RU2412963C1 - Epoxy binder for reinforced plastic - Google Patents

Epoxy binder for reinforced plastic Download PDF

Info

Publication number
RU2412963C1
RU2412963C1 RU2009136838/05A RU2009136838A RU2412963C1 RU 2412963 C1 RU2412963 C1 RU 2412963C1 RU 2009136838/05 A RU2009136838/05 A RU 2009136838/05A RU 2009136838 A RU2009136838 A RU 2009136838A RU 2412963 C1 RU2412963 C1 RU 2412963C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
epoxy
alcohol
acetone
resin
Prior art date
Application number
RU2009136838/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Валентинович Антипов (RU)
Юрий Валентинович Антипов
Вячеслав Александрович Барынин (RU)
Вячеслав Александрович Барынин
Александр Алексеевич Кульков (RU)
Александр Алексеевич Кульков
Владимир Семёнович Лукьяненко (RU)
Владимир Семёнович Лукьяненко
Борис Арсентьевич Мурашов (RU)
Борис Арсентьевич Мурашов
Владимир Иванович Плотников (RU)
Владимир Иванович Плотников
Александр Михайлович Тимаков (RU)
Александр Михайлович Тимаков
Роман Владимирович Плотников (RU)
Роман Владимирович Плотников
Original Assignee
Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
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 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения filed Critical Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority to RU2009136838/05A priority Critical patent/RU2412963C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2412963C1 publication Critical patent/RU2412963C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to epoxy binder for reinforced plastic and can be used in machine building, rocket and space engineering, aircraft construction, for transportation and storage of flammable and explosive substances. The binder contains the following (pts. wt): epoxy diane resin 100, aniline phenol formaldehyde resin 70-80, 2,2'-bis-(3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl)-propane 80-100, phenol polyvinyl acetal adhesive BF-4 260-320, furnace electroconductive technical carbon 25-40, powdered pencil lead 6-12, alcohol-acetone mixture (with weight ratio of alcohol to acetone equal to 1:1) 80-140.
EFFECT: invention enables to obtain reinforced plastic with low flammability, antistatic properties and volume resistivity of 104 - 106 Ω·cm.
1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области армированных пластиков, более конкретно - к стеклопластикам пониженной горючести, обладающих одновременно антистатическими свойствами, и может быть использовано в машиностроении, ракетно-космической технике, авиастроении и особенно для изготовления тары, укупорки и т.п., для транспортировки и хранения легковоспламеняющихся и взрывчатых веществ (материалов) с целью обеспечения пожарной безопасности.The invention relates to the field of reinforced plastics, and more particularly, to low-combustibility fiberglass having antistatic properties at the same time, and can be used in mechanical engineering, rocket and space technology, aircraft manufacturing, and especially for the manufacture of containers, closures, etc., for transportation and storage flammable and explosive substances (materials) in order to ensure fire safety.

Известны эпоксидные связующие для стеклопластиков пониженной горючести марок ЭДТ-69Н и ЭДТ-69НУ (патент РФ №2028334, C08L 63/00, С08К 5/00, 1985). Указанные связующие содержат в своем составе эпоксидно-диановую смолу, модифицированную диглицидиловым эфиром диэтиленгликоля, эпокситрифенольную смолу, бромсодержащую эпоксидную смолу и отвердитель - бис-(N,N-диметилкарбамидодифенилметан) в спирто-ацетоновом растворителе.Known epoxy binders for fiberglass low combustibility grades EDT-69N and EDT-69NU (RF patent No. 2028334, C08L 63/00, C08K 5/00, 1985). These binders contain an epoxy-diane resin modified with diethylene glycol diglycidyl ether, an epoxytriphenol resin, a bromine-containing epoxy resin and a hardener - bis- (N, N-dimethylcarbamidodiphenylmethane) in an alcohol-acetone solvent.

Известно связующее для стеклопластика (авторское свидетельство РФ №1657517 от 22.02.91), включающее эпоксидно-диановую смолу, резольную феноло-формальдегидную смолу и модификатор - техническую смесь полисульфидов при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known binder for fiberglass (copyright certificate of the Russian Federation No. 1657517 of 02.22.91), including epoxy-diane resin, rezol phenol-formaldehyde resin and modifier - a technical mixture of polysulfides in the following ratio, wt.%:

эпоксидно-диановая смолаepoxy diane resin 50-7050-70 техническая смесь полисульфидовtechnical mixture of polysulfides 0,5-60.5-6 резольная феноло-формальдегидная смолаresol phenol-formaldehyde resin остальноеrest

Данное связующее выбрано нами в качестве аналога.This binder is selected by us as an analog.

