RU2510408C1 - Polymer binder and prepreg based thereon - Google Patents

Polymer binder and prepreg based thereon Download PDF

Info

Publication number
RU2510408C1
RU2510408C1 RU2012145013/05A RU2012145013A RU2510408C1 RU 2510408 C1 RU2510408 C1 RU 2510408C1 RU 2012145013/05 A RU2012145013/05 A RU 2012145013/05A RU 2012145013 A RU2012145013 A RU 2012145013A RU 2510408 C1 RU2510408 C1 RU 2510408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
polymer binder
polymer
filler
composite materials
Prior art date
Application number
RU2012145013/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Николаевич Гуляев
Вячеслав Геннадьевич Железняк
Ирина Викторовна Зеленина
Рамиль Рифович Мухаметов
Лариса Владимировна Чурсова
Original Assignee
Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России), Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2012145013/05A priority Critical patent/RU2510408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2510408C1 publication Critical patent/RU2510408C1/en

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of binder for polymer composite materials, used to make structures based on carbon fibre filler with operating temperature of 200-400°C, and can be used in aircraft, aerospace, motor car and ship-building and other industries. The polymer binder for composite materials consists of, pts.wt: tetranitrile of aromatic tetracarboxylic acid 100, polyester imide thermoplastic 2-10, amine curing agent 2-6. Also disclosed is a prepreg containing the disclosed polymer binder and fibre filler, with the following ratio of components, wt %: polymer binder 30.0-40.0, fibre filler 60.0-70.0. The fibre filler used is glass fibre or carbon fibre filler.
EFFECT: making high-strength articles at high temperature.
3 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области высокомолекулярной химии, а именно к получению связующих для полимерных композиционных материалов (ПКМ), применяемых для изготовления конструкций на основе волокнистых углеродных наполнителей с рабочей температурой 200-400°C, и могут быть использованы в авиационной, аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of high molecular chemistry, in particular to the production of binders for polymer composite materials (PCM) used for the manufacture of structures based on fibrous carbon fillers with a working temperature of 200-400 ° C, and can be used in aviation, aerospace, automotive, shipbuilding and other industries.

Известно связующее для полимерных композиционных материалов, имеющее следующий химический состав, мас.ч.:Known binder for polymer composite materials having the following chemical composition, parts by weight:

4,4'-бисмалеимиддифенилметан4,4'-bismaleimide diphenylmethane 78-8278-82 резорцинresorcinol 18-2218-22 трибромфенилмалеимидtribromophenylmaleimide 2-72-7 1,2-бис(оксиметил)карборан1,2-bis (hydroxymethyl) carboran 2-32-3 фурфуролfurfural 4-54-5

Препрег получают путем пропитки стеклоткани марки Т-10-80 на пропиточной машине или нанесением на углеродный наполнитель порошкообразного связующего в электростатическом поле с последующей сушкой при 100-110°C. Препреги отпрессовывают прямым прессованием при температуре 165-170°C. Полученные ПКМ имеют прочность при изгибе 880-890 МПа и сохраняют 80-85% исходной прочности при 300°C (патент РФ №2052474).The prepreg is obtained by impregnating T-10-80 fiberglass on an impregnating machine or by applying a powder binder to a carbon filler in an electrostatic field, followed by drying at 100-110 ° C. The prepregs are pressed by direct compression at a temperature of 165-170 ° C. The obtained PCMs have a bending strength of 880-890 MPa and retain 80-85% of the initial strength at 300 ° C (RF patent No. 2052474).

К числу основных недостатков следует отнести - использование в составе связующего высококипящих органических растворителей, которые не позволяют получать монолитные образцы ПКМ, токсичность используемых компонентов в составе связующего, недостаточное сохранение физико-механических свойств ПКМ при температуре 400°C от исходных свойств при комнатной температуре.The main disadvantages include the use of high-boiling organic solvents in the binder, which do not allow obtaining monolithic PCM samples, the toxicity of the components used in the binder, insufficient physical and mechanical properties of the PCM at 400 ° C from the initial properties at room temperature.

