RU2307136C1 - Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg - Google Patents

Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg Download PDF

Info

Publication number
RU2307136C1
RU2307136C1 RU2006106374/04A RU2006106374A RU2307136C1 RU 2307136 C1 RU2307136 C1 RU 2307136C1 RU 2006106374/04 A RU2006106374/04 A RU 2006106374/04A RU 2006106374 A RU2006106374 A RU 2006106374A RU 2307136 C1 RU2307136 C1 RU 2307136C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epoxy
prepreg
binding agent
binder
product
Prior art date
Application number
RU2006106374/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Ефимовна Муханова (RU)
Елена Ефимовна Муханова
Евгений Николаевич Каблов (RU)
Евгений Николаевич Каблов
Екатерина Максимовна Пониткова (RU)
Екатерина Максимовна Пониткова
Рамиль Рифович Мухаметов (RU)
Рамиль Рифович Мухаметов
нцев Алексей Федорович Рум (RU)
Алексей Федорович Румянцев
Николай Петрович Кувшинов (RU)
Николай Петрович Кувшинов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
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 государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2006106374/04A priority Critical patent/RU2307136C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307136C1 publication Critical patent/RU2307136C1/en

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry; aircraft industry; space industry; radioelectronic industry; other industries; production of the epoxy binding agent, the prepreg on its base and the product made out of the prepreg.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to production of the epoxy binding agent, the prepreg on its base and the product made out of the prepreg, which may be used as the construction material in the aircraft industry, space industry, radio electronics and other industries. The epoxy binding agent also may be used as the basis in production of the glues, the paint-and-lacquer coatings, the potting compounds, the sealing compounds, the gel coatings. The binding agent includes the following ratio of the components (in mass shares): 50.0-100.0 - the multifunctional epoxy resins, 1.5-3.6 - the curing agent and 30.0-50.0 - the product of interaction of the epoxy isopropylidenediphenol pitch or the mixtures of the epoxy isopropylidenediphenol pitches with the compound selected from the group including: the product of the polycondensation of glycols with dimethyl terephthalate, phenol-formaldehyde pitch, butadiene acrylicnitrile caoutchouck or their combination. As the multifunctional epoxy resin the binding agent contains epoxytriphenol or epoxy-novolak resin; as the curing agent - the complex compound of boron trifluoride with benzylamine. In addition the binding agent contains the organic solvent. The prepreg includes the following ratio of the components (in mass %): 30.0-50.0 - of the above indicated epoxy binding agent and 50.0-70.0 - of the fibrillar filler. The product is produced by forming of the prepreg. The invention allows to create the binding agent, which has the high level and stability of the adhesion power to the filler, the low value of the internal stresses of the polymeric composite material at the cyclic action of the water-drying process at the temperature of 70°C, to increase the strength of the products at the action of the operational factors.
EFFECT: the invention ensures creation of the binding agent obtaining the high level and stability of the adhesion to the filler, the low value of the internal stresses of the polymeric composite material at the cyclic action of the water-drying process at the rather high temperature, to increase the strength of the products at the action of the operational factors.
5 cl, 3 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области создания полимерных связующих эпоксидного типа и полимерных композиционных материалов (ПКМ) на их основе, которые могут быть использованы в качестве конструкционных материалов в авиационной, космической промышленности, радиоэлектронике и других областях техники. Кроме того, предлагаемое эпоксидное связующее может применяться в качестве основы клеев, лакокрасочных покрытий, заливочных компаундов, герметиков, гелькоутных покрытий.The invention relates to the field of creating polymer binders of the epoxy type and polymer composite materials (PCM) based on them, which can be used as structural materials in the aviation, space industry, radio electronics and other technical fields. In addition, the proposed epoxy binder can be used as the basis for adhesives, coatings, casting compounds, sealants, gelcoat coatings.

Известно эпоксидное связующее для пропитки стеклоткани, включающее эпоксидную диановую смолу, бакелитовый лак, комплекс трехфтористого бора с бензиламином, этиловый спирт и ацетон (А.с. СССР №496198).Known epoxy binder for the impregnation of fiberglass, including epoxy Dianova resin, bakelite varnish, a complex of boron trifluoride with benzylamine, ethyl alcohol and acetone (AS USSR No. 496198).

Недостатком данного связующего и препрега, полученного путем пропитки стеклоткани, являются низкие значения предела прочности при изгибе стеклотекстолита на его основе как при комнатной температуре, так и при температуре 200°С, что является следствием низкой адгезии связующего к стеклянному наполнителю.The disadvantage of this binder and prepreg obtained by impregnating fiberglass is the low tensile strength when bending fiberglass based on it both at room temperature and at a temperature of 200 ° C, which is a consequence of the low adhesion of the binder to the glass filler.