Недостатками указанных связующих является то, что стеклопластики на их основе относятся по ГОСТ 12.1.044-89, п.4.3 к категории горючих материалов (при толщине пластика не более 7-10 мм) и не обладают антистатическими свойствами.The disadvantages of these binders is that fiberglass based on them belong in accordance with GOST 12.1.044-89, clause 4.3 to the category of combustible materials (with a plastic thickness of not more than 7-10 mm) and do not have antistatic properties.

Наиболее близким техническим решением по совокупности основных существенных признаков и достигаемому техническому результату является эпоксидное связующее для армированных пластиков (патент РФ №2323236, C08L 63/02, C08L 61/14, B32B 17/10, 2006) - прототип, включающее (мас.ч.): эпоксидно-диановую смолу - 100; анилинофенолоформальдегидную смолу (отвердитель) - 80-100; уретановый форполимер в качестве модификатора - 50-65; 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан (в качестве ускорителя отверждения) - 8-15; 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан - 120-440 и растворитель - спирто-ацетоновую смесь (при соотношении спирта и ацетона 1:1) - 225-290.The closest technical solution for the combination of the main essential features and the technical result achieved is an epoxy binder for reinforced plastics (RF patent No. 2323236, C08L 63/02, C08L 61/14, B32B 17/10, 2006) - a prototype including (wt.h .): epoxy-diane resin - 100; anilinophenol formaldehyde resin (hardener) - 80-100; urethane prepolymer as a modifier - 50-65; 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (as a curing accelerator) - 8-15; 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane 120-440 and the solvent is an alcohol-acetone mixture (with a 1: 1 ratio of alcohol to acetone) 225-290.

Недостатком указанного связующего является то, что на его основе нельзя изготовить стеклопластик с антистатическими свойствами.The disadvantage of this binder is that it is impossible to produce fiberglass with antistatic properties on its basis.

Известны различные виды антистатических лаков (эмалей) с электропроводящим наполнителем (Гуль А.Е. и др. Электропроводящие полимерные материалы. М., Химия, 1968).Various types of antistatic varnishes (enamels) with an electrically conductive filler are known (Gul A.E. et al. Electrically conductive polymeric materials. M., Chemistry, 1968).

В качестве полимерных связующих используют эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические и другие смолы.As polymer binders, epoxy, polyester, organosilicon and other resins are used.

Лаки (эмали) применяются, главным образом, в виде тонкослойных покрытий, наносимых на различные поверхности.Varnishes (enamels) are used mainly in the form of thin coatings applied to various surfaces.

Любое полимерное (электропроводящее) покрытие, в свою очередь, имеет ряд недостатков:Any polymer (electrically conductive) coating, in turn, has a number of disadvantages:

- физико-механические свойства, особенно адгезионная прочность, зависят от толщины наносимого покрытия, качества подготовки поверхности и других факторов;- physical and mechanical properties, especially adhesive strength, depend on the thickness of the applied coating, the quality of surface preparation and other factors;

- невысокая стойкость к ударным нагрузкам;- low resistance to shock loads;

- изменение электропроводности при воздействии климатических факторов и т.д. и т.п.- change in electrical conductivity when exposed to climatic factors, etc. etc.

Кроме того, известные электропроводящие лаки (эмали) нельзя использовать для получения на промышленном оборудовании препрегов (пропитанных стеклотканей), а из них прессованных стеклопластиков, обладающих высокими прочностными характеристиками, антистатическими свойствами и огнестойкостью.In addition, the well-known electrically conductive varnishes (enamels) cannot be used to produce prepregs (impregnated fiberglass) on industrial equipment, and of these extruded fiberglass, having high strength characteristics, antistatic properties and fire resistance.

