RU2486217C1 - Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon - Google Patents

Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon Download PDF

Info

Publication number
RU2486217C1
RU2486217C1 RU2011152216/05A RU2011152216A RU2486217C1 RU 2486217 C1 RU2486217 C1 RU 2486217C1 RU 2011152216/05 A RU2011152216/05 A RU 2011152216/05A RU 2011152216 A RU2011152216 A RU 2011152216A RU 2486217 C1 RU2486217 C1 RU 2486217C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
molecular weight
epoxy
resin
epoxy resin
Prior art date
Application number
RU2011152216/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Игоревич Шокин
Игорь Сергеевич Карпейкин
Дмитрий Юрьевич Рыбовол
Алексей Владимирович Вересов
Павел Викторович Шершак
Андрей Федорович Филипёнок
Виктор Иванович Мишин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ)
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 "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) filed Critical Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ)
Priority to RU2011152216/05A priority Critical patent/RU2486217C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486217C1 publication Critical patent/RU2486217C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemistry and the technology of producing semi-products from hot-melt compositions of epoxy resins, prepregs and laminates based thereon and can be used in making three-layer (sandwich) panels. The present invention can be used in aircraft floor panels which consist of composite cells and composite covers. The composition of hot-melt binder for a prepreg and a honeycomb panel based thereon contains epoxy-novolac resin, epoxy resin based on tetrabromodiane, epoxy-diane resin, high molecular weight epoxy resin, dicyandiamide, bis(N,N'-dimethyl carbamide)diphenyl methane and polysulphone. The method of making binder for prepregs involves mixing components with pre-dispersed dicyandiamide, bis(N,N'-dimethyl carbamide) in a portion of low molecular weight epoxy-diane resin, wherein high molecular weight epoxy resin and polysulphone are fused with the remaining portion of the low molecular weight epoxy-diane resin, the epoxy-novolac resin and the tetrabromodiane-based resin at temperature of 135-155°C, and then merged with the obtained dispersion at temperature of 55-65°C. The prepreg contains epoxy binder and fibre filler. A three-layer panel has a middle layer of a polymer honeycomb laminate and covers made from the prepreg.
EFFECT: obtaining preparations having self-extinguishing and self-adhesive properties for making fireproof honeycomb panels with high resistance to uniform tearing and delamination of cells from the covers, having low power consumption and high manufacturability.
5 cl, 3 tbl, 5 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к химии и технологии производства полуфабрикатов из полимерных композиционных метриалов (ПКМ), а более конкретно к композициям эпоксидных смол и слоистых изделий на их основе, и может быть использовано в производстве трехслойных (сэндвич) панелей из ПКМ. Данное изобретение может найти свое применение, в частности, в панелях пола воздушных судов, которые состоят из композитных сот и композитных обшивок.The present invention relates to chemistry and technology for the production of semi-finished products from polymer composite materials (PCM), and more particularly to compositions of epoxy resins and layered products based on them, and can be used in the manufacture of three-layer (sandwich) panels from PCM. This invention can find its application, in particular, in the floor panels of aircraft, which consist of composite honeycombs and composite cladding.

Уровень техникиState of the art

Известно, что важное значение в конструировании любого летательного аппарата имеет снижение его общей массы. Важно, в частности, производить конструкции из ПКМ настолько легкими, насколько это возможно, одновременно сохраняя различные прочностные характеристики, которые требуются для конкретного типа, например, сотовой панели пола. Даже небольшое изменение в поверхностной (кг/м2) плотности панели пола повлияет на относительное изменение общей взлетной массы самолета. Таким образом, необходимо изготавливать панели пола легкими по весу и с конструкционными требованиями, обеспечивающими их использование в различных видах самолетов и на конкретных участках.It is known that a decrease in its total mass is important in the design of any aircraft. It is important, in particular, to make PCM structures as light as possible, while maintaining the various strength characteristics that are required for a particular type, for example, a honeycomb floor panel. Even a small change in the surface (kg / m 2 ) density of the floor panel will affect the relative change in the total take-off weight of the aircraft. Thus, it is necessary to make floor panels light in weight and with structural requirements that ensure their use in various types of aircraft and in specific areas.

Используют различные приемы снижения массы сотовых сэндвич-панелей без снижения прочности конструкции. Один из применяемых способов снижения веса - это исключение отдельного адгезионного (клеевого) слоя [1]. Эта задача решается путем изготовления обшивок из препрегов, которые являются самоклеющимися. Связующее, которое используется в таких самоклеющихся препрегах, должно удовлетворять двум требованиям: обеспечивать высокую прочность обшивки, в то же время поддерживая достаточное прочное ее склеивание с сотовым заполнителем [2]. Детально самоклеющиеся обшивки описаны и опубликованы в европейских патентах ЕР 0927737 А1 и ЕР 0819723 А1 и U.S. Pat. Nos. 6,440,257 и 6,508,910.They use various methods of reducing the weight of cellular sandwich panels without reducing the structural strength. One of the methods used to reduce weight is the exclusion of a separate adhesive (adhesive) layer [1]. This problem is solved by the manufacture of casing of prepregs, which are self-adhesive. The binder, which is used in such self-adhesive prepregs, must satisfy two requirements: to ensure high strength of the casing, while at the same time supporting its strong bonding with honeycomb core [2]. Self-adhesive claddings are described in detail and published in European patents EP 0927737 A1 and EP 0819723 A1 and U.S. Pat. Nos. 6,440,257; and 6,508,910.

Известны заготовки панелей пола, изготавливаемые ОНПП «Технология» по ТУ 1-596-417-01 [3]. Панели сотовые со стеклопластиковыми обшивками на основе стеклоткани Т-10-80 и связующего ЭП-2МК. Недостатком данных панелей являются большая масса, низкое значение усилия отслаивания обшивки от сот по ОСТ 1 90196-75 [4], а также низкая прочность при изгибе и чрезвычайно высокий прогиб при изгибе длинной балки по ОСТ 1.90265-78 [5]. Препреги на основе используемого связующего ЭП-2МК нетехнологичны в переработке (слишком высокая липкость и низкая жизнеспособность), могут быть получены только на основе тканых наполнителей, а также требуют длительной, высокотемпературной термообработки: 4-6 часа при Т=160-170°C.Known blanks of floor panels manufactured by ONPP "Technology" according to TU 1-596-417-01 [3]. Honeycomb panels with fiberglass cladding based on fiberglass T-10-80 and adhesive EP-2MK. The disadvantage of these panels is the large mass, the low value of the peeling force of the casing from the honeycomb according to OST 1 90196-75 [4], as well as low flexural strength and extremely high deflection when bending a long beam according to OST 1.90265-78 [5]. Prepregs based on the used EP-2MK binder are not technologically advanced in processing (too high stickiness and low viability), can only be obtained on the basis of woven fillers, and also require long-term, high-temperature heat treatment: 4-6 hours at T = 160-170 ° C.

Известен патент РФ 1445163 «Способ получения эпоксидной композиции».Known RF patent 1445163 "Method for producing an epoxy composition."

Изобретение относится к способу получения эпоксидного связующего для получения препрегов и полимерных композиционных материалов с самозатухающими свойствами, в частности, может быть использовано в производстве сотовых конструкций. Однако присутствие жидкой низкомолекулярной смолы ДЭГ-1 (диглицидиловый эфир диэтиленгликоля) полностью исключает возможность использования препрегов на основе данной композиции в производстве сотовых конструкций методом совмещенного формования. При достижении температуры выше 80°C, и до начала отверждения при 125±5°C, связующее с верхней обшивки стекает по стенкам сот и при этом не обеспечивается достаточной для эксплуатации прочности приклеивания этой обшивки к сотам [2].The invention relates to a method for producing an epoxy binder for producing prepregs and polymer composite materials with self-extinguishing properties, in particular, can be used in the manufacture of honeycomb structures. However, the presence of a liquid low molecular weight resin DEG-1 (diglycidyl ether of diethylene glycol) completely excludes the possibility of using prepregs based on this composition in the production of honeycomb structures by the combined molding method. When the temperature reaches above 80 ° C, and before curing begins at 125 ± 5 ° C, the binder from the upper skin flows down the walls of the honeycomb and at the same time, the adhesive strength of this skin to the honeycomb is insufficient for operation [2].