Известно связующее для композиционных материалов, включающее эпокситрифенольную смолу, анилиноформальдегидную смолу, органический растворитель - ацетон и этиловый спирт, фурилглицидиловый эфир, комплекс анилина с трехфтористым бором, N-метил-2-пирролидон и бензимидазол. Связующее используют для пропитки армирующих материалов (стеклоткань, углеродная лента) с получением препрега (А.с. СССР №1707033).A binder for composite materials is known, including an epoxytriphenol resin, aniline-formaldehyde resin, an organic solvent of acetone and ethyl alcohol, furyl glycidyl ether, an aniline complex with boron trifluoride, N-methyl-2-pyrrolidone and benzimidazole. The binder is used to impregnate reinforcing materials (fiberglass, carbon tape) to obtain a prepreg (A.S. USSR No. 1707033).

Недостатком известного связующего и препрега на его основе является низкая жизнеспособность - не более 62 сут, что затрудняет в значительной степени переработку в изделия.A disadvantage of the known binder and prepreg based on it is low viability - not more than 62 days, which complicates to a large extent processing into products.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, принятым за прототип, является препрег, изготовленный с использованием эпоксидного связующего и включающий (вес.%):The closest in technical essence to the proposed invention, adopted as a prototype, is a prepreg made using an epoxy binder and including (wt.%):

эпоксиноволачную смолу - 24-35, комплексное соединение трехфтористого бора с бензиламином - 0,7-1,2, фурфурилглицидиловый эфир - 5,0-6,8, однонаправленный углеродный наполнитель - 58-70 (А.с. СССР №765209).epoxynolac resin - 24-35, a complex compound of boron trifluoride with benzylamine - 0.7-1.2, furfuryl glycidyl ether - 5.0-6.8, unidirectional carbon filler - 58-70 (AS USSR No. 765209).

Связующее по прототипу имеет достаточно длительную жизнеспособность (>6 мес), невысокую коррозионную активность по отношению к конструкционным металлам и сплавам, а изделия, изготовленные из препрега на основе этого связующего, обладают удовлетворительными прочностными свойствами. Однако связующее по прототипу в составе препрега имеет недостаточно высокую адгезию к наполнителю при циклическом воздействии вода - сушка, а ПКМ на его основе имеет высокий уровень внутренних напряжений, что приводит к преждевременному разрушению изделий на основе этого связующего в процессе их эксплуатации.The binder of the prototype has a sufficiently long viability (> 6 months), low corrosion activity with respect to structural metals and alloys, and products made from prepreg based on this binder have satisfactory strength properties. However, the prototype binder in the prepreg composition does not adhere sufficiently to the filler under cyclic water-drying effects, and PCM based on it has a high level of internal stresses, which leads to premature destruction of products based on this binder during their operation.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание эпоксидного связующего, обладающего высоким уровнем и стабильностью адгезии к наполнителю и низкими значениями внутренних напряжений ПКМ при циклическом воздействии вода - сушка при температуре 70°С и позволяющего вследствие этого получать стекло-, органо- и углепрепреги и изделия из них с повышенной прочностью при воздействии эксплуатационных факторов.The technical task of the invention is the creation of an epoxy binder with a high level and stability of adhesion to the filler and low values of PCM internal stresses during cyclic exposure to water - drying at a temperature of 70 ° C and, as a result, allows to obtain glass, organo, and carbon fiber and products from them with increased strength when exposed to operational factors.

Для решения поставленной задачи предложено эпоксидное связующее, включающее полифункциональную эпоксидную смолу и отвердитель - комплексное соединение трехфтористого бора с бензиламином, где связующее в качестве полифункциональной эпоксидной смолы содержит эпокситрифенольную или эпоксиноволачную смолу и дополнительно содержит продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы или смеси эпоксидных диановых смол с соединением, выбранным из группы, включающей: продукт поликонденсации гликолей с диметилтерефталатом, фенолформальдегидную смолу, бутадиенакрилонитрильный каучук или их сочетание, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:To solve this problem, an epoxy binder is proposed, including a polyfunctional epoxy resin and a hardener - a complex compound of boron trifluoride with benzylamine, where the binder as a polyfunctional epoxy resin contains epoxytriphenol or epoxynolac resin and additionally contains the product of the interaction of the epoxy diane resin or epoxy resin mixture selected from the group including: polycondensation product of glycols with dimethyl terephthalate, phenol formaldehyde dnuyu resin, acrylonitrile-butadiene rubber or a combination thereof, with the following component ratio, mass parts .:

указанная полифункциональная эпоксидная смолаspecified polyfunctional epoxy 50,0-100,050.0-100.0 отвердитель - комплексное соединениеhardener - complex compound трехфтористого бора с бензиламиномbenzylamine boron trifluoride 1,5-3,61,5-3,6 указанный продукт взаимодействияspecified interaction product 30,0-50,030.0-50.0

Связующее может дополнительно содержать органический растворитель - смесь изопропилового спирта и ацетона в соотношении 1:(1-9) в количестве 82,0-100,0 мас.ч.The binder may additionally contain an organic solvent - a mixture of isopropyl alcohol and acetone in a ratio of 1: (1-9) in an amount of 82.0-100.0 wt.h.