Известны связующие, образующиеся взаимодействием фталонитрильных мономеров в расплавленном состоянии с галогенсодержащими ароматическими аминами, и полимерные композиционные материалы на их основе с рабочей температурой до 400°C (патенты США №5925475, №5389441; Sastri S., Armistead J.P., Keller T.M. Polym. Compos., 1996, v.17, p.816-822; Dominguez D.D., Keller T.M. High Perform Polym., 2006, v.18, p.283-304).Known binders, formed by the interaction of phthalonitrile monomers in the molten state with halogen-containing aromatic amines, and polymer composite materials based on them with a working temperature of up to 400 ° C (US patents No. 5925475, No. 5389441; Sastri S., Armistead JP, Keller TM Polym. Compos. ., 1996, v.17, p. 816-822; Dominguez DD, Keller TM High Perform Polym., 2006, v. 18, p. 283-304).

Недостатки известных связующих: низкая жизнеспособность, не позволяющая перерабатывать данный материал по безавтоклавным технологиям; высокая температура синтеза до 280°C.The disadvantages of the known binders: low viability, which does not allow to process this material using autoclave-free technologies; high synthesis temperature up to 280 ° C.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является полимерное связующее для композиционных материалов, имеющее следующий химический состав, мас.ч.:The closest analogue adopted for the prototype is a polymer binder for composite materials having the following chemical composition, parts by weight:

3,3'-дициано-4,4'-диаминодифенилметан3,3'-dicyano-4,4'-diaminodiphenylmethane 40,740.7 4,4'-(м-фенилендиокси)дифталонитрил4,4 '- (m-phenylenedioxy) diphthalonitrile 53,3-59,353.3-59.3 1,2-бис(цианоэтил)карборан1,2-bis (cyanoethyl) carboran 10-3010-30

и препрег, включающий связующее, стеклоткань или углеродный наполнитель, при следующем соотношении компонентов в мас.ч.:and a prepreg comprising a binder, fiberglass or carbon filler, in the following ratio of components in parts by weight:

полимерное связующееpolymer binder 24-4224-42 волокнистый наполнительfiberfill 58-76 (патент РФ №2201423).58-76 (RF patent No. 2201423).

Недостатками связующего-прототипа для полимерных композиционных материалов является наличие в составе 1,2-бис(цианоэтил)карборана, в результате взаимодействия которого с другими компонентами связующего возможно протекание побочных реакций в процессе полимеризации с образованием низкомолекулярных продуктов, что приводит к высокой пористости полимерного композиционного материала на его основе; низкая жизнеспособность связующего (15-30 мин при температуре переработки), не позволяющая перерабатывать данный материал по безавтоклавным технологиям.The disadvantages of the prototype binder for polymer composite materials is the presence of 1,2-bis (cyanoethyl) carborane in the composition, as a result of the interaction of which with other components of the binder, side reactions can occur during polymerization with the formation of low molecular weight products, which leads to high porosity of the polymer composite material based on it; low binder viability (15-30 min at the processing temperature), which does not allow to process this material using autoclave-free technologies.

Технической задачей изобретения является создание полимерного связующего и препрега на его основе для полимерных композиционных материалов с рабочей температурой до 400°C, обладающих низкой пористостью, повышенной жизнеспособностью, с физико-механическими свойствами на уровне прототипа.An object of the invention is the creation of a polymer binder and a prepreg based on it for polymer composite materials with a working temperature of up to 400 ° C, with low porosity, increased viability, with physical and mechanical properties at the level of the prototype.

Для решения поставленной технической задачи предложено полимерное связующее для композиционных материалов, полученное из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты, термопласта полиэфиримидного и аминного отвердителя, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:To solve the technical problem, a polymer binder for composite materials is proposed, obtained from aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile, a thermoplastic polyesterimide and amine hardener, in the following ratio of components, parts by weight:

тетранитрил ароматической тетракарбоновой кислотыaromatic tetracarboxylic acid tetranitrile 100one hundred термопласт полиэфиримидныйpolyetherimide thermoplastic 2-102-10 аминный отвердительamine hardener 2-62-6

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

полимерное связующееpolymer binder 30,0-40,030.0-40.0 волокнистый наполнительfiberfill 60,0-70,060.0-70.0

В качестве волокнистого наполнителя используют стеклоткань или углеволокнистый наполнитель.As the fibrous filler, fiberglass or carbon fiber filler is used.

