25 or 38 (Figs. 1, 2), samples of 100-200 ml are taken with a special sampler (Table 67) to determine the following indicators:

- "плотность" - норма 0,95-1,1 г/см3,- "density" is the norm of 0.95-1.1 g / cm 3 ,

- "массовая доля" - норма 55-63%,- "mass fraction" - the norm is 55-63%,

- "жизнеспособность" - норма 15 суток.- "vitality" - the norm of 15 days.

В случаях завышения норм по показателям "плотность" или "массовая доля" гибридного связующего в ее полуфабрикат добавляют 2-5 мас.ч. ранее приготовленной резервной спирто-ацетоновой смеси с соотношением компонентов 1:2, осуществляют подъем температуры до 40-70°С и осуществляют смешивание смеси с полуфабрикатом в течение 30-60 минут при этих температурах из расчета на одну тонну готового продукта.In cases of overestimation of standards in terms of "density" or "mass fraction" of a hybrid binder, 2-5 parts by weight are added to its semi-finished product. previously prepared reserve alcohol-acetone mixture with a component ratio of 1: 2, the temperature is raised to 40-70 ° C and the mixture is mixed with the semi-finished product for 30-60 minutes at these temperatures based on one ton of the finished product.

Таким образом приготавливается гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (один из подвариантов способа его приготовления) и гибридные связующие по п.п.2-12 формулы изобретения.Thus, the hybrid binder is prepared according to claim 1 of the claims (one of the sub-options of the method for its preparation) and hybrid binders according to claims 2-12.

В случаях занижения норм по показателям "плотность" или "массовая доля" гибридного связующего в него добавляют 2-5 мас.ч. порошковой смолы СФ-340А и осуществляют его смешивание и растворение с компонентами связующего при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующей его фильтрацией и охлаждением до температуры 20±1°С.In cases of underestimation of standards in terms of "density" or "mass fraction" of a hybrid binder, 2-5 parts by weight are added to it. powder resin SF-340A and carry out its mixing and dissolution with the components of the binder at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product, followed by its filtration and cooling to a temperature of 20 ± 1 ° C.

Таким образом, также приготавливается гибридное связующее по п.1 формулы изобретения (один из подвариантов способа его приготовления) и гибридные связующие по п.п.2-12 формулы изобретения.Thus, the hybrid binder according to claim 1 of the claims (one of the sub-options of the method for its preparation) and hybrid binders according to claims 2-12 are also prepared.

В случаях занижения показателя "жизнеспособность" в гибридное связующее вводят дополнительно алюмосиликаты натрия или цеолиты (AlO4+SiO4 или Al2O3+Si2O3) в количестве 7-13 мас.ч. и перемешивают их с ним при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта с последующей его фильтрацией (или без фильтрации) и охлаждением до температур 20±1°С.In cases of underestimation of the viability indicator, additional sodium aluminosilicates or zeolites (AlO 4 + SiO 4 or Al 2 O 3 + Si 2 O 3 ) are added to the hybrid binder in an amount of 7-13 parts by weight. and mix them with it at temperatures of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product with its subsequent filtration (or without filtration) and cooling to temperatures of 20 ± 1 ° C.

Таким образом готовят гибридное связующее по п.13 формулы изобретения.Thus, the hybrid binder according to claim 13 is prepared.

Для получения гибридных связующих по п.п.2-12, 14-38 формулы изобретения в гибридные связующие по п.1 или п.13 формулы изобретения вводят покомпонентно или группами антипиренные (п.п.2-8, 14-18), антистатические (п.п.9-12, 19-28) и антиударные (п.п.26-38) добавки в разных соотношениях и сочетаниях и смешивают их с гибридными связующими по п.1 или п.13 при температурах 40-70°С в течение 3-6 часов из расчета на одну тонну готового продукта.To obtain hybrid binders according to claims 2-12, 14-38 of the claims, the hybrid binders according to claim 1 or claim 13 are formulated with fire-retardant components or groups (claims 2-8, 14-18), antistatic (items 9-12, 19-28) and anti-shock (items 26-38) additives in different ratios and combinations and mix them with hybrid binders according to claim 1 or 13 at temperatures 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the finished product.

ПримечанияNotes

1. Допускается введение добавок в гибридные связующие по п.п.2-38 формулы изобретения в любой последовательности операций их введения.1. The introduction of additives into hybrid binders according to claims 2-38 of the claims in any sequence of operations for their introduction is allowed.

2. Все порошковые и нитевидные наполнители перед введением в гибридные связующие (за исключением порошковой смолы СФ-340А) должны подвергаться термообработке при температурах 200-850°С в течение 2-3 часов (для удаления избытка влаги и летучих веществ).2. All powder and filamentary fillers must be subjected to heat treatment at temperatures of 200-850 ° C for 2-3 hours before being introduced into hybrid binders (with the exception of SF-340A powder resin) (to remove excess moisture and volatile substances).