Поставленная задача обеспечивается тем, что эпоксидное связующее для армированных пластиков, включающее эпоксидно-диановую смолу, отвердитель - анилинофенолоформальдегидную смолу, 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан, модификатор, ускоритель отверждения и растворитель - спирто-ацетоновую смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1), дополнительно содержит электропроводящий наполнитель - углерод технический печной электропроводный и графит карандашный порошковый, а в качестве модификатора и ускорителя отверждения феноло-поливинилацетальный клей БФ-4 при следующем соотношении компонентов связующего, мас.ч.:The task is ensured by the fact that the epoxy binder for reinforced plastics, including epoxy-diane resin, hardener is anilinophenol-formaldehyde resin, 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane, a modifier, a curing accelerator and the solvent is an alcohol-acetone mixture (with a mass ratio of alcohol and acetone of 1: 1), additionally contains an electrically conductive filler - carbon technical furnace electrically conductive and pencil powder graphite, and as a modifier and accelerator of curing phenol-p livinilatsetalny glue BF-4 with the following ratio of the binder components, pbw .:

эпоксидно-диановая смолаepoxy diane resin 100one hundred анилинофенолоформальдегидная смолаanilinophenol formaldehyde resin 70-8070-80 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane 80-10080-100 феноло-поливинилацетальный клей БФ-4phenol-polyvinyl acetal adhesive BF-4 260-320 260-320 углерод технический печной электропроводныйconductive carbon technical furnace 25-4025-40 графит карандашный порошковыйpowder pencil graphite 6-126-12 спирто-ацетоновая смесь (при массовом соотношенииalcohol-acetone mixture (in a mass ratio спирта и ацетона 1:1)alcohol and acetone 1: 1) 80-14080-140

Отличительными особенностями предлагаемого эпоксидного связующего для армированных пластиков являются следующие признаки:The distinctive features of the proposed epoxy binder for reinforced plastics are the following features:

- введение электропроводящих наполнителей: углерода технического печного электропроводного и графита карандашного порошкового;- the introduction of electrically conductive fillers: carbon technical furnace conductive and pencil powder graphite;

- введение в качестве модификатора - феноло-поливинилацетального клея БФ-4, который одновременно участвует в процессе отверждения эпоксидно-диановой смолы анилинофенолоформальдегидной смолой;- the introduction of a phenol-polyvinyl acetal adhesive BF-4 as a modifier, which is simultaneously involved in the curing process of the epoxy-diane resin with anilinophenol-formaldehyde resin;

- введение анилинофенолоформальдегидной смолы и 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропана в других количественных пределах, чем в прототипе.- the introduction of anilinophenol formaldehyde resin and 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane in other quantitative limits than in the prototype.

Резольная анилинофенолоформальдегидная смола марок СФ-340А или СФ-341А (ГОСТ 18694-80) является отвердителем эпоксидно-диановой смолы и наряду с 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропаном обеспечивает огнестойкость стеклопластика.Resole anilinophenol formaldehyde resin of the SF-340A or SF-341A grades (GOST 18694-80) is a hardener of epoxy-diane resin and, along with 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane, provides fire resistance fiberglass.

2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан (тетрабромдифенилолпропан) - ТУ 2494-409-04872688-99 - является бромсодержащим антипиреном (массовая доля связанного брома - не менее 58%).2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane (tetrabromodiphenylolpropane) - TU 2494-409-04872688-99 - is a bromine-containing flame retardant (mass fraction of bound bromine - not less than 58%).

Феноло-поливинилацетальный клей БФ-4 (ГОСТ 12172-74) представляет собой 10-13%-ный раствор в этиловом спирте. В заявляемом связующем выполняет функции:Phenol-polyvinyl acetal adhesive BF-4 (GOST 12172-74) is a 10-13% solution in ethyl alcohol. In the claimed binder performs the functions of:

- совместно с анилинофенолоформальдегидной смолой участвует в реакции отверждения эпоксидно-диановой смолы;- together with anilinophenol-formaldehyde resin participates in the curing reaction of epoxy-diane resin;

- роль пленкообразователя, учитывая высокое содержание в связующем порошкообразных компонентов: смолы СФ-340А или СФ-341А, тетрабромдифенилолпропана, углерода и графита;- the role of the film-forming agent, given the high content of powder components in the binder: resins SF-340A or SF-341A, tetrabromodiphenylolpropane, carbon and graphite;

- содержащийся в БФ-4 спирт позволяет вводить в эпоксидное связующее растворитель - спирто-ацетоновую смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1) в меньшем количестве.- the alcohol contained in BF-4 allows introducing a smaller amount of alcohol-acetone mixture (with a mass ratio of alcohol and acetone of 1: 1) into the epoxy binder solvent.

Углерод технический печной электропроводный марки П267-Э соответствует по своим показателям ТУ 3811574-86, а графит карандашный порошковый - ГОСТ 4404-78.Carbon technical furnace conductive stove P267-E corresponds in its indicators to TU 3811574-86, and pencil powder graphite corresponds to GOST 4404-78.

