RU2434029C1 - Композиционный полимерный материал - Google Patents
Композиционный полимерный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434029C1 RU2434029C1 RU2010122886/05A RU2010122886A RU2434029C1 RU 2434029 C1 RU2434029 C1 RU 2434029C1 RU 2010122886/05 A RU2010122886/05 A RU 2010122886/05A RU 2010122886 A RU2010122886 A RU 2010122886A RU 2434029 C1 RU2434029 C1 RU 2434029C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- fullerene
- composite
- polymer
- composite material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству электроизоляционных полимерных материалов для переработки в изделия электротехнического назначения. Композиционный материал состоит из полимерного термопластичного связующего, в качестве которого используется смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом или смесь полибутилентерефталата с полисульфоном, модифицирующей углеродной добавки в виде фуллерена С60, или фуллерена С70, или их смеси и армирующего материала, которым могут быть стекловолокно или базальтовое волокно. Изобретение обеспечивает улучшение электротехнических и механических характеристик композиционного материала. 1 з.п. ф-лы.
Description
Заявляемое изобретение относится к производству электроизоляционных полимерных материалов для переработки в изделия электротехнического назначения.
Известна (патент RU №2185398 С2) полимерная композиция для изготовления конструкционных электротехнических изделий, содержащая полимерное термопластичное связующее (полипропилен) в количестве 70-80% от общей массы и стекловолокно в качестве армирующего материала (наполнителя) в количестве 10-15%. Недостатками данного материала являются низкая теплостойкость (температура эксплуатации не более 140°C) и горючесть, обусловленные свойствами полипропилена.
Известна (патент RU №2076124 С2) стеклонаполненная полимерная композиция, содержащая в качестве матрицы полимерное термопластичное связующее (полиамид 6) в количестве 58,50-63,88% и стекловолокно в количестве 36-40% от общей массы материала.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является принятый за прототип известный (патент RU №2316571 С1) полимерный композиционный материал, состоящий из матрицы в виде полимерного термопластичного связующего (полиамид 6-блочный) и модифицирующей ее углеродной добавки, в качестве которой используется фуллерен C60, или фуллерен C70, или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фуллерен C60, или фуллерен C70, или их смесь | 0,0001-1,5 |
матрица | остальное до 100 |
К недостаткам прототипа и последнего из вышеуказанных указанных аналогов, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата, следует отнести высокое влагопоглощение (более 2,6%), недостаточную теплостойкость и горючесть материала, обусловленные свойствами полиамида, являющегося по своей природе гидрофильным полимером, а также отсутствие армирующего материала.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании нового электроизоляционного материала, изделия из которого обладают высокими эксплуатационными качествами наряду с низкой себестоимостью.
Технический результат, получаемый при осуществлении настоящего изобретения, состоит в улучшении электротехнических и механических характеристик композиционного материала.
Указанный технический результат достигается за счет того, что известный композиционный полимерный материал, состоящий из матрицы в виде полимерного термопластичного связующего и модифицирующей ее углеродной добавки в виде фуллерена C60, или фуллерена C70, или их смеси, дополнительно содержит армирующий материал, а в качестве матрицы используется смесь полиэтилентерефталата (ПЭТ) с полифениленсульфидом (ПФС) или смесь полибутилентерефталата (ПБТ) с полисульфоном (ПСФ).
При использовании в качестве матрицы смеси полимерных термопластичных связующих - смеси полиэтилентерефталата (ПЭТ) с полифениленсульфидом (ПФС) или смеси полибутилентерефталата (ПБТ) с полисульфоном (ПСФ) - повышается теплостойкость, снижается влагопоглощение, улучшаются электрическая прочность и диэлектрическая проницаемость композитного материала по сравнению с полиамидом ПА-6 за счет свойств компонентов смеси.
Кроме того, использование в качестве полимерного термопластичного связующего указанных смесей по сравнению с чистым, но дорогим ПФС (http://www.kompamid.ru/material_type.php?binn_rubrik_pl_catelems1=425) обеспечивает конкурентное преимущество нового материала в плане соотношения цена-качество при сохранении его высоких механических и электрических свойств.