Известен патент РФ2176255 «Состав для получения связующего для препрегов, способ получения связующего для препрегов, препрег и изделие».Known patent RF2176255 "Composition to obtain a binder for prepregs, a method of producing a binder for prepregs, prepreg and product."

Недостатком указанного состава связующего является: отсутствие антипиренов (продуктов снижающих горючесть материала); содержание большого количества эпокситрифенольной и низкомолекулярной диановой смолы, обладающих высокой текучестью при повышенных температурах приводит, как показано в предыдущем примере, к стеканию связующего с верхней обшивки, делает невозможным осуществление совмещенного формования и склеивания обшивок с сотовым заполнителем.The disadvantage of this binder composition is: the absence of flame retardants (products that reduce the combustibility of the material); the content of a large amount of epoxytriphenol and low molecular weight diane resin having high fluidity at elevated temperatures leads, as shown in the previous example, to the runoff of the binder from the upper skin, making it impossible to combine molding and gluing the skin with honeycomb core.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для получения связующего для препрегов, способ получения связующего для препрегов, препрег и изделие по патенту RU 2263690 «Связующее для препрегов, препрег и изделие, выполненное из него».Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a composition for producing a binder for prepregs, a method for producing a binder for prepregs, prepreg and the product according to patent RU 2263690 "Binder for prepregs, prepreg and product made from it".

Согласно изобретению для получения связующего для препрегов берется эпокситрифенольная смола, низкомолекулярная эпоксидиановая смола, отвердители - дициандиамид и бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан в массовом соотношении: (40-60):(25-35):(3-6):(5,5-7,0):(0,05-2,0) растворитель (0-90) и двуокись кремния (1-6) масс. частей.According to the invention, an epoxytriphenol resin, a low molecular weight epoxidian resin, hardeners dicyandiamide and bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane in a weight ratio of (40-60) :( 25-35) are taken to prepare a binder for prepregs: (3-6) :( 3-6) : (5.5-7.0) :( 0.05-2.0) solvent (0-90) and silicon dioxide (1-6) mass. parts.

Способ получения связующего для препрегов, состоящий в смешивании предварительно приготовленной пасты - отвердителей с частью расплавленной низкомолекулярной эпоксидиановой смолы - с последующим совмещением пасты со сплавом оставшейся части низкомолекулярной эпоксидиановой смолы, эпокситрифенольной смолы и высокомолекулярной эпоксидиановой смолы при 160-170°C с последующим их совмещением при 65-75°C.A method of producing a binder for prepregs, which consists in mixing a pre-prepared paste - hardeners with a part of the molten low molecular weight epoxy resin - followed by combining the paste with an alloy of the remaining part of the low molecular weight epoxy resin, epoxy triphenol resin and high molecular weight epoxy resin at 160-170 ° C followed by 65-75 ° C.

Препрег содержит предлагаемое эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель в соотношении (30-42):(58-70) масс.% соответственно. В качестве наполнителя используются стеклянные, углеродные, органические жгуты, ленты, ткани и нити, а также их сочетания.The prepreg contains the proposed epoxy binder and fibrous filler in the ratio (30-42) :( 58-70) wt.%, Respectively. As a filler, glass, carbon, organic tows, ribbons, fabrics and threads, as well as their combinations, are used.

По сравнению с изобретением по патенту 2176255 улучшены реологические свойства предлагаемого связующего. Однако конечной целью является использование его в производстве толстостенных монолитных высокопрочных изделий из ПКМ, отверждение которых рекомендуется проводить при достаточно высокой температуре 180°C в течение не менее 3-х часов.Compared with the invention according to patent 2176255 improved rheological properties of the proposed binder. However, the ultimate goal is to use it in the production of thick-walled monolithic high-strength PCM products, the curing of which is recommended to be carried out at a sufficiently high temperature of 180 ° C for at least 3 hours.

Сотовые панели, изготавливаемые с использованием заявленного состава и препрега на его основе, не могут быть использованы в конструкциях полов самолетов и других транспортных средств из-за своей горючести, не соответствующей требованиям АП-25 [6]. Процесс изготовления их возможен только методом раздельного формования с использованием дополнительно клеевой пленки, что, как указывалось ранее, повышает трудоемкость, энергоемкость, а также снижает производительность и рентабельность производства.Cell panels manufactured using the claimed composition and a prepreg based on it cannot be used in floor structures of aircraft and other vehicles because of their combustibility that does not meet the requirements of AP-25 [6]. Their manufacturing process is possible only by separate molding using an additional adhesive film, which, as mentioned above, increases the complexity, energy consumption, and also reduces the productivity and profitability of production.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей данного изобретения является разработка состава термоплавкого связующего и высокотехнологичных, прецизионных препрегов на его основе, получаемых по расплавной технологии, обладающих совокупностью самозатухающего и самоклеющегося свойств, для изготовления методом совмещенного формования сотовых панелей пола с высоким сопротивлением к отрыву и отслаиванию обшивок от сотового заполнителя, имеющих сниженную энергоемкость и высокую технологичность в производстве.The objective of the invention is to develop a composition of a hot-melt binder and high-tech, precision prepregs based on it, obtained by melt technology, with a combination of self-extinguishing and self-adhesive properties, for manufacturing by the method of combined molding of honeycomb floor panels with high resistance to tearing and peeling of skin from honeycomb core, having reduced energy intensity and high manufacturability.

Изделия, выполняемые с использованием связующего, например сотовые панели, должны иметь небольшую массу при высокой прочности склеивания сот с обшивками и обладать высокой технологичностью в производстве и пожаробезопасностью при эксплуатации.Products made using a binder, such as honeycomb panels, should have a small mass with high bonding strength of honeycombs with sheathing and have high adaptability to production and fire safety during operation.

Кроме того, термоплавкое связующее и расплавная технология производства т.н. прецизионных препрегов и изделий на его основе должны обеспечивать их стабильно высокое качество.In addition, the hot-melt binder and melt production technology of the so-called precision prepregs and products based on it should ensure their consistently high quality.

Прецизионные препреги - это препреги с высокой стабильностью свойств по содержанию связующего, толщине, стабильностью при хранении и переработке.Precision prepregs are prepregs with high stability of properties in terms of binder content, thickness, and stability during storage and processing.

Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:

в составе и способе изготовления термоплавкого связующего, препрега и сотовой панели использовано связующее, включающее: эпоксидиановую смолу, высокомолекулярную эпоксидную смолу, бис(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан, дициандиамид, связующее содержит дополнительно эпоксиноволачную смолу, эпоксидную смолу на основе тетрабромдиана и полисульфон при следующем соотношении компонентов (в масс.ч)In the composition and method of manufacturing the hot-melt binder, prepreg and honeycomb panel, a binder was used, including: epoxy resin, high molecular weight epoxy resin, bis (N, N'-dimethyl carbamide) diphenylmethane, dicyandiamide, the binder additionally contains an epoxy resin and polybased tetrabisulfonamide based on in the following ratio of components (in mass.h)

- эпоксиноволачная смола- epoxy resin 16-3816-38 - эпоксидная смола на основе тетрабромдиана- tetrabromodian based epoxy 26-3226-32 - эпоксидиановая смола низкомолекулярная- low molecular weight epoxy resin 20-4020-40 - высокомолекулярная эпоксидная смола- high molecular weight epoxy resin 0,5-70.5-7 - полисульфон- polysulfone 0,5-70.5-7 - бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 0,5-1,50.5-1.5 - дициандиамид- dicyandiamide 4,2-5,34.2-5.3

Кроме того, в состав может быть введена двуокись кремния (0,5-2 масс.ч.).In addition, silicon dioxide (0.5-2 parts by weight) can be introduced into the composition.