В качестве растворителя, как и в прототипе, выбран дешевый доступный и легколетучий растворитель - спирто-ацетоновая смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1). Исходя из условий хорошей растворимости всех компонентов связующего из спиртов выбран этиловый.As a solvent, as in the prototype, the cheapest available and volatile solvent is selected - alcohol-acetone mixture (with a mass ratio of alcohol and acetone of 1: 1). Based on the conditions of good solubility of all components of the binder from ethanol selected ethyl.

Указанные отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в предложенной совокупности, количественном и качественном соотношении в известном уровне техники, аналоге и прототипе не обнаружены, что позволяет характеризовать предложенное эпоксидное связующее для армированных пластиков соответствующим критерию "новизна".These distinctive essential features are new, since their use in the proposed combination, quantitative and qualitative ratio in the prior art, analogue and prototype were not found, which allows us to characterize the proposed epoxy binder for reinforced plastics according to the criterion of "novelty".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенное эпоксидное связующее существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа.A single set of new essential features with common known essential features allows us to solve the problem and achieve a new technical result, which characterizes the proposed epoxy binder significant differences from the prior art, analogues and prototype.

Новое эпоксидное связующее для армированных пластиков является результатом научно-экспериментальных исследований и творческого вклада, получено без использования каких-либо стандартных разработок, инструкций или рекомендаций в данной области переработки пластмасс, основано на использовании новой концепции его получения, неочевидно для специалистов и соответствует критерию "изобретательский уровень".The new epoxy binder for reinforced plastics is the result of scientific and experimental research and creative contribution, obtained without the use of any standard developments, instructions or recommendations in the field of plastic processing, based on the use of a new concept for its preparation, it is not obvious to experts and meets the criterion of "inventive level".

Способ получения патентуемого эпоксидного связующего, препрегов и стеклопластиков на его основе осуществляется следующим образом.A method of obtaining a patentable epoxy binder, prepregs and fiberglass based on it is as follows.

А. Приготовление эпоксидного связующего.A. Preparation of an epoxy binder.

Связующее в больших (60-200 кг) количествах готовят в смесителе с мешалкой (якорного или якорно-лопастного типа), с люком для загрузки компонентов и нижним спускным краном.Binder in large (60-200 kg) quantities is prepared in a mixer with a mixer (anchor or anchor-blade type), with a hatch for loading components and a lower drain cock.

В целях ускорения процесса растворения анилинофенолоформальдегидной смолы ее предварительно измельчают в дробилке, мельнице или на вальцах до размера частиц не более 2 мм.In order to accelerate the dissolution of the anilinophenol formaldehyde resin, it is preliminarily crushed in a crusher, mill, or roller to a particle size of no more than 2 mm.

В смеситель заливают расчетное (согласно рецептуре) количество спирто-ацетоновой (1:1) смеси, затем при работающей мешалке расчетное количество измельченной анилинофенолоформальдегидной смолы и перемешивают смесь (при температуре помещения) до получения однородного раствора (ориентировочно 1-1,5 часа). Затем в смеситель загружают расчетное количество тетрабромдифенилолпропана и перемешивают в течение 0,5-1 часа. После этого в смеситель заливают расчетное количество разогретой до текучего состояния (с температурой не выше 50-60°C) эпоксидно-диановой смолы и продолжают перемешивание до получения однородного раствора, не содержащего нерастворившихся частиц анилинофенолоформальдегидной смолы и тетрабромдифенилолпропана (в течение 1-1,5 часа).The calculated (according to the recipe) amount of the alcohol-acetone (1: 1) mixture is poured into the mixer, then the calculated amount of the crushed anilinophenol-formaldehyde resin is mixed with the mixer working and the mixture is stirred (at room temperature) until a homogeneous solution is obtained (approximately 1-1.5 hours). Then, the calculated amount of tetrabromodiphenylolpropane is loaded into the mixer and stirred for 0.5-1 hours. After that, the calculated amount of the epoxy-diane resin heated to a fluid state (with a temperature not exceeding 50-60 ° C) is poured into the mixer and stirring is continued until a homogeneous solution is obtained that does not contain insoluble particles of anilinophenol-formaldehyde resin and tetrabromodiphenylolpropane (for 1-1.5 hours).