3. Рекомендуется для снижения взрыво-пожаробезопасности проведения технологических операций получения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения введение в порошковую массу смолы СФ-340А мела (до 10%), сульфата кальция (до 20%), а гранулы смолы и цеолитов увлажнять водой (до 25%).3. It is recommended to reduce the explosion and fire safety of technological operations for the production of hybrid binders according to claims 1-38 of the invention introducing chalk powder (up to 10%), calcium sulfate (up to 20%), and resin granules into the powder mass of the resin and zeolites moisten with water (up to 25%).

Практически все составы гибридных связующих (с наполнителями и без них) могут отверждаться различными методами: термохимическим (основной метод отверждения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения), индукционным высокочастотным, отверждением посредством пропускания через гибридные связующие электрического тока, сверхвысокочастотным отверждением в переменном электрическом поле (частота 15-17 МГц в течение 10-60 секунд), радиационным и др.Almost all compositions of hybrid binders (with and without fillers) can be cured by various methods: thermochemical (the main method of curing hybrid binders according to claims 1-38 of the claims), high-frequency induction, curing by passing electric current through the hybrid binders, microwave curing in an alternating electric field (frequency 15-17 MHz for 10-60 seconds), radiation, etc.

Все вышеназванные методы отверждения (особенно термохимические) могут интенсифицироваться при кратковременном действии на гибридные связующие магнитного поля напряженностью 120-1100 Э.All of the above curing methods (especially thermochemical) can be intensified by short-term exposure to hybrid binders of a magnetic field with a strength of 120-1100 E.

Методы сверхвысокочастотного и радиационного отверждения гибридных связующих достаточно сложны и дорогостойки; оба метода требуют применения специального оборудования и защитных устройств.Methods for microwave and radiation curing of hybrid binders are quite complex and expensive; both methods require the use of special equipment and protective devices.

Наиболее эффективным методом отверждения гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения является комбинированный: термохимический с интенсификацией процесса отверждения вакуумированием отверждаемого изделия. Этот комбинированный метод позволяет улучшить не только свойства получаемых пластиков (на 10-12% повысить прочность, на 40-50% снизить разброс значений прочности, в 2-3 раза уменьшить пористость, например, для пластиков на основе гибридных связующих по п.п.9-10 формулы изобретения, но и улучшить их технологические характеристики: снизить температуру отверждения на 50-100°С, сократить продолжительность процессов отверждения на 0,5-10 часов и более, снизить количество выделяемых летучих продуктов).The most effective method of curing hybrid binders according to claims 1-38 of the claims is the combined one: thermochemical with intensification of the curing process by evacuation of the cured product. This combined method allows to improve not only the properties of the obtained plastics (increase the strength by 10-12%, reduce the dispersion of strength values by 40-50%, reduce porosity by 2–3 times, for example, for plastics based on hybrid binders according to 9-10 of the claims, but also to improve their technological characteristics: reduce the curing temperature by 50-100 ° C, reduce the duration of curing processes by 0.5-10 hours or more, reduce the amount of released volatile products).

Все вышеописанные методы отверждения проводятся при высоких температурах (160-200°С); эти методы взрыво-пожароопасны и поэтому должны проводиться с соблюдением правил техники безопасности с применением огнепреградителей (фиг.1, 2).All the above curing methods are carried out at high temperatures (160-200 ° C); these methods are explosive and fire hazard and therefore must be carried out in compliance with safety regulations with the use of fire arresters (figure 1, 2).

Практически все гибридные связующие (за исключением гибридных связующих по п.п.1-8, 13 формулы изобретения) электропроводны и обладают высокими электростатическими свойствами, а пластики на их основе являются антистатиками и сохраняют свои антистатические свойства при различных условиях эксплуатации: трении, действии растворителей, средств ДДД, ОВ, кислот, щелочей и различных видов излучений.Almost all hybrid binders (with the exception of hybrid binders according to claims 1 to 8, 13 of the claims) are electrically conductive and have high electrostatic properties, and plastics based on them are antistatic and retain their antistatic properties under various operating conditions: friction, solvents , means DDD, OV, acids, alkalis and various types of radiation.

Для ускорения отверждения гибридных связующих в них могут быть введены азотосодержащие, например, диметиланилин, и металлосодержащие, например, никелевые (п.10 формулы изобретения), кобольтовые и ванадиевые ускорители. Например, введение последних инициирующих добавок сокращает в несколько раз расход этих добавок и повышает в несколько раз скорости гелеобразования и отверждения гибридных связующих.To accelerate the curing of hybrid binders, nitrogen-containing, for example, dimethylaniline, and metal-containing, for example, nickel (claim 10 of the claims), cobolt and vanadium accelerators can be introduced into them. For example, the introduction of the latest initiating additives reduces the consumption of these additives by several times and increases the gelation and curing rates of hybrid binders by several times.

Все вышеперечисленное подтверждает универсальность свойств и высокое качество гибридных связующих по п.п.1-38 формулы изобретения и пластиков на их основе.All of the above confirms the universality of properties and the high quality of hybrid binders according to claims 1-38 of the claims and plastics based on them.