Установлено, что использование аминного отвердителя в заявленном количестве замедляет застекловывание полимерного связующего и способствует более плавному протеканию олигоциклотримеризации, практически полностью исключает побочные процессы, повышающие пористость, что в свою очередь приводит к получению монолитных бездефектных матриц с низкой пористостью.It was found that the use of the amine hardener in the claimed amount slows down the vitrification of the polymer binder and promotes a smoother oligocyclotrimerization, almost completely eliminates side processes that increase porosity, which in turn leads to the production of monolithic defect-free matrices with low porosity.

Использование в изобретении термопласта полиэфиримидного позволяет получить полимерное связующее, препреги и композиционные материалы на его основе с повышенными физико-механическими свойствами на уровне прототипа и рабочей температурой до 400°C. Находясь в системе связующего, термопластичный полиэфиримид при отверждении не встраивается в структуру полимера, а образует отдельную фазу. При нагружении материалов и изделий, изготовленных на основе предложенного полимерного связующего, растущие микротрещины, встречая в матрице пластичную фазу термопласта, затормаживаются и для их дальнейшего продвижения требуется больше энергии, что в конечном итоге увеличивает общие затраты энергии, необходимые для полного разрушения материала.The use of a polyetherimide thermoplastic in the invention makes it possible to obtain a polymer binder, prepregs and composite materials based on it with enhanced physical and mechanical properties at the prototype level and an operating temperature of up to 400 ° C. Being in the binder system, thermoplastic polyetherimide during curing does not integrate into the polymer structure, but forms a separate phase. When loading materials and products made on the basis of the proposed polymer binder, growing microcracks, meeting the plastic phase of the thermoplastic in the matrix, are braked and more energy is required for their further advancement, which ultimately increases the total energy expenditure required for the complete destruction of the material.

Введение термопластичного полиэфиримида в полимерное связующее способствует увеличению его термомеханических характеристик, прочности материалов и изделий на его основе при сдвиге при квазистатических скоростях нагружения и существенно повышает их прочность при сжатии.The introduction of thermoplastic polyetherimide into a polymer binder helps to increase its thermomechanical characteristics, the strength of materials and products based on it under shear at quasistatic loading speeds and significantly increases their compressive strength.

В качестве тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты могут быть использованы 4,4'-(м-фенилендиокси)дифталонитрил, 4,4'-(2,2-пропилиден-бис(п-фенилендиокси)дифталонитрил, 4,4'-(2,2-сульфо-бис(п-фенилендиокси)дифталонитрил (ТУ 2472-001-12669346-05).As the tetranitrile of aromatic tetracarboxylic acid, 4.4 '- (m-phenylenedioxy) diphthalonitrile, 4.4' - (2,2-propylidene-bis (p-phenylenedioxy) diphthalonitrile, 4.4 '- (2.2 -sulfo-bis (p-phenylenedioxy) diphthalonitrile (TU 2472-001-12669346-05).

В изобретении используют термопласт полиэфиримидный марок Ultem® PEI 1000 (GM GMP.PEI.001), Skybond 700, LARC-TPI.The invention uses a thermoplastic polyetherimide grades Ultem® PEI 1000 (GM GMP.PEI.001), Skybond 700, LARC-TPI.

В качестве аминного отвердителя используют комплекс трехфтористого бора с бензиламином (ТУ 2494-664-11131395-2010), 4,4-диаминодифенилметан (ТУ 6-14-415-80), 4,4-диаминодифенилсульфон (ТУ 6-14-17-95).A complex of boron trifluoride with benzylamine (TU 2494-664-11131395-2010), 4,4-diaminodiphenylmethane (TU 6-14-415-80), 4,4-diaminodiphenylsulfone (TU 6-14-17- 95).

