RU2668030C1 - Nanostructured fiberglass and article made thereof - Google Patents

Nanostructured fiberglass and article made thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2668030C1
RU2668030C1 RU2017135747A RU2017135747A RU2668030C1 RU 2668030 C1 RU2668030 C1 RU 2668030C1 RU 2017135747 A RU2017135747 A RU 2017135747A RU 2017135747 A RU2017135747 A RU 2017135747A RU 2668030 C1 RU2668030 C1 RU 2668030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiberglass
gelcoat
filler
nanostructured
binder
Prior art date
Application number
RU2017135747A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Сергеевич Морозов
Наталья Владимировна Колодницкая
Василий Михайлович Осипов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградский Композитный Завод"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградский Композитный Завод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Волгоградский Композитный Завод"
Priority to RU2017135747A priority Critical patent/RU2668030C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2668030C1 publication Critical patent/RU2668030C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/02Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments
    • B32B17/04Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments bonded with or embedded in a plastic substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/38Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered 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
    • B32B5/22Layered 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of layered polymeric composite materials, in particular for the production of GRP profile products and relates to the nanostructured nanoplastics and the process for its production. Nanostructured fiberglass is formed from at least two layers of fiberglass filler impregnated with a binder and a resin-based gelcoat layer located on one of the outer layers of the glass-fiber filler, the gelcoat contains a filler in the form of a nanosized powder of metallurgical coke in an amount of 2.9–7.8 % of the weight of gelcoat.
EFFECT: invention provides increased strength properties of nanostructured fiberglass, reduced abrasion and increased service life of products made of fiberglass.
2 cl, 3 ex

Description

Группа изобретений относится к области слоистых полимерных композиционных материалов и может быть использована для получения стеклопластиковых профильных изделий, изготовляемых в матрице, в частности в производстве емкостей различного назначения, горок, бассейнов для аквапарков, лодок и других плавсредств.The group of inventions relates to the field of layered polymer composite materials and can be used to produce fiberglass profile products manufactured in a matrix, in particular in the production of containers for various purposes, slides, pools for water parks, boats and other watercraft.

Известен полимерный композиционный материал (RU 2223988 С2, опубликовано 20.02.2004 г.), выполненный из полимерного связующего и стекловолокнистого наполнителя в виде стеклоткани, при этом связующее включает эпоксидный олигомер N,N,Nʹ,Nʹ-тетраглицидилдиамино-3,3ʹ-дихлордифенилметан и дополнительно - открытые углеродные нанотрубки и фуллероидный многослойный наномодификатор астрален, отвердитель -4,4ʹ-диаминодифенилсульфон и фуллерен С2n, где n не менее 30, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known polymer composite material (RU 2223988 C2, published February 20, 2004) made of a polymeric binder and fiberglass filler in the form of fiberglass, the binder includes an epoxy oligomer N, N, Nʹ, Nʹ-tetra-glycidyl diamino-3,3ʹ-dichlorodiphenylmethane and additionally, open carbon nanotubes and a fulleroid multilayer nanomodifier astralen, hardener -4,4ʹ-diaminodiphenyl sulfone and fullerene C 2n , where n is not less than 30, in the following ratio of components, wt. %:

полимерное связующееpolymer binder 24-3024-30 стекловолокнистый наполнительfiberglass filler 70-7670-76

Однако стеклопластики на этом связующем не обладают достаточно хорошими физико-механическими свойствами.However, fiberglass on this binder does not have sufficiently good physical and mechanical properties.

В соответствии с RU 2185964 С1 известен слоистый композиционный материал, состоящий из чередующихся листов высокомодульного алюминиевого сплава пониженной плотности с содержанием лития более 1,5 мас. %, и слоев стеклопластика на основе термореактивного связующего и армирующего наполнителя, выполненного в виде однонаправленной стеклоткани с основой из высокопрочных стеклянных волокон и с утком из волокон легкоплавкого полимерного материала.In accordance with RU 2185964 C1, a layered composite material is known consisting of alternating sheets of high-modulus low-density aluminum alloy with a lithium content of more than 1.5 wt. %, and fiberglass layers based on thermosetting binder and reinforcing filler, made in the form of unidirectional fiberglass with a base of high-strength glass fibers and with a weft of fibers of low-melting polymeric material.

