RU2276638C1 - Композиционный материал и изделие, выполненное из него - Google Patents
Композиционный материал и изделие, выполненное из него Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276638C1 RU2276638C1 RU2004136329/04A RU2004136329A RU2276638C1 RU 2276638 C1 RU2276638 C1 RU 2276638C1 RU 2004136329/04 A RU2004136329/04 A RU 2004136329/04A RU 2004136329 A RU2004136329 A RU 2004136329A RU 2276638 C1 RU2276638 C1 RU 2276638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- articles
- materials
- aluminum hydroxide
- proposed
- transport
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, предназначенным для изготовления пожаробезопасных деталей интерьера в авиации, судостроении, автомобилестроении, железнодорожном транспорте и строительстве, в том числе и для изготовления крупногабаритных изделий сложной конфигурации. Описывается композиционный материал, включающий связующее - азотсодержащую фенолформальдегидную смолу резольного типа, модифицированную полиэтиленгликолем и фосдиолом, растворитель - водно-ацетоновую смесь в соотношении 1:1 и армирующий стекловолокнистый наполнитель - стеклоткань, который дополнительно содержит полые стеклянные микросферы и гидроокись алюминия. Описывается также изделие, выполненное из указанного композиционного материала. Изобретение способствует снижению параметров тепловыделения материалов интерьера и изготовленных из них изделий, что позволит обеспечить современные требования летной годности АП-25, предъявляемые к транспортным средствам по пожаробезопасности при перевозке пассажиров. 1 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, предназначенным для изготовления пожаробезопасных деталей интерьера в авиации, судостроении, автомобилестроении, железнодорожном транспорте и строительстве, в том числе и для изготовления крупногабаритных изделий сложной конфигурации.
В настоящее время при сертификации транспортных средств введена характеристика пожаробезопасности композиционных материалов интерьера и конструкций по тепловыделению.
Критерием оценки допустимости применения материалов в интерьере пассажирских самолетов является общее тепловыделение, которое за первые две минуты испытания не должно превышать 65 кВт/м2, и максимальная скорость тепловыделения (пиковая интенсивность) не должна превышать 65 кВт·мин/м2.
Известны негорючие композиционные материалы для внутренней отделки интерьеров пассажирских самолетов и других транспортных средств на основе фенольных связующих и стекловолокнистых наполнителей (заявка WO №0247906).
Известен огнестойкий малотоксичный стеклопластик на основе стеклонаполнителя и полиэфирного связующего, в состав которого для снижения горючести и дымовыделения введена гидроокись алюминия (авт. свид. СССР №1552518).
Недостатком известных негорючих композиционных материалов, применяемых для внутренней отделки, является повышенное тепловыделение.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является композиционный материал, выполненный на основе армирующего волокнистого наполнителя, пропитанного связующим, включающим азотсодержащую фенолформальдегидную смолу резольного типа, модифицированную полиэтиленгликолем и фосдиолом, и растворитель - водно-ацетоновую смесь в соотношении 1:1, который в качестве армирующего наполнителя содержит наполнитель на основе гетероциклического полиамида, стеклянных волокон и их сочетаний при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Азотсодержащая фенолформальдегидная смола | |
| резольного типа, модифицированная | |
| полиэтиленгликолем и фосдиолом | 140 |
| Растворитель - водно-ацетоновая смесь в | |
| соотношении 1:1 | 10-40 |
| Армирующий наполнитель | 30-180 |
(патент РФ №2104875).
Материал-прототип на основе фенолформальдегидного связующего и стеклянного наполнителя имеет низкое дымовыделение. Однако этот композиционный материал и изделия, выполненные из него, имеют высокое тепловыделение, превышающее требования норм летной годности по пожаробезопасности.
Технической задачей изобретения является получение негорючего композиционного материала и изделий, выполненных из него, с пониженным тепловыделением при сохранении характеристик по горючести и дымообразованию на уровне прототипа.