В качестве волокнистого наполнителя используются ткань УТ-900 (ТУ 916-155-05763346-95), углеродную ленту марки ЛУ-24П (ТУ 6-06-31-560-86) или углеродную ленту УОЛ-300 (ТУ 1916-167-05763346-96), алюмоборосиликатную стеклоткань сатиновой структуры (ГОСТ 19170-73), кварцевую стеклоткань сатиновой структуры (ТУ 6-11-216-71).UT-900 fabric (TU 916-155-05763346-95), carbon tape of the LU-24P brand (TU 6-06-31-560-86) or carbon tape UOL-300 (TU 1916-167- 05763346-96), aluminoborosilicate fiberglass with a satin structure (GOST 19170-73), quartz fiberglass with a satin structure (TU 6-11-216-71).

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Пример 1Example 1

Получение связующегоGetting a binder

В реактор, снабженный механической мешалкой, обогревом и охлаждением, загружали 100 мас.ч. 4,4'-(м-фенилендиокси)-дифталонитрила и расплавляли в токе инертного газа. Затем загружали 2 мас.ч. термопласта полиэфиримидного Ultem® PEI 1000 и проводили сплавление. После этого загружали 2 мас.ч. комплекса трехфтористого бора с бензиламином. Смесь перемешивали, затем расплав сливали. После охлаждения расплава, полимерное связующее измельчали до мелкодисперсного порошка с размером частиц не более 500 мкм.100 parts by weight were loaded into a reactor equipped with a mechanical stirrer, heating and cooling. 4,4 '- (m-phenylenedioxy) -diphthalonitrile and was melted in a stream of inert gas. Then downloaded 2 wt.h. a thermoplastic polyetherimide Ultem ® PEI 1000 and fusion was performed. After that, 2 wt.h. complex of boron trifluoride with benzylamine. The mixture was stirred, then the melt was drained. After cooling the melt, the polymer binder was crushed to a fine powder with a particle size of not more than 500 microns.

Получение стеклопрепрегаGetting glass

Препрег получали путем напыления 30 мас.% порошкообразного полимерного связующего на алюмоборосиликатную стеклоткань сатиновой структуры в количестве 70 мас.% с последующим оплавлением.A prepreg was prepared by spraying 30 wt.% Of a powdery polymer binder onto an alumina-borosilicate glass cloth of a satin structure in an amount of 70 wt.%, Followed by reflow.

Получение углепрепрегаGetting coal shatter

Препрег получали путем напыления 40 мас.% порошкообразного полимерного связующего на углеродную ленту ЛУ-24П в количестве 60 мас.% с последующим оплавлением.The prepreg was obtained by spraying 40 wt.% Of a powdery polymer binder onto a carbon tape LU-24P in an amount of 60 wt.%, Followed by reflow.

Пример 2Example 2

Получение связующегоGetting a binder

В реактор, снабженный механической мешалкой, обогревом и охлаждением, загружали 100 мас.ч. 4,4'-(2,2-пропилиден-бис(п-фенилендиокси)дифталонитрила и расплавляли в токе инертного газа. Затем загружали 10 мас.ч. термопласта полиэфиримидного LARC-TPI и проводили сплавление. После этого загружали 2 мас.ч. 4,4-диаминодифенилметана. Смесь перемешивали, затем расплав сливали. После охлаждения расплава, полимерное связующее измельчали до мелкодисперсного порошка с размером частиц не более 500 мкм.100 parts by weight were loaded into a reactor equipped with a mechanical stirrer, heating and cooling. 4.4 '- (2,2-propylidene-bis (p-phenylenedioxy) diphthalonitrile was melted in an inert gas stream. Then 10 parts by weight of LARC-TPI polyetherimide thermoplastic were loaded and fusion was performed. After that, 2 parts by weight were loaded. 4,4-diaminodiphenylmethane. The mixture was stirred, then the melt was drained. After cooling the melt, the polymer binder was ground to a fine powder with a particle size of not more than 500 microns.