Предложенные технические решения - гибридные связующие по п.п.1-38 формулы изобретения и способы их получения дают большой прямой экономический эффект. Этот экономический эффект в зависимости от объема производства гибридных связующих и изделий на их основе может достигать от нескольких сот миллионов до нескольких миллиардов рублей.The proposed technical solutions - hybrid binders according to claims 1-38 of the claims and methods for their preparation give a great direct economic effect. This economic effect, depending on the volume of production of hybrid binders and products based on them, can reach from several hundred million to several billion rubles.

Экономический эффект от предложенных технических решений может проявляться как на различных технологических стадиях получения гибридных связующих, так и при их переработке в "препреги" и далее в конструкционные изделия из них, а также на различных стадиях эксплуатации изделий в части: увеличения длительности их эксплуатации, повышения качества и эксплуатационной надежности и т.д.The economic effect of the proposed technical solutions can be manifested both at various technological stages of obtaining hybrid binders, and during their processing into “prepregs” and further into structural products from them, as well as at various stages of operation of the products in terms of: increasing the duration of their operation, increasing quality and operational reliability, etc.

Объем предложенных изобретений следует понимать шире, чем конкретно представленные в материалах описания и формулах изобретений технических решений.The scope of the proposed inventions should be understood broader than specifically described in the materials descriptions and claims of technical solutions.

Следует иметь в виду, что в материалах описания представлены только некоторые возможные предпочтительные варианты их осуществления. А могут быть представлены и другие варианты выполнения изобретений в отношении составов гибридных связующих, способов их получения и способов переработки, например, в части способов пропитки ими тканевых наполнителей, получением из них "препрегов" и далее получением из "препрегов" конструкционных изделий на их основе.It should be borne in mind that in the description materials are presented only some possible preferred options for their implementation. And other embodiments of the inventions may be presented with respect to the compositions of hybrid binders, methods for their preparation and processing methods, for example, in terms of methods for impregnating tissue fillers with them, obtaining “prepregs” from them, and then obtaining “prepregs” of structural products based on them .

Предложенные технические решения по своему техническому исполнению являются новыми, высокотехнологичными и высокоэффективными в сравнении с известным уровнем техники.The proposed technical solutions for their technical performance are new, high-tech and highly efficient in comparison with the prior art.

Предложенные технические решения могут быть практически использованы в любых отраслях народного хозяйства: в ракетно-космической технике, авиа-судостроении, машиностроении, энергетике, строительной технике, сельском хозяйстве, а также нефтегазовой промышленности и медицине, например, при изготовлении упруго-гибких ленточных спиралей, дымовых стволов котельных, пусковых труб и трубопроводов различного класса и назначения, то есть там, где есть необходимость использования их прочностных, жесткостных, теплофизических, электрических, электростатических, электромагнитных и других свойств.The proposed technical solutions can be practically used in any sectors of the national economy: in rocket and space technology, aircraft engineering, mechanical engineering, energy, construction equipment, agriculture, as well as the oil and gas industry and medicine, for example, in the manufacture of elastic flexible tape spirals, smoke trunks of boiler rooms, launch tubes and pipelines of various classes and purposes, that is, where there is a need to use their strength, stiffness, thermal, electrical, electrical ktrostaticheskih, electromagnetic and other properties.

Новые технические решения в предложенной совокупности новых и известных существующих признаков соответствуют критериям патентоспособности: критериям "новизна", "промышленная полезность" и "применимость", то есть уровню изобретений.New technical solutions in the proposed combination of new and known existing features meet the criteria of patentability: the criteria of "novelty", "industrial utility" and "applicability", that is, the level of inventions.

Claims (50)

1. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:1. Hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it additionally contains a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, while the hardener is a resol phenol-formaldehyde resin SF-340A, and the solvent - a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal, in the following ratio, wt.h .: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13Toluene oil and / or coal 7-13 2. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. трихлорэтилфосфата. 2. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. trichloroethyl phosphate. 3. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. четыреххлористого углерода. 3. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. carbon tetrachloride. 4. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. хладона.4. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. freon. 5. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. гексахлорбензола.5. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. hexachlorobenzene. 6. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 2-13 мас.ч. хладона, 2-13 мас.ч. гексахлорбензола и 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы. 6. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises flame retardant additives: 2-13 wt.h. freon, 2-13 parts by weight hexachlorobenzene and 2-13 parts by weight antimony trioxide. 7. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата и 12-23 мас.ч. гексахлорбензола и/или четыреххлористого углерода.7. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises flame retardant additives: 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate and 12-23 parts by weight hexachlorobenzene and / or carbon tetrachloride. 8. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 12-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 12-23 мас.ч. гексахлорбензола, 12-23 мас.ч. четыреххлористого углерода, 12-23 мас.ч. трехокиси сурьмы и 12-23 мас.ч. хладона.8. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises flame retardants: 12-23 wt.h. trichloroethyl phosphate, 12-23 parts by weight hexachlorobenzene, 12-23 parts by weight carbon tetrachloride, 12-23 wt.h. antimony trioxide and 12-23 wt.h. freon. 9. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит добавку - 1-1,5 мас.ч. фталцианина меди. 9. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises an additive - 1-1.5 wt.h. copper phthalcyanine. 10. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит добавку - 1-6 мас.ч. в виде хлорсодержащего соединения никеля. 10. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises an additive - 1-6 parts by weight in the form of a chlorine-containing nickel compound. 11. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 0,001-0,003 мас.ч. антистатической добавки в виде присадки "Сигбол", содержащей токопроводящий раствор металлосоединений органических кислот и полимерного компонента в толуоле.11. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises 0.001-0.003 parts by weight antistatic additives in the form of additives "Sigbol" containing a conductive solution of metal compounds of organic acids and a polymer component in toluene. 12. Связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 0,001-0,005 мас.ч. антистатической присадки типа АСП-1 из раствора солей хрома в синтетических жирных кислотах.12. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises 0.001-0.005 parts by weight antistatic additives such as ASP-1 from a solution of chromium salts in synthetic fatty acids. 13. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, и добавку - кристаллический алюмосиликат натрия, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:13. A hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it additionally contains a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, and an additive - crystalline sodium aluminosilicate, while the hardener is a resol phenol-formaldehyde resin resin SF-340A, and the solvent is a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal, in the following ratio, wt.h .: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13Toluene oil and / or coal 7-13 Кристаллический алюмосиликат натрия 7-13 Crystalline Sodium Aluminosilicate 7-13 14. Связующее по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. трехокиси сурьмы. 14. The binder according to item 13, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-23 wt.h. antimony trioxide. 15. Связующее по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. гексахлорбензола. 15. The binder according to item 13, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-23 wt.h. hexachlorobenzene. 16. Связующее по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит добавки: 7-23 мас.ч. четыреххлористого углерода и/или хладона. 16. The binder according to item 13, characterized in that it additionally contains additives: 7-23 wt.h. carbon tetrachloride and / or freon. 17. Связующее по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-23 мас.ч. трихлорэтилфосфата. 17. The binder according to item 13, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-23 wt.h. trichloroethyl phosphate. 18. Связующее по п.13, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы и 2-13 мас.ч. хладона. 18. The binder according to item 13, characterized in that it further comprises flame retardant additives: 2-13 wt.h. trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight antimony trioxide and 2-13 parts by weight freon. 19. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, и антистатическую добавку - сажу и/или углеродографитовую смесь при соотношении углерода и графита от 1:1 до 1:0,1, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:19. A hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it additionally contains a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, and an antistatic additive - carbon black and / or carbon-graphite mixture in the ratio of carbon and graphite from 1: 1 to 1: 0.1, while the hardener is a resol phenol-formaldehyde resin SF-340A, and the solvent is a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal tar at the following ratio of components, parts by weight: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15 Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13 Toluene oil and / or coal 7-13 Антистатическая добавка 7-18Antistatic additive 7-18 20. Связующее по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. гексахлорбензола и/или трехокиси сурьмы. 