В способе получения связующего для препрегов путем смешения компонентов с предварительным диспергированием бис(N,N'-диметилкарбамида) и дициандиамида в части низкомолекулярной эпоксидиановой смолы диспергирование производят при температуре 40-60°C, а высокомолекулярную эпоксидную смолу и (или) полисульфон сначала сплавляют с оставшейся частью низкомолекулярной эпоксидиановой смолы, эпоксиноволачной смолой, смолой на основе тетрабромдиана [7] при температуре 130-155°C, а затем при температуре 50-60°C совмещают с полученной дисперсией под вакуумом 0,4-0,8 кгс/см2 в течение 40-80 минут;In the method of preparing a binder for prepregs by mixing the components with preliminary dispersion of bis (N, N'-dimethylcarbamide) and dicyandiamide in the part of the low molecular weight epoxy resin, the dispersion is carried out at a temperature of 40-60 ° C, and the high molecular weight epoxy resin and (or) polysulfone are first alloyed with the remainder of the low molecular weight epoxidian resin, epoxynolac resin, tetrabromodian-based resin [7] at a temperature of 130-155 ° C, and then at a temperature of 50-60 ° C combine with the obtained dispersion under vacuum Mom 0.4-0.8 kgf / cm 2 for 40-80 minutes;

в препреге, полученном на основе эпоксидного связующего и волокнистого наполнителя в виде жгутов, лент, тканей, в качестве связующего используют состав при следующем соотношении компонентов (в масс.%):in the prepreg, obtained on the basis of an epoxy binder and a fibrous filler in the form of bundles, ribbons, fabrics, the composition is used as a binder in the following ratio of components (in wt.%):

- эпоксидное связующее- epoxy binder 28-4428-44 - волокнистый наполнитель- fibrous filler 56-72,56-72,

а в качестве волокнистого наполнителя используется стекловолокнистый ровинг с линейной плотностью от 1000 до 3000 текс или стеклоткань сатинового плетения 8/3 из высокомодульного алюмагнийсиликатного волокна или алюмоборосиликатного стекловолокна;and as a fiber filler, fiberglass roving with a linear density of from 1000 to 3000 tex or 8/3 satin weave fiberglass of high-modulus aluminosilicate fiber or aluminoborosilicate fiberglass is used;

в трехслойной панели, состоящей из среднего слоя полимерсотопласта и обшивок из полимерного композиционного материала, обшивки изготовлены из вышеуказанного препрега формованием при температуре 120-130°C в течение 1-2-х часов.in a three-layer panel consisting of a middle layer of polymersotoplast and sheaths of a polymer composite material, sheaths are made of the above prepreg by molding at a temperature of 120-130 ° C for 1-2 hours.

Изобретение позволяет производить по расплавной технологии прецизионные препреги с самоклеящими свойствами, обеспечивающими высокую прочность и пожаробезопасность изготавливаемых из них сотовых панелей при минимальных расходах материалов, электроэнергии и трудозатрат, а сами сотовые панели, изготовленные по данному изобретению, при близких и даже лучших весовых параметрах имеют более высокие механические свойства по результатам специальных испытаний, проводимых для панелей пола пассажирских самолетов и характеризующих воспринимаемые ими эксплуатационные нагрузки.The invention makes it possible to produce precision prepregs with melt technology with self-adhesive properties that provide high strength and fire safety of the honeycomb panels made from them with minimal materials, electricity and labor costs, and the honeycomb panels made according to this invention, with close and even better weight parameters, have more high mechanical properties according to the results of special tests conducted for the floor panels of passenger aircraft and characterizing perception their operational loads.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

1. Согласно изобретению в качестве компонентов эпоксидного самоклеящегося связующего с пониженной горючестью используются:1. According to the invention, as components of an epoxy self-adhesive binder with reduced flammability are used:

- эпоксиноволачные смолы (глицидиловые эфиры новолаков СФ-0121 и СФ-0113) ЭН-6 (примеры 1-3, 5) и УП-643 (пример 4), изготавливаемые по ТУ 2225-11131395-2003;- epoxynovolac resins (glycidyl ethers of novolacs SF-0121 and SF-0113) EN-6 (examples 1-3, 5) and UP-643 (example 4), manufactured according to TU 2225-11131395-2003;

- эпоксидная смола на основе тетрабромдиана под маркой УП-631, изготавливаемая по ТУ 2225-652-11131395-2008 (примеры 1-5);- an epoxy resin based on tetrabromdian under the brand name UP-631, manufactured according to TU 2225-652-11131395-2008 (examples 1-5);

- эпоксидиановые смолы ЭД-22 (пример 1, 4, 5), ЭД-20 (примеры 2, 3), изготавливаемые по ГОСТ 10587-84;- epoxidian resins ED-22 (example 1, 4, 5), ED-20 (examples 2, 3), manufactured according to GOST 10587-84;

- полисульфон порошкообразный (продукт взаимодействия дифенилпропана с дихлордифенилсульфоном) марок ПСК-1 (пример 1), ПСК-2 (примеры 3-5), выпускаемый по ТУ 6-06-46-90;- powder polysulfone (the product of the interaction of diphenylpropane with dichlorodiphenylsulfone) grades PSK-1 (example 1), PSK-2 (examples 3-5), manufactured according to TU 6-06-46-90;

- высокомолекулярные эпоксидные смолы: диапласт (ТУ 2225-386-11131395-97) (примеры 1-3) и Э-49П (ТУ 210-1592-76) (пример 5);- high molecular weight epoxy resins: diaplast (TU 2225-386-11131395-97) (examples 1-3) and E-49P (TU 210-1592-76) (example 5);

- бис(N,N'-диметилкарбамид)дифенилметан - отвердитель №9, ТУ 2494-480-04872688-2006;- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane - hardener No. 9, TU 2494-480-04872688-2006;

- дициандиамид (примеры 1, 2) ГОСТ 6988-73 и марки Dyhard 100SF (примеры 3-5) производства ALZ Chem GmbH.- dicyandiamide (examples 1, 2) GOST 6988-73 and brand Dyhard 100SF (examples 3-5) manufactured by ALZ Chem GmbH.

В состав компонентов может также вводиться двуокись кремния (аэросил (пример 1), выпускаемый по ГОСТ 14922-77, или белая сажа (пример 3-5) ГОСТ 18307-78).Silicon dioxide (aerosil (example 1), produced according to GOST 14922-77, or white soot (example 3-5) GOST 18307-78) can also be introduced into the composition of the components.

2. Приготовление связующего осуществляют в смесителях механического перемешивания с двумя мешалками: быстроходной зубчатой (диспергатор) и тихоходной (рамной). Смеситель должен быть оснащен: рубашкой обогрева и системой вакуумирования, например СПЕМП-2/0,03-ВК-Р70 производства ООО НПП «Диспод».2. The preparation of the binder is carried out in mechanical mixing mixers with two mixers: high-speed gear (dispersant) and low-speed (frame). The mixer must be equipped with: a heating jacket and a vacuum system, for example, SPEMP-2 / 0.03-VK-R70 manufactured by NPP Dispod LLC.

3. Получение препрега осуществляют из тканей, тканых лент или из ровингов и жгутов по расплавной технологии на установках типа УОЛ-300 производства ОАО САВМА или УПГМ-700, разработанной ОАО НИАТ, а также иных моделей импортного производства.3. Preparation of the prepreg is carried out from fabrics, woven tapes or from rovings and tows using melt technology in installations of the type UOL-300 produced by OJSC SAVMA or UPGM-700, developed by OJSC NIAT, as well as other models of imported production.