Получение стеклопрепрегаGetting glass

Аналогично примеру 1 получают стеклопрепрег со следующим соотношением компонентов, мас.%:Analogously to example 1 receive glass reinforcement with the following ratio of components, wt.%:

связующееbinder 30thirty стеклотканьfiberglass 7070

Получение углепрепрегаGetting coal shatter

Аналогично примеру 1 получают углепрепрег с использованием в качестве углеродного наполнителя ткани марки УТ-900 со следующим соотношением компонентов мас.%:Analogously to example 1 get uglerepreg using as a carbon filler fabric brand UT-900 with the following ratio of components wt.%:

связующееbinder 4040 углеволокнистый наполнительcarbon fiber filler 6060

Пример 3Example 3

Получение связующегоGetting a binder

В реактор, снабженный механической мешалкой, обогревом и охлаждением, загружали 100 мас.ч. 4,4'-(2,2-сульфо-бис(п-фенилендиокси)дифталонитрила и расплавляли в токе инертного газа. Затем загружали 10 мас.ч. термопласта полиэфиримидного Skybond 700 и проводили сплавление. После этого загружали 2 мас.ч. 4,4-диаминодифенилсульфона. Смесь перемешивали, затем расплав сливали. После охлаждения расплава, полимерное связующее измельчали до мелкодисперсного порошка с размером частиц не более 500 мкм.100 parts by weight were loaded into a reactor equipped with a mechanical stirrer, heating and cooling. 4.4 '- (2,2-sulfo-bis (p-phenylenedioxy) diphthalonitrile was melted in an inert gas stream. Then 10 parts by weight of a Skybond 700 polyetherimide thermoplastic were loaded and fused. After that, 2 parts by weight of 4 , 4-diaminodiphenylsulfone. The mixture was stirred, then the melt was poured. After cooling the melt, the polymer binder was ground to a fine powder with a particle size of not more than 500 microns.

Получение стеклопрепрегаGetting glass

Аналогично примеру 1 получают стеклопрепрег с использованием в качестве наполнителя кварцевой стеклоткани сатиновой структуры со следующим соотношением компонентов, мас.%:Analogously to example 1, a glass reinforcement is prepared using a satin structure with a quartz glass fabric as a filler with the following ratio of components, wt.%:

связующееbinder 30thirty стеклотканьfiberglass 7070

Получение углепрепрегаGetting coal shatter

Аналогично примеру 1 получают углепрепрег с использованием в качестве углеродного наполнителя ленты марки УОЛ-300 со следующим соотношением компонентов мас.%:Analogously to example 1 get uglerepreg using as a carbon filler tape brand UOL-300 with the following ratio of components wt.%:

связующееbinder 4040 углеволокнистый наполнительcarbon fiber filler 6060

Свойства полимерного связующего по изобретению и прототипу приведены в таблице 1, свойства препрегов по изобретению и прототипу - в таблице 2, свойства изделий по изобретению и прототипу - в таблице 3.The properties of the polymer binder according to the invention and the prototype are shown in table 1, the properties of the prepregs according to the invention and the prototype are shown in table 2, the properties of the products according to the invention and the prototype are shown in table 3.

Определение термостойкости отвержденного полимерного связующего осуществляли методом термомеханического анализа по ММ 1.595-11-246-2005 на термоаналитической установке Netzsch DMA 242 С.The thermal stability of the cured polymeric binder was determined by the method of thermomechanical analysis according to MM 1.595-11-246-2005 on the Netzsch DMA 242 C thermoanalytical installation.

Определение прочностных характеристик полученных композиционных материалов: прочность при сжатии - по ГОСТ 25.602-80, прочность при межслойном сдвиге методом короткой балки - по ОСТ 190199-75.Determination of the strength characteristics of the obtained composite materials: compressive strength - according to GOST 25.602-80, interlayer shear strength using the short beam method - according to OST 190199-75.

Сравнительные данные из таблицы 1 показывают, что предлагаемое полимерное связующее работоспособно при температурах до 400°C, а также обладает повышенной жизнеспособностью (время гелеобразования при 230°C в 5-35 раз выше) в процессе переработки по сравнению со связующим-прототипом.Comparative data from table 1 show that the proposed polymer binder is operable at temperatures up to 400 ° C, and also has increased viability (gelation time at 230 ° C 5-35 times higher) during processing compared to the prototype binder.

Сравнительные данные из таблицы 3 показывают, что полученный композиционный материал на основе предложенного полимерного связующего обладает низкой пористостью - 0,6-0,8%, высокими физико-механическими свойствами на уровне прототипа при рабочей температуре до 400°C, с сохранением прочности 80-90% от исходной.Comparative data from table 3 show that the obtained composite material based on the proposed polymer binder has a low porosity of 0.6-0.8%, high physical and mechanical properties at the level of the prototype at an operating temperature of up to 400 ° C, while maintaining strength 80- 90% of the original.