20. The binder according to claim 19, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. hexachlorobenzene and / or antimony trioxide. 21. Связующее по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. трихлорэтилфосфата.21. The binder according to claim 19, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. trichloroethyl phosphate. 22. Связующее по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренную добавку - 7-18 мас.ч. четыреххлористого углерода и/или хладона. 22. The binder according to claim 19, characterized in that it further comprises a flame retardant additive - 7-18 wt.h. carbon tetrachloride and / or freon. 23. Связующее по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода и 2-13 мас.ч. хладона. 23. The binder according to claim 19, characterized in that it further comprises flame retardant additives: 2-13 wt.h. trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride and 2-13 parts by weight freon. 24. Связующее по п.19, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит антипиренные добавки: 2-13 мас.ч. гексахлорбензола, 2-13 мас.ч. трехокиси сурьмы, 2-13 мас.ч. трихлорэтилфосфата, 2-13 мас.ч. четыреххлористого углерода и 2-13 мас.ч. хладона.24. The binder according to claim 19, characterized in that it further comprises flame retardant additives: 2-13 wt.h. hexachlorobenzene, 2-13 parts by weight antimony trioxide, 2-13 parts by weight trichloroethyl phosphate, 2-13 parts by weight carbon tetrachloride and 2-13 parts by weight freon. 25. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, и антипиренные добавки - трехокись сурьмы и гексахлорбензол в соотношении от 1:1 до 1:0,1, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:25. Hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it additionally contains a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, and flame retardants - antimony trioxide and hexachlorobenzene in a ratio of 1: 1 to 1: 0.1, while the hardener is a resol phenol-formaldehyde resin SF-340A, and the solvent is a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal, in the following ratio components, parts by weight: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15 Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13 Toluene oil and / or coal 7-13 Антипиренная добавка 12-23Fire Supplement 12-23 26. Связующее по п.25, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 2-13 мас.ч. порошковых наполнителей в виде монолитных, полых, чешуйчатых и волокнистых частиц оксидов и/или нитридов металлов и оксида кремния.26. Binder according A.25, characterized in that it further comprises 2-13 parts by weight powder fillers in the form of monolithic, hollow, scaly and fibrous particles of metal oxides and / or nitrides and silicon oxide. 27. Связующее по п.25, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 2-13 мас.ч. порошковых наполнителей, представляющих собой оксид кремния.27. Binder according A.25, characterized in that it further comprises 2-13 parts by weight silica powder fillers. 28. Связующее по п.25, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 2-13 мас.ч. дискретных наполнителей в виде нитевидных кристаллов - оксида алюминия, и/или углеродистого кремния, и/или оксида хрома, и/или оксида железа. 28. Binder according A.25, characterized in that it further comprises 2-13 parts by weight discrete fillers in the form of whiskers - alumina and / or carbon silicon and / or chromium oxide and / or iron oxide. 29. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, и мелкодисперсный наполнитель, содержащий нитриды и/или оксиды металлов и кремния, выбранные из группы оксид магния - жженая магнезия, оксид алюминия - глинозем, оксид титана - рутил, оксид кремния - кремнезем (аэросил), нитрид бора(BN) или их смеси, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:29. A hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it further comprises a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, and a finely divided filler containing nitrides and / or metal and silicon oxides, selected from the group magnesium oxide — burnt magnesia, aluminum oxide — alumina, titanium oxide — rutile, silicon oxide — silica (aerosil), boron nitride (BN), or mixtures thereof, wherein the hardener is a resol soy phenol-formaldehyde resin SF-340A, and the solvent is a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal, in the following ratio, wt.h .: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13Toluene oil and / or coal 7-13 Наполнитель 7-18 Filler 7-18 30. Связующее по п.29, отличающееся тем, что в качестве мелкодисперсного наполнителя использован оксид магния - жженая магнезия. 30. The binder according to clause 29, characterized in that magnesium oxide - burnt magnesia is used as a finely divided filler. 31. Связующее по п.29, отличающееся тем, что в качестве мелкодисперсного наполнителя использован оксид титана - рутил.31. The binder according to clause 29, characterized in that titanium oxide - rutile is used as a finely divided filler. 32. Связующее по п.29, отличающееся тем, что в качестве мелкодисперсного наполнителя использованы оксид алюминия - глинозем и/или оксид кремния - кремнезем.32. The binder according to clause 29, characterized in that as a fine filler used alumina - alumina and / or silicon oxide - silica. 33. Связующее по п.29, отличающееся тем, что в качестве мелкодисперсного порошкообразного наполнителя использован нитрид бора (BN).33. The binder according to clause 29, wherein boron nitride (BN) is used as a finely divided powder filler. 