Введение в качестве наномодификатора углеродной добавки в состав используемого полимерного термопластичного связующего позволяет получить качественную смесь полимерных связующих за счет снижения вязкости расплава (повышается адгезия к материалу наполнителя) и повышения температуры термодеструкции ПЭТ и ПБТ.
Экспериментальные исследования показали, что введение наномодификатора в количестве менее 0,01% от общей массы вещества не приводит к заметным изменениям характеристик композитного материала. Увеличение концентрации С60 или смеси С60-С70 до 0,1% увеличивает теплостойкость композитного материала до 30%, электрические и механические характеристики до 20%. Увеличение содержания фуллерена более 0,1 мас.% уже не приводит к дальнейшему улучшению электрической прочности материала и поэтому нецелесообразно. Таким образом, указанный ниже количественный интервал указанного наномодификатора является экономически целесообразным, так как дальнейшее увеличение концентрации наномодификатора несмотря на улучшение свойств материала приводит к значительному удорожанию изделий из него.
За счет введения армирующего материала увеличивается механическая прочность композиционного материала. В качестве армирующего материала могут быть использованы и такие материалы, обладающие высокой теплостойкостью и изоляционными свойствами, как, например, стеклоткань (наиболее удобный материал для получения пререгов), базальтовое волокно или ткань из этого волокна.
Получение композитного полимерного материала заявленного состава с наилучшими электротехническими и механическими характеристиками достигается при использовании в качестве армирующего материала стекловолокна или базальтового волокна при следующем соотношении входящих в материал компонентов, мас.%:
- стекловолокно или базальтовое волокно - 30,0-35,0
- фуллерен C60, или фуллерен C70, или их смеси - 0,01-0,1
- смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом или смесь полибутилентерефталата с полисульфоном - остальное.
При использовании в качестве упрочнителя диспергированного стекловолокна или базальтового волокна в 2-3 раза улучшаются механические характеристики композита: прочность на сжатие увеличивается до 20%, прочность на растяжение - до 15%. Выбор данного количественного интервала указанного армирующего материала обусловлен тем, что при использовании его в количестве менее 30% ухудшаются механические характеристики композитного материала, более 35% - ухудшаются его электротехнические характеристики. Этот интервал обеспечивает оптимальные характеристики наполненного композита и минимальную усадку при литье.
Использование указанной смеси стеклонаполненных полимеров, модифицированных фуллереном или смесью фуллеренов, позволило создать материал, изделия из которого имеют максимальную температуру эксплуатации до 240°C, что значительно превышает максимальную температуру эксплуатации изделий из материала, выбранного в качестве прототипа, а также улучшить физико-механические характеристики и повысить пожаробезопасность готовых изделий.
Сведения, подтверждающие осуществление изобретения с получением вышеуказанного технического результата, приводятся на примере конкретных композиций.
Пример 1
Композиционный полимерный материал при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас.%:
- стекловолокно - 30,0
- фуллерен C60 - 0,01
- смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом - 69,99
Пример 2
Композиционный полимерный материал при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас.%:
- стекловолокно - 35,0
- фуллерен C70 - 0,1
- смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом - 64,9
Пример 3
Композиционный полимерный материал при следующем соотношении входящих в него компонентов, мас.%:
- базальтовое волокно - 31
- смесь фуллерена C60 или фуллерена C70 - 0,9
- смесь полибутилентерефталата с полисульфоном - 68,1
Заявляемый электроизоляционный композиционный материал изготавливают путем, например, пропитки электроизоляционной стеклоткани с помощью известного устройства (патент №2364505 "Устройство для пропитки ленточного материала", 25 декабря 2007 г., патент №2376327 "Антифрикационный композиционный материал", 01 апреля 2008 г.).
Полученный указанным известным способом препрег поступает на измельчитель, в котором происходит диспергирование материала до крупности 0,5-1 мм. Затем крошка измельченного препрега соединяется с гранулами ПЭТ в соотношении 1:2 в специальной центрифуге. Материал готов для загрузки в бункер термопластавтомата.