Приготовленный раствор (состоящий из четырех компонентов) выливают из смесителя и загружают в шаровую мельницу, после чего заливают расчетное количество клея БФ-4 и производят перемешивание в течение 1-1,5 часов. Затем загружают согласно рецептуре углерод технический печной электропроводный (предварительно высушенный в термопечи при 90-95°C в течение не менее 5 часов) и графит карандашный порошковый и производят перемешивание в течение не менее 5 часов. После этого готовое к применению эпоксидное связующее разливают в соответствующие емкости.The prepared solution (consisting of four components) is poured from the mixer and loaded into a ball mill, after which the calculated amount of BF-4 glue is poured and mixing is carried out for 1-1.5 hours. Then, according to the recipe, technical carbon-conductive furnace carbon (preliminarily dried in a thermal furnace at 90-95 ° C for at least 5 hours) and graphite powder are loaded and powder mixed and mixed for at least 5 hours. After this, the ready-to-use epoxy binder is poured into appropriate containers.

Б. Получение предварительно пропитанных материалов.B. Obtaining pre-impregnated materials.

Для сравнительной оценки прочностных характеристик стеклопластика, его удельного объемного электрического сопротивления и горючести на заявляемом связующем, аналоге и прототипе на промышленной пропиточной машине пропитывалась конструкционная ровинговая ткань марки ТР-0,56 (на прямом замасливателе 117A).For a comparative assessment of the strength characteristics of fiberglass, its specific volumetric electrical resistance and combustibility on the claimed binder, analog and prototype on an industrial impregnating machine, a structural roving fabric of the TP-0.56 grade (on direct sizing 117A) was impregnated.

В зависимости от требований к пропитываемой стеклоткани плотность связующего варьируется в пределах 1,01-1,025 г/см3 (при массовой доле связующего 50±5%).Depending on the requirements for the impregnated fiberglass, the density of the binder varies between 1.01-1.025 g / cm 3 (with a mass fraction of the binder of 50 ± 5%).

Этим определяются заявляемые пределы по содержанию растворителя в эпоксидном связующем.This determines the claimed limits on the solvent content in the epoxy binder.

Параметры пропитки:Impregnation Parameters:

- скорость пропитки - 1,0-1,25 м/мин;- impregnation speed - 1.0-1.25 m / min;

- температура в шахте - (110±5)°C.- temperature in the mine - (110 ± 5) ° C.

При пропитке указанным связующим для получения ровной, гладкой поверхности препрега и стеклопластика и обеспечения стабильных значений удельного объемного электрического сопротивления после пропиточной ванны перед шахтой пропитанная ткань должна обязательно проходить между отжимными валами. Для ткани ТР-0,56 величина зазора, установленная экспериментальным путем, составляет 0,8-0,85 мм. Массовая доля связующего в пропитанной ткани ТР-0,56 должна находиться в пределах 25-30 мас.%.When impregnated with the specified binder, in order to obtain an even, smooth surface of the prepreg and fiberglass and to ensure stable values of the specific volumetric electrical resistance after the impregnation bath in front of the shaft, the impregnated fabric must necessarily pass between the squeeze shafts. For TR-0.56 fabric, the gap established experimentally is 0.8-0.85 mm. The mass fraction of the binder in the impregnated tissue TR-0.56 should be in the range of 25-30 wt.%.

В. Методы исследований.B. Research Methods.

Нами выбран метод оценки горючести полимерных материалов по ГОСТ 12.1.044-89 (п.4.3), который используется институтами МЧС РФ для проверки горючести и выдачи сертификатов по пожарной безопасности полимерных материалов (кроме строительных).We have chosen a method for assessing the flammability of polymeric materials according to GOST 12.1.044-89 (clause 4.3), which is used by the institutes of the Ministry of Emergencies of the Russian Federation to verify the flammability and issue certificates for the fire safety of polymeric materials (except for construction materials).

При испытаниях на приборе ОТМ размеры образцов (150±3)×(60±1) мм при толщине 1-30 мм. Поскольку толщина испытываемых образцов имеет существенное значение, для сравнительной оценки были изготовлены образцы с толщиной 5-7 мм.When tested on an OTM device, the dimensions of the samples are (150 ± 3) × (60 ± 1) mm with a thickness of 1-30 mm. Since the thickness of the test samples is significant, samples with a thickness of 5-7 mm were made for a comparative assessment.