Известно также изделие, выполненное из этого композиционного материала, причем основа стеклоткани выполнена из стеклянных волокон диаметром 5-20 мкм и плотностью 2500-2580 кг/м3, предел прочности 400-500 МПа, с модулем упругости 85-100 ГПа и с расположением нитей основы с плотностью 20-30 нитей/см, уток стеклоткани выполнен из волокон легкоплавкого полимерного материала с температурой плавления Тпл не выше 150°С при плотности его расположения не более 6 нитей/см (патент RU 2185964 С1, опубликовано 27.07.2002 г.).A product made of this composite material is also known, the glass fabric base made of glass fibers with a diameter of 5-20 μm and a density of 2500-2580 kg / m 3 , tensile strength 400-500 MPa, with an elastic modulus of 85-100 GPa and with the arrangement of threads warp with a density of 20-30 threads / cm, fiberglass weft is made of fibers of low-melting polymeric material with a melting temperature of Tm not higher than 150 ° C with a density of its location of not more than 6 threads / cm (patent RU 2185964 C1, published July 27, 2002 )

Известен стеклопластик, сформированный из стекловолокнистого наполнителя, пропитанного связующим, содержащим смесь эпоксидной и феноло-формальдегидной смол, при этом в качестве эпоксидной смолы содержит эпоксиалкилрезорциновую смолу и дополнительно 4,4ʹ-дифенилматендиизоцианат, блокированный диметиламином, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:Fiberglass is known, formed from a fiberglass filler impregnated with a binder containing a mixture of epoxy and phenol-formaldehyde resins, while the epoxy resin contains an epoxyalkylresorcinol resin and an additional 4,4ʹ-diphenylmatenediisocyanate blocked by dimethylamine, in the following ratio of components, mass. hours:

эпоксиалкилрезорщиновая смолаepoxyalkylresin resin 40-9540-95 феноло-формальдегидная смолаphenol formaldehyde resin 5-605-60 4,4ʹ-дифенилматендиизоцианат, блокированный диметиламином4,4ʹ-diphenylmatenediisocyanate blocked by dimethylamine 05-1005-10 стекловолокнистый наполнитель fiberglass filler 100-1000 100-1000

(авторское свидетельство SU 975749 А1, опубликовано 23.11.1982 г.).(copyright certificate SU 975749 A1, published November 23, 1982).

Общими недостатками известных композиционных материалов и изделий на их основе являются неудовлетворительная адгезия, низкая морозостойкости и прочность.Common disadvantages of known composite materials and products based on them are poor adhesion, low frost resistance and strength.

Известны композиции связующих, которые применяются при изготовлении стеклопластиков, содержащих различные функциональные добавки, в том числе неорганические минеральные наполнители, а именно микрокальцит, который также называется мраморной мукой, измельченным порошкообразным карбонатом кальция.Binder compositions are known that are used in the manufacture of fiberglass containing various functional additives, including inorganic mineral fillers, namely microcalcite, which is also called marble flour, ground powdered calcium carbonate.

Известно полиэфирное связующее, содержащее в качестве основы полиэфирную смолу, отвердитель пероксидного типа, ингибитор фенольного типа, термопласт на основе винилацетата, антипирен, загуститель - оксид магния, при этом в качестве полиэфирной смолы содержится изофталевая ненасыщенная полиэфирная смола, в качестве отвердителя, ингибитора и термопласта используются их растворы в органическом растворителе, в качестве антипирена - гидроксид алюминия и дополнительно содержатся модификаторы - поверхностное активное вещество и неорганический минеральный наполнитель, при следующем соотношении компонентов, мас. %:A polyester binder is known containing a polyester resin as a base, a peroxide type hardener, a phenolic type inhibitor, a vinyl acetate-based thermoplastic, a fire retardant, a thickener - magnesium oxide, and an isophthalic unsaturated polyester resin as a hardener, an inhibitor and a thermoplastic their solutions are used in an organic solvent, aluminum hydroxide is used as a flame retardant and modifiers are additionally contained - a surface active substance and an inorganic cue mineral filler, at the following component ratio, wt. %:

изофталевая ненасыщенная полиэфирная смолаisophthalic unsaturated polyester resin 25,0-40,025.0-40.0 раствор отвердителяhardener solution 2,0-6,52.0-6.5 раствор ингибитораinhibitor solution 0,0001-0,10000.0001-0.1000 раствор термопластаthermoplastic solution 0,2-6,50.2-6.5 поверхностное активное веществоsurface active agent 0,15-3,000.15-3.00 гидроксид алюминияaluminum hydroxide 27,0-42,027.0-42.0 оксид магнияmagnesium oxide 0,05-0,800.05-0.80 неорганический минеральный наполнительinorganic mineral filler 15,0-30,015.0-30.0

В качестве минерального наполнителя может быть использован измельченный речной песок, карбонат кальция, слюда и др. (патент RU 2608892 С1, опубликовано 26.01.2017 г.).As a mineral filler, crushed river sand, calcium carbonate, mica, etc. can be used (patent RU 2608892 C1, published January 26, 2017).

Из патента RU 2608892 известно также изделие на основе полиэфирного связующего и рубленного волокнистого наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас. %:From the patent RU 2608892 also known product based on a polyester binder and chopped fibrous filler in the following ratio, wt. %:

полиэфирное связующееpolyester binder 75,0-85,075.0-85.0 рубленый волокнистый наполнительchopped fibrous filler 15,0-25,015.0-25.0

Недостатками известного полиэфирного связующего и изделия на его основе являются низкие физико-механические показатели изделий, сложность процесса изготовления и значительные энергозатраты на их производство.The disadvantages of the known polyester binder and products based on it are the low physical and mechanical properties of the products, the complexity of the manufacturing process and significant energy costs for their production.

Известны также композиции гелькоутных покрытий с функциональными добавками, которые применяются в качестве защитно-декоративных слоев при изготовлении изделий из стеклопластиков.Also known compositions gelcoat coatings with functional additives, which are used as protective and decorative layers in the manufacture of fiberglass products.

Из патента RU 2357990 (опубликовано 10.06.2009 г.) известно покрытие, содержащее полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100-300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, при следующем соотношении компонентов, мас. %:From patent RU 2357990 (published June 10, 2009), a coating is known comprising hollow glass and / or aluminosilicate microspheres with a particle diameter of 100-300 μm and at least one functional additive selected from the range including ammonium polyphosphate, wollastonite, microcalcite, in the following ratio of components, wt. %:

полимочевинаpolyurea 65,0-75,065.0-75.0 полые микросферыhollow microspheres 20,0-30,020.0-30.0 указанные функциональные добавкиspecified functional additives 3,0-5,03.0-5.0

Известны изделия из полимерных композиционных материалов, в состав которых входят неорганические порошковые наполнители. Так, известна полимерная композиция, включающая вторичный полипропилен, первичный полиэтилен низкой плотности и порошкообразный неорганический наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known products from polymer composite materials, which include inorganic powder fillers. So, the known polymer composition, including secondary polypropylene, primary low density polyethylene and a powdery inorganic filler in the following ratio, wt. %:

полипропиленовая дробленка в видеpolypropylene crusher in the form of чешуек размером не более 10 ммflakes no larger than 10 mm 40-4540-45 первичный полиэтилен низкой плотностиprimary low density polyethylene 35-3935-39 неорганический порошковый наполнительinorganic powder filler 20-2120-21

В качестве неорганического порошкового наполнителя полимерная композиция содержит талькон или каолин, или мраморную муку (патент RU 2378299 С1, опубликовано 10.01.2010 г.).As an inorganic powder filler, the polymer composition contains talcon or kaolin, or marble flour (patent RU 2378299 C1, published January 10, 2010).

Известно стеклопластиковое изделие с гелькоутным покрытием, содержащим в качестве функциональной добавки токопроводящие углеводородные волокна (патент RU 2528840 С1, опубликовано 20.09.2014 г.).A fiberglass article with a gelcoat coating is known that contains conductive hydrocarbon fibers as a functional additive (patent RU 2528840 C1, published September 20, 2014).

Существенными недостатками стеклопластиковых изделий с известными гелькоутными покрытиями также являются сравнительно невысокие прочностные показатели и недостаточная химическая стойкость.Significant disadvantages of fiberglass products with known gelcoat coatings are also relatively low strength characteristics and insufficient chemical resistance.

Наиболее близким к заявляемой группе изобретений является принятый за прототип стеклопластик и изделие, выполненное из него. Стеклопластик содержит, по меньшей мере, два слоя стеклоткани и, по меньшей мере, один слоя препрега, который включает связующее и волокнистый наполнитель, при этом слой препрега расположен между внутренним и наружным слоями из стеклоткани таким образом, что волокна препрега направлены перпендикулярно по отношению к направлению нитям основы или нитям утка внутреннего и наружного слоев из стеклоткани, (патент RU 2560419 С1, опубликовано 20.08.2015 г.).Closest to the claimed group of inventions is adopted for the prototype fiberglass and a product made of it. Fiberglass contains at least two layers of fiberglass and at least one layer of prepreg, which includes a binder and a fibrous filler, while the layer of prepreg is located between the inner and outer layers of fiberglass so that the fibers of the prepreg are directed perpendicular to the direction of the warp or weft threads of the inner and outer layers of fiberglass, (patent RU 2560419 C1, published on 08/20/2015).

В соответствии с патентом RU 2560419 препрег включает связующее и волокнистый наполнитель в виде однонаправленных стеклянных или углеродных волокон при следующем соотношении, мас. ч.:In accordance with patent RU 2560419, the prepreg includes a binder and a fibrous filler in the form of unidirectional glass or carbon fibers in the following ratio, wt. hours:

связующееbinder 45-6545-65 волокнистый наполнительfiberfill 35-5535-55

В качестве связующего в ближайшем аналоге используется связующее, включающее смесь эпоксидиановой смолы с одной из эпоксидных смол, выбранных из группы N,N-тетраглицидилпроизводное 3,3ʹ-дихлор-4,4ʹ-диаминодифенилметана, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолформальдегидного новолака, триглицидилпроизводное парааминофенола, в качестве отвердителя - дициандиамид, полиарилсульфон при следующем соотношении, мас. ч.:As a binder in the closest analogue, a binder is used, including a mixture of an epoxy resin with one of the epoxy resins selected from the group of N, N-tetraglycidyl derivative of 3,3ʹ-dichloro-4,4ʹ-diaminodiphenylmethane, a polyglycidyl derivative of low molecular weight phenol-formaldehyde novolac, triglyceride - dicyandiamide, polyarylsulfone in the following ratio, wt. hours:

смесь эпоксидиановой смолы с одной из указанныхa mixture of epoxidian resin with one of these эпоксидных смолepoxy resins 60-10060-100 дициандиамидdicyandiamide 8-128-12 указанный полиарилсульфонspecified polyarylsulfone 15-3015-30

Недостатком ближайшего аналога, как и других известных стеклопластиков и изделий на их основе, является низкое качество получаемых изделий вследствие невысоких прочностных характеристик.The disadvantage of the closest analogue, as well as other well-known fiberglass and products based on them, is the low quality of the resulting products due to the low strength characteristics.

Задачей настоящей группы изобретений является разработка наноструктурированного слоистого стеклопластикового материала и изделий из него с гелькоутным слоем (покрытием), содержащем функциональную добавку металлургического кокса, представляющего собой порошок наноразмерных частиц, применение которого обуславливает улучшение физико-механических характеристик готовых изделий.The objective of this group of inventions is to develop a nanostructured laminated fiberglass material and products from it with a gelcoat layer (coating) containing a functional additive of metallurgical coke, which is a powder of nanosized particles, the use of which leads to an improvement in the physicomechanical characteristics of finished products.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая группа изобретений, заключается в повышении качества получаемых из композиционных материалов изделий за счет повышения прочностных свойств наноструктурированного стеклопластика, уменьшения его истираемости, и, как следствие, увеличение срока службы изделий из стеклопластика. Технический результат заключается также в расширении областей применения стеклопластиков.The technical result, to which the claimed group of inventions is directed, is to improve the quality of products obtained from composite materials by increasing the strength properties of nanostructured fiberglass, reducing its abrasion, and, as a result, increasing the service life of fiberglass products. The technical result is also to expand the scope of fiberglass.

В соответствии с пунктом 1 формулы изобретения технический результат достигается тем, что в наноструктурированном стеклопластике, сформированном из, по меньшей мере, двух слоев стекловолокнистого наполнителя, пропитанного связующим, и слоя гелькоута на основе смол, расположенного на одном из крайних слоев стекловолокнистого наполнителя, согласно изобретению гелькоут содержит наполнитель в виде наноразмерного порошка металлургического кокса в количестве 2,9-7,8 масс. % от массы гелькоута.In accordance with paragraph 1 of the claims, the technical result is achieved in that in a nanostructured fiberglass, formed from at least two layers of fiberglass filler impregnated with a binder and a gelcoat layer based on resins located on one of the outermost layers of fiberglass filler, according to the invention gelcoat contains a filler in the form of nanosized powder of metallurgical coke in the amount of 2.9-7.8 mass. % by weight of gelcoat.

В соответствии с пунктом 2 формулы изобретения технический результат достигается тем, что в изделии из наноструктурированного стеклопластика согласно изобретению стеклопластик выполнен по пункту 1 формулы изобретения.In accordance with paragraph 2 of the claims, the technical result is achieved in that in a product of nanostructured fiberglass according to the invention, fiberglass is made according to paragraph 1 of the claims.

Технический результат настоящей группы изобретений достигается в случае применения различных смол, а также материалов для армирования (стеклоткани различного переплетения и разрывной нагрузки, стекломаты и др.), катализаторов отвердевания и других компонентов связующих и гелькоутов, поскольку повышение прочностных свойств и уменьшения истираемости стеклопластика и готового изделия на его основе достигается добавлением наноразмерного порошка металлургического кокса в гелькоут.The technical result of this group of inventions is achieved in the case of the use of various resins, as well as materials for reinforcing (fiberglass of various weaving and breaking load, glass mat, etc.), curing catalysts and other components of binders and gelcoats, since increasing the strength properties and reducing the abrasion of fiberglass and finished products based on it are achieved by adding nanosized metallurgical coke powder to gelcoat.

Улучшение прочностных свойств и снижение истираемости заявляемого стеклопластика с гелькоутным покрытием с добавкой наполнителя достигается при добавке порошка наполнителя в количестве 2,9-7,8 масс. % от массы гелькоута, введение которой не повышает существенно вязкости гелькоута и не вносит значительных изменений в технологию производства стеклопластиковых изделий.Improving the strength properties and reducing the abrasion of the inventive fiberglass with gelcoat coating with the addition of filler is achieved by adding filler powder in an amount of 2.9-7.8 mass. % of the mass of gelcoat, the introduction of which does not significantly increase the viscosity of the gelcoat and does not make significant changes in the technology of production of fiberglass products.

Использование наполнителя, количество которого в гелькоуте ниже нижних пределов, приводит к снижению устойчивости против образования потеков на вертикальных поверхностях и к понижению физико-механических показателей. Если компоненты состава взяты выше верхних пределов, то это приводит к снижению его технологичности в связи с увеличением вязкости и плотности.The use of filler, the amount of which in gelcoat is lower than the lower limits, leads to a decrease in resistance against the formation of sagging on vertical surfaces and to a decrease in physical and mechanical properties. If the components of the composition are taken above the upper limits, this leads to a decrease in its manufacturability due to an increase in viscosity and density.

Согласно изобретению, получение наноструктурированного стеклопластика и изделия на его основе осуществляют следующим образом.According to the invention, obtaining nanostructured fiberglass and products based on it are as follows.

Для изготовления стеклопластика могут быть использованы стеклоткани различных марок с разной поверхностной плотностью «ТР-0,7(100)» (ТУ 5952-003-99544202-2011), ORTEX 720 1000 (ТУ 5952-006-52788109-2016), ORTEX 360 00 1000 (ТУ 5952-006-52788109-2016) а также стекломаты и др. стекловолокнистые наполнители.For the manufacture of fiberglass can be used fiberglass of various grades with different surface densities "TR-0.7 (100)" (TU 5952-003-99544202-2011), ORTEX 720 1000 (TU 5952-006-52788109-2016), ORTEX 360 00 1000 (TU 5952-006-52788109-2016) as well as glass mat and other fiberglass fillers.

Например, в качестве армирующего наполнителя для лодочного каркаса могут быть использованы ровинговые стеклоткани марок ТР-07, ТР-03, ТР-056, которые используются для основы корпуса и быстрого утолщения стенок, и конструкционные стеклоткани марок Т-11, Т-13, использующиеся для локального усиления отдельных участков.For example, as a reinforcing filler for a boat frame, roving fiberglass fabrics of the ТР-07, ТР-03, ТР-056 grades, which are used for the base of the hull and quick thickening of the walls, and structural fiberglass Т-11, Т-13 grades used for local strengthening of individual sections.

В качестве связующего могут быть использованы полиэфирные, винилэфирные, эпоксидные смолы марок «Ashland», «ДЕПОЛ» и др.As a binder can be used polyester, vinyl ester, epoxy resin brands "Ashland", "DEPOL" and others.

Изготовление стеклопластиковых изделий осуществляется методом ручного формования.Fiberglass products are manufactured by manual molding.

Поверхность матрицы будущего изделия очищают, обезжиривают и наносят слой антиадгезионного материала, например воска. Этот слой не позволит связующему приклеиться к поверхности формы, т.е. будет служить разделителем. В гелькоут добавляют наноразмерный порошок металлургического кокса в количестве 2,9-7,8 масс. %. После этого на матрицу наносят гелькоут. Гелькоут формирует наружную поверхность будущего изделия, задавая цвет и обеспечивая защиту от воздействия внешних факторов (ультрафиолет, вода, химические реагенты и пр.). Наносить гелькоут можно мягкой лакировочной кистью или пульверизатором. Размеры частиц нанопорошка мраморной муки могут быть 30-100 нм.The surface of the matrix of the future product is cleaned, degreased and a layer of release material, such as wax, is applied. This layer will not allow the binder to adhere to the surface of the mold, i.e. will serve as a separator. In gelcoat add nanosized powder of metallurgical coke in the amount of 2.9-7.8 mass. % After that, gelcoat is applied to the matrix. The gelcoat forms the outer surface of the future product, setting the color and providing protection from external factors (ultraviolet, water, chemicals, etc.). Gelcoat can be applied with a soft varnish brush or spray gun. The particle size of the nanopowder marble flour can be 30-100 nm.

После высыхания гелькоута переходят к следующему этапу -формовке. В матрицу на слой гелькоута укладывается предварительно раскроенная стеклоткань или другой тип армирующего наполнителя. Затем на стеклоткань, например, при помощи валиков, наносится связующее.After the gelcoat has dried, they proceed to the next stage of molding. A pre-cut fiberglass fabric or other type of reinforcing filler is laid in a matrix on a gelcoat layer. Then a binder is applied to the glass fabric, for example, using rollers.

Для удаления из неотвержденного ламината пузырьков воздуха, которые могут сказаться на качестве готового изделия, ламинат прикатывают жестким валиком. После отверждения готовое изделие извлекается из формы и подвергается механообработке: обрезка излишков стеклопластика по краям, высверливание отверстий и пр. На пропитанную стеклоткань накладывается следующий слой стеклоткани, который затем пропитывается связующим. И, таким образом, последовательно наносится необходимое количество слоев стеклоткани, каждый из которых пропитывается связующим. Количество слоев и вид стекловолокнистого наполнителя зависят от вида изделий, от их размера и технических особенностей. Удаление пузырьков воздуха из стекловолокна и равномерное распределение связующего осуществляется прикаточным валиком.To remove air bubbles from the uncured laminate that may affect the quality of the finished product, the laminate is rolled with a rigid roller. After curing, the finished product is removed from the mold and subjected to machining: trimming excess fiberglass at the edges, drilling holes, etc. The next layer of fiberglass is applied to the impregnated fiberglass, which is then impregnated with a binder. And thus, the required number of fiberglass layers is successively applied, each of which is impregnated with a binder. The number of layers and the type of fiberglass filler depend on the type of products, on their size and technical features. Removal of air bubbles from fiberglass and uniform distribution of the binder is carried out by a stock roller.

Пример 1. Изготовление лодокExample 1. The manufacture of boats

Для изготовления лодок используют стекловолокнистый наполнитель, содержащий стеклоткань марки «ORTEX 720» и стекломат с поверхностной плотностью 300 г/м2. Применяется 2-4 слоя стеклоткани и один слой стекломата. Используют связующее марки «ДЕПОЛ П-120 ПТ» в количестве 2,5-4 кг в зависимости от количества слоев стеклоткани. Гелькоут берут в количестве 1 кг на 1 м2 изделия и добавляют металлургический кокс в количестве 29 г на 1 кг гелькоута.For the manufacture of boats using fiberglass filler containing fiberglass brand "ORTEX 720" and glass mat with a surface density of 300 g / m 2 . 2-4 layers of fiberglass and one layer of glass mat are used. Use a binder brand "DEPOL P-120 PT" in an amount of 2.5-4 kg, depending on the number of layers of fiberglass. Gelcoat is taken in an amount of 1 kg per 1 m 2 of product and metallurgical coke is added in an amount of 29 g per 1 kg of gelcoat.

Пример 2. Изготовление емкости для хранения химических веществExample 2. The manufacture of containers for storing chemicals

Для изготовления лодок используют стекловолокнистый наполнитель, содержащий стеклоткань марки «ORTEX 720» и стекломат с поверхностной плотностью 450 г/м2. Применяется 4-12 слоя стеклоткани и 1-2 слоя стекломата. Используют связующее марки «ДЕПОЛ П-120 ПТ» в количестве 4,5-12 кг в зависимости от количества слоев стеклоткани и стекломата. Гелькоут берут в количестве 1 кг на 1 м2 изделия и добавляют металлургический кокс в количестве 50 г на 1 кг гелькоута.For the manufacture of boats using fiberglass filler containing fiberglass brand "ORTEX 720" and glass mat with a surface density of 450 g / m 2 . 4-12 layers of fiberglass and 1-2 layers of glass mat are used. Use a binder brand "DEPOL P-120 PT" in an amount of 4.5-12 kg, depending on the number of layers of fiberglass and glass mat. Gelcoat is taken in an amount of 1 kg per 1 m 2 of product and metallurgical coke is added in an amount of 50 g per 1 kg of gelcoat.

Пример 3. Изготовление горки для бассейнаExample 3. The manufacture of slides for the pool

Для изготовления лодок используют стекловолокнистый наполнитель, содержащий стеклоткань марки «ORTEX 720» и стекломат с поверхностной плотностью 300 г/м2. Применяется 3 слоя стеклоткани и один слой стекломата. Используют связующее марки «ДЕПОЛ П-120 ПТ» в количестве 3,5 кг в зависимости от количества слоев стеклоткани и стекломата. Гелькоут берут в количестве 1 кг на 1 м2 изделия и добавляют металлургический кокс в количестве 78 г на 1 кг гелькоута.For the manufacture of boats using fiberglass filler containing fiberglass brand "ORTEX 720" and glass mat with a surface density of 300 g / m 2 . 3 layers of fiberglass and one layer of glass mat are used. Use a binder brand "DEPOL P-120 PT" in an amount of 3.5 kg, depending on the number of layers of fiberglass and glass mat. Gelcoat is taken in an amount of 1 kg per 1 m 2 of product and metallurgical coke is added in an amount of 78 g per 1 kg of gelcoat.

Claims (2)

1. Наноструктурированный стеклопластик, сформированный из по меньшей мере двух слоев стекловолокнистого наполнителя, пропитанного связующим, и слоя гелькоута на основе смол, расположенного на одном из крайних слоев стекловолокнистого наполнителя, отличающийся тем, что гелькоут содержит наполнитель в виде наноразмерного порошка металлургического кокса в количестве 2,9-7,8 масс. % от массы гелькоута.1. Nanostructured fiberglass, formed from at least two layers of fiberglass filler, impregnated with a binder, and a gelcoat layer based on resins located on one of the outermost layers of fiberglass filler, characterized in that the gelcoat contains filler in the amount of 2 nanocrystalline metallurgical coke powder 9-7.8 mass. % by weight of gelcoat. 2. Изделие из наноструктурированного стеклопластика, отличающееся тем, что стеклопластик выполнен по п. 1.2. The product is made of nanostructured fiberglass, characterized in that the fiberglass is made according to claim 1.
RU2017135747A 2017-10-05 2017-10-05 Nanostructured fiberglass and article made thereof RU2668030C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135747A RU2668030C1 (en) 2017-10-05 2017-10-05 Nanostructured fiberglass and article made thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135747A RU2668030C1 (en) 2017-10-05 2017-10-05 Nanostructured fiberglass and article made thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2668030C1 true RU2668030C1 (en) 2018-09-25

Family

ID=63668960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017135747A RU2668030C1 (en) 2017-10-05 2017-10-05 Nanostructured fiberglass and article made thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2668030C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697456C1 (en) * 2018-12-04 2019-08-14 Общество с ограниченной ответственностью "Матрица" Layered composite material and article made therefrom

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5800749A (en) * 1994-01-14 1998-09-01 Compsys, Inc. Method of making composite structures
RU2260022C2 (en) * 2002-01-25 2005-09-10 Федеральное унитарное Государственное предприятие Производственное объединение АВАНГАРД Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing
RU2378306C2 (en) * 2007-12-10 2010-01-10 Любовь Витальевна Третьякова Method of preparing gelcoat composition used in making fibre-glass plastic objects
RU2528840C1 (en) * 2013-07-16 2014-09-20 ООО "ЛПСервис" Method to manufacture fibre glass items with low value of surface electric resistance
RU2560419C1 (en) * 2014-05-28 2015-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Glass plastic and article made thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5800749A (en) * 1994-01-14 1998-09-01 Compsys, Inc. Method of making composite structures
RU2260022C2 (en) * 2002-01-25 2005-09-10 Федеральное унитарное Государственное предприятие Производственное объединение АВАНГАРД Epoxy binding agent for reinforced plastics (variants) and method for its preparing
RU2378306C2 (en) * 2007-12-10 2010-01-10 Любовь Витальевна Третьякова Method of preparing gelcoat composition used in making fibre-glass plastic objects
RU2528840C1 (en) * 2013-07-16 2014-09-20 ООО "ЛПСервис" Method to manufacture fibre glass items with low value of surface electric resistance
RU2560419C1 (en) * 2014-05-28 2015-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Glass plastic and article made thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697456C1 (en) * 2018-12-04 2019-08-14 Общество с ограниченной ответственностью "Матрица" Layered composite material and article made therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6628213B2 (en) Prepreg, metal foil clad laminate and printed wiring board
Suh Axiomatic design and fabrication of composite structures: applications in robots, machine tools, and automobiles
KR20140066201A (en) Interlaminar toughening of thermoplastics
GB2473226A (en) Composite materials
DE10333250A1 (en) A prepreg including a heat hardenable resin composition (D) containing an Al hydroxide/boehmite composite useful as a printed conductor plate for electronic components
WO2020196617A1 (en) Resin composition, cured molded article, fiber-reinforced plastic molding material, fiber-reinforced plastic, fiber-reinforced plastic laminated molded body, and methods for producing same
BR112017018593B1 (en) COMPOSITION AND THERMOPLATIC PREPREGNANT MATERIAL, COMPOSITE MATERIAL BASED ON SUCH PREPREGNANT MATERIAL AND USES OF SUCH COMPOSITE MATERIAL
US20110009527A1 (en) Thermosetting compositions comprising silicone polyethers, their manufacture, and uses
RU2668030C1 (en) Nanostructured fiberglass and article made thereof
CN104387719A (en) Fiber-reinforced phenolic resin-based composite material and preparation method thereof
Devaraju et al. Unsaturated polyester—macrocomposites
RU2668029C1 (en) Nanostructured fiberglass and article made thereof
JP2022023246A (en) Sheet molding compound and manufacturing method of molded product
KR101278482B1 (en) Conductive unsaturated polyester resin composition for sheet molding compound, preparing method thereof and thermosetting resin composition comprising the same
Yalcin Hollow glass microspheres in sheet molding compounds
JP6846927B2 (en) Manufacturing method of thermosetting sheet-shaped molding material and fiber reinforced plastic
Selcuk et al. Basalt fiber reinforced polymer composites (BFRP) other than rebars: a review
Chlosta Feasibility study on fiber reinforced polymer cylindrical truss bridges for heavy traffic
CN104356325A (en) Manometer layered silicate clay modified phenolic resin and preparation method thereof
KR20170115376A (en) Flame-retardant resin composition with high rigidity and reinforcment panel with reinforced plastic using the same
US20220220309A1 (en) High-rigidity and high-heat resistance thermoplastic composite material composition and molded product manufactured therefrom
CN113388228A (en) Resin composition, resin-based composite material, and preparation method and application thereof
JP6972876B2 (en) Molding materials and moldings
Sofi et al. Chemical property and characteristics of polymer
KR20220088609A (en) Fireproof composite panel comprising high heat-resistant fiber and phenolic resin and manufacturing method thereof

Legal Events

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

Effective date: 20191006