Claims (2)
1. Композиционный полимерный материал, состоящий из матрицы в виде полимерного термопластичного связующего и модифицирующей ее углеродной добавки в виде фуллерена С60, или фуллерена С70, или их смеси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит армирующий материал, а в качестве матрицы используют смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом или смесь полибутилентерефталата с полисульфоном.
2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала используют стекловолокно или базальтовое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
стекловолокно или базальтовое волокно 30,0-35,0
фуллерен С60, или фуллерен С70, или их смеси 0,01-0,1
смесь полиэтилентерефталата с полифениленсульфидом
или смесь полибутилентерефталата с полисульфоном остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122886/05A RU2434029C1 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Композиционный полимерный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122886/05A RU2434029C1 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Композиционный полимерный материал |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2434029C1 true RU2434029C1 (ru) | 2011-11-20 |
Family
ID=45316684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010122886/05A RU2434029C1 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Композиционный полимерный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2434029C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561123C1 (ru) * | 2014-06-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Композиционный материал, поглощающий излучение в ближней ик области спектра |
RU2663431C2 (ru) * | 2013-05-17 | 2018-08-06 | Адэка Корпорейшн | Формованное изделие, изоляционный материал с его использованием и способ улучшения электроизоляционных свойств композиции полиэфирной смолы |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010122886/05A patent/RU2434029C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2663431C2 (ru) * | 2013-05-17 | 2018-08-06 | Адэка Корпорейшн | Формованное изделие, изоляционный материал с его использованием и способ улучшения электроизоляционных свойств композиции полиэфирной смолы |
RU2561123C1 (ru) * | 2014-06-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Композиционный материал, поглощающий излучение в ближней ик области спектра |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5768943B1 (ja) | 炭素繊維強化ポリアリーレンスルフィドの製造方法 | |
RU2434029C1 (ru) | Композиционный полимерный материал | |
JP2013173811A (ja) | 樹脂組成物、成形材料およびその製造方法 | |
CN103937148A (zh) | 聚甲醛树脂组合物及其制备方法 | |
CN106398128A (zh) | 无卤阻燃长玻纤增强tpee复合材料及其制备方法 | |
Gama et al. | Polyamide 6/modified pine bark particle composites for additive manufacturing | |
Molajavadi et al. | Water assisted exfoliation of PA6/clay nanocomposites using a twin screw extruder: Effect of water contact time | |
JP6221924B2 (ja) | 成形材料およびそれを用いた成形品 | |
JP2015110749A (ja) | 繊維強化複合材料 | |
RU2010150362A (ru) | Состав и способ изготовления связующего, препрега и сотовой панели | |
KR20160085384A (ko) | 섬유 강화 복합재 및 이의 제조방법 | |
KR101782197B1 (ko) | 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재 및 그 제조 방법 | |
Vieira et al. | Sustainable composites of eco-friendly polyethylene reinforced with eggshells and bio-calcium carbonate | |
US9938391B2 (en) | Method for preparing polyolefin resin composition and polyolefin resin composition | |
US11104769B2 (en) | Pultruded material and method for manufacturing pultruded material | |
KR102563871B1 (ko) | 미분 셀룰로스섬유를 포함하는 고효율 섬유강화열가소성수지 조성물 | |
RU2560421C1 (ru) | Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него | |
KR101894764B1 (ko) | 일방향성 실크피브로인/pbs 바이오복합재료 | |
SU828692A1 (ru) | Термостабилизатор полиалкилентерефталатов | |
SU1711238A1 (ru) | Способ получени электропровод щего материала | |
JPH0587097B2 (ru) | ||
CN107674373A (zh) | 一种飞机尾翼复合材料及其制备方法 | |
RU2561123C1 (ru) | Композиционный материал, поглощающий излучение в ближней ик области спектра | |
CN115322477A (zh) | 轻量化耐烧蚀聚丙烯材料及其制备方法 | |
JP2023141627A (ja) | 繊維強化樹脂基材とその成形品、および繊維強化樹脂基材の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140608 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160810 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180608 |