4. Для изготовления препрега по примерам табл.2 использованы волокнистые наполнители:4. For the manufacture of the prepreg according to the examples of Table 2, fibrous fillers were used:

- пример 1 - стеклоровинг ЕС-13 1260Н-78(252) из алюмоборосиликатного волокна ТУ 6-48-00205009-116-97;- example 1 - glass roving EC-13 1260N-78 (252) from aluminosilicate fiber TU 6-48-00205009-116-97;

- пример 2 - стеклоровинг из высокомодульного алюмомагнийсиликатного волокна марки марки ВМП выпускается под маркой РВМПН10-1260-78 по ТУ 6-48-70-91 в НПК «Терм»;- example 2 - glass roving from high-modulus aluminum-magnesium-silicate fibers of the VMP brand is produced under the brand RVMPN10-1260-78 according to TU 6-48-70-91 in the NPK Term;

- пример 3 - стеклоткань Т-10-14 ГОСТ 19170-73;- example 3 - fiberglass T-10-14 GOST 19170-73;

- пример 4 - стеклоткань Т-10(ВМП)-4С ТУ 5952-183-05786904-04;- example 4 - fiberglass T-10 (VMP) -4C TU 5952-183-05786904-04;

- пример 5 - все перечисленные по примерам 1-4 волокнистые материалы (табл.3).- example 5 - all fibrous materials listed in examples 1-4 (table 3).

5. Средний слой трехслойной панели изготавливается из полимерсотопласта средней (60-100) и высокой (120-150 кг/м3) плотности отечественного или зарубежного производства. По примерам 1-4 таблицы 3 изготовлен из полимерсотопласта ПСП-1-2,0-96 ТУ 1-596-231-01.5. The middle layer of the three-layer panel is made of polymersotoplast medium (60-100) and high (120-150 kg / m 3 ) density of domestic or foreign production. According to examples 1-4 of table 3, it is made of polymersotoplast PSP-1-2,0-96 TU 1-596-231-01.

Формование трехслойных панелей осуществляется в многоэтажном гидравлическом прессе с плитами, обогреваемыми термальным маслом, при температуре 120-140°C и давлении 1-4 кгс/см2, в течение 1-2-х часов.The molding of three-layer panels is carried out in a multi-story hydraulic press with plates heated by thermal oil, at a temperature of 120-140 ° C and a pressure of 1-4 kgf / cm 2 , for 1-2 hours.

Пример 1Example 1

В смесителе с быстроходной зубчатой и тихоходной рамной мешалкой диспергируют дициандиамид (5,3 масс.ч.) и отвердитель 9 (0,5 масс.ч.) с эпоксидиановой смолой ЭД-22 (10 масс.ч.) до тонкодисперсного состояния. Перемешивание с диспергированием производят под вакуумом 0,6±0,1 кгс/см2 и температуре 50±5°C в течение 60±15 мин. Полученный аддукт (дисперсию) разливают в полипропиленовые ведра с плотнозакрываемой крышкой и хранят при температуре 20±5°C в течение не более 3-х месяцев или в холодильной камере до 1 года.Dicyandiamide (5.3 parts by mass) and hardener 9 (0.5 parts by mass) with ED-22 epoxy resin (10 parts by mass) are dispersed in a mixer with a high-speed gear and low-speed frame mixer to a finely divided state. Mixing with dispersion is carried out under a vacuum of 0.6 ± 0.1 kgf / cm 2 and a temperature of 50 ± 5 ° C for 60 ± 15 minutes. The resulting adduct (dispersion) is poured into polypropylene buckets with a tight-fitting lid and stored at a temperature of 20 ± 5 ° C for no more than 3 months or in a refrigerator for up to 1 year.

В аналогичный большего объема смеситель загружают эпоксидиановую смолу ЭД-22 (19 масс.ч.), эпоксиноволачную смолу ЭН-6 (29 масс.ч.), бромдиановую смолу УП-631 (26 масс.ч.), нагревают при перемешивании до 145-155°C, порциями добавляют диапласт (5 масс.ч.), полисульфон ПСК-1 (5 масс.ч.) и перемешивают в течение 90±30 минут. Полученный расплав охлаждают до температуры 60°C и загружают полученный ранее аддукт (15,8 масс.ч.), после чего производят перемешивание компонентов в течение 60±15 мин при температуре 55±5°C и вакууме 0,6±0,1 кгс/см2.The ED-22 epoxy resin (19 parts by weight), EN-6 epoxy resin (29 parts by weight), UP-631 bromidian resin (26 parts by weight) are loaded into a mixer of a larger volume, heated to 145 -155 ° C, diaplast (5 parts by mass), polysulfone PSK-1 (5 parts by mass) are added in portions and stirred for 90 ± 30 minutes. The obtained melt is cooled to a temperature of 60 ° C and the previously obtained adduct (15.8 parts by weight) is loaded, after which the components are mixed for 60 ± 15 min at a temperature of 55 ± 5 ° C and a vacuum of 0.6 ± 0.1 kgf / cm 2 .

Полученное связующее охлаждают до комнатной температуры и разливают в плотнозакрываемые полипропиленовые или оцинкованные ведра. Хранят полученное связующее при температуре не выше 25°C и не более 3-х мес или до 1 года в холодильной камере.The resulting binder is cooled to room temperature and poured into tightly closed polypropylene or galvanized buckets. The resulting binder is stored at a temperature not exceeding 25 ° C and not more than 3 months or up to 1 year in a refrigerator.

Свойства связующего:Binder Properties:

Вязкость при 80°C-8,9 Па*с,Viscosity at 80 ° C-8.9 Pa * s,

Время желирования при 120°C - 70 мин,Gelling time at 120 ° C - 70 min,

Жизнеспособность при 80°C>8 часов.Pot life at 80 ° C> 8 hours.

Полученным расплавом связующего пропитывают тканый волокнистый наполнитель с использованием установок каландрового типа.The woven fibrous filler is impregnated with the obtained melt of the binder using calender-type devices.

Расплавленное в фильерно-ракильном устройстве связующее выливается через щелевой зазор на транспортирующую антиадгезионную подложку, совмещается с волокнистым материалом и поочередно (2-3 цикла) подогревается на обогреваемом столе и прокатывается в горячих каландрах, затем полученный таким образом препрег охлаждается и сматывается в рулоны.The binder molten in a spunbond device is poured through a slotted gap onto a transporting release liner, combined with fibrous material and alternately (2-3 cycles) is heated on a heated table and rolled in hot calendars, then the prepreg thus obtained is cooled and wound into rolls.

Полученные препреги сохраняют свои реокинетические свойства, т.е. жизнеспособность к дальнейшей переработке при температуре не выше +25°C не менее 3-х месяцев и не менее 1 года при температуре не выше -8°C.The resulting prepregs retain their rheokinetic properties, i.e. viability for further processing at a temperature not exceeding + 25 ° C for at least 3 months and at least 1 year at a temperature not exceeding -8 ° C.

Полученные препреги используют при изготовлении сотовых панелей методом совмещенного горячего прессования. На металлический лист, обработанный антиадгезионной смазкой, выкладывают из препрега нижнюю обшивку, поверх обшивки укладывают сотовый заполнитель, разрезанный на листы заданной высоты, поверх сотового заполнителя укладывается верхняя обшивка и обработанный антиадгезионной смазкой металлический лист.The obtained prepregs are used in the manufacture of honeycomb panels by the method of combined hot pressing. The lower skin is laid out of the prepreg on a metal sheet treated with release grease, a honeycomb core is laid on top of the skin, cut into sheets of a predetermined height, the upper skin and a metal sheet treated with release grease are laid on top of the honeycomb.

Собранный таким образом пакет помещается между обогреваемыми плитами гидравлического пресса. Подается давление формования из расчета от 2 до 4 кгс на см2 формуемой панели. Отверждение при давлении проводится при 125±5°C в течение 1-2-х часов. Плиты пресса охлаждаются под давлением до 60±10°C и готовые панели извлекают из пресса.The package thus assembled is placed between the heated plates of the hydraulic press. The molding pressure is applied at a rate of 2 to 4 kgf / cm 2 of the moldable panel. Pressure curing is carried out at 125 ± 5 ° C for 1-2 hours. Press plates are cooled under pressure to 60 ± 10 ° C and the finished panels are removed from the press.