34. Гибридное связующее для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной смолы ЭТФ, отвердителя и растворителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разбавитель-пластификатор, представляющий собой эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1, и дискретную добавку в виде монолитных или полых нитевидных кристаллов, при этом отвердитель представляет собой резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А, а растворитель - смесь ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:34. Hybrid binder for reinforced plastics based on ETF epoxy resin, hardener and solvent, characterized in that it additionally contains a plasticizer diluent, which is an epoxyaliphatic resin DEG-1, and a discrete additive in the form of monolithic or hollow whiskers, while the hardener represents a phenol-formaldehyde resin SF-340A, and the solvent is a mixture of acetone, ethyl alcohol and toluene oil and / or coal, in the following ratio of components, ma S.ch .: Эпокситрифенольная смола ЭТФ 97-103Epoxytriphenol resin ETF 97-103 Эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1 9-15Epoxyaliphatic resin DEG-1 9-15 Отвердитель 31-37Hardener 31-37 Ацетон 87-93Acetone 87-93 Спирт этиловый 43-49Ethyl alcohol 43-49 Толуол нефтяной и/или каменноугольный 7-13 Toluene oil and / or coal 7-13 Нитевидные кристаллы 2-18Whiskers 2-18 35. Связующее по п.34, отличающееся тем, что в качестве нитевидных кристаллов содержит 2-18 мас.ч. нитевидных кристаллов оксида алюминия. 35. The binder according to claim 34, characterized in that it contains 2-18 parts by weight of whiskers. whiskers of alumina. 36. Связующее по п.34, отличающееся тем, что в качестве нитевидных кристаллов содержит 2-18 мас.ч. нитевидных кристаллов углеродистого кремния. 36. The binder according to claim 34, characterized in that it contains 2-18 parts by weight of whiskers. whiskers of carbon silicon. 37. Связующее по п.34, отличающееся тем, что в качестве нитевидных кристаллов содержит 2-18 мас.ч. нитевидных кристаллов хрома и/или его оксидов. 37. The binder according to clause 34, characterized in that as a whisker contains 2-18 wt.h. whiskers of chromium and / or its oxides. 38. Связующее по п.34, отличающееся тем, что в качестве нитевидных кристаллов содержит 2-18 мас.ч. нитевидных кристаллов железа и/или его оксидов. 38. The binder according to clause 34, characterized in that as a whisker contains 2-18 wt.h. whiskers of iron and / or its oxides. 39. Способ получения гибридного связующего для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной, эпоксиалифатической и фенолформальдегидной смол путем последовательного растворения их между собой в присутствии растворителя при повышенных температурах, отличающийся тем, что получают гибридное связующее по одному из пп.1-38, при этом раздельно нагревают до температур 180-200оС смолы ЭТФ и ДЭГ-1: смолу ЭТФ - со скоростью равномерного разогрева 20-30оС/ч, смолу ДЭГ-1 - со скоростью равномерного разогрева 90-100оС/ч, после чего смолы смешивают в присутствии растворителя - смеси ацетона, спирта этилового и толуола нефтяного и/или каменноугольного в реакторе-смесителе при температурах 40-70оС в течение 3-6 ч из расчета на одну тонну получаемого продукта, затем добавляют размолотый отвердитель - резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А и перемешивают при температурах 40-70оС в течение 3-6 ч из расчета на одну тонну получаемой композиции с последующей ее фильтрацией. 39. A method of obtaining a hybrid binder for reinforced plastics based on epoxytriphenol, epoxyaliphatic and phenol-formaldehyde resins by sequentially dissolving them together in the presence of a solvent at elevated temperatures, characterized in that the hybrid binder is prepared according to one of claims 1-38, while separately heating up to temperatures of 180-200 о С ETF and DEG-1 resins: ETF resin - with a uniform heating rate of 20-30 о С / h, DEG-1 resin - with a uniform heating rate of 90-100 о С / h, after which the resins are mixed in pr isutstvii solvent - acetone, ethyl alcohol and toluene, petroleum and / or coal in a reactor-mixer at a temperature of 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the obtained product is then added ground hardener - phenol-formaldehyde resole resin SF- 340A and stirred at temperatures of 40-70 about C for 3-6 hours based on one ton of the resulting composition, followed by its filtration. 40. Способ по п.39, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют посредством фильтра и/или нескольких слоев разреженной ткани с размерами ячеек от 0,1-0,1 до 1-1мм. 40. The method according to § 39, wherein the filtration is carried out by means of a filter and / or several layers of rarefied tissue with mesh sizes from 0.1-0.1 to 1-1mm. 41. Способ по п.39 или 40, отличающийся тем, что после фильтрации для доведения плотности получаемой композиции до 0,95-1,1 г/см3 в гибридное связующее вводят растворитель, содержащий смесь спирта этилового и ацетона в соотношении 1:2 и смешивают при температурах 35-60оС в течение 30-60 мин из расчета на одну тонну получаемой композиции. 41. The method according to § 39 or 40, characterized in that after filtering to bring the density of the resulting composition to 0.95-1.1 g / cm 3 , a solvent containing a mixture of ethyl alcohol and acetone in a ratio of 1: 2 is introduced into the hybrid binder and mixed at temperatures of 35-60 about C for 30-60 minutes based on one ton of the resulting composition. 42. Способ по п.41, отличающийся тем, что после фильтрации осуществляют контроль показателя "время желатинизации" гибридного связующего, при его значениях выше 3-6 мин в гибридное связующее дополнительно вводят размолотый отвердитель - резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340Ф в количестве до 3 мас.ч. и осуществляют дополнительное перемешивание при температурах 35-60оС в течение 1-3 ч из расчета на одну тонну получаемого продукта, после чего готовый продукт отфильтровывают с удалением нерастворившихся твердых компонентов.42. The method according to paragraph 41, characterized in that after filtration, the indicator "gelation time" of the hybrid binder is monitored, with its values above 3-6 minutes, the milled hardener - resol phenol-formaldehyde resin SF-340F is added in an amount of up to 3 parts by weight and carry out additional mixing at temperatures of 35-60 about C for 1-3 hours based on one ton of the obtained product, after which the finished product is filtered to remove insoluble solid components. 43. Способ по п.39 или 42, отличающийся тем, что добавки вводят в гибридное связующее, находящееся в реакторе-смесителе, покомпонентно или группами и смешивают при температурах 35-60оС в течение 3-6 ч. 43. The method according to § 39 or 42, characterized in that the additives are introduced into the hybrid binder located in the reactor-mixer, component or group and mixed at temperatures of 35-60 about C for 3-6 hours 44. Способ по п.43, отличающийся тем, что полученные составы гибридных связующих дополнительно насыщают парами адсорбирующего отвердителя типа Na-цеолита и/или алюмосиликата натрия.44. The method according to item 43, wherein the obtained hybrid binder compositions are additionally saturated with pairs of an adsorbing hardener such as Na zeolite and / or sodium aluminosilicate. 