Предложен также препрег, включающий указанное эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель, при следующем соотношении компонентов, мас.%:A prepreg is also proposed, including the specified epoxy binder and a fibrous filler, in the following ratio of components, wt.%:

эпоксидное связующееepoxy binder 30,0-50,030.0-50.0 волокнистый наполнительfiberfill 50,0-70,050.0-70.0

В качестве волокнистого наполнителя используют стеклянные, органические или углеродные нити, жгуты, ленты, а также их сочетания.As a fibrous filler, glass, organic or carbon filaments, bundles, ribbons, and also combinations thereof are used.

Также предлагается изделие, выполненное путем формования указанного препрега.A product made by molding said prepreg is also provided.

Авторами установлено, что введение в состав связующего наряду с полифункциональной эпоксидной смолой продукта взаимодействия эпоксидной диановой смолы или смеси эпоксидных диановых смол с вышеуказанными соединениями позволяет существенно улучшить адгезию связующего к волокнистому наполнителю и снизить в значительной мере внутренние напряжения в композиционном материале при воздействии эксплуатационных факторов, особенно в тепловлажностных условиях. Кроме того, указанный продукт взаимодействия выполняет роль модификатора, улучшающего технологичность препрега.The authors found that the introduction of a product of the interaction of an epoxy diane resin or a mixture of epoxy diane resins with the above compounds into a binder composition along with a polyfunctional epoxy resin can significantly improve the adhesion of the binder to the fibrous filler and significantly reduce internal stresses in the composite material under the influence of operational factors, especially in humid conditions. In addition, the specified interaction product acts as a modifier that improves the processability of the prepreg.

В качестве полифункциональной эпоксидной смолы могут быть использованы, например, эпоксиноволачные смолы марок ЭН-6 и УП-643 (ТУ 6-05-1585-89), смола эпокситрифенольная марки ЭТФ (ТУ 2225-316-09201208-94).As a multifunctional epoxy resin, for example, EN-6 and UP-643 grades of epoxy resin (TU 6-05-1585-89), ETF grade epoxy resin (TU 2225-316-09201208-94) can be used.

В качестве отвердителя используют комплексное соединение трехфтористого бора с бензиламином - отвердитель УП-605/3 (ТУ 6-10-125-91).As a hardener, a complex compound of boron trifluoride with benzylamine is used - hardener UP-605/3 (TU 6-10-125-91).

В качестве исходных компонентов для получения продукта взаимодействия могут быть использованы эпоксидные диановые смолы ЭД-20, ЭД-8 (ГОСТ 10587-84) или их смесь, фенолформальдегидные смолы марок СФ-341А, СФ-010, СФ-014 (ГОСТ 18694-80), низкомолекулярный бутадиенакрилонитрильный каучук СКН-30 КТРА (ТУ 38.103474-86), продукт поликонденсации гликолей с диметилтерефталатом - смола ТФ-82 (ТУ 6-05-1654-84). Массовые соотношения исходных компонентов для получения продукта взаимодействия приведены в таблице 1.ED-20, ED-8 (GOST 10587-84) or their mixture, phenol-formaldehyde resins of grades SF-341A, SF-010, SF-014 (GOST 18694-80) can be used as starting components to obtain the interaction product ), low molecular weight butadiene acrylonitrile rubber SKN-30 KTPA (TU 38.103474-86), the product of polycondensation of glycols with dimethyl terephthalate is resin TF-82 (TU 6-05-1654-84). Mass ratios of the starting components to obtain the product of the interaction are shown in table 1.

Для получения указанного продукта взаимодействия на 100 мас.ч. эпоксидных смол брали от 4,2 до 50,0 мас.ч. соединения из вышеперечисленной группы. Совмещение компонентов проводили при температуре (150±5)°С в течение 2 ч.To obtain the specified interaction product per 100 wt.h. epoxy resins were taken from 4.2 to 50.0 parts by weight compounds from the above group. The combination of components was carried out at a temperature of (150 ± 5) ° C for 2 hours

Продукт взаимодействия - вязкая прозрачная смола желтого цвета с массовой долей эпоксидных групп 18-20%.The interaction product is a viscous transparent yellow resin with a mass fraction of epoxy groups of 18-20%.