В состав предлагаемого связующего не входит дефицитный и дорогостоящий 1,2-бис(цианоэтил)карборан, использование которого в составе связующего-прототипа может привести к неконтролируемой экзотермической реакции.The composition of the proposed binder does not include a scarce and expensive 1,2-bis (cyanoethyl) carborane, the use of which in the composition of the prototype binder can lead to an uncontrolled exothermic reaction.

Предлагаемое связующее обладает универсальностью в выборе технологии переработки: может перерабатываться как методом пропитки под давлением с использованием жестких пуансонов пресс-формы, так и ее разновидности - вакуумной пропитки, а также по порошковой технологии, путем напыления его на наполнитель в электростатическом поле с последующей сушкой, или по препреговой технологии. Полимерное связующее для композиционных материалов при температуре переработки (190°C) обладает малой вязкостью, не более 0,15 Па·с, и гомогенностью, которые способствуют легкому и равномерному распределению связующего между частицами наполнителя.The proposed binder has universality in the choice of processing technology: it can be processed both by pressure impregnation using rigid mold punches, and its varieties - vacuum impregnation, as well as by powder technology, by spraying it onto a filler in an electrostatic field, followed by drying, or by prepreg technology. The polymer binder for composite materials at a processing temperature (190 ° C) has a low viscosity, not more than 0.15 Pa · s, and homogeneity, which contribute to an easy and uniform distribution of the binder between the filler particles.

Разработанное полимерное связующее, препреги, изготовленные на его основе, дают возможность создания высокопрочных изделий с повышенными физико-механическими характеристиками, и сохранением прочности 80-90% от исходной при повышенной температуре до 400°C.The developed polymer binder, prepregs made on its basis, make it possible to create high-strength products with improved physical and mechanical characteristics, and maintaining strength of 80-90% of the original at elevated temperatures up to 400 ° C.

Таблица №1Table number 1 Наименование свойств связующегоName of the properties of the binder Свойства по примерамExample Properties ПрототипPrototype 1one 22 33 Время гелеобразования при 230°С, минGelation time at 230 ° С, min 276276 117117 3737 88 Температура 10% потери массы на воздухеTemperature 10% mass loss in air 560560 540540 530530 550550 Температура стеклования, °СGlass transition temperature, ° С 500500 490490 470470 490490 Предел прочности при сжатии, σ, МПаThe compressive strength, σ -in , MPa 300300 310310 330330 280280 Ударная вязкость, кДж/мImpact strength, kJ / m 20twenty 2222 2525 20twenty

Таблица №2Table number 2 Наименование свойств препреговName of properties of prepregs Свойства по примерамExample Properties ПрототипPrototype 1one 22 33 Поверхностнаяплотность, г/м2 Surface density, g / m 2 углепрепрегcarbon repreg 328328 317317 324324 302302 Время гелеобразования при 230°С, минGelation time at 230 ° С, min стеклопрепрегfiberglass 83,5183.51 31,6431.64 12,0312.03 2,432.43 углепрепрегcarbon repreg 82,6882.68 31,3431.34 11,1011.10 2,112.11 Температура начала активной реакции (скорость нагрева 10°С/мин), Tonset, °CThe temperature of the onset of an active reaction (heating rate 10 ° C / min), T onset , ° C стеклопрепрегfiberglass 218,2218.2 215,6215.6 210,1210.1 196,7196.7 углепрепрегcarbon repreg 212,1212.1 210,0210.0 204,3204.3 188,6188.6 Температура максимума реакции (скорость нагрева 10°С/мин), Тм, °СThe temperature of the reaction maximum (heating rate 10 ° C / min), Tm, ° C стеклопрепрегfiberglass 270,0270,0 268,6268.6 266,7266.7 242,2242.2 углепрепрегcarbon repreg 261,2261.2 259,2259.2 255,1255.1 238,4238.4