Недостаток состава по примеру 1 - высокая вязкость связующего при 80°C, что сокращает скорость получения препрега на его основе.The disadvantage of the composition according to example 1 is the high viscosity of the binder at 80 ° C, which reduces the speed of obtaining a prepreg based on it.

Пример 2Example 2

Связующее получают при следующем соотношении компонентов:A binder is obtained in the following ratio of components:

- эпоксиноволачная смола ЭН-6- epoxynolac resin EN-6 1616 - эпоксидная смола на основе тетрабромдиана УП-631- epoxy resin based on tetrabromdian UP-631 3232 - эпоксидиановая смола низкомолекулярная ЭД-20- epoxidian resin low molecular weight ED-20 4040 - высокомолекулярная эпоксидная смола (диапласт)- high molecular weight epoxy resin (diaplast) 77 - полисульфон ПСК-2- polysulfone PSK-2 0,50.5 - бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 1,51,5 - дициандиамид- dicyandiamide 4,24.2

Процесс изготовления аналогичен примеру 1, но получение расплава эпоксидных смол с диапластом осуществляют при температуре 155°C в течение 120 минут, а приготовление связующего производят при температуре 60°C в вакууме 0,4 кгс/см2 в течение 80 минут.The manufacturing process is similar to example 1, but the melt of epoxy resins with diaplast is carried out at a temperature of 155 ° C for 120 minutes, and the preparation of the binder is carried out at a temperature of 60 ° C in a vacuum of 0.4 kgf / cm 2 for 80 minutes.

Получаемое связующее имеет невысокую вязкость, улучшающую условия переработки в препреги, короткий низкотемпературный цикл отверждения, но увеличенное до 1,5 масс.ч. количество отвердителя 9 существенно сокращает время желатинизации и жизнеспособность связующего в процессе переработки при 80°C.The resulting binder has a low viscosity that improves the processing conditions into prepregs, a short low-temperature curing cycle, but increased to 1.5 parts by weight the amount of hardener 9 significantly reduces the gelation time and viability of the binder during processing at 80 ° C.

Пример 3Example 3

Связующее получают при следующем соотношении компонентов:A binder is obtained in the following ratio of components:

- эпоксиноволачная смола ЭН-6- epoxynolac resin EN-6 2929th - эпоксидная смола на основе тетрабромдиана УП-631- epoxy resin based on tetrabromdian UP-631 2828 - эпоксидиановая смола низкомолекулярная ЭД-20- epoxidian resin low molecular weight ED-20 2929th - высокомолекулярная эпоксидная смола (Э-49П)- high molecular weight epoxy resin (E-49P) 55 - полисульфон (ПСК-2)- polysulfone (PSK-2) 33 - бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 1,01,0 - дициандиамид- dicyandiamide 5,05,0

Процесс изготовления аналогичен примеру 1, но сплавление эпоксидных смол с высокомлекулярной смолой Э-49П и полисульфоном ПСК-2 осуществляют при температуре 145°C в течение 90 минут, а приготовление связующего производят при температуре 55°C и вакууме 0,5 кгс/см2 в течение 60 минут.The manufacturing process is similar to example 1, but the fusion of epoxy resins with high molecular weight resin E-49P and polysulfone PSK-2 is carried out at a temperature of 145 ° C for 90 minutes, and the preparation of the binder is carried out at a temperature of 55 ° C and a vacuum of 0.5 kgf / cm 2 for 60 minutes.

Получаемое по примеру 3 связующее, препреги и сотовые панели на его основе обладают хорошей технологичностью в переработке, достаточно высокими механическими свойствами и уровнем горючести, полностью удовлетворяющим требованиям АП-25.Obtained in example 3, the binder, prepregs and honeycomb panels based on it have good processability in processing, sufficiently high mechanical properties and a combustibility level that fully meets the requirements of AP-25.

Пример 4Example 4

Связующее получают при следующем соотношении компонентов:A binder is obtained in the following ratio of components:

- эпоксиноволачная смола УП-643- epoxynolac resin UP-643 3838 - эпоксидная смола на основе тетрабромдиана УП-631- epoxy resin based on tetrabromdian UP-631 2727 - эпоксидиановая смола низкомолекулярная ЭД-22- epoxidian resin low molecular weight ED-22 2222 - высокомолекулярная эпоксидная смола Э-49П- high molecular weight epoxy resin E-49P 0,50.5 - полисульфон (ПСК-2)- polysulfone (PSK-2) 77 - бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 0,90.9 - дициандиамид- dicyandiamide 5,15.1

Процесс изготовления аналогичен примеру 1, но сплавление эпоксидных смол с полисульфоном ПСК-2 осуществляют при температуре 130°C в течение 40 минут, а приготовление связующего производят при температуре 50°C под вакуумом 0,7 кгс/см2 в течение 40 минут.The manufacturing process is similar to example 1, but the fusion of epoxy resins with polysulfone PSK-2 is carried out at a temperature of 130 ° C for 40 minutes, and the preparation of a binder is carried out at a temperature of 50 ° C under a vacuum of 0.7 kgf / cm 2 for 40 minutes.

Оптимизированное соотношение отвердителя 9 с дициандиамидом позволяет сократить время отверждения с 2-х часов до 1,5 часа, снизить температуру отверждения до 120°C при сохранении хорошей теплостойкости (температура стеклования 145°C) и жизнеспособность при 80°C.The optimized ratio of hardener 9 to dicyandiamide reduces the curing time from 2 hours to 1.5 hours, reduces the curing temperature to 120 ° C while maintaining good heat resistance (glass transition temperature 145 ° C) and viability at 80 ° C.

Пример 5Example 5

Аналогично примеру 1 изготавливают расплав связующего при следующем соотношении компонентов:Analogously to example 1, a binder melt is made in the following ratio of components:

- эпоксиноволачная смола ЭН-6- epoxynolac resin EN-6 2323 - эпоксидная смола на основе тетрабромдиана УП-631- epoxy resin based on tetrabromdian UP-631 2828 - эпоксидиановая смола низкомолекулярная ЭД-22- epoxidian resin low molecular weight ED-22 3737 - высокомолекулярная эпоксидная смола (Э-49П)- high molecular weight epoxy resin (E-49P) 2,02.0 - полисульфон (ПСК-2)- polysulfone (PSK-2) 4,04.0 - бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан- bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 0,90.9 - дициандиамид- dicyandiamide 5,15.1

В отличии от примера 1, приготовление расплава эпоксидных смол с высокомолекулярной эпоксидной смолой Э-49П и полисульфоном ПСК-2 осуществляют при температуре 150°C в течение 90 минут. Приготовление связующего осуществляют при температуре 50°C в течение 60 минут под вакуумом 0,6 кгс/см2.In contrast to example 1, the preparation of a melt of epoxy resins with high molecular weight epoxy resin E-49P and polysulfone PSK-2 is carried out at a temperature of 150 ° C for 90 minutes. The binder is prepared at a temperature of 50 ° C for 60 minutes under a vacuum of 0.6 kgf / cm 2 .

Полученное связующее имеет наиболее оптимальный набор физико-химических свойств:The resulting binder has the most optimal set of physico-chemical properties:

1. Заданное содержание бромдиановой смолы обеспечивает устойчивую самозатухаемость.1. The specified content of bromidian resin provides a stable self-extinguishing.

2. Принятое соотношение дициандиамида с отвердителем 9(5,1:0,9) и эпоксидных смол обеспечивает длительную жизнеспособность при переработке (>7 часов при 80°C), невысокую температуру отверждения (120°C) при сравнительно небольшом времени (~1,5 часа) и высокую температуру стеклования (143°C).2. The accepted ratio of dicyandiamide with hardener 9 (5.1: 0.9) and epoxy resins provides long-term processing viability (> 7 hours at 80 ° C), low curing temperature (120 ° C) with a relatively short time (~ 1 , 5 hours) and a high glass transition temperature (143 ° C).