Связующее по изобретению может быть использовано для получения препрегов как по расплавной, так и по растворной технологии. В качестве органического растворителя использовалась смесь изопропилового спирта (ТУ 6-09-402-75) и ацетона (ГОСТ 2603-79) при их массовом соотношении 1:(1-9).The binder according to the invention can be used to obtain prepregs both in melt and in mortar technology. As an organic solvent, a mixture of isopropyl alcohol (TU 6-09-402-75) and acetone (GOST 2603-79) was used with their mass ratio of 1: (1-9).

Примеры осуществленияExamples of implementation

Пример 1.Example 1

Приготовление продукта взаимодействия.Cooking product interaction.

В реактор загружали 47,5 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, включали мешалку и нагревали до температуры 150°С. Затем добавляли 2,5 мас.ч. смолы ТФ-82 и перемешивали в течение 2 ч.47.5 parts by weight were charged into the reactor. ED-20 epoxy resin, the stirrer was turned on and heated to a temperature of 150 ° C. Then 2.5 parts by weight were added. resin TF-82 and was stirred for 2 hours

50,0 мас.ч. эпоксиноволачной смолы ЭН-6, 3,0 мас.ч. отвердителя УП-605/3, 50,0 мас.ч. полученного продукта взаимодействия гомогенизировали при температуре 70°С в течение 3 ч с получением расплава.50.0 parts by weight epoxynolac resin EN-6, 3.0 wt.h. hardener UP-605/3, 50.0 parts by weight the resulting reaction product was homogenized at a temperature of 70 ° C for 3 hours to obtain a melt.

На полученном по примеру 1 связующем изготавливали препрег на основе стеклоткани Т-10-80 (ГОСТ 19179-73) следующего состава, мас.%:On the binder obtained in Example 1, a prepreg was made on the basis of fiberglass T-10-80 (GOST 19179-73) of the following composition, wt.%:

СвязующееBinder 30,030,0 СтеклотканьFiberglass 70,070.0

Для получения трехслойной звукопоглощающей панели между верхней и нижней обшивками, выполненными из указанного препрега, укладывали сотовый заполнитель и проводили формование при температуре 175°С и давлении 0,1 МПа в течение 3,5 ч.To obtain a three-layer sound-absorbing panel between the upper and lower sheaths made of the indicated prepreg, a honeycomb core was placed and molding was performed at a temperature of 175 ° C and a pressure of 0.1 MPa for 3.5 hours.

Технология приготовления продукта взаимодействия по примерам 2-7 аналогична примеру 1.The technology for preparing the product of the interaction of examples 2-7 is similar to example 1.

Пример 2.Example 2

В чистый сухой реактор загружали 90,0 мас.ч. органического растворителя, включали мешалку, загружали 75,4 мас.ч. эпокситрифенольной смолы ЭТФ, 32,4 мас.ч. продукта взаимодействия по примеру 1, 2,2 мас.ч. отвердителя и перемешивали при температуре 20°С в течение 5 ч до полной гомогенизации раствора.90.0 parts by weight were charged into a clean dry reactor. organic solvent, included a stirrer, loaded with 75.4 parts by weight ETF epoxytriphenol resin, 32.4 parts by weight the interaction product of example 1, 2.2 wt.h. hardener and stirred at a temperature of 20 ° C for 5 hours until complete homogenization of the solution.

Полученным связующим в количестве 38,0 мас.% пропитывали волокнистый наполнитель в виде углеродной ленты ЭЛУР - 0,08 ПА (ГОСТ 28006-88) в количестве 62,0 мас.% с получением препрега.The resulting binder in an amount of 38.0 wt.% Was impregnated with a fibrous filler in the form of a carbon tape ELUR - 0.08 PA (GOST 28006-88) in an amount of 62.0 wt.% To obtain a prepreg.

Путем формования препрега при температуре 80-170°С и удельном давлении 0,7 МПа в течение 5 ч получают створку шасси.By molding the prepreg at a temperature of 80-170 ° C and a specific pressure of 0.7 MPa for 5 hours, a landing gear is obtained.

Технология изготовления связующего по примерам 3-7 аналогична примеру 2.The manufacturing technology of the binder according to examples 3-7 is similar to example 2.

Пример 3.Example 3

Для изготовления защитной каски использовали препрег на основе связующего, полученного по примеру 3 таблицы 1, и ткани СВМ арт. 56313 следующего состава, мас.%:For the manufacture of a protective helmet, a prepreg was used based on the binder obtained in Example 3 of Table 1 and CBM art. 56313 of the following composition, wt.%:

СвязующееBinder 50,050,0 Ткань СВМCBM fabric 50,050,0

Препрег раскраивали по шаблонам, раскроенные заготовки выкладывали на форму, собирали технологический пакет для вакуумного формования и проводили изготовление каски при температуре 170°С и давлении 0,08 МПа в течение 3,5 ч.The prepreg was cut according to the templates, the cut blanks were laid out on the mold, the technological bag for vacuum molding was assembled and the helmet was manufactured at a temperature of 170 ° C and a pressure of 0.08 MPa for 3.5 hours