Для решения поставленной технической задачи предложен композиционный материал, включающий связующее - азотсодержащую фенолформальдегидную смолу резольного типа, модифицированную полиэтиленгликолем и фосдиолом, растворитель - водно-ацетоновую смесь в соотношении 1:1 и армирующий стекловолокнистый наполнитель - стеклоткань, который дополнительно содержит полые стеклянные микросферы и гидроокись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Азотсодержащая фенолформальдегидная смола | |
| резольного типа, модифицированная | |
| полиэтиленгликолем и фосдиолом | 140 |
| Растворитель - водно-ацетоновая смесь | |
| в соотношении 1:1. | 10-20 |
| Полые стеклянные микросферы | 17-65 |
| Гидроокись алюминия | 75-150 |
| Стеклоткань | 80-90 |
и изделие, выполненное из указанного композиционного материала.
Авторами установлено, что при введении в композиционный материал полых стеклянных микросфер совместно с гидроокисью алюминия в заявляемых пределах в 2-3 раза снижается тепловыделение материала.
При изготовлении пожаробезопасного композиционного материала в качестве полимерного связующего использовалось связующее ФП-520 (ТУ 1-595-25-276- 95), представляющее собой 70%-ный водно-ацетоновый раствор азотсодержащей фенолформальдегидной смолы резольного типа, модифицированной полиэтиленгликолем и фосдиолом. В качестве наполнителей использовались стеклоткани Т-15(П)-76 (ТУ 6-11-491-76 ) и Т-45(П)-76 (ТУ 6-11- 524-80) из крученых стеклянных полых нитей и стеклоткань стеклянная конструкционная Т-10-80 (ГОСТ 19170-2001). В предлагаемом материале также использовались микросферы стеклянные полые марки МС-А9 (ТУ 6-48-108-94), микросферы стеклянные полые марки МС-ВП-А9 (ТУ 6-48-91-92), гидроокись алюминия AL(ОН)3 (ГОСТ 11-841-76).
Предлагаемый композиционный материал получали следующим образом: в водно-ацетоновый раствор связующего ФП-520 вводили полые стеклянные микросферы и гидроокись алюминия и перемешивали до получения гомогенной массы. Полученным связующим пропитывали армирующий волокнистый наполнитель с получением листовых полуфабрикатов - препрегов. Затем препреги укладывали в пакет и подвергали формованию прессовым методом.
Предлагаемый композиционный материал может быть использован при изготовлении изделий - препрегов и пожаробезопасных конструкций и деталей для внутренней отделки транспортных средств, таких как стеновые и потолочные панели, перегородки, багажные полки, а также в строительстве.
Примеры осуществления
Пример 1.
Композиционный материал изготавливали следующим образом:
В емкость с мешалкой загружали 140 мас.ч. связующего ФП-520, добавляли 10 мас.ч. водно-ацетоновой смеси в соотношении 1:1, при постоянном перемешивании вводили 17 мас.ч. полых стеклянных микросфер МС-ВП-А9 и 150 мас.ч. гидроокиси алюминия. Перемешивание проводили до получения гомогенной массы. Полученным связующим на установке типа «Шпрединг-машина» пропитывали стеклоткань Т-15(П)-76 в количестве 86 мас.ч. с получением листовых полуфабрикатов - препрегов.
Пример 2.
В емкость с мешалкой загружали 140 мас.ч. связующего ФП-520, добавляли 12 мас.ч. водно-ацетоновой смеси в соотношении 1:1, при постоянном перемешивании вводили 34 мас.ч. полых стеклянных микросфер МС-ВП-А9 и 100 мас.ч. гидроокиси алюминия. Перемешивание проводили до получения гомогенной массы. Полученным связующим на установке типа «Шпрединг-машина» пропитывали стеклоткань Т-45(П)-76 в количестве 80 мас.ч. Полученные листовые полуфабрикаты укладывали в пакет и изготавливали стеновые панели методом формования под прессом с удельным давлением 5 кг/см2 при температуре 170°С в течение 2-х часов.
Композиционные материалы по примеру 3 получали по аналогичной технологии с использованием ткани стеклянной Т-10-80 и полых стеклянных микросфер марки МС-А9 и методом формования изготавливали багажные полки.