3. Выбранное сочетание добавок, влияющих на вязкотекучие свойства связующего в режиме переработки при 80°C (диапласт, полисульфон, 2:4 масс.ч.), обеспечивает хорошую текучесть (эффективная вязкость 3,7 Па*с) и хорошую драппируемость и липкость получаемых препрегов.3. The selected combination of additives affecting the viscous-flowing properties of the binder in the processing mode at 80 ° C (diaplast, polysulfone, 2: 4 parts by weight) provides good fluidity (effective viscosity 3.7 Pa * s) and good drapability and stickiness received prepregs.

На основе связующего состава по примеру 5 изготовлены препреги на основе различных волокнистых наполнителей и с различным содержанием связующего. Из полученных препрегов и сотового заполнителя ПСП-1-3-96 высотой 10 мм отформованы и испытаны образцы трехслойных панелей. В таблице 3 приведены механические параметры полученных панелей в сравнении с панелями, изготовленными из препрегов на основе связующего состава по примеру 3 прототипа (патент RU 2263690).Based on the binder composition of Example 5, prepregs were made on the basis of various fibrous fillers and with different binder contents. From the obtained prepregs and honeycomb core PSP-1-3-96 with a height of 10 mm, samples of three-layer panels were molded and tested. Table 3 shows the mechanical parameters of the obtained panels in comparison with panels made of prepregs based on a binder composition according to example 3 of the prototype (patent RU 2263690).

Из приведенных в таблице примеров видно, что благодаря установленному соотношению эпоксидных смол и модифицирующих добавок (высокомолекулярной эпоксидной смолы и полисульфона) прочность на равномерный отрыв и отслаивание сот от обшивок на предлагаемом связующем в 1,5-2,5 раза превышает аналогичные показатели, полученные при использовании связующего состава-прототипа.From the examples in the table it is seen that due to the established ratio of epoxy resins and modifying additives (high molecular weight epoxy resin and polysulfone), the strength for uniform tearing and peeling of honeycombs from the skin on the proposed binder is 1.5-2.5 times higher than the similar values obtained with the use of a binder composition of the prototype.

Высокая прочность склеивания обшивок с сотовым заполнителем во всех приведенных примерах, приводящая в большинстве случаев к разрушению последнего, достигается благодаря оптимальному соотношению в составе связующего высоковязкой эпоксиноволачной смолы, полисульфона и высокомолекулярной эпоксидной смолы с низкомолекулярной низковязкой эпоксидиановой смолой и получению на основе предлагаемого связующего т.н. самоклеящихся препрегов.The high bonding strength of the casing with honeycomb in all the above examples, which in most cases leads to the destruction of the latter, is achieved due to the optimal ratio of the binder with high viscosity epoxy resin, polysulfone and high molecular weight epoxy with low molecular weight low viscosity epoxy resin and the preparation of the binder . self-adhesive prepregs.

Таблица 1Table 1 Состав связующегоThe composition of the binder Наименование компонентовName of components Состав по примерам, масс.ч.The composition of the examples, parts by weight ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 Эпокситрифенольная смолаEpoxytriphenol resin -- -- -- -- -- 40-6040-60 Эпоксиноволачная смолаEpoxy resin 2929th 1616 2929th 3838 2323 -- Низкомолекулярная эпоксидиановая смолаLow molecular weight epoxy resin 2929th 4040 2929th 2222 3737 25-3525-35 Тетрабромдиановая смолаTetrabromodian Resin 2626 3232 2828 2727 2828 -- Высокомолекулярная эпоксидная смолаHigh molecular weight epoxy 55 77 55 0,50.5 22 3,63.6 ПолисульфонPolysulfone 55 0,50.5 33 77 4four -- ДициандиамидDicyandiamide 5,35.3 4,24.2 5,05,0 5,15.1 5,15.1 5,5-7,05.5-7.0 Бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметанBis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 0,50.5 1,51,5 1,01,0 0,90.9 0,90.9 0,05-2,00.05-2.0 Двуокись кремнияSilica -- -- -- -- -- 1-61-6

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 3Table 3 Параметры сотовых панелей на основе связующего по примеру 5 табл.1 (прототип: состав связующего и препрега по примеру 3 пат. RU)The parameters of the honeycomb panels based on the binder according to example 5 of table 1 (prototype: the composition of the binder and prepreg according to example 3 pat. RU) Наименование параметровName of parameters Стеклоровинг Glass roving Стеклоровинг Glass roving Стеклоткань Fiberglass Стеклоткань Fiberglass ЕС 13 1260Н-78EU 13 1260N-78 РВМПН-1260RVMPN-1260 Т-10-14T-10-14 Т-10(ВМП)-4СT-10 (VMP) -4C Пример 1Example 1 ПрототипPrototype Пример 2Example 2 ПрототипPrototype Пример 3Example 3 ПрототипPrototype Пример 4Example 4 ПрототипPrototype Содержание связующего в препрегеThe binder content in the prepreg - внутренняя обшивка- inner lining 3434 3737 3434 3737 3636 3737 2828 3737 - наружная обшивка- outer skin 3434 3737 4040 3737 3636 3737 4444 3737 Масса 1 м2 панели, кгWeight 1 m 2 panels, kg 2,12.1 2,32,3 2,52,5 2,62.6 2,52,5 2,82,8 2,82,8 3,23.2 Изгиб длинной балки: Bending a long beam: - прогиб при 450 Н, мм- deflection at 450 N, mm 1212 14fourteen 99 11eleven 1616 18eighteen 1212 1313 - усилие разрушения, Н- fracture force, N 20302030 18801880 24002400 21002100 10601060 970970 18001800 16501650 Равномерный отрыв сот от обшивок, МПаUniform separation of cells from skin, MPa 3,13,1 1,91.9 4,04.0 2,22.2 3,43.4 2,02.0 4,64.6 1,81.8 Отслаивание обшивки от сот на барабане, Н/75 ммFlaking the skin from honeycombs on the drum, N / 75 mm 320320 170170 440440 150150 350350 220220 420420 190190 Для панелей с высотой сотового заполнителя ПСП-1-3-96-10 мм и двухслойными обшивками с ориентацией 0°/90°For panels with a height of honeycomb core PSP-1-3-96-10 mm and two-layer casing with an orientation of 0 ° / 90 ° Пример 3 прототипа взят за основу как наиболее близкий по составу отвердителя и по составу препрега примеру 5.Example 3 of the prototype is taken as the basis as the closest in composition of the hardener and in the composition of the prepreg of example 5.

Использование, эффективностьUsage, Efficiency

Предлагаемое связующее - термоплавкое, то есть может использоваться для получения препрегов, не содержащих остаточного растворителя, по расплавной технологии; на основе однонаправленных текстильных и волокнистых наполнителей, изготовленных из волокон различной природы - стекло-, органо-, и углеродных, а также их сочетаний (гибридные препреги).The proposed binder is hot-melt, that is, it can be used to obtain prepregs that do not contain residual solvent, using melt technology; based on unidirectional textile and fibrous fillers made of fibers of various nature - glass, organo, and carbon, as well as their combinations (hybrid prepregs).

Применение расплавной технологии при производстве препрегов является наиболее перспективным направлением с точки зрения механизации, экологичности и безопасности производства, позволяет существенно повышать качество и стабильность получаемых т.н. прецизионных препрегов.The use of melt technology in the production of prepregs is the most promising direction in terms of mechanization, environmental friendliness and safety of production, it can significantly improve the quality and stability of the so-called precision prepregs.