Пример 4.Example 4

Для изготовления лонжерона лопасти вентилятора брали препрег, содержащий 31,0 мас.% связующего, изготовленного по примеру 4 таблицы 1, 35,0 мас.% стеклоткани Т-25 (ВМ)-78 (ТУ 6-11-380-76) и 34,0 мас.% углеродной ленты ЛУ-П (ГОСТ 28006-88). Собирали пакет и проводили формование изделия пресс-камерным методом при температуре 170°С и давлении 0,5 МПа в течение 4 ч.For the manufacture of the spar of the fan blade, a prepreg was taken containing 31.0 wt.% Binder made according to example 4 of table 1, 35.0 wt.% Fiberglass T-25 (VM) -78 (TU 6-11-380-76) and 34.0 wt.% Carbon tape LU-P (GOST 28006-88). The bag was collected and the product was molded by the press-chamber method at a temperature of 170 ° C and a pressure of 0.5 MPa for 4 hours.

Пример 5.Example 5

Препрег, содержащий 55,0 мас.% органической нити Русар-М (ТУ 2272-052-51605609-2004) и 45,0 мас.% связующего, изготовленного по примеру 5 таблицы 1, наматывали на оправку на намоточном станке и помещали в термошкаф для проведения процесса формования при температуре 170°С в течение 5 ч монолитной детали для защиты корпуса вентилятора.A prepreg containing 55.0 wt.% Organic thread Rusar-M (TU 2272-052-51605609-2004) and 45.0 wt.% Binder, made according to example 5 of table 1, was wound on a mandrel on a winding machine and placed in a heating cabinet for carrying out the molding process at a temperature of 170 ° C for 5 hours of a monolithic part to protect the fan housing.

Пример 6.Example 6

Препрег, содержащий 65,0 мас.% углеродной ленты УОЛ-300-3к (ТУ 1916-167-05763346-96) и 35,0 мас.% связующего, приготовленного по примеру 6 таблицы 1, закатывали на оправку при продольном расположении углеродной ленты относительно оси оправки, проводили намотку окружных слоев препрегом на основе углеродной нити УКН-М (ТУ 1916-05763346-96) в количестве 65 мас.% и связующего, приготовленного по примеру 6 таблицы 1, в количестве 35 мас.%. Помещали оправку в термошкаф для проведения процесса формования изделия (рыболовного удилища) при температуре 170°С в течение 4 ч.A prepreg containing 65.0 wt.% Carbon tape UOL-300-3k (TU 1916-167-05763346-96) and 35.0 wt.% A binder prepared according to example 6 of table 1, rolled onto a mandrel with a longitudinal arrangement of carbon tape relative to the axis of the mandrel, the circumferential layers were wound with a prepreg based on a UKN-M carbon fiber (TU 1916-05763346-96) in an amount of 65 wt.% and a binder prepared according to Example 6 of Table 1 in an amount of 35 wt.%. The mandrel was placed in a heating cabinet for the process of forming the product (fishing rod) at a temperature of 170 ° C for 4 hours.

Пример 7.Example 7

Технология получения препрега и изделия из него с использованием связующего по примеру 7 табл.1 аналогична примеру 6.The technology for producing the prepreg and its products using a binder according to example 7 of table 1 is similar to example 6.

В таблице 1 приведены составы предлагаемого эпоксидного связующего и прототипа, в таблице 2 - сравнительные данные по свойствам заявляемого эпоксидного связующего и прототипа в отвержденном состоянии, в таблице 3 - сравнительные свойства препрегов и изделий по изобретению и по прототипу.Table 1 shows the compositions of the proposed epoxy binder and prototype, table 2 - comparative data on the properties of the claimed epoxy binder and prototype in the cured state, table 3 - comparative properties of the prepregs and products according to the invention and the prototype.

Внутренние напряжения (σ20вн) измерялись консольным методом. Толщина отвержденной при температуре 160-170°С в течение 5 ч пленки связующего составляла около 50 мкм. Величина внутренних напряжений (σ20вн) определялась из графической зависимости σ20вн=f(Тизм), а температура стеклования (Тс) определялась как точка перегиба кривой той же зависимости.Internal stresses (σ 20 vn ) were measured using the cantilever method. The thickness of the binder film cured at a temperature of 160-170 ° C for 5 hours was about 50 μm. The magnitude of internal stresses (σ 20 vn ) was determined from the graphical dependence σ 20 vn = f (T ISM ), and the glass transition temperature (T c ) was determined as the inflection point of the curve of the same dependence.