Таблица №3Table number 3 Наименование свойств полимерных композиционных материаловName of the properties of polymer composite materials Температура испытания, °СTest temperature, ° С Свойства примерам по Properties examples by ПрототипPrototype 1one 22 33 Толщина монослоя углепластика, ммCarbon fiber monolayer thickness, mm 20twenty 0,1740.174 0,1710.171 0,1730.173 0,1730.173 Плотность углепластиков, г/см3 The density of carbon plastics, g / cm 3 20twenty 1,5871,587 1,5821,582 1,5851,585 1,4511,451 Пористость углепластиковCarbon porosity 20twenty 0,630.63 0,570.57 0,780.78 1,81.8 Прочность при межслойном сдвиге углепластиков по примерам τ1,3, МПаStrength in the interlayer shear of carbon plastics according to the examples τ 1.3 , MPa 20twenty 5151 5555 5656 5454 400400 4545 50fifty 4949 4343 Предел прочности при статическом изгибе стеклопластиков по примерам, σВИ, МПаTensile strength under static bending of fiberglass according to examples, σ VI , MPa 20twenty 871871 894894 886886 863863 400400 785785 811811 808808 726726

Claims (3)

1. Полимерное связующее для композиционных материалов, полученное из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты, термопласта полиэфиримидного и аминного отвердителя, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
тетранитрил ароматической тетракарбоновой кислоты 100 термопласт полиэфиримидный 2-10 аминный отвердитель 2-6
1. A polymer binder for composite materials obtained from aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile, a thermoplastic polyesterimide and amine hardener, in the following ratio, wt.h:
aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile one hundred polyetherimide thermoplastic 2-10 amine hardener 2-6
2. Препрег, включающий полимерное связующее и волокнистый наполнитель, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего используют связующее по п.1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полимерное связующее 30,0-40,0 волокнистый наполнитель 60,0-70,0
2. A prepreg comprising a polymeric binder and a fibrous filler, characterized in that the binder according to claim 1 is used as the polymeric binder in the following ratio of components, wt.%:
polymer binder 30.0-40.0 fiberfill 60.0-70.0
3. Препрег по п.2, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют стеклоткань или углеволокнистый наполнитель. 3. The prepreg according to claim 2, characterized in that fiberglass or carbon fiber filler is used as the fibrous filler.
RU2012145013/05A 2012-10-23 2012-10-23 Polymer binder and prepreg based thereon RU2510408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145013/05A RU2510408C1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Polymer binder and prepreg based thereon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145013/05A RU2510408C1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Polymer binder and prepreg based thereon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2510408C1 true RU2510408C1 (en) 2014-03-27