Изобретение позволяет производить препреги с самоклеящими и самозатухающими свойствами, обеспечивающими высокую прочность и пожаробезопасность изготавливаемых из них сотовых панелей при минимальных расходах материалов, электроэнергии и трудозатрат.EFFECT: invention allows producing prepregs with self-adhesive and self-extinguishing properties, providing high strength and fire safety of honeycomb panels made from them with minimal materials, electricity and labor costs.

Сотовые панели, изготовленные по данному изобретению, при близких и даже лучших весовых параметрах имеют более высокие механические свойства по результатам специальных испытаний, проводимых для панелей пола пассажирских самолетов и характеризующих воспринимаемые ими эксплуатационные нагрузки.Cell panels made according to this invention, with close and even better weight parameters, have higher mechanical properties according to the results of special tests conducted for the floor panels of passenger aircraft and characterizing the operational loads perceived by them.

Предлагаемое связующее, препрег и сотовые панели могут изготавливаться из компонентов отечественного производства, что при равных технических параметрах с зарубежными аналогами позволяет снизить стоимость их производства.The proposed binder, prepreg and honeycomb panels can be made from components of domestic production, which, with equal technical parameters with foreign analogues, can reduce the cost of their production.

Сотовые панели, изготовленные из препрегов на основе связующего, предлагаемого в данном изобретении, по пожаробезопасности соответствуют нормам АП-25 и НЛГС.Cellular panels made of binder-based prepregs of the present invention are fireproof in accordance with AP-25 and NLGS standards.

Предлагаемое изобретение решает задачи создания новых авиационных конструкций, материалов и технологий, в частности, может быть использовано при изготовлении панели пола пассажирского салона, которая представляет собой панель, включающую полимерный сотовый заполнитель и обшивки из эпоксидного самозатухающего стеклопластика на основе самоклеящего связующего и волокнистого наполнителя в виде тканей или ровингов.The present invention solves the problem of creating new aviation structures, materials and technologies, in particular, can be used in the manufacture of the passenger compartment floor panel, which is a panel comprising a polymer honeycomb core and cladding of self-extinguishing fiberglass epoxy based on a self-adhesive binder and a fibrous filler in the form fabrics or rovings.

Изготовление панелей осуществляется по препреговой бесклеевой технологии совмещенного формования склеивания, то есть формируется пакет из сотового заполнителя с обшивками из препрега на основе волокнистого наполнителя и эпоксидного модифицированного самозатухающего связующего. Собранный пакет помещается между обогреваемыми плитами гидравлического пресса и формуется при давлении от 2 до 4 кгс/см2 по температурному режиму, установленному для разработанного связующего.The panels are manufactured using the prepreg glueless technology of combined gluing molding, that is, a package of honeycomb core with prepreg casing based on fiber filler and an epoxy modified self-extinguishing binder is formed. The assembled package is placed between the heated plates of the hydraulic press and is molded at a pressure of 2 to 4 kgf / cm 2 according to the temperature regime set for the developed binder.

Обеспечение пожаробезопасности панелей (соответствие требованиям АП-25) достигается введением в состав связующего эпоксидиановой смолы на основе тетрабромдиана.The fire safety of the panels (compliance with the requirements of AP-25) is achieved by the introduction of tetrabromodian based epoxy resin binder.

Для предотвращения стекания связующего из верхней обшивки по сотам на нижнюю и повышения прочности склеивания верхней обшивки с сотами в составе связующего дополнительно введен полисульфон. Полисульфон, как и диапласт, улучшает клеящие свойства препрега, но в отличии от него более существенно повышает прочность отслаивания обшивок от сот и при этом не снижает теплостойкость композиции, а вместо эпокситрифенольной смолы в состав связующего введена высоковязкая эпоксиноволачная смола.In order to prevent the binder from draining from the upper skin along the honeycombs to the lower one and to increase the bonding strength of the upper skin with honeycombs, polysulfone is additionally introduced into the binder. Polysulfone, like diaplast, improves the adhesive properties of the prepreg, but unlike it, it increases the peeling strength of the skin from honeycombs more significantly and does not reduce the heat resistance of the composition, and instead of an epoxytriphenol resin, a highly viscous epoxynolac resin was introduced into the binder.

Для качественного приклеивания к сотовому заполнителю в слоях препрега, прилегающих к сотовому заполнителю, может содержаться количество связующего 39±5%, а в наружных слоях для повышения изгибной жесткости панели содержание связующего снижается до 33±3%.For high-quality bonding to the honeycomb core, the prepreg layers adjacent to the honeycomb core may contain a binder amount of 39 ± 5%, and the binder content is reduced to 33 ± 3% in the outer layers to increase the flexural rigidity of the panel.

Благодаря применяемой технологии совмещенного формования обшивок и склеивания их с сотовым заполнителем сокращается трудоемкость процесса изготовления панели, цикл производства и себестоимость, благодаря отсутствию дорогостоящего клея, ряда вспомогательных материалов, используемых при раздельном формовании, энергозатрат на производство, соответственно, стоимость получаемой панели.Thanks to the applied technology of combined molding of skins and gluing them with honeycomb, the laboriousness of the panel manufacturing process, the production cycle and the cost, due to the absence of expensive glue, a number of auxiliary materials used in separate molding, energy costs for production, respectively, the cost of the resulting panel are reduced.

Источники информацииInformation sources

1. Кардашов Д.А. Петрова А.П. Полимерные клеи. Создание и применение. - М.: Химия, 1983.1. Kardashov D.A. Petrova A.P. Polymer adhesives. Creation and application. - M.: Chemistry, 1983.

2. Шокин Г.И. Разработка высокотехнологичных армированных пластиков для многослойных авиационных конструкций. - дисс. канд. техн. наук. - Москва: 1988, ВИАМ.2. Shokin G.I. Development of high-tech reinforced plastics for multilayer aircraft structures. - diss. Cand. tech. sciences. - Moscow: 1988, VIAM.

3. ТУ 1-596-417-11 Заготовки панелей пола3. TU 1-596-417-11 blanks of floor panels

4. ОСТ 190196-75 Клеи. Метод испытания на прочность при отслаивании клеевого соединения сотового заполнителя с обшивкой.4. OST 190196-75 Glues. Test method for strength when peeling the adhesive joints of the honeycomb core with the skin

5. ОСТ 1.90265-78 Пластмассы. Метод определения прочности при изгибе трехслойных материалов с сотовым заполнителем.5. OST 1.90265-78 Plastics. Method for determining the bending strength of three-layer materials with honeycomb core.

6. АП-25. Авиационные правила. Часть 25.6. AP-25. Aviation Rules. Part 25.

7. В.А.Бобылев. Специальные эпоксидные смолы для клеев и герметиков. Клеи, герметики, технологии №5, 2005 г.7. V.A. Bobylev. Special epoxy resins for adhesives and sealants. Glues, sealants, technologies No. 5, 2005

Claims (5)