Составы материалов по примерам 1-3 и по прототипу - 4 приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| № п/п | Связующее ФП-520 | Водно-ацетоновая смесь 1:1 | Стеклоткань | Полые стеклянные микросферы | Гидроокись алюминия |
| 1 | 140 | 10 | 86 | 17 | 150 |
| 2 | 140 | 20 | 80 | 34 | 100 |
| 3 | 140 | 13 | 90 | 65 | 75 |
| 4(прототип) | 140 | 32 | 180 | - | - |
Интенсивность тепловыделения определялась на проточном калориметре типа OSU (ASTM Е-906) марки HRR-3 фирмы "Atlas", США. Испытуемый образец размером 150×150 мм помещался в постоянно продуваемую воздухом термостатированную камеру, где подвергался воздействию равномерного теплового потока мощностью 35 кВт/м2, горение образца обеспечивалось факельным зажиганием от пилотных газовых горелок. Для расчета тепловыделения многоспайной термопарой регистрировалась температура выходящих из камеры продуктов горения.
Свойства композиционных материалов по примерам 1-3 и прототипу - 4 приведены в таблицах 2 и 3.
| Таблица 2 | |||
| № п/п | Толщина, мм | Максимальная скорость тепловыделения (пик), кВт/м2 | Общее количество выделившегося тепла за первые 2 минуты испытания, кВт/м2 |
| 1 | 2,82 | 51 | 37 |
| 2 | 2,41 | 49 | 28 |
| 3 | 2,34 | 43 | 9 |
| 4(прототип) | 2,0 | 100,3 | 60,6 |
| Таблица 3 | |||||
| № п/п | Режим испытания | Показатели дымообразования | Группа дымообразования | ||
| Д2 | Д4 | Дмакс | |||
| 1 | горение | 0 | 1 | 2 | Практически не |
| пиролиз | 0 | 0 | 1 | выделяющий дыма (1) | |
| 2 | горение | 0 | 1 | 2 | Практически не |
| пиролиз | 0 | 0 | 2 | выделяющий дыма (1) | |
| 3 | горение | 0 | 1 | 2 | Практически не |
| пиролиз | 0 | 0 | 2 | выделяющий дыма (1) | |
| 4 (прототип) | горение | 3 | 12 | 13 | Среднедымящий (3) |
| пиролиз | 20 | 2 | 4 | ||
Д2, Д4, Дмакс - удельная оптическая плотность дыма соответственно за 2 и 4 минуты и максимальная, усл. ед.
Испытания в режиме пиролиза проводились при плотности теплового потока 2,5 вт/см2 (ГОСТ 2463 2-81).
Предлагаемый композиционный материал имеет в 2 раза меньшее по сравнению с прототипом общее тепловыделение и в 2-6 раз меньшую максимальную скорость тепловыделения. По дымообразованию при горении предлагаемый материал также имеет преимущества по сравнению с прототипом.
Снижение параметров тепловыделения материалов интерьера и изготовленных из них изделий позволит обеспечить современные требования летной годности АП-25, предъявляемые к транспортным средствам по пожаробезопасности при перевозке пассажиров.