Family

ID=50343078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012145013/05A RU2510408C1 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Polymer binder and prepreg based thereon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2510408C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572139C1 (en) * 2014-06-10 2015-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent
RU2694030C2 (en) * 2017-10-31 2019-07-08 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Dressed carbon fiber and method for production thereof
RU2707599C1 (en) * 2019-04-10 2019-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of producing polyetherimide composite material
RU2740286C1 (en) * 2019-12-30 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Solution-free method of producing phthalonitrile prepreg and polymer composite material based thereon
RU2783519C1 (en) * 2022-03-26 2022-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "Новые композиционные материалы" Method for producing a polyesterimide composite material for 3d printing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU339563A1 (en) * В. В. Коршак, С. В. Виноградова, С. А. Силинг , И. О. Елин Институт элементоорганических соединений AN USSR 'iJ> & \ L,; Jt; -
SU946231A1 (en) * 1980-06-05 1996-05-27 Институт элементоорганических соединений АН СССР Method of obtaining polyhexazocyclanes
RU2201423C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof
RU2272051C2 (en) * 2000-08-22 2006-03-20 Сайтек Текнолоджи Корп. Elastic polymeric element, substrate for curable composition, curable composition, methods for preparation thereof, curing method, products
US8080319B2 (en) * 2005-10-21 2011-12-20 Kippon Kayaku Kabushiki Kaisha Thermosetting resin composition and use thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU339563A1 (en) * В. В. Коршак, С. В. Виноградова, С. А. Силинг , И. О. Елин Институт элементоорганических соединений AN USSR 'iJ> & \ L,; Jt; -
SU946231A1 (en) * 1980-06-05 1996-05-27 Институт элементоорганических соединений АН СССР Method of obtaining polyhexazocyclanes
RU2272051C2 (en) * 2000-08-22 2006-03-20 Сайтек Текнолоджи Корп. Elastic polymeric element, substrate for curable composition, curable composition, methods for preparation thereof, curing method, products
RU2201423C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof
US8080319B2 (en) * 2005-10-21 2011-12-20 Kippon Kayaku Kabushiki Kaisha Thermosetting resin composition and use thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МУХАМЕТОВ Р.Р. и др. Новые термостойкие гетероциклические связующие и экологически безопасные технологии получения композиционных материалов. - ВИАМ 2009-205352, 2009, июнь, с.1-18. *
МУХАМЕТОВ Р.Р. и др. Новые термостойкие гетероциклические связующие и экологически безопасные технологии получения композиционных материалов. - ВИАМ 2009-205352, 2009, июнь, с.1-18. СИЛИНГ С.А. и др. Особенности поликонденсации тетранитрилов тетракарбоновых кислот с низкоосновными ароматическими диаминами: Доклады Академии наук СССР, 1988, т.299, №3, с.633-635. *
СИЛИНГ С.А. и др. Особенности поликонденсации тетранитрилов тетракарбоновых кислот с низкоосновными ароматическими диаминами: Доклады Академии наук СССР, 1988, т.299, No.3, с.633-635. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572139C1 (en) * 2014-06-10 2015-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent
RU2694030C2 (en) * 2017-10-31 2019-07-08 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Dressed carbon fiber and method for production thereof
RU2707599C1 (en) * 2019-04-10 2019-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of producing polyetherimide composite material
RU2740286C1 (en) * 2019-12-30 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Solution-free method of producing phthalonitrile prepreg and polymer composite material based thereon
RU2783519C1 (en) * 2022-03-26 2022-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "Новые композиционные материалы" Method for producing a polyesterimide composite material for 3d printing
RU2784939C1 (en) * 2022-06-15 2022-12-01 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод имени М.И. Калинина, г. Екатеринбург" Method for producing a high-temperature composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108517102B (en) Light heat-proof composite material and preparation method thereof
RU2510408C1 (en) Polymer binder and prepreg based thereon
KR102545905B1 (en) Resin blends, prepregs, and articles containing phthalonitrile reactive diluents and diphthalonitrile resins
JP6843152B2 (en) Bisphenol M diphthalonitrile ether resin blend containing filler, and articles
EP1734069B1 (en) Composite material
KR101616659B1 (en) Prepreg, fiber-reinforced composite material, method for producing same, and epoxy resin composition
US10023702B2 (en) Curable monomers
JP2008530309A (en) Improved phthalonitrile composites
CN103304999B (en) The silsesquioxane composition of cyanate ester resin/containing metal aluminium or titanium
KR102185380B1 (en) Manufacturing method of basalt fiber-reinforced epoxy composites with natural graphite flakes intrduced
RU2577276C2 (en) Improvements in area of composite materials
CN112239586A (en) Curable resin composition containing benzoxazine and preparation method thereof
CN112662126A (en) Continuous fiber reinforced poly-hexahydrotriazine resin-based heat-conducting composite material and preparation method thereof
CN110964329A (en) Hollow glass bead composite phthalonitrile resin rigid foam and preparation method thereof
RU2655805C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2585638C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2201423C2 (en) Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof
Liu et al. Improved mechanical properties of positive‐pressure filtered CNT buckypaper reinforced epoxy composites via modified preparation process
AU751842B2 (en) Resin transfer moulding
EP2609136B1 (en) Formulated benzoxazine based system for transportation applications
TW201105725A (en) Liquid monobenzoxazine based resin system
RU2565177C1 (en) Film-type epoxy binder
KR100558073B1 (en) A method for preparing carbon fiber reinforced composites having an improved mechanical property
JP6651614B2 (en) Benzoxazine cyanate ester resin for thermal decomposition densification of carbon-carbon composites
RU2520543C2 (en) Epoxy binding agent, based on it prepreg and product made of it

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170130