Образцы для оценки горючести вырезались механическим путем из прессованных стеклопластиковых пластин, из которых изготовлялись также образцы для физико-механических испытаний и определения (в соответствии с ГОСТ 20214-74) удельного объемного электрического сопротивления (ρv).Samples for evaluating flammability were cut mechanically from extruded fiberglass plates, from which samples were also made for physico-mechanical tests and determination (in accordance with GOST 20214-74) of specific volumetric electrical resistance (ρ v ).

Согласно принятой классификации ("Статические свойства полимеров" Под ред. Б.И.Сажина. М., Химия, 1970) полимерные материалы (в том числе и стеклопластики) в зависимости от величины ρv делятся на:According to the accepted classification ("Static properties of polymers" Edited by B. I. Sazhin. M., Chemistry, 1970), polymeric materials (including fiberglass) depending on the value of ρ v are divided into:

изоляторы - ρv>107 Ом·см;insulators - ρ v > 10 7 Ohm · cm;

антистатики - ρv=103-107 Ом·см;antistatic - ρ v = 10 3 -10 7 Ohm · cm;

проводники - ρv<103 Ом·см.conductors - ρ v <10 3 Ohm · cm.

Режим прессования стеклопластиковых пластин:Fiberglass plate pressing mode:

удельное давление - 10-15 кгс/см2;specific pressure - 10-15 kgf / cm 2 ;

температура прессования - (160±5)°C;pressing temperature - (160 ± 5) ° C;

время выдержки - 40 мин на 1 мм толщины.holding time - 40 min per 1 mm of thickness.

Физико-механические испытания стеклопластиковых образцов проводили согласно ОСТ 3-4786-81 - предел прочности при растяжении в осевом направлении, ОСТ 3-4791-81 - предел прочности при сжатии и при изгибе (в осевом направлении).Physical and mechanical tests of fiberglass samples were carried out according to OST 3-4786-81 — tensile strength in the axial direction, OST 3-4791-81 — tensile strength in compression and bending (in the axial direction).

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Пример 1 (аналог).Example 1 (analog).

В емкость (смеситель) заливают требуемое количество спирто-ацетоновой смеси (1:1), а затем при работающей мешалке разогретые до текучего состояния эпоксидно-диановую смолу ЭД-20 и техническую смесь полисульфидов (ТАБ). Смесь перемешивают (при температуре помещения) до однородного раствора (ориентировочно 1-1,5 часа). Затем (при работающей мешалке) загружают согласно рецептуре резольную фенолоформальдегидную смолу - бакелитовый лак ЛБС-16 (в виде 70%-ного раствора в этиловом спирте) и смесь продолжают перемешивать в течение 0,5-1 часа. Связующее готово к применению.The required amount of alcohol-acetone mixture (1: 1) is poured into the container (mixer), and then, with the stirrer working, the epoxy-diane resin ED-20 and the technical mixture of polysulfides (TAB) are heated to a fluid state. The mixture is stirred (at room temperature) until a homogeneous solution (approximately 1-1.5 hours). Then (with the stirrer working), the rezol phenol-formaldehyde resin - LBS-16 bakelite varnish (in the form of a 70% solution in ethanol) is loaded according to the recipe and the mixture is continued to mix for 0.5-1 hours. The binder is ready to use.

Пример 2 (прототип).Example 2 (prototype).

В смеситель заливают согласно указанному составу спирто-ацетоновую смесь, а затем измельченную (до размера частиц не более 2 мм) анилинофенолоформальдегидную смолу (АФФ), тетрабромдифенилопропан (ТБДФП), Диамет X и при температуре помещения перемешивают смесь до получения однородного раствора (ориентировочно 1-1,5 часа). Затем в смеситель при перемешивании загружают необходимые (согласно рецептуре) количества эпоксидно-диановой смолы и уретанового форполимера, разогретых до текучего состояния. Смесь продолжают перемешивать еще в течение 1-1,5 часа. Готовое связующее разливается в соответствующие емкости.According to the indicated composition, the alcohol-acetone mixture is poured into the mixer, and then the crushed (to a particle size of not more than 2 mm) anilinophenol-formaldehyde resin (AFP), tetrabromodiphenylopropane (TBDPP), Diameter X and the mixture is mixed at room temperature until a homogeneous solution is obtained (approximately 1- 1,5 hour). Then, with the stirring, the required quantities (according to the recipe) of the amount of epoxy-diane resin and urethane prepolymer, heated to a fluid state, are loaded into the mixer. The mixture is continued to mix for another 1-1.5 hours. The finished binder is poured into appropriate containers.

