RU2648886C2 - Композитный материал-2 и способ его изготовления - Google Patents
Композитный материал-2 и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648886C2 RU2648886C2 RU2016106287A RU2016106287A RU2648886C2 RU 2648886 C2 RU2648886 C2 RU 2648886C2 RU 2016106287 A RU2016106287 A RU 2016106287A RU 2016106287 A RU2016106287 A RU 2016106287A RU 2648886 C2 RU2648886 C2 RU 2648886C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- reinforcing
- fiber
- fabric
- layer
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 41
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002788 crimping Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/28—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/10—Interconnection of layers at least one layer having inter-reactive properties
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к композитному материалу и способу его изготовления. Способ включает создание армированных термопластовых слоев, пропитанных расплавом полимера, связующее вещество, содержащее рубленые волокна, при этом армирующие слои композита представляют собой ткань или волокно, в прослойку между армирующими слоями ткани или волокна добавляют связующее для пропитки, включающее рубленое волокно большего диаметра, при этом связывание армирующих слоев производят путем внедрения в армирующие слои ткани или волокна отрезков рубленого волокна и затягивания их в пустоты армирующего слоя преимущественно в вертикальном направлении, при этом длина отрезков рубленого волокна составляет 0,05-1,0 от толщины слоя ткани или волокна, а соединение слоев производят обжатием. Изобретение обеспечивает создание композитного материала, обладающего повышенной прочностью. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к композитным материалам типа стеклопластик, углепластик и т.п.
Известны композитные материалы, состоящие из слоев армирующей ткани или волокон, пропитанные связующим, как правило, твердеющими синтетическими смолами, см. например, пат. №2308378. Недостатком их является склонность к деламинации (расслоению), так как прочность соединения двух параллельных слоев армирующей ткани определяется только прочностью связующего. И при растягивающей нагрузке, перпендикулярной плоскости слоев, или при сдвигающей нагрузке, параллельной плоскости слоев, разрушение происходит именно по стыку двух соседних слоев армирующей ткани.
Задача и технический результат изобретения - уменьшение склонности к деламинации, то есть повышение прочности материала на разрыв и сдвиг в упомянутых направлениях.
Для этого данный материал содержит в прослойке между слоями армирующей ткани или армирующего волокна рубленое волокно.
СПОСОБ 1. Для этого в связующее для пропитки слоев добавляется рубленое волокно, длина отрезков которого составляет 0,05-1,0 от толщины слоя ткани или слоя волокна (оптимально около 0.2-0,3).
Суть изобретения в том, что отрезки рубленого волокна, хаотично ориентируясь в прослойке между армирующими слоями, будут, в частности, разнонаправленно внедряться (протыкать) в армирующие слои ткани, и таким образом будут связывать их, увеличивая прочность прослойки.
Материал рубленого волокна может быть таким же, какой используется в качестве основного армирующего материала, а может быть другим (например, обладающим большей шероховатостью и большей адгезией).
Диаметр рубленого волокна может быть таким же, какой используется в качестве исходного материала для армирующих слоев, а может быть другим (например более толстым, для лучшей «протыкаемости»).
Ожидается, что добавка рубленого волокна в связующее для пропитки слоев приведет к тому, что отрезки волокна будут затягиваться в пустоты армирующего слоя, и таким образом ориентироваться преимущественно в перпендикулярном к слою направлении.
СПОСОБ 2. Однако, возможно нанесение на уже пропитанный связующим веществом армирующий слой отдельного более тонкого слоя, содержащего рубленое волокно.
При изготовлении композитного материала по этому способу можно использовать для прослойки другое связующее, например, более вязкое и более прочное (при условии их хорошей взаимной адгезии в отвержденном состоянии). Более вязкое - для того, чтобы отрезки рубленого волокна не вытягивались вдоль слоя за счет капиллярных сил, а торчали как можно более перпендикулярно слою армирующего материала. А более прочным связующее может быть по экономическим соображениям, например основной материал может пропитываться полиэфирными смолами, а прослойка - из более дорогой и более прочной смолы. Ее расход на прослойку составит примерно 10-15% от общей массы связующего.
СПОСОБ 3. Наиболее перпендикулярного расположения рубленого волокна по отношению к слою армирующего материала можно добиться, применив электростатическое поле. То есть, на пропитанный слой армирующего материала подается один потенциал электростатического поля, на расположенный рядом рассеиватель рубленого волокна подается другой потенциал электростатического поля, и производится напыление рубленого волокна на пропитанный армирующий материал (аналогично принципу действия флокатора).
Сущность этого способа в том, что волокна в электростатическом поле стремятся ориентироваться перпендикулярно заряженной поверхности, большинство рубленых волокон осядет на слой армирующего материала перпендикулярно к нему и прилипнет к связующему. А такая ориентация обусловит повышенную прочность прослойки на перпендикулярный разрыв и на сдвиг.