Таблица 1Table 1 Наименование компонентаComponent Name Состав по примерам, мас.ч.The composition according to examples, parts by weight ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 66 77 ПолифункциональнаяMultifunctional эпоксидная смола:epoxy resin: 50,050,0 -- -- -- -- 70,070.0 68,068.0 100,0100.0 - эпоксиноволачная смола ЭН-6- epoxynolac resin EN-6 - эпоксиноволачная смола УП-643- epoxynolac resin UP-643 -- -- 100,0100.0 -- -- -- -- -- - эпокситрифенольная смола ЭТФ- epoxytriphenol resin ETF -- 75,475,4 -- 65,065.0 60,060.0 -- -- -- Отвердитель:Hardener: комплексное соединение трехфтористого бора с бензиламиномcomplex compound of boron trifluoride with benzylamine 3,03.0 2,22.2 3,63.6 1,61,6 1,51,5 2,02.0 2,02.0 3,03.0 Продукт взаимодействия: ЭД-20+ТФ-82 (19,2:1)Interaction product: ED-20 + TF-82 (19.2: 1) 50,050,0 32,432,4 -- -- -- -- -- -- ЭД-20+СФ341А (14:1)ED-20 + SF341A (14: 1) -- -- 50,050,0 -- -- -- -- -- ЭД-20+ЭД-8+СФ-014 (20:15:3)ED-20 + ED-8 + SF-014 (20: 15: 3) -- -- -- 38,038,0 -- -- -- -- ЭД-20+ЭД-8+СФ-010 (15:4:1)ED-20 + ED-8 + SF-010 (15: 4: 1) -- -- -- -- 40,040,0 -- -- -- ЭД-20+СКН-30 КТРА+СФ-014 (20:1:1)ED-20 + SKN-30 KTPA + SF-014 (20: 1: 1) -- -- -- -- -- 30,030,0 -- -- ЭД-20+ЭД-8+СКН-30
КТРА+СФ-010 (15:4:1:1)
ED-20 + ED-8 + SKN-30
KTPA + SF-010 (15: 4: 1: 1)
-- -- -- -- -- -- 32,032,0 -- Активный разбавитель:Active diluent: фурфурилглицидиловый эфирfurfuryl glycidyl ether -- -- -- -- -- -- -- 20,020,0 Органический растворитель: смесь изопропилового спирта и ацетона в соотношении:Organic solvent: a mixture of isopropyl alcohol and acetone in the ratio: 1:91: 9 -- 90,090.0 -- -- 82,082.0 83,583.5 83,583.5 1:11: 1 -- -- 100,0100.0 -- -- -- -- 1:1,21: 1,2 -- -- -- 85,785.7 -- -- --

Таблица 2table 2 Наименование показателейThe name of indicators Эпоксидное связующее по примерамEpoxy binder according to examples ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 66 77 Внутренние напряжения в отвержденной пленке связующего σ20вн, кг/см2 Internal stresses in the cured film of the binder σ 20 VN , kg / cm 2 3232 1010 2929th 5757 15fifteen 88 99 100one hundred Температура стеклования Тс, °СGlass transition temperature T s , ° C 5555 4242 6565 7272 4646 4040 4040 100one hundred Площадь отслаивания пленки после 5 циклов вода - сушка, %Peeling area of the film after 5 cycles of water - drying,% 22 00 22 33 00 00 00 8080 Количество циклов вода - сушка до полного отслаивания пленкиThe number of cycles of water - drying to complete peeling of the film >40> 40 >40> 40 >40> 40 >40> 40 >40> 40 >40> 40 >40> 40 66 Таблица 3Table 3 ПримерыExamples Жизнеспособность препрега, месPrepreg viability, months Состояние препрега после хранения более 6 месThe state of the prepreg after storage for more than 6 months Внешний вид изделия после воздействия тепловлажностных факторовAppearance of the product after exposure to heat and humidity factors По изобретениюAccording to the invention 7-107-10 Эластичный, легко выкладываетсяStretchy, effortless Без расслоений и трещинNo delamination or cracking ПрототипPrototype 66 Сухой, хрупкий, к переработке не пригоденDry, brittle, not suitable for processing Полное расслоениеFull bundle

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что внутренние напряжения в отвержденной пленке заявляемого связующего в 1,7-15 раз ниже, чем в пленке связующего по прототипу. Температура стеклования отвержденных пленок заявляемого связующего значительно ниже (40-72°С), чем у связующего по прототипу (100°С).From the data presented in table 2, it is seen that the internal stresses in the cured film of the inventive binder are 1.7-15 times lower than in the binder film of the prototype. The glass transition temperature of the cured films of the inventive binder is significantly lower (40-72 ° C) than that of the binder of the prototype (100 ° C).