Примеры 3-7.Examples 3-7.

Порядок приготовления описан выше (см. раздел А).The cooking procedure is described above (see section A).

Примеры 3-5.Examples 3-5.

Содержание компонентов связующего соответствует заявляемым пределам.The content of the components of the binder meets the claimed limits.

Примеры 6, 7.Examples 6, 7.

Содержание компонентов связующего выше и ниже заявляемых пределов.The content of the components of the binder above and below the claimed limits.

Содержание растворителя в заявляемых пределах (примеры 3-5) выбрано исходя из требуемой (1,01-1,025 г/см3) плотности связующего.The solvent content in the claimed range (examples 3-5) is selected based on the desired (1.01-1.025 g / cm 3 ) binder density.

В процессе пропитки на промышленной пропиточной машине растворитель удаляется. Содержание (массовая доля) летучих в пропитанной ткани (препреге) не превышает (1±0,4)% по массе.In the process of impregnation on an industrial impregnation machine, the solvent is removed. The content (mass fraction) of volatiles in the impregnated fabric (prepreg) does not exceed (1 ± 0.4)% by weight.

Количественные пределы ингредиентов связующего устанавливали исходя из следующих условий:The quantitative limits of the binder ingredients were set based on the following conditions:

- категория горючести стеклопластика (по ГОСТ 12.1.044-89, п.4.3) при толщине образцов не более 7 мм - трудногорючий;- the combustibility category of fiberglass (according to GOST 12.1.044-89, clause 4.3) with a sample thickness of not more than 7 mm - slow-burning;

- стеклопластик должен обладать антистатическими свойствами, то есть иметь удельное объемное электрическое сопротивление в пределах 104-106 Ом·см;- fiberglass must have antistatic properties, that is, have a specific volumetric electrical resistance in the range of 10 4 -10 6 Ohm · cm;

- основные прочностные характеристики (при 20°С) выше, чем у аналога, и не ниже, чем у прототипа.- the main strength characteristics (at 20 ° C) are higher than that of the analogue, and not lower than that of the prototype.

При содержании ингредиентов связующего в большем или меньшем количестве, чем в заявляемых пределах, не удается выполнить основную цель изобретения - получить стеклопластик, обладающий антистатическими свойствами.When the binder ingredients are contained in a greater or lesser amount than within the claimed limits, it is not possible to fulfill the main objective of the invention is to obtain fiberglass with antistatic properties.

Таким образом, новое техническое решение в совокупности предложенных существенных признаков при реализации в эпоксидном связующем для армированных пластиков и изделий на их основе дает новый положительный эффект, соответствующий критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения.Thus, the new technical solution together with the proposed essential features when implemented in an epoxy binder for reinforced plastics and products based on them gives a new positive effect that meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.

Могут быть различные варианты исполнения эпоксидного связующего по составу и количественному соотношению компонентов, если это не выходит за пределы объема технического решения, изложенного в формуле изобретения.There may be various versions of the epoxy binder in composition and quantitative ratio of components, if this does not go beyond the scope of the technical solution set forth in the claims.

Claims (1)

Эпоксидное связующее для армированных пластиков, включающее эпоксидно-диановую смолу, отвердитель - анилинофенолоформальдегидную смолу, 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан, модификатор, ускоритель отверждения и растворитель - спирто-ацетоновую смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1), дополнительно содержит электропроводящий наполнитель - углерод технический печной электропроводный и графит карандашный порошковый, а в качестве модификатора и ускорителя отверждения - феноло-поливинилацетальный клей БФ-4 при следующем соотношении компонентов связующего, мас.ч.:
эпоксидно-диановая смола 100 анилинофенолоформальдегидная смола 70-80 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан 80-100 феноло-поливинилацетальный клей БФ-4 260-320 углерод технический печной электропроводный 25-40 графит карандашный порошковый 6-12 спирто-ацетоновая смесь (при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1) 80-140
Epoxy binder for reinforced plastics, including epoxy-diane resin, hardener - anilinophenol-formaldehyde resin, 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane, modifier, curing accelerator and solvent - alcohol-acetone the mixture (with a mass ratio of alcohol and acetone of 1: 1), additionally contains an electrically conductive filler - carbon technical furnace electrically conductive and pencil powder graphite, and phenol-polyvinyl acetal adhesive BF-4 as the modifier and accelerator of curing in the following on the components of the binder, parts by weight:
epoxy diane resin one hundred anilinophenol formaldehyde resin 70-80 2,2'-bis- (3,5-di-bromo-4-hydroxyphenyl) propane 80-100 phenol-polyvinyl acetal adhesive BF-4 260-320 conductive carbon technical furnace 25-40 powder pencil graphite 6-12 alcohol-acetone mixture (in a mass ratio alcohol and acetone 1: 1) 80-140
RU2009136838/05A 2009-10-05 2009-10-05 Epoxy binder for reinforced plastic RU2412963C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136838/05A RU2412963C1 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Epoxy binder for reinforced plastic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136838/05A RU2412963C1 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Epoxy binder for reinforced plastic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2412963C1 true RU2412963C1 (en) 2011-02-27