1. Состав для получения термоплавкого связующего для препрега и сотовой панели на его основе, содержащий эпоксидиановую низкомолекулярную смолу, высокомолекулярную эпоксидную смолу, бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан, дициандиамид, отличающийся тем, что содержит дополнительно эпоксиноволачную смолу, эпоксидную смолу на основе тетрабромдиана и полисульфон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
эпоксиноволачная смола 16-38 эпоксидная смола на основе тетрабромдиана 26-32 эпоксидиановая смола низкомолекулярная 20-40 высокомолекулярная эпоксидная смола 0,5-7 полисульфон 0,5-7 бис(N,N'-диметилкарбамид) дифенилметан 0,5-1,5 дициандиамид 4,2-5,3
1. The composition for producing a hot-melt binder for the prepreg and a honeycomb panel based on it, containing epoxidic low molecular weight resin, high molecular weight epoxy resin, bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane, dicyandiamide, characterized in that it further comprises an epoxy resin resin, epoxy based on tetrabromodian and polysulfone in the following ratio of components, parts by weight:
epoxy resin 16-38 tetrabromodian epoxy 26-32 low molecular weight epoxy resin 20-40 high molecular weight epoxy 0.5-7 polysulfone 0.5-7 bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane 0.5-1.5 dicyandiamide 4.2-5.3
2. Состав для получения термоплавкого связующего для препрега и сотовой панели на его основе по п.1, отличающийся тем, что в него дополнительно введена двуокись кремния в количестве 0,5-2 мас.ч.2. The composition for producing a hot-melt binder for the prepreg and the honeycomb panel based on it according to claim 1, characterized in that it is additionally introduced silicon dioxide in an amount of 0.5-2 wt.h. 3. Способ получения термоплавкого связующего для препрегов путем смешения компонентов по п.1 с предварительным диспергированием дициандиамида, бис(N,N'-диметилкарбамида)дифенилметана в части низкомолекулярной эпоксидиановой смолы, отличающийся тем, что полисульфон и высокомолекулярную эпоксидную смолу сначала сплавляют с оставшейся частью низкомолекулярной эпоксидиановой смолы, эпоксиноволачной смолою, эпоксидиановой смолою на основе тетрабромдиана при температуре 130-155°С, а затем при температуре 50-60°С и вакууме 0,4-0,8 кгс/см2 совмещают с полученной дисперсией.3. A method of obtaining a hot-melt binder for prepregs by mixing the components according to claim 1 with preliminary dispersion of dicyandiamide, bis (N, N'-dimethylcarbamide) diphenylmethane in the part of the low molecular weight epoxy resin, characterized in that the polysulfone and high molecular weight epoxy resin are first alloyed with the remaining part low molecular weight epoxy resin, epoxy resin, epoxy resin based on tetrabromodian at a temperature of 130-155 ° C, and then at a temperature of 50-60 ° C and a vacuum of 0.4-0.8 kgf / cm 2 combine with the resulting dispersion. 4. Препрег, полученный на основе термоплавкого эпоксидного связующего и волокнистого наполнителя в виде стеклянных, углеродных, органических жгутов, лент, тканей и/или сочетаний на их основе, отличающийся тем, что в качестве связующего используют состав по п.1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксидное связующее 28-44 волокнистый наполнитель 56-72
4. The prepreg, obtained on the basis of a hot-melt epoxy binder and fiber filler in the form of glass, carbon, organic tows, tapes, fabrics and / or combinations based on them, characterized in that the composition according to claim 1 is used as a binder in the following ratio of components , wt.%:
epoxy binder 28-44 fiberfill 56-72
5. Трехслойная панель, состоящая из среднего слоя полимерсотопласта и обшивок из полимерного композиционного материала, отличающаяся тем, что обшивки изготовлены из препрега по п.4. 5. A three-layer panel consisting of a middle layer of polymersotoplast and casing made of a polymer composite material, characterized in that the casing is made of a prepreg according to claim 4.
RU2011152216/05A 2011-12-21 2011-12-21 Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon RU2486217C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152216/05A RU2486217C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152216/05A RU2486217C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2486217C1 true RU2486217C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152216/05A RU2486217C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486217C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661575C1 (en) * 2016-01-14 2018-07-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Polymer composition for manufacturing honeycomb panels
RU2676634C1 (en) * 2018-04-19 2019-01-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Prepreg based on adhesive binder of reduced flammability and fiberglass, carbon fiber on its basis
RU2797591C1 (en) * 2022-11-09 2023-06-07 Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные Материалы" Epoxy binder, prepreg and product made of them

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02102218A (en) * 1988-08-24 1990-04-13 Ciba Geigy Ag Curable epoxy resin mixture and its use
RU2263690C1 (en) * 2004-07-14 2005-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Binder for prepregs, prepreg and article made from it
RU2405675C1 (en) * 2009-07-15 2010-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing structural composite material
US20110111663A1 (en) * 2008-06-25 2011-05-12 Toho Tenax Co., Ltd Epoxy resin composition and prepreg using the same
RU2427598C2 (en) * 2009-10-29 2011-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ФГУП "ОНПП "Технология") Epoxy bismaleimide binder composition for prepregs, prepreg and article
EP2366742A1 (en) * 2008-11-13 2011-09-21 Toho Tenax CO., LTD. Thermosetting resin composition and prepreg utilizing same
RU2010150362A (en) * 2010-12-29 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) (RU) COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THE BINDER, BATTERY AND CELL PANEL

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02102218A (en) * 1988-08-24 1990-04-13 Ciba Geigy Ag Curable epoxy resin mixture and its use
RU2263690C1 (en) * 2004-07-14 2005-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Binder for prepregs, prepreg and article made from it
US20110111663A1 (en) * 2008-06-25 2011-05-12 Toho Tenax Co., Ltd Epoxy resin composition and prepreg using the same
EP2366742A1 (en) * 2008-11-13 2011-09-21 Toho Tenax CO., LTD. Thermosetting resin composition and prepreg utilizing same
RU2405675C1 (en) * 2009-07-15 2010-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing structural composite material
RU2427598C2 (en) * 2009-10-29 2011-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ФГУП "ОНПП "Технология") Epoxy bismaleimide binder composition for prepregs, prepreg and article
RU2010150362A (en) * 2010-12-29 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) (RU) COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THE BINDER, BATTERY AND CELL PANEL

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661575C1 (en) * 2016-01-14 2018-07-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Polymer composition for manufacturing honeycomb panels
RU2676634C1 (en) * 2018-04-19 2019-01-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Prepreg based on adhesive binder of reduced flammability and fiberglass, carbon fiber on its basis
RU2803988C1 (en) * 2022-11-02 2023-09-25 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ") Low-flammability structural film adhesive
RU2797591C1 (en) * 2022-11-09 2023-06-07 Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные Материалы" Epoxy binder, prepreg and product made of them

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106751527B (en) Self-adhering-type halogen-free flameproof epoxy prepreg composite material and preparation method
CN105482399B (en) A kind of unsaturated polyester resin fiber reinforcement sheet molding compound and preparation method thereof
CN100390233C (en) Hardener composition for epoxy resins
CN102731969A (en) Flame retardant epoxy prepreg composite material and its preparing method and its use
CN102942892B (en) Epoxy phenolic resin adhesive and epoxy phenolic adhesive tape and laminated board manufactured by adhesive
CN113650375B (en) Impact-resistant and flame-retardant floor and preparation method thereof
CN102352089A (en) Vegetable fiber reinforced biomass resin lamellar material and preparation method thereof
CN104691074B (en) Natural fiber polymer composite and eco-friendly lightweight base material for automotive interior
CN111073218A (en) Environment-friendly flame-retardant chopped carbon fiber mat prepreg and preparation method thereof
CN111086283B (en) High-temperature-resistant high-toughness prepreg and preparation method thereof
CN109929479A (en) The manufacture craft of TSR modified pitch polyethylene tire waterproof roll
CN114872386B (en) Asymmetric airplane floor and preparation method thereof
RU2486217C1 (en) Hot-melt binder, method for production thereof, prepreg and honeycomb panel based thereon
CN105885357A (en) Heterogeneous toughened resin, carbon fiber prepreg and carbon fiber composite material
US20240066849A1 (en) Epoxy resin composition and transparent composite material comprising same, and laminated board
RU2460745C2 (en) Composition and method of producing binder, prepreg and cellular panel
JP4480445B2 (en) Colored panel assembly parts
CN110128785A (en) A kind of high-temperature-resistant epoxy resin and synthesis technology for material prepreg
CN109849444A (en) A kind of weather-proof interior leather for automobiles
CN103753905B (en) A kind of Halogen-free flame-retardant resin matrix sandwich structure body and preparation method thereof
RU2307136C1 (en) Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg
CN104786575B (en) A kind of asbestos base lamilate, its manufacturing method and its application
CN107686657A (en) A kind of prepreg and preparation method thereof
CN206217269U (en) A kind of multilayer materials
CN105291491B (en) For forming the thin plate layer of enhanced cellular structure and the preparation method of honeycomb

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 18-2013 FOR TAG: (72)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171222