С целью оценки длительной работоспособности отвержденного эпоксидного связующего и его адгезионных свойств изучали внутренние напряжения и величину площади отслаивания отвержденной эпоксидной пленки после воздействия воды с температурой 70°С в течение 2 ч с последующей сушкой при той же температуре в течение 2 ч (1 цикл). Из данных таблицы 2 видно, что после 5 циклов воздействия вода - сушка площадь отслаивания пленки связующего состава по примерам 1-7 составляет от 0 до 3%, в то время как пленка эпоксидного связующего по прототипу отслаивается на 80% и выдерживает всего 6 циклов до полного расслоения, по сравнению с пленкой заявляемого связующего, которое выдерживает >40 циклов воздействия вода - сушка. Эти экспериментальные данные свидетельствуют о высокой адгезии эпоксидного связующего заявляемого состава к волокнистому наполнителю и о большей (~ в 6 раз) работоспособности изделий из препрега на его основе по сравнению со связующим по прототипу. Сопоставление технологических свойств препрегов по изобретению и по прототипу (таблица 3) показывает, что препрег по изобретению имеет повышенную жизнеспособность (7-10 мес) по сравнению с прототипом (6 мес), что выражается в его состоянии после хранения в течение промежутка времени более 6 мес: он эластичный, легко выкладывается, в то время как препрег по прототипу становится сухим, хрупким и не пригодным к переработке. Изделия, выполненные из заявляемого препрега, не имеют трещин и расслоений после воздействия тепловлажностных факторов и могут далее выполнять свое функциональное назначение, и, вследствие этого, обладают большей работоспособностью, чем изделия, выполненные из препрега по прототипу, которые после воздействия указанных факторов становятся не пригодными к дальнейшей эксплуатации.In order to assess the long-term performance of the cured epoxy binder and its adhesive properties, we studied the internal stresses and the area of exfoliation of the cured epoxy film after exposure to water at a temperature of 70 ° C for 2 hours, followed by drying at the same temperature for 2 hours (1 cycle). From the data of table 2 it can be seen that after 5 cycles of water-drying, the peeling area of the film of the binder composition according to examples 1-7 is from 0 to 3%, while the epoxy binder film according to the prototype peels off by 80% and can withstand only 6 cycles to complete separation, compared with the film of the inventive binder, which withstands> 40 cycles of exposure to water - drying. These experimental data indicate a high adhesion of the epoxy binder of the claimed composition to the fibrous filler and a greater (~ 6 times) performance of products made of prepreg based on it in comparison with the binder of the prototype. A comparison of the technological properties of the prepregs according to the invention and the prototype (table 3) shows that the prepreg according to the invention has increased viability (7-10 months) compared with the prototype (6 months), which is expressed in its state after storage for a period of more than 6 month: it is elastic, easily laid out, while the prepreg of the prototype becomes dry, brittle and not suitable for processing. Products made from the inventive prepreg do not have cracks and delaminations after exposure to moisture factors and can continue to fulfill their functional purpose, and, therefore, have greater efficiency than products made from prepreg according to the prototype, which after exposure to these factors become unsuitable for further exploitation.

Claims (5)

1. Эпоксидное связующее, включающее полифункциональную эпоксидную смолу и отвердитель - комплексное соединение трехфтористого бора с бензиламином, отличающееся тем, что в качестве полифункциональной эпоксидной смолы оно содержит эпокситрифенольную или эпоксиноволачную смолу и дополнительно содержит продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы или смеси эпоксидных диановых смол с соединением, выбранным из группы, включающей: продукт поликонденсации гликолей с диметилтерефталатом, фенолформальдегидную смолу, бутадиенакрилонитрильный каучук или их сочетание, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:1. An epoxy binder comprising a polyfunctional epoxy resin and a hardener is a complex compound of boron trifluoride with benzylamine, characterized in that it contains an epoxytriphenol or epoxynolac resin as a multifunctional epoxy resin and additionally contains the product of the interaction of an epoxy diane resin or a mixture of epoxy resin and diane selected from the group consisting of: polycondensation product of glycols with dimethyl terephthalate, phenol formaldehyde resin, butadiene acrylonite yl rubber or a combination thereof, with the following component ratio, mass parts .: вышеуказанная полифункциональная эпоксидная смолаthe above multifunctional epoxy resin 50,0-100,050.0-100.0 отвердитель - комплексное соединениеhardener - complex compound трехфтористого бора с бензиламиномbenzylamine boron trifluoride 1,5-3,61,5-3,6 вышеуказанный продукт взаимодействияthe above interaction product 30,0-50,030.0-50.0
2. Эпоксидное связующее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит органический растворитель - смесь изопропилового спирта и ацетона в соотношении 1:(1-9) в количестве 82,0-100,0 мас.ч.2. The epoxy binder according to claim 1, characterized in that it further comprises an organic solvent - a mixture of isopropyl alcohol and acetone in a ratio of 1: (1-9) in an amount of 82.0-100.0 wt.h. 3. Препрег, включающий эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель, отличающийся тем, что в качестве связующего используют связующее по п.1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:3. A prepreg comprising an epoxy binder and a fibrous filler, characterized in that the binder according to claim 1 is used as the binder in the following ratio of components, wt.%: эпоксидное связующееepoxy binder 30,0-50,030.0-50.0 волокнистый наполнительfiberfill 50,0-70,050.0-70.0
4. Препрег по п.3, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют стеклянные, органические или углеродные нити, жгуты, ткани, ленты, а также их сочетания.4. The prepreg according to claim 3, characterized in that glass, organic or carbon filaments, bundles, fabrics, ribbons, and also combinations thereof are used as a fibrous filler. 5. Изделие, отличающееся тем, что оно выполнено путем формования препрега по п.3.5. The product, characterized in that it is made by molding the prepreg according to claim 3.
RU2006106374/04A 2006-03-01 2006-03-01 Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg RU2307136C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106374/04A RU2307136C1 (en) 2006-03-01 2006-03-01 Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006106374/04A RU2307136C1 (en) 2006-03-01 2006-03-01 Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307136C1 true RU2307136C1 (en) 2007-09-27

Family

ID=38954156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006106374/04A RU2307136C1 (en) 2006-03-01 2006-03-01 Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307136C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470047C2 (en) * 2011-05-04 2012-12-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Binder for prepregs and method of producing said binder
RU2494126C2 (en) * 2008-10-07 2013-09-27 Хексел Корпорейшн Epoxy resins and composite materials exhibiting improved combustion properties
RU2499013C2 (en) * 2008-05-13 2013-11-20 Эйрбас Оперэйшнз Лимитед Thermosetting epoxy polymer, composite material, method of moulding article from composite material, mould and method of making mould
RU2585638C1 (en) * 2014-12-18 2016-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2657298C2 (en) * 2013-02-13 2018-06-19 Хексел Композитс Лимитед Fire retardant epoxy resin compositions and their use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАТАЛОГ "Эпоксидные смолы и полимерные материалы на их основе". изд-во "Черкассы", 1989, с.9. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499013C2 (en) * 2008-05-13 2013-11-20 Эйрбас Оперэйшнз Лимитед Thermosetting epoxy polymer, composite material, method of moulding article from composite material, mould and method of making mould
RU2494126C2 (en) * 2008-10-07 2013-09-27 Хексел Корпорейшн Epoxy resins and composite materials exhibiting improved combustion properties
RU2470047C2 (en) * 2011-05-04 2012-12-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Binder for prepregs and method of producing said binder
RU2657298C2 (en) * 2013-02-13 2018-06-19 Хексел Композитс Лимитед Fire retardant epoxy resin compositions and their use
RU2585638C1 (en) * 2014-12-18 2016-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2300517B1 (en) Method for the preparation of a reinforced thermoset polymer composite
CN103975002B (en) Prepreg, fiber reinforced composite material and manufacture method, composition epoxy resin
RU2307136C1 (en) Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg
JPS59215314A (en) Preimpregnated material and strong composite material
CN104341716B (en) Absorbing material, inhale ripple substrate and preparation method
EP2746337B1 (en) Carbon fiber composite material
CN105199316A (en) Manufacturing method for carbon fiber composite material cable
JP2008530309A (en) Improved phthalonitrile composites
CN112189031A (en) Tow impregnation material, method for producing same, and method for producing pressure vessel
WO2009084014A3 (en) An epoxy resin composition
CN105860526A (en) Silicone resin composition for prepregs, carbon fiber prepreg and carbon fiber-silicone resin composite material
CN115302885B (en) High-heat-resistance high-heat-conductivity copper-clad plate and preparation method thereof
RU2572139C1 (en) Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent
EP2098561A2 (en) Composite material formulation
CN103080191B (en) Formulated benzoxazine based system for transportation applications
CN108752929A (en) A kind of basalt fiber composite material and preparation method thereof
RU2271935C1 (en) Method for production of laminated plastic
KR20190054078A (en) Catalyst-doped sizing agents for the production of high area weight fiber storage-stable prepregs or molding compound intermediates
CN102040838A (en) Modified cyanate resin and preparation method of fiber reinforced modified cyanate composite material
CN110204857A (en) A kind of preparation method of the low dielectric copper-clad plate based on benzoxazine resin
CN111777744A (en) Halogen-free flame-retardant epoxy resin precursor, molding compound product, preparation method and application thereof
RU2601486C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2184128C2 (en) Epoxide binder, prepreg based thereon, and product prepared from prepreg
CN108099330A (en) A kind of carbon fiber prepregs and preparation method thereof
JPH04502152A (en) Styrene-terminated multifunctional oligomeric phenols as novel thermosetting resins for composite materials