На чертеже показано сечение данного материала поперек слоев. Между двумя слоями ткани из углеволокна 1 и 2 расположена прослойка 3, содержащая рубленое углеволокно 4 большего диаметра. После укладки первого слоя, нанесения прослойки и укладки второго слоя (а если надо - нужного количества слоев) проводится обжатие уложенных слоев вакуумированием (или хотя бы валиком). При этом некоторая часть отрезков рубленого волокна 4 втыкается перпендикулярно или под углом в оба слоя 1 и 2, обеспечивая повышенную прочность их сцепления.
Claims (2)
1. Способ изготовления композитного материала, включающий армированные термопластовые слои, выполненные из ткани или полотна из волокон, пропитанных расплавом полимера, связующее вещество, содержащее рубленые волокна, отличающийся тем, что армирующие слои композита представляют собой ткань или волокно, в прослойку между армирующими слоями ткани или волокна добавляют связующее для пропитки, включающее рубленое волокно большего диаметра, при этом связывание армирующих слоев производят путем внедрения в армирующие слои ткани или волокна отрезков рубленого волокна и затягивания их в пустоты армирующего слоя преимущественно в вертикальном направлении, при этом длина отрезков рубленого волокна составляет 0,05-1,0 от толщины слоя ткани или волокна, а соединение слоев производят обжатием.
2. Композитный материал, выполненный способом по п.1, отличающийся тем, что содержит в прослойке между слоями армирующей ткани или волокна рубленое волокно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106287A RU2648886C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Композитный материал-2 и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106287A RU2648886C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Композитный материал-2 и способ его изготовления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016106287A RU2016106287A (ru) | 2017-08-29 |
| RU2648886C2 true RU2648886C2 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=59798550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016106287A RU2648886C2 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Композитный материал-2 и способ его изготовления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2648886C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1609713A1 (ru) * | 1988-01-04 | 1990-11-30 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Способ получени листового армированного полимерного композита |
| RU2300586C2 (ru) * | 2002-01-16 | 2007-06-10 | Сэн-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Волокнистая структура для получения композитов |
| RU2308378C2 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-10-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Работающий на изгиб композитный материал и способ его изготовления |
| RU2011125685A (ru) * | 2006-05-24 | 2012-12-27 | Оксетик Текнолоджиз Лимитед | Композитный материал |
| RU147390U1 (ru) * | 2014-08-07 | 2014-11-10 | Андрей Владимирович Браславский | Композитный лист |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106287A patent/RU2648886C2/ru not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1609713A1 (ru) * | 1988-01-04 | 1990-11-30 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Способ получени листового армированного полимерного композита |
| RU2300586C2 (ru) * | 2002-01-16 | 2007-06-10 | Сэн-Гобэн Ветротекс Франс С.А. | Волокнистая структура для получения композитов |
| RU2308378C2 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-10-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Работающий на изгиб композитный материал и способ его изготовления |
| RU2011125685A (ru) * | 2006-05-24 | 2012-12-27 | Оксетик Текнолоджиз Лимитед | Композитный материал |
| RU147390U1 (ru) * | 2014-08-07 | 2014-11-10 | Андрей Владимирович Браславский | Композитный лист |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016106287A (ru) | 2017-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7144625B2 (en) | Wire reinforced thermoplastic coating | |
| RU2420407C2 (ru) | Тонкослойные ламинаты | |
| JP5820435B2 (ja) | 鋼構造物の補強方法及び鋼構造物補強用弾性層形成材 | |
| US20160273161A1 (en) | Pre-impregnated composite material | |
| JP2004526887A (ja) | 補強バーとそれを形成する方法 | |
| AU2014276778B2 (en) | Arrangement and method for reinforcing supporting structures | |
| JPH02169237A (ja) | からみ合った横繊維を有するマトリックス結合プライを含む複合ラミネート及びその製造方法 | |
| JP6128597B2 (ja) | コンクリート構造物の補強構造及び補強工法 | |
| CN104448877B (zh) | 包括分散的纤维丝的复合织物 | |
| EP3070116A1 (en) | Pre-impregnated composite material | |
| CN105579646A (zh) | 干墙接合带和方法 | |
| JP5645440B2 (ja) | 構造物の補強方法 | |
| RU2648886C2 (ru) | Композитный материал-2 и способ его изготовления | |
| JP2019015399A (ja) | ネジ状成形体 | |
| JP6794152B2 (ja) | 接合構造体 | |
| JP5801130B2 (ja) | 木製部材補強用の高強力繊維線材およびそれを用いた木製部材の接合構造 | |
| JP2013028028A (ja) | 木製部材の接合方法 | |
| US20230332407A1 (en) | Mesh made of a composite material | |
| US20230012652A1 (en) | Connection element, method for manufacturing a connection element and related installation kit | |
| CN211522081U (zh) | 一种快速连接用frp纤维胶带 | |
| US11505660B2 (en) | Fiber reinforced materials with improved fatigue performance | |
| US7456119B2 (en) | Composites | |
| JP2018140562A (ja) | 繊維集成材及び繊維集成材の製造方法 | |
| CN113958779A (zh) | 三维增强树脂基纤维复合材料缠绕管及其制作方法 | |
| JP6754273B2 (ja) | 連続繊維補強材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20170914 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20171102 |