Family

ID=46310589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136838/05A RU2412963C1 (en) 2009-10-05 2009-10-05 Epoxy binder for reinforced plastic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2412963C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561996C1 (en) * 2014-07-08 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Reinforced epoxide adhesive composition (versions)
RU2632454C2 (en) * 2012-06-14 2017-10-04 Хексел Композитс Лимитед Improvement of composite materials
RU2680052C2 (en) * 2017-07-31 2019-02-14 Закрытое акционерное общество "Нефтемонтаждиагностика" Antistatic binder for composite materials
RU2756806C1 (en) * 2020-12-26 2021-10-05 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана (Национальный Исследовательский Университет)" Low-viscosity epoxy binder for reinforced plastics with high crack resistance and heat resistance

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632454C2 (en) * 2012-06-14 2017-10-04 Хексел Композитс Лимитед Improvement of composite materials
RU2561996C1 (en) * 2014-07-08 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Reinforced epoxide adhesive composition (versions)
RU2680052C2 (en) * 2017-07-31 2019-02-14 Закрытое акционерное общество "Нефтемонтаждиагностика" Antistatic binder for composite materials
RU2756806C1 (en) * 2020-12-26 2021-10-05 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана (Национальный Исследовательский Университет)" Low-viscosity epoxy binder for reinforced plastics with high crack resistance and heat resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yin et al. Self-healing woven glass fabric/epoxy composites with the healant consisting of micro-encapsulated epoxy and latent curing agent
Ferreira et al. A study of the mechanical behaviour on fibre reinforced hollow microspheres hybrid composites
US8613980B2 (en) Method for the preparation of a reinforced thermoset polymer composite
RU2412963C1 (en) Epoxy binder for reinforced plastic
AU757196B2 (en) Conductive thermoset molding composition and method for producing same
US2866768A (en) Epoxy molding composition and method of molding with same
WO2019127992A1 (en) Prepreg, composite material, and preparation methods therefor and uses thereof
Soni et al. Synthesis and characterization of epoxy based hybrid composite reinforced with glass fiber and milled carbon
Yuan et al. Effect of the addition of wood flours on the properties of rigid polyurethane foam
RU2323236C1 (en) Polymer binder for reinforced plastic
KR101729234B1 (en) The phenolic compound composition for rocket nozzle ablations and rocket nozzle manufactured using thereof
El Gouri et al. Physical behaviour of epoxy resin material flame retarded with a reactive flame retardant based on cyclophosphazene
Ho et al. Enhancement of dynamic mechanical properties and flame resistance of nanocomposites based on epoxy and nanosilica modified with KR‐12 coupling agent
RU2405806C1 (en) Method of preparing fire-resistant binder for composite materials formed in infusion technological process, fire-resistant binder and article
RU2420542C2 (en) Method of producing fire-resistant binder for composite material produced in pultrusion process, fire-resistant binder and article
RU2339662C1 (en) Epoxy binding agent for fiberglass
US20150166825A1 (en) Toughened epoxy resin formulations
Castella et al. Hybrid thermosets from polyisocyanate/water glass/emulsifier systems: Effects of melamine‐formaldehyde resin
RU2505568C1 (en) Epoxy binder for reinforced plastic
Kumar et al. Performance of coconut shell particulate filled polyester composites
RU2791354C1 (en) Method for producing melamine-based epoxy resins for non-combustible materials and paint coatings
JPS6248707B2 (en)
RU2674202C1 (en) Hybrid binder for obtaining heat-chemically resistant press material and press material based thereon
RU2704010C1 (en) Method of producing a pigmented aminophenol curing accelerator - modifier of epoxy composite materials
RU2815021C1 (en) Antistatic composition of substances for applying coatings on surface of fiberglass articles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181006