45. Способ получения гибридного связующего для армированных пластиков на основе эпокситрифенольной, эпоксиалифатической и фенолформальдегидной смол путем последовательного растворения их между собой в присутствии растворителя при повышенных температурах, отличающийся тем, что получают гибридное связующее по одному из пп. 1-38, при этом раздельно нагревают до температур 180-200оС смолы ЭТФ и ДЭГ-1: смолу ЭТФ - со скоростью 20-30оС/ч, смолу ДЭГ-1 - со скоростью 90-100оС/ч, затем подают в реактор-смеситель ацетон в количестве 80-82 мас.ч. и разогретую эпокситрифенольную смолу ЭТФ в количестве 97-103 мас.ч., вводят в реактор-смеситель оставшееся расчетное количество ацетона 7-11 мас.ч. и перемешивают в течение 30-60 мин при температурах 40-70оС из расчета на одну тонну готовящегося конечного продукта, затем в реактор-смеситель последовательно подают этиловый спирт в количестве 43-49 мас.ч. и толуол нефтяной и/или каменноугольный в количестве 7-13 мас.ч., полученную смесь перемешивают при температурах 40-70оС в течение 3-6 ч из расчета на одну тонну получаемого продукта, после чего загружают в реактор-смеситель разогретую эпоксиалифатическую смолу ДЭГ-1 и размолотый отвердитель - резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А и перемешивают при температурах 40-70оС в течение 3-6 ч из расчета на одну тонну готового продукта с последующей его фильтрацией.45. A method of obtaining a hybrid binder for reinforced plastics based on epoxytriphenol, epoxyaliphatic and phenol-formaldehyde resins by sequentially dissolving them together in the presence of a solvent at elevated temperatures, characterized in that the hybrid binder is prepared according to one of claims. 1-38, at the same time, ETF and DEG-1 resins are heated separately to temperatures of 180-200 о С: ETF resin - at a speed of 20-30 о С / h, DEG-1 resin - at a speed of 90-100 о С / h, then fed to the reactor-mixer acetone in an amount of 80-82 wt.h. and a heated ETF epoxytriphenol resin in an amount of 97-103 parts by weight, the remaining calculated amount of acetone is introduced into the mixing reactor 7-11 parts by weight. and stirred for 30-60 minutes at temperatures of 40-70 about With the calculation of one ton of the prepared final product, then ethanol is subsequently fed into the reactor-mixer in an amount of 43-49 wt.h. toluene and petroleum and / or coal in an amount of 7-13 parts by weight, the resulting mixture was stirred at 40-70 ° C for 3-6 hours based on one ton of the obtained product, then charged into a reactor-mixer preheated epoksialifaticheskuyu DEG resin-1 and curing agent, the ground - resol phenol-formaldehyde resin SF-340A, and stirred at a temperature of 40-70 ° C for 3-6 h per one ton of finished product, followed by its filtration. 46. Способ по п.45, отличающийся тем, что фильтрацию готового продукта осуществляют посредством фильтра и/или разреженной стеклоткани "Эксцельциор".46. The method according to item 45, wherein the filtering of the finished product is carried out by means of a filter and / or rarefied fiber glass "Excelsior". 47. Способ по одному из п.45 или 46, отличающийся тем, что после фильтрации готового продукта для доведения его плотности до 0,95-1,1г/см3 в гибридное связующее дополнительно вводят растворитель, содержащий смесь спирта этилового и ацетона в соотношении 1:2, и перемешивают при температурах 40-70оС в течение 30-60 мин из расчета на одну тонну готового продукта.47. The method according to one of claims 45 or 46, characterized in that after filtering the finished product to bring its density to 0.95-1.1 g / cm 3 , a solvent containing a mixture of ethyl alcohol and acetone in a ratio of 1: 2, and stirred at temperatures of 40-70 about C for 30-60 minutes based on one ton of the finished product. 48. Способ по п.45, отличающийся тем, что после фильтрации осуществляют контроль показателя "время желатинизации" гибридного связующего, при его значениях выше 3-6 мин в него дополнительно вводят размолотый отвердитель - резольную фенолформальдегидную смолу СФ-340А в количестве до 3 мас.ч. и осуществляют дополнительное перемешивание при температурах 35-60оС в течение 1-3 ч из расчета на одну тонну получаемого продукта, после чего готовый продукт отфильтровывают с удалением нерастворившихся компонентов.48. The method according to item 45, characterized in that after filtration, the indicator "gelatinization time" of the hybrid binder is monitored, with its values above 3-6 minutes, the ground hardener - resol phenol-formaldehyde resin SF-340A is added in an amount of up to 3 wt. .h. and carry out additional mixing at temperatures of 35-60 about C for 1-3 hours based on one ton of the obtained product, after which the finished product is filtered to remove insoluble components. 49. Способ по п.45 или 48, отличающийся тем, что добавки вводят в гибридное связующее, находящееся в реакторе-смесителе, покомпонентно или группами и смешивают при температурах 40-70оС в течение 3-6 ч покомпонентно или группами. 49. The method according to item 45 or 48, characterized in that the additives are introduced into the hybrid binder located in the reactor-mixer, component or group and mixed at temperatures of 40-70 about C for 3-6 hours, component or group. 50. Способ по п.49, отличающийся тем, что полученные составы гибридных связующих дополнительно насыщают парами адсорбирующего отвердителя типа Na-цеолита и/или алюмосиликатов.50. The method according to 49, characterized in that the obtained hybrid binder compositions are further saturated with pairs of an adsorbing hardener such as Na zeolite and / or aluminosilicates.
RU2002101669/04A 2002-01-25 2002-01-25 Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing RU2260022C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101669/04A RU2260022C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101669/04A RU2260022C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002101669A RU2002101669A (en) 2003-08-27
RU2260022C2 true RU2260022C2 (en) 2005-09-10