Claims (2)
1. Композиционный материал, включающий связующее - азотсодержащую фенолформальдегидную смолу резольного типа, модифицированную полиэтиленгликолем и фосдиолом, растворитель - водно-ацетоновую смесь в соотношении 1:1 и армирующий волокнистый наполнитель - стеклоткань, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроокись алюминия и полые стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
2. Изделие, отличающееся тем, что оно выполнено из композиционного материала по п.1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004136329/04A RU2276638C1 (ru) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Композиционный материал и изделие, выполненное из него |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004136329/04A RU2276638C1 (ru) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Композиционный материал и изделие, выполненное из него |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2276638C1 true RU2276638C1 (ru) | 2006-05-20 |
Family
ID=36658349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004136329/04A RU2276638C1 (ru) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Композиционный материал и изделие, выполненное из него |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2276638C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008073871A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Albemarle Corporation | Organophosphonate oligomers and mixtures thereof useful as flame retardants |
| WO2014199241A1 (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Hamid Hojaji | Glass microspheres and methods of making glass microspheres |
| RU2597372C2 (ru) * | 2014-12-09 | 2016-09-10 | Валентин Геннадиевич Митин | Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты) |
| US9643876B2 (en) | 2015-10-04 | 2017-05-09 | Hamid Hojaji | Microspheres and methods of making the same |
| US10196296B2 (en) | 2015-01-17 | 2019-02-05 | Hamid Hojaji | Fluid permeable and vacuumed insulating microspheres and methods of producing the same |
-
2004
- 2004-12-14 RU RU2004136329/04A patent/RU2276638C1/ru active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008073871A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-19 | Albemarle Corporation | Organophosphonate oligomers and mixtures thereof useful as flame retardants |
| WO2014199241A1 (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Hamid Hojaji | Glass microspheres and methods of making glass microspheres |
| US9016090B2 (en) | 2013-06-12 | 2015-04-28 | Hamid Hojaji | Glass microspheres comprising sulfide, and methods of producing glass microspheres |
| RU2597372C2 (ru) * | 2014-12-09 | 2016-09-10 | Валентин Геннадиевич Митин | Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты) |
| US10196296B2 (en) | 2015-01-17 | 2019-02-05 | Hamid Hojaji | Fluid permeable and vacuumed insulating microspheres and methods of producing the same |
| US9643876B2 (en) | 2015-10-04 | 2017-05-09 | Hamid Hojaji | Microspheres and methods of making the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4076873A (en) | Resorcinol-aldehyde resins used to bind reinforcing materials such as glass fibers in shaped object form | |
| KR101049879B1 (ko) | 난연성 섬유강화 플라스틱의 제조 방법 및 이를 이용한 난연성 섬유강화 플라스틱 성형품 | |
| US4053447A (en) | Synthetic resin composition-method and product | |
| CN104379640B (zh) | 一种耐火的人工制品及其制造方法 | |
| CA2905866C (en) | Liquid (meth)acrylic syrup for impregnating a fibrous substrate, method of impregnating a fibrous substrate, composite material obtained following polymerisation of the pre-impregnated substrate | |
| CN103073751B (zh) | 膨胀型阻燃剂、含有该阻燃剂的阻燃聚合物组合物，以及纤维增强聚合物基阻燃复合材料 | |
| CN102731960A (zh) | 一种高韧性阻燃酚醛预浸料复合材料及其制备方法和用途 | |
| DK2358797T3 (en) | Thermosetting composition for composite parts and intumescent coatings | |
| JP7104716B2 (ja) | 構造能力及び難燃性能を有する複合材料 | |
| US9650484B2 (en) | Fire-resistant polyurethane material and fire-resistant structure | |
| RU2276638C1 (ru) | Композиционный материал и изделие, выполненное из него | |
| CN104098869A (zh) | 一种高强、轻质、防火装饰材料的制造方法 | |
| CN110317510B (zh) | 膨胀型的防火涂料及其制备方法 | |
| JP7139319B2 (ja) | 熱可塑性複合材、熱可塑性複合材の製造方法及びパネル | |
| Horrocks et al. | Flammability and fire resistance of composites | |
| Kandola et al. | Fire performance evaluation of different resins for potential application in fire resistant structural marine composites | |
| EP1464483A1 (en) | A pigmented panel assembly | |
| EP3184294A1 (en) | Flame-retardant lightweight structural core and manufacturing method therefor | |
| KR102440719B1 (ko) | 고내열성 섬유 및 페놀수지를 포함하는 내화복합패널 및 그 제조방법 | |
| RU2333922C1 (ru) | Фенолоформальдегидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него | |
| JP2000119424A (ja) | 無機質材料含有フェノール樹脂発泡体 | |
| US5593780A (en) | Impact resistant phenolics | |
| JP2004009740A (ja) | ハニカム積層構造体 | |
| KR20100104985A (ko) | 방화문 및 그 제조방법 | |
| Beycioğlu et al. | Usage of antimony trioxide, aluminum hydroxide and zinc borate in GRP composite production as fire-retardant additives: An experimental research |