Family

ID=35847962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101669/04A RU2260022C2 (en) 2002-01-25 2002-01-25 Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2260022C2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471829C1 (en) * 2011-05-11 2013-01-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2521440C1 (en) * 2012-12-28 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." Casting compound
RU2538271C1 (en) * 2013-06-26 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." Method of producing reinforced polymer composite material
RU2560370C1 (en) * 2014-02-19 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Авангард" (ОАО "Авангард") Hybrid epoxy-triphenol binding agent with application of novolac resin
RU2567625C2 (en) * 2010-04-21 2015-11-10 Хексел Корпорейшн Composite for structural applications
RU2657298C2 (en) * 2013-02-13 2018-06-19 Хексел Композитс Лимитед Fire retardant epoxy resin compositions and their use
RU2663444C1 (en) * 2017-10-30 2018-08-06 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2668030C1 (en) * 2017-10-05 2018-09-25 Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградский Композитный Завод" Nanostructured fiberglass and article made thereof
RU2674202C1 (en) * 2018-04-27 2018-12-05 Акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (АО "ИНУМиТ") Hybrid binder for obtaining heat-chemically resistant press material and press material based thereon
RU2742992C1 (en) * 2020-02-10 2021-02-12 Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" Method of repairing delaminations in article made from composite material
RU213482U1 (en) * 2021-07-13 2022-09-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" DEVICE FOR THERMOCHEMICAL HEATING

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606614C1 (en) * 2015-08-31 2017-01-10 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Epoxy binder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Эпоксидные смолы и материалы на их основе. Каталог. - Черкассы, 1985. - С.7-10. *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2567625C2 (en) * 2010-04-21 2015-11-10 Хексел Корпорейшн Composite for structural applications
RU2471829C1 (en) * 2011-05-11 2013-01-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2521440C1 (en) * 2012-12-28 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." Casting compound
RU2657298C2 (en) * 2013-02-13 2018-06-19 Хексел Композитс Лимитед Fire retardant epoxy resin compositions and their use
RU2538271C1 (en) * 2013-06-26 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." Method of producing reinforced polymer composite material
RU2560370C1 (en) * 2014-02-19 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Авангард" (ОАО "Авангард") Hybrid epoxy-triphenol binding agent with application of novolac resin
RU2668030C1 (en) * 2017-10-05 2018-09-25 Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградский Композитный Завод" Nanostructured fiberglass and article made thereof
RU2663444C1 (en) * 2017-10-30 2018-08-06 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2674202C1 (en) * 2018-04-27 2018-12-05 Акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (АО "ИНУМиТ") Hybrid binder for obtaining heat-chemically resistant press material and press material based thereon
RU2742992C1 (en) * 2020-02-10 2021-02-12 Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" Method of repairing delaminations in article made from composite material
RU2742992C9 (en) * 2020-02-10 2021-03-10 Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" Method of repairing delaminations in article made from composite material
RU213482U1 (en) * 2021-07-13 2022-09-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" DEVICE FOR THERMOCHEMICAL HEATING
RU2795728C1 (en) * 2021-11-15 2023-05-11 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Method for manufacturing thin-walled large-sized conical or conical-ogival woven casings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2260022C2 (en) Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing
Gauthier Engineered materials handbook
Rajan et al. Effect of chemical treatment and fiber loading on physico-mechanical properties of Prosopis juliflora fiber reinforced hybrid friction composite
Hoa Principles of the manufacturing of composite materials
US6899837B2 (en) Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same
Lee Dictionary of composite materials technology
US20050003947A1 (en) Inorganic matrix compositions and composites incorporating the matrix composition
KR20130090876A (en) Composite pressure vessels
AU2001292841A1 (en) Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same
CN106957632A (en) A kind of basalt fibre brake block and preparation method thereof
IL30437A (en) A shaped composite product comprising a thermoset resin matrix and reinforcing filler particles distributed therein and process for preparing the same
KR101204368B1 (en) Panel for reinforced concrete structure repair and reinforcement which used basalt fiber and this production technique
Ghouti et al. Structural and mechanical characteristics of silane-modified PIPD/basalt hybrid fiber-reinforced polybenzoxazine composites
CN109776895A (en) A kind of abrasion resistant fire blocking conveyer belt and its preparation process
CN104019166B (en) The clutch face sheet for cars of anti-jitter without asbestos and production technology thereof
Chakraborty et al. Enhanced mechanical toughness of carbon nanofibrous‐coated surface modified Kevlar reinforced polyurethane/epoxy matrix hybrid composites
CN108727799A (en) A kind of high-performance electric wire cable protection pipe material and preparation method thereof
KR20120004853A (en) A method for improving bonding property between rubber and epoxy-composite
Welter Unidirectional fibre reinforced geopolymer matrix composites
CN206419579U (en) A kind of anti-flaming bamboo coiled composite tube
RU2206582C1 (en) Method of production of prepreg for winding heat- shielding and/or anti-static internal shells for glass plastic tubes-envelopes of various classes and purposes
CN108468735B (en) Asbestos-free friction material and preparation method and application thereof
CN107141709B (en) A kind of composite modified motor phenolaldehyde moulding compound and preparation method thereof
KR101708546B1 (en) Composite material Having Improved Tensile Strength and Fracture Toughness and Pressure Vessel Having Superior Pressure-Resistant and Mechanical Properties
HU231276B1 (en) Phenol-furan resin with decreased flammability, pre-impregnated fiber reinforced composite and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner