RU2718782C1 - Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom - Google Patents

Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom Download PDF

Info

Publication number
RU2718782C1
RU2718782C1 RU2019139837A RU2019139837A RU2718782C1 RU 2718782 C1 RU2718782 C1 RU 2718782C1 RU 2019139837 A RU2019139837 A RU 2019139837A RU 2019139837 A RU2019139837 A RU 2019139837A RU 2718782 C1 RU2718782 C1 RU 2718782C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epoxy
binder
prepreg
hardener
thermoplastic
Prior art date
Application number
RU2019139837A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталия Николаевна Панина
Лариса Владимировна Чурсова
Татьяна Анатольевна Гребенева
Егор Ильич Голиков
Дмитрий Ильич Коган
Игорь Николаевич Байков
Ирина Юрьевна Кутергина
Юлия Александровна Баторова
Анна Ираклиевна Лукина
Original Assignee
Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы"
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 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" filed Critical Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы"
Priority to RU2019139837A priority Critical patent/RU2718782C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718782C1 publication Critical patent/RU2718782C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of melt epoxy binders for heat-resistant structural polymer composite materials (PCM), such as prepregs based on fibrous reinforcing fillers, obtained by prepreg technology and used in making high-strength structures, which can be used in aviation, space, helicopter, automobile, machine building and shipbuilding industry, railway transport and other fields of engineering. Epoxy binder contains, wt%: bisphenol F based diglycidyl ether 8.0–2.0; trifunctional epoxy resin based on aminophenols 25.5–33.5; thermoplastic 18.5–25.5; tetraglycidyl diaminodiphenylmethane tetrafunctional epoxy resin 8.0–11.0; aromatic diamine curing agent 25.5–32.0. Obtained prepreg contains said epoxy binder and fibrous filler in ratios (wt%): epoxy binder 30.0–50.0, fibrous filler 50.0–70.0.
EFFECT: technical result of inventions consists in creation of process and long-lived prepregs, formation of cured samples with high resistance to impact destruction and production of articles from PCM, resistant to heat and humidity aging, able to maintain thermomechanical properties at a high level after exposure to negative operational factors (high temperature and moisture).
6 cl, 3 tbl, 9 ex

Description

Изобретение относится к области создания расплавных эпоксидных связующих для термостойких конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе волокнистых армирующих наполнителей, получаемых по препреговой технологии, применяемых при изготовлении высокопрочных конструкций, которые могут быть использованы в авиационной, космической, вертолетно- автомобиле-, машино- и судостроительной промышленности, железнодорожном транспорте и других областях техники.The invention relates to the field of creating melt epoxy binders for heat-resistant structural polymer composite materials (PCM) based on fiber reinforcing fillers obtained by prepreg technology used in the manufacture of high-strength structures that can be used in aviation, space, helicopter, automobile, machine and shipbuilding industry, railway transport and other areas of technology.

Из уровня техники известно растворное эпоксидное связующее для композиционных материалов (см. RU 1462773 C1, опубл. 11.07.1986), содержащее смолу на основе тетраглицидилового эфира 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметана марки ЭХД, отвердитель ароматический диамин 4,4'-диаминодифенилсульфон и растворитель - смесь ацетона и метилэтилкетона. Препрег, получаемый по растворной технологии, включает 42 масс. % эпоксидного связующего и 58 масс. % углеродного жгута марки УКН-П/5000. Из созданного препрега, путем формования, получают изделия из ПКМ, применяемые в машиностроении, авиационной промышленности, судостроении и других областях техники. Основным недостатком этого изобретения является отсутствие в составе связующего модификаторов для повышения деформационной стойкости, ударной прочности и трещиностойкости, что не дает гарантий длительной и надежной эксплуатации создаваемых изделий из ПКМ на его основе в условиях возникающих критических механических и ударных нагрузок. From the prior art it is known mortar epoxy binder for composite materials (see RU 1462773 C1, publ. 07/11/1986) containing a resin based on tetra glycidyl ether 4,4'-diamino-3,3'-dichlorodiphenylmethane brand ECD, hardener aromatic diamine 4 , 4'-diaminodiphenylsulfone and solvent are a mixture of acetone and methyl ethyl ketone. The prepreg obtained by mortar technology, includes 42 mass. % epoxy binder and 58 wt. % carbon tow brand UKN-P / 5000. From the created prepreg, by molding, PCM products are used that are used in mechanical engineering, the aircraft industry, shipbuilding and other areas of technology. The main disadvantage of this invention is the absence of modifiers in the binder composition to increase deformation resistance, impact strength and crack resistance, which does not guarantee long-term and reliable operation of PCM products based on it under the conditions of critical mechanical and shock loads.

Также из уровня техники известно другое растворное связующее на основе эпоксидных смол (см. RU 2184128 С2, опубл. 27.06.2002), содержащее триглицидилпроизводное парааминофенола марки ЭАФ, полиглицидилпроизводное низкомолекулярного фенолоформальдегидного новолака марки УП-643, модификатор ударной прочности - продукт взаимодействия дифенилолпропана с эпихлоргидрином марки Диапласт, отвердитель 4,4'-диаминодифенилсульфон и растворитель - смесь изопропилового или этилового спирта и ацетона. На основе указанного связующего (30-42 масс. %) и волокнистого армирующего наполнителя (58-70 масс. %) получают препреги, из которых изготавливают изделия из ПКМ, используемые в машино-, судостроении, авиационной промышленности и других областях техники. В качестве основного недостатка этого связующего можно выделить наличие легколетучих и токсичных растворителей в его составе, которые не только не дают возможность регулирования его постоянного нанесения на армирующий наполнитель, что приводит к формированию неоднородной полимерной структуры ПКМ на его основе, характеризующейся высоким коэффициентом вариации прочностных характеристик, но и способствуют повышенной пожароопасности производства и значительным энергозатратам при удалении присутствующих растворителей. Известное связующее перерабатывается по растворной препреговой технологии, которая не соответствует принципам «Зеленой химии», что приводит к загрязнению атмосферы токсичными веществами, увеличивая экологическую нагрузку на окружающую среду.Also known in the art other mortar binder based on epoxy resins (see RU 2184128 C2, published on 27.06.2002..) Containing para-aminophenol triglitsidilproizvodnoe brand EAV, poliglitsidilproizvodnoe low molecular weight phenol-formaldehyde novolac mark UP-643 impact modifier - the reaction product of epichlorohydrin with diphenylolpropane Diaplast brand, hardener 4,4'-diaminodiphenylsulfone and solvent - a mixture of isopropyl or ethyl alcohol and acetone. Based on the specified binder (30-42 wt.%) And fibrous reinforcing filler (58-70 wt.%), Prepregs are obtained from which PCM products are used, used in machine-building, shipbuilding, aircraft industry and other technical fields. The main drawback of this binder is the presence of volatile and toxic solvents in its composition, which not only do not allow the regulation of its constant application to the reinforcing filler, which leads to the formation of an inhomogeneous polymer structure of PCM based on it, characterized by a high coefficient of variation of strength characteristics, but also contribute to increased fire hazard of production and significant energy consumption when removing solvents present. The known binder is processed using mortar prepreg technology, which does not comply with the principles of Green Chemistry, which leads to atmospheric pollution with toxic substances, increasing the environmental load on the environment.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату, принятым за прототип, является техническое решение, описанное в патенте см. US 6440257 B1 (working example 3), опубл. 27.08.2002. В документе раскрывается расплавное эпоксидное связующие, представляющее собой смесь эпоксидных смол: 23 масс. % эпоксидной смолы на основе триглицидилпара-аминофенола и 25 масс. % эпоксидной смолы на основе бисфенола F. Также композиция содержит термопласты: 7 масс. % полиэфиримида и 26 масс.% уплотненного полиэфирсульфона. В качестве отвердителя применяется 19 масс. % ароматического диамина - 3,3'-диаминодифенилсульфона (3,3 ДДС). Так же из прототипа известен препрег, изготовленный путем нанесения раскатанной пленки, содержащей 69 г/м2 указанного эпоксидного связующего на углеродную ткань на основе волокна марки 3K PW (производитель Amoco) с поверхностной массой 193 г/м2 (соотношение компонентов: связующее - 35 масс. %, углеродный волокнистый наполнитель – 65 масс. %). The closest technical solution for the combination of essential features and the technical result achieved, taken as a prototype, is the technical solution described in the patent, see US 6440257 B1 (working example 3), publ. 08/27/2002. The document discloses a melt epoxy binder, which is a mixture of epoxy resins: 23 mass. % epoxy resin based on triglycidyl para-aminophenol and 25 wt. % epoxy resin based on bisphenol F. The composition also contains thermoplastics: 7 wt. % polyetherimide and 26 wt.% compacted polyethersulfone. As a hardener, 19 masses are used. % aromatic diamine - 3,3'-diaminodiphenylsulfone (3.3 DDS). Also known from the prototype is a prepreg made by applying a rolled film containing 69 g / m 2 of the specified epoxy binder onto a carbon cloth based on 3K PW fiber (manufacturer Amoco) with a surface weight of 193 g / m 2 (component: binder ratio - 35 wt.%, carbon fiber filler - 65 wt.%).

Недостатками указанных материалов-прототипов являются:The disadvantages of these prototype materials are:

- пониженная технологическая жизнеспособность эпоксидного связующего и препрегов на его основе при температуре 25°С (быстрый набор вязкости связующего и значительное снижение его реакционной способности в препреге в процессе хранения);- reduced technological viability of the epoxy binder and prepregs based on it at a temperature of 25 ° C (a quick set of viscosity of the binder and a significant decrease in its reactivity in the prepreg during storage);

- недостаточно высокая стойкость к механическим воздействиям и ударным нагрузкам, а именно низкий показатель трещиностойкости и вязкости разрушения отвержденного связующего; - insufficiently high resistance to mechanical stress and shock loads, namely a low rate of crack resistance and fracture toughness of the cured binder;

- значительное снижение термомеханических характеристик, в частности, температуры стеклования формируемых образцов ПКМ из препрега на основе связующего после длительного воздействия негативных эксплуатационных факторов, таких как повышенная температура и влага.- a significant decrease in thermomechanical characteristics, in particular, the glass transition temperature of the formed PCM samples from a prepreg based on a binder after prolonged exposure to negative operational factors such as elevated temperature and moisture.

Повышенная реакционная активность 3,3'-диаминодифенилсульфона, способствует ускоренной активизации процесса отверждения связующего-прототипа уже при комнатной температуре, что приводит к быстрому нарастанию вязкости композиции, снижению остаточной реакционной способности и увеличению степени его отверждения. Все это приводит к уменьшению жизнеспособности связующего-прототипа и препрега на его основе в процессе хранения при температуре 25°С, что существенно ухудшает технологические свойства препрега: снижается драпируемость, уменьшается эластичность и гибкость, отсутствует необходимая контактная липкость и др. Это усложняет процесс сборки технологического пакета препрега, что особенно проблематично при изготовлении деталей сложной конфигурации и двойной кривизны. The increased reactivity of 3,3'-diaminodiphenylsulfone contributes to the accelerated activation of the curing process of the prototype binder even at room temperature, which leads to a rapid increase in the viscosity of the composition, a decrease in the residual reactivity and an increase in the degree of curing. All this leads to a decrease in the viability of the prototype binder and the prepreg based on it during storage at a temperature of 25 ° C, which significantly impairs the technological properties of the prepreg: drapability is reduced, elasticity and flexibility are reduced, the necessary contact tack is absent, etc. This complicates the process assembly process. a prepreg package, which is especially problematic in the manufacture of parts of complex configuration and double curvature.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений заключается в создании эпоксидного связующего и препрега на его основе с повышенной технологической жизнеспособностью при температуре 25°С и изделий из ПКМ на их основе с повышенной стойкостью к механическим воздействиям и ударным нагрузкам, а также устойчивых к длительному воздействию неблагоприятных эксплуатационных факторов, таких как повышенная температура и влажность.The technical problem that the group of inventions aims to solve is to create an epoxy binder and a prepreg based on it with increased technological viability at a temperature of 25 ° C and PCM products based on them with increased resistance to mechanical stress and shock loads, as well as resistant to long-term exposure to adverse operating factors such as elevated temperature and humidity.

Технический результат достигаемый при решении технической проблемы, заключается в повышении химической стабильности эпоксидного связующего и продолжительности сохранения повышенной реакционной способности связующего при температуре 25°С, что приводит к длительному сохранению таких технологических свойств препрега, как хорошая драпируемость, высокие эластичность и гибкость, оптимальная контактная липкость и др., что упрощает технологический процесс его переработки в ПКМ , а оптимизированный состав эпоксидного связующего приводит к повышению ударопрочности изделий из ПКМ на его основе и повышению устойчивости их термомеханических свойств, таких как температура стеклования, к внешним тепловлажностным воздействиям.The technical result achieved by solving the technical problem is to increase the chemical stability of the epoxy binder and the duration of maintaining the increased reactivity of the binder at a temperature of 25 ° C, which leads to the long-term preservation of such technological properties of the prepreg as good drape, high elasticity and flexibility, optimal contact tack etc., which simplifies the technological process of its processing in PCM, and the optimized composition of the epoxy binder leads increase the impact resistance of the FRP products on its basis and enhance their stability thermomechanical properties such as glass transition temperature, heat and humidity to external influences.

Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что эпоксидное связующее для создания термостойких конструкционных полимерных материалов, включает в себя смесь диглицидилового эфира на основе бисфенола F, трифункциональной эпоксидной смолы на основе аминофенолов, термопласта и отвердителя - ароматического диамина, отличается тем, что трифункциональная эпоксидная смола на основе аминофенолов, представляет собой триглицидилпроизводные на основе пара-аминофенола или мета-аминофенола или их смесь, в качестве термопласта используется термопласт, выбранный из ряда: полиарилсульфон, полиэфирсульфон, феноксисмола или их смесь, в качестве отвердителя используется отвердитель ароматический диамин, представляющий собой 4, 4'-метилен-бис- (3-хлор, 2,6-диэтиланилин) или 4,4'-диаминодифенилсульфон или их смесь, а также включает тетрафункциональную эпоксидную смолу на основе тетраглицидилдиаминодифенилметана, при следующем соотношении компонентов, масс. %.:The technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the epoxy binder for creating heat-resistant structural polymer materials includes a mixture of diglycidyl ether based on bisphenol F, a trifunctional epoxy resin based on aminophenols, a thermoplastic and hardener - aromatic diamine, characterized in that a trifunctional aminophenol-based epoxy resin is triglycidyl derivatives based on para-aminophenol or meta-aminophenol or a mixture thereof, in quality The thermoplastic used is a thermoplastic selected from the series: polyarylsulfone, polyethersulfone, phenoxy resin or a mixture thereof; hardener uses an aromatic diamine, which is 4, 4'-methylene-bis- (3-chloro, 2,6-diethylaniline) or 4 , 4'-diaminodiphenylsulfone or a mixture thereof, and also includes a tetrafunctional epoxy resin based on tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, in the following ratio, wt. % .:

диглицидиловый эфир на основе на основе бисфенолаbisphenol-based diglycidyl ether F 8,0-12,0F 8.0-12.0 трифункциональная эпоксидная смола на основе аминофеноловaminophenol-based trifunctional epoxy 25,5-33,525.5-33.5 термопластthermoplastic 18,5-25,518.5-25.5 тетрафукциональная эпоксидная смола на основеtetrafuctional epoxy based тетраглицидилдиаминодифенилметанаtetraglycidyldiaminodiphenylmethane 8,0-11,08.0-11.0 отвердитель ароматический диаминhardener aromatic diamine 25,5-32,025.5-32.0

Для достижения технического результата также предложен препрег, включающий заявленное эпоксидное связующее и волокнистый армирующий наполнитель при следующем соотношении, масс. %:To achieve a technical result, a prepreg is also proposed, including the claimed epoxy binder and fibrous reinforcing filler in the following ratio, mass. %:

эпоксидное связующееepoxy binder 30,0-50,030.0-50.0 волокнистый наполнительfiberfill 50,0-70,050.0-70.0

В качестве волокнистого армирующего наполнителя могут использоваться волокнистые стекло-или угленаполнители.As the fibrous reinforcing filler, fibrous glass or carbon fillers can be used.

Изделие изготавливают методом автоклавного формования препрега из заявленного связующего.The product is made by autoclave molding of a prepreg from the claimed binder.

Предлагаемое эпоксидное связующее и препреги на его основе характеризуются повышенной технологической жизнеспособностью, а также формируют отвержденные образцы с повышенной устойчивостью к разрушению и изделия из ПКМ устойчивые к длительному воздействию неблагоприятных эксплуатационных факторов - тепловлажностное старение, способные сохранять термомеханические свойства на высоком уровне после воздействия негативных эксплуатационных факторов, таких как, повышенная температура и влага.The proposed epoxy binder and prepregs based on it are characterized by increased technological viability, as well as form cured samples with increased resistance to destruction and PCM products resistant to prolonged exposure to adverse operational factors - heat and moisture aging, capable of maintaining thermomechanical properties at a high level after exposure to negative operational factors such as fever and moisture.

Для создания эпоксидного связующего:To create an epoxy binder:

- в качестве диглицидилового эфира на основе бисфенола F (дифенилолметана) могут быть использованы эпоксидные смолы марок Araldite GY281 (производитель Huntsman Advanced Materials), YDF-170 или YDF-175 (производитель KUKDO Chemical Co., Ltd) и др.;- epoxy resins of Araldite GY281 (manufactured by Huntsman Advanced Materials), YDF-170 or YDF-175 (manufactured by KUKDO Chemical Co., Ltd) and others; can be used as diglycidyl ether based on bisphenol F (diphenylolmethane);

- в качестве эпоксидной смолы на основе аминофенолов могут быть использованы триглицидилпроизводные пара-аминофенола марки ЭАФ (производитель ОАО «НИИХимполимер»), марки УП-610 (производитель ЗАО « Химэкс Лимитед»), марки Araldite MY0510 (производитель Huntsman Advanced Materials), марки Lapox ARTF-36 (производитель Atul LTD) и др., а также триглицидилпроизводные мета-аминофенола марки Lapox ARTF-38 (производитель Atul LTD), марки Araldite MY0610 (производитель Huntsman Advanced Materials) и др. или их смеси;- as an epoxy resin based on aminophenols, triglycidyl derivatives of para-aminophenol of the EAF grade (manufacturer of NIIKhimpolymer OJSC), UP-610 brand (manufacturer of Himex Limited CJSC), Araldite MY0510 brand (manufacturer of Huntsman Advanced Materials), Lapox brand can be used ARTF-36 (manufacturer Atul LTD), etc., as well as triglycidyl derivatives of meta-aminophenol brand Lapox ARTF-38 (manufacturer Atul LTD), brand Araldite MY0610 (manufacturer Huntsman Advanced Materials), etc. or mixtures thereof;

- в качестве термопласта, может использоваться один термопласт, выбранный из ряда: полиарилсульфон марок ПСФФ-30, ПСФФ-70 (производитель АО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова») или другой, либо полиэфирсульфон, таких марок как ПСК-1 (производитель АО «Институт пластмасс им. Г.С. Петрова»), PES5003P (производитель Sumitomo Chemical KK) или другой, либо феноксисмола марок, PKHB или PKHH (производитель фирма Gabriel Phenoxies Inc) и др. или их смеси;- as a thermoplastic, one thermoplastic can be used, selected from the series: polyarylsulfone grade PSFF-30, PSFF-70 (manufactured by JSC Institute of Plastics named after G. Petrov) or another, or polyethersulfone, brands such as PSK-1 (manufacturer of JSC “GS Petrov Institute of Plastics” JSC), PES5003P (manufacturer of Sumitomo Chemical KK) or another, or phenoxy resin brands, PKHB or PKHH (manufacturer by Gabriel Phenoxies Inc), etc. or mixtures thereof;

- в качестве эпоксидной смолы на основе тетраглицидилдиаминодифенилметана могут быть использованы эпоксидные смолы марки ЭМДА (производитель ЗАО «Химэкс Лимитед»), марки Lapox ARTF-23 (производитель Atul LTD), марки Araldite MY721 (производитель Huntsman Advanced Materials) и др.;- as an epoxy resin based on tetraglycidyldiaminodiphenylmethane can be used epoxies of the EMDA brand (manufacturer ZAO Himex Limited), the brand Lapox ARTF-23 (manufacturer Atul LTD), the brand Araldite MY721 (manufacturer Huntsman Advanced Materials), etc .;

- в качестве диаминного ароматического отвердителя могут быть использованы ароматический диамин 4,4′-метилен-бис- (3-хлор, 2,6-диэтил анилин) торговой марки M-CDEA (производитель Lonzacure) или ароматический диамин 4,4'-диаминодифенилсульфон торговых марок ARADUR 9664-1 или ARADUR 976-1 (производитель Huntsman Advanced Materials) и др. или их смесь.- as a diamine aromatic hardener, aromatic diamine 4,4′-methylene-bis- (3-chloro, 2,6-diethyl aniline) of the M-CDEA trademark (manufactured by Lonzacure) or aromatic diamine 4,4'-diaminodiphenyl sulfone can be used trademarks ARADUR 9664-1 or ARADUR 976-1 (manufacturer Huntsman Advanced Materials) and others. or a mixture thereof.

Авторами установлено, что входящий в состав связующего-прототипа отвердитель 3,3'-диаминозамещенный сульфон (3,3'-диаминодифенилсульфон), ввиду особенности его химического строения, обладает повышенной реакционной способностью, в сравнении с применяемым в предлагаемом изобретении менее активным отвердителем 4,4'-диаминозамещенного сульфона (4,4'-диаминодифенилсульфона) и низко активным отвердителем 4,4'-метилен-бис-(3-хлор,2,6-диэтиланилина), благодаря его стерически затрудненной молекулярной структуре, или их малоактивных смесей.The authors found that the hardener 3,3'-diaminosubstituted sulfone (3,3'-diaminodiphenylsulfone), which is part of the prototype binder, due to the peculiarities of its chemical structure, has increased reactivity compared to the less active hardener used in the present invention 4, 4'-diaminosubstituted sulfone (4,4'-diaminodiphenylsulfone) and the low active hardener of 4,4'-methylene-bis- (3-chloro, 2,6-diethylaniline), due to its sterically hindered molecular structure, or their inactive mixtures.

Использование в предлагаемом эпоксидном связующем аминоэпоксидных смол различной функциональности и строения (триглицидилпроизводные на основе пара-аминофенола и/или мета-аминофенола, тетраглицидилпроизводные на основе диаминодифенилметана), в отличие от связующего-прототипа, в составе которого использована аминоэпоксидная смола только на основе триглицидилпара-аминофенола, при отверждении приводит к формированию структурной неоднородной комбинированной полимерной сетки, с повышенной молекулярной подвижностью, уменьшенной межцепной жесткостью, способствующей возникновению локальных микропластических течений в устье зародившейся трещины, что увеличивает устойчивость к разрушению образцов отвержденного связующего, поднимая значение трещиностойкости и вязкости разрушения.The use of amino epoxy resins of various functionality and structure in the proposed epoxy binder (triglycidyl derivatives based on para-aminophenol and / or meta-aminophenol, tetraglycidyl derivatives based on diaminodiphenylmethane), in contrast to the prototype binder, the composition of which uses an amine epoxy aminophenol resin only , during curing, leads to the formation of a structural heterogeneous combined polymer network, with increased molecular mobility, reduced inter epnoy stiffness that promotes occurrence of local microplastic flows originated at the mouth of the crack, which increases the resistance to fracture of the cured binder samples, raising the value of fracture toughness and fracture toughness.

Для осуществления полной «сшивки» эпоксидной смолы с отвердителем в реакциях поликонденсационного отверждения традиционно придерживаются соотношения количества функциональных групп в отвердителях и эпоксидных групп в смолах теоретически равного 1:1. Таким образом, равномерную и полностью «сшитую» структуру термореактивного полимера возможно получить, когда в процессе отверждения в реакцию вступают эквимолярные (стехиометрические) количества смолы и отвердителя. Даже небольшое изменение стехиометрического соотношения между реакционноспособными группами в композиции оказывает значительное влияние на физико-механические и термомеханические свойства, а также сохранение этих характеристик, под воздействием негативных условий эксплуатации отвержденной эпоксидной композиции и ПКМ на ее основе. Отверждение разработанного эпоксидного связующего по поликонденсационному механизму, содержащего смолу и отвердитель в стехиометрическом соотношении (соотношение 100 функциональных групп смолы: 100 функциональным группам отвердителя), в отличие от связующего-прототипа, где используется меньшее количество отвердителя в сравнении со стехиометрически необходимым (соотношение функциональных групп - 100 смолы: 80 отвердителя), приводит к образованию более однородной полимерной структуры с вовлечением в химическое взаимодействие всех эпоксидных реакционноспособных групп и позволяет достичь высокой степени сшивания, что способствует образованию устойчивого к тепловлажностному воздействию полимерного связующего, обеспечивающего высокую теплостойкость увлажненного ПКМ и изделий из него после воздействия в течении 30 суток негативных эксплуатационных факторов (повышенная температура Т = 70°С, влажность ϕ = 85 %).To completely crosslink epoxy resin with hardener in polycondensation curing reactions, the ratio of the number of functional groups in hardeners and epoxy groups in resins is theoretically equal to 1: 1. Thus, it is possible to obtain a uniform and completely “crosslinked” structure of a thermosetting polymer when equimolar (stoichiometric) amounts of resin and hardener enter into the reaction during curing. Even a small change in the stoichiometric ratio between the reactive groups in the composition has a significant effect on the physicomechanical and thermomechanical properties, as well as the preservation of these characteristics, under the influence of negative operating conditions of the cured epoxy composition and PCM based on it. The curing of the developed epoxy binder by the polycondensation mechanism, containing resin and hardener in a stoichiometric ratio (ratio of 100 functional groups of resin: 100 functional groups of hardener), in contrast to the prototype binder, which uses a smaller amount of hardener in comparison with stoichiometrically necessary (the ratio of functional groups is 100 resins: 80 hardeners), leads to the formation of a more uniform polymer structure with the involvement of all epoxy in the chemical interaction reactive groups and allows you to achieve a high degree of crosslinking, which contributes to the formation of a polymer binder that is resistant to heat and moisture, providing high heat resistance of moistened PCM and products from it after exposure to negative operational factors for 30 days (elevated temperature T = 70 ° C, humidity ϕ = 85%).

Примеры осуществления.Examples of implementation.

Приготовление заявленного эпоксидного связующего.Preparation of the claimed epoxy binder.

Пример 1 (табл. 1).Example 1 (table. 1).

В чистый и сухой реактор загружали 8,0 масс.% эпоксидной смолы на основе бисфенола F марки Araldite GY281, 10,0 масс.% эпоксидной смолы на основе триглицидилпроизводного пара-аминофенола марки Araldite MY0510, 23,5 масс.% эпоксидной смолы на основе триглицидилпроизводного мета-аминофенола марки Araldite MY0610 и 8,0 масс. % эпоксидной смолы на основе тетраглицидилдиаминодифенилметана марки ЭМДА и при работающей мешалке нагревали до температуры 100°С. Смесь перемешивали со скоростью 250 об/мин при температуре 100°С для полного совмещения смол. Затем поднимали температуру до 150°С и увеличивали скорость вращения мешалки до 300 об/мин. Небольшими порциями при работающей мешалке при температуре 150°С вводили 18,5 масс. % термопласта полиэфирсульфона марки PES5003P и перемешивали до получения однородной массы. Температуру реакционной смеси снижали до 105°С, загружали небольшими порциями при работающей мешалке 32,0 масс. % отвердитель ароматического диамина марки M-CDEA и перемешивали до получения однородной массы. Выключали мешалку и сливали готовое горячее связующее через сливной штуцер.Araldite GY281 brand bisphenol F epoxy resin, Araldite MY0510 triglycidyl para-aminophenol derivative epoxy resin, 8.0 wt.%, 23.5 wt.% Epoxy resin was charged into a clean and dry reactor triglycidyl derivative of meta-aminophenol brand Araldite MY0610 and 8.0 mass. % of epoxy resin based on tetraglycidyldiaminodiphenylmethane brand EMDA and with a working stirrer was heated to a temperature of 100 ° C. The mixture was stirred at a speed of 250 rpm at a temperature of 100 ° C for a complete combination of resins. Then the temperature was raised to 150 ° C and the speed of rotation of the stirrer was increased to 300 rpm. In small portions with a working stirrer at a temperature of 150 ° C was introduced 18.5 mass. % thermoplastic polyethersulfone brand PES5003P and mixed until a homogeneous mass. The temperature of the reaction mixture was reduced to 105 ° C, loaded in small portions with a working stirrer 32.0 mass. % hardener of aromatic diamine brand M-CDEA and mixed until a homogeneous mass. The mixer was turned off and the finished hot binder was poured through the drain fitting.

Пример 3 (табл.1). Example 3 (table 1).

В чистый и сухой реактор загружали 9,3 масс.% эпоксидной смолы на основе бисфенола F марки YDF-175, 10,5 масс.% эпоксидной смолы на основе триглицидилпроизводного пара-аминофенола марки ЭАФ, 20,0 масс.% эпоксидной смолы на основе триглицидилпроизводного мета-аминофенола марки Araldite MY0610 и 9,0 масс. % эпоксидной смолы на основе тетраглицидилдиаминодифенилметана марки Lapox ARTF-23 и при работающей мешалке нагревали до температуры 100°С. Смесь перемешивали со скоростью 250 об/мин при температуре 100°С для полного совмещения смол. Затем поднимали температуру до 150°С и увеличивали скорость вращения мешалки до 300 об/мин. Небольшими порциями при работающей мешалке при температуре 150°С вводили 11,0 масс. % термопласта полиэфирсульфона марки ПСК-1 и 9,7 масс. % термопласта феноксисмолы марки PKHH и перемешивали до получения однородной массы. Температуру реакционной смеси снижали до 105°С, загружали небольшими порциями при работающей мешалке 26,5 масс. % отвердителя ароматического диамина марки M-CDEA и перемешивали до получения однородной массы. Температуру реакционной смеси снижали до 80°С, загружали небольшими порциями при работающей мешалке 4,0 масс. % отвердителя ароматического диамина с ARADUR 976-1 и перемешивали до получения однородной массы. Выключали мешалку и сливали готовое горячее связующее через сливной штуцер.In a clean and dry reactor, 9.3 wt.% Epoxy resin based on bisphenol F grade YDF-175, 10.5 wt.% Epoxy resin based on triglycidyl derivative of para-aminophenol grade EAF, 20.0 wt.% Epoxy resin based on triglycidyl derivative of meta-aminophenol brand Araldite MY0610 and 9.0 mass. % of the epoxy resin based on tetraglycidyldiaminodiphenylmethane brand Lapox ARTF-23 and with a working stirrer was heated to a temperature of 100 ° C. The mixture was stirred at a speed of 250 rpm at a temperature of 100 ° C for a complete combination of resins. Then the temperature was raised to 150 ° C and the speed of rotation of the stirrer was increased to 300 rpm. In small portions while the stirrer was operating at a temperature of 150 ° C, 11.0 masses were added. % thermoplastic polyethersulfone brand PSK-1 and 9.7 wt. % thermoplastic phenoxy resin brand PKHH and mixed until a homogeneous mass. The temperature of the reaction mixture was reduced to 105 ° C, loaded in small portions with a working stirrer 26.5 mass. % hardener of aromatic diamine brand M-CDEA and mixed until a homogeneous mass. The temperature of the reaction mixture was reduced to 80 ° C, loaded in small portions with a working stirrer 4.0 mass. % hardener of aromatic diamine with ARADUR 976-1 and mixed until a homogeneous mass. The mixer was turned off and the finished hot binder was poured through the drain fitting.

Технологию изготовления эпоксидных связующих по примерам 2, 4, 5, 6, 7, 8 (табл. 1) использовали аналогично примерам 1 и 3.The manufacturing technology of epoxy binders according to examples 2, 4, 5, 6, 7, 8 (table. 1) was used similarly to examples 1 and 3.

Получение заявленного препрега.Obtaining the declared prepreg.

Пример 1 (табл. 2).Example 1 (table. 2).

Получение препрега осуществляли путем нанесения 30 масс. % эпоксидного связующего, приготовленного по рецептуре примера 1 (табл. 1) через наносящее устройство пропиточной машины при температуре 90°С на углеродный жгут T800-12K в количестве 70 масс. %.Obtaining a prepreg was carried out by applying 30 mass. % epoxy binder, prepared according to the recipe of example 1 (table. 1) through the application device of the impregnation machine at a temperature of 90 ° C on a carbon tow T800-12K in an amount of 70 mass. %

Препреги для примеров 3, 5 и 7 изготавливали с использованием углеродного жгута T800-12K, для примеров 2, 4, 6 и 8 с использованием стеклоровинга РВМПН 10-400,The prepregs for examples 3, 5 and 7 were made using a carbon tow T800-12K, for examples 2, 4, 6 and 8 using glass roving RVMPN 10-400,

Изготовление заявленного изделия.The manufacture of the claimed product.

Пример 1 (табл. 3).Example 1 (table. 3).

Препрег на основе связующего и углеродного жгута T800-12K, полученный методом коутинга на расплавной машине по рецептуре примера 1 (табл. 2) разрезали на ленточки шириной 6,35 мм, которые выкладывали на автоматизированном выкладочном станке с регулируемыми усилием прикатки (порядка 1,0 МПа) и температурой (порядка 100°С кратковременно). Изготовление изделия осуществляли методом автоклавного формования полученного препрега при избыточном давлении 0,6 - 0,7 МПа, по температурному режиму: 2 часа при температуре (180 ± 5)°С, таким образом, получали конструктивно подобные образцы типа каркаса фюзеляжа.A prepreg based on a binder and carbon tow T800-12K, obtained by melt couting using the formulation of Example 1 (Table 2) was cut into 6.35 mm wide ribbons, which were laid out on an automated lay-up machine with adjustable rolling force (about 1.0 MPa) and temperature (about 100 ° C for a short time). The manufacture of the product was carried out by autoclaving the obtained prepreg at an excess pressure of 0.6 - 0.7 MPa, according to the temperature regime: 2 hours at a temperature of (180 ± 5) ° С, thus, structurally similar samples of the type of the fuselage frame were obtained.

На основании препрегов сделанных по примерам 3, 4, 5, 6, 7, 8 (табл. 2) по технологии, аналогичной примеру 1, методом автоклавного формования изготавливали конструктивноподобные образцы изделий: по примеру 2 - типа интерцептора, по примеру 3 - типа руля управления, по примеру 4 - типа воздушный тормоз, по примеру 5 - типа стабилизатора, по примеру 6 - типа элерон, по примеру 7 - типа лонжерона стабилизатора, по примеру 8 - типа панель хвостовой части.Based on the prepregs made according to examples 3, 4, 5, 6, 7, 8 (Table 2) using a technology similar to example 1, structurally similar product samples were made by autoclaving: example 2 — type of spoiler, example 3 — type of rudder control, for example 4 - type air brake, for example 5 - type stabilizer, for example 6 - type aileron, for example 7 - type spar stabilizer, for example 8 - type panel tail section.

Составы связующих по изобретению и прототипу приведены в таблице 1, составы препрегов по изобретению и прототипу в таблице 2, свойства связующих по заявленному изобретению и прототипу, препрегов и образцов ПКМ, изготовленных на их основе в таблице 3.The compositions of the binders according to the invention and the prototype are shown in table 1, the compositions of the prepregs according to the invention and the prototype in table 2, the properties of the binders according to the claimed invention and the prototype, prepregs and PCM samples made on their basis in table 3.

Сравнительные данные из таблицы 3 показывают, что предлагаемое эпоксидное связующее обеспечивает преимущества по сравнению с прототипом: Comparative data from table 3 show that the proposed epoxy binder provides advantages compared with the prototype:

- является более технологичным, поскольку характеризуется более стабильными реологическими характеристиками и улучшенным сохранением реакционной способности при хранении. Так как в результате его хранения в течении 25 суток при температуре 25°С не наблюдается большого роста вязкости в сравнении с исходным значением (коэффициент повышения вязкости связующего - 1,0÷1,2), а у связующего-прототипа происходит значительное увеличение показателя вязкости до 70 % (коэффициент повышения вязкости связующего-прототипа - 1,7). Показатель степени отверждения (степень превращения мономеров полимер), определяющий остаточную реакционную способность созданного связующего в процессе хранения, также находится на достаточно низком уровне - 30÷51 %, по сравнению со связующим-прототипом, у которого показатель степени отверждения соответствует - 75 %. Такая высокая химическая стабильность заявленного эпоксидного связующего при комнатной температуре, отсутствие быстрого роста вязкости и длительное сохранение повышенной реакционной способности, способствует длительному сохранению необходимых технологических характеристик препрега на его основе (хорошая драпируемость, высокая эластичность и гибкость, оптимальная контактная липкость и др.), что упрощает технологический процесс его переработки в ПКМ, а также дает возможность изготовления на его основе препрегов с длительной жизнеспособностью - не менее 25 суток при комнатной температуре, в отличие от прототипа, у которого жизнеспособность при комнатной температуре составляет всего лишь 15 суток. Подобные технологические характеристики заявленного эпоксидного связующего дают возможность создавать технологичные и долгоживущие препреги на его основе.- is more technologically advanced because it is characterized by more stable rheological characteristics and improved retention of reactivity during storage. As a result of its storage for 25 days at a temperature of 25 ° C, there is no large increase in viscosity compared to the initial value (coefficient of viscosity increase of the binder is 1.0 ÷ 1.2), and the prototype binder has a significant increase in viscosity up to 70% (coefficient of viscosity increase of the binder-prototype - 1.7). The cure degree (the degree of conversion of the monomers to polymer), which determines the residual reactivity of the created binder during storage, is also at a fairly low level - 30 ÷ 51%, compared with the prototype binder, in which the cure degree corresponds to - 75%. Such high chemical stability of the claimed epoxy binder at room temperature, the absence of a rapid increase in viscosity and the long-term preservation of increased reactivity, contributes to the long-term preservation of the necessary technological characteristics of the prepreg based on it (good drape, high elasticity and flexibility, optimal contact tack, etc.), which simplifies the technological process of its processing in PCM, and also makes it possible to manufacture prepregs with long life on its basis individuality - at least 25 days at room temperature, unlike the prior art, in which the viability at room temperature is only 15 days. Such technological characteristics of the claimed epoxy binder make it possible to create technological and long-lived prepregs based on it.

- характеризуется повышенной стойкостью к механическим воздействиям и ударным нагрузкам, так как отвержденные образцы на его основе имеют более высокие значения трещиностойкости (K1c) и вязкости разрушения (G1c) (K1c =1,15÷1,30 МПа⋅м1/2; G1c= 490ч515 Дж/м2), которые являются критериями устойчивости к разрушению материала. Значение трещиностойкости предлагаемого эпоксидного связующего выше на 13-28 %, чем у связующего-прототипа, а показатель вязкости разрушения выше на 9-13 %, чем у связующего-прототипа. Полученные результаты подтверждают, что предлагаемое эпоксидное связующее способно формировать достаточно ударопрочные материалы;- characterized by increased resistance to mechanical stress and shock loads, since cured samples based on it have higher values of crack resistance (K 1c ) and fracture toughness (G 1c ) (K 1c = 1.15 ÷ 1.30 MPa⋅m 1 / 2 ; G 1c = 490h515 J / m 2 ), which are the criteria for resistance to destruction of the material. The value of crack resistance of the proposed epoxy binder is 13-28% higher than that of the prototype binder, and the fracture toughness index is 9-13% higher than that of the prototype binder. The results obtained confirm that the proposed epoxy binder is capable of forming sufficiently impact resistant materials;

- наблюдается снижение термомеханических характеристик после тепловлажностного воздействия (Т = 70°С, ϕ = 85 %) в течении 30 суток, как для материала на основе связующего-прототипа, так и для материала на основе разработанной композиции. Однако термомеханические характеристики образцов ПКМ на основе разработанной полимерной композиции (Tgwet = 172÷189°С) подтверждают возможность их использования для создания изделий, пригодных к длительной эксплуатации при температуре до 150°С, в то же время термомеханические характеристики материалов на основе композиции-прототипа ввиду их значительного снижения (Tgwet = 146°С) не могут гарантировать успешную эксплуатацию изделий в условиях повышенной влажности при указанной температуре.- there is a decrease in thermomechanical characteristics after heat and moisture exposure (T = 70 ° C, ϕ = 85%) for 30 days, both for the material based on the prototype binder and for the material based on the developed composition. However, the thermomechanical characteristics of PCM samples based on the developed polymer composition (Tgwet = 172 ÷ 189 ° C) confirm the possibility of their use for creating products suitable for long-term operation at temperatures up to 150 ° C, while the thermomechanical characteristics of materials based on the prototype composition due to their significant decrease (Tgwet = 146 ° С), they cannot guarantee the successful operation of products in conditions of high humidity at the indicated temperature.

Таким образом, заявленное эпоксидное связующее и препреги, изготовленные на его основе, демонстрируют улучшенные технологические характеристики, что упрощает процесс получения изделий из них, формируют отвержденные образцы с повышенной устойчивостью к разрушению и обеспечивают возможность создания ПКМ устойчивых к воздействию неблагоприятных эксплуатационных факторов - воздействие влажной среды при повышенной температуре, способных хорошо сохранять термомеханические характеристики после подобных нагрузок.Thus, the claimed epoxy binder and prepregs made on its basis demonstrate improved technological characteristics, which simplifies the process of obtaining products from them, form cured samples with increased resistance to destruction and provide the ability to create PCMs resistant to adverse operating factors - exposure to a humid environment at elevated temperature, capable of maintaining thermomechanical characteristics well after such loads.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таблица 2table 2

Состав препрега прототипа и заявленного изобретенияThe composition of the prepreg prototype and the claimed invention

Наименование компонентов Name of components Прототип
US 6440257
Prototype
US 6440257
Состав по примерам, масс.% The composition according to examples, wt.%
11 22 33 44 55 66 77 88 СвязующееBinder 3535 30thirty 3333 3636 3939 4242 4545 4848 50fifty Углеродная ткань 3K PWCarbon Fabric 3K PW 6565 -- -- -- -- -- -- -- -- Углеродный жгут марки
T800-12K
Carbon Harness Brand
T800-12K
-- 7070 -- 6464 -- 5858 -- 5252 --
Стеклоровинг РВМПН 10-400Glass roving RVMPN 10-400 -- -- 6767 -- 6161 -- 5555 -- 50fifty

Таблица 3Table 3

Свойства связующего заявленного изобретения и прототипа, препрегов и ПКМ, изготовленных на их основеProperties of the binder of the claimed invention and prototype, prepregs and RMBs made on their basis

НаименованиеName №№ примеровNo. of examples Прототип
US 6440257
Prototype
US 6440257
11 22 33 44 55 66 77 88 Коэффициент повышения вязкости связующего после хранения при температуре 25°С в течение
25 суток
The coefficient of increase in viscosity of the binder after storage at a temperature of 25 ° C for
25 days
1,01,0 1,21,2 1,01,0 1,01,0 1,01,0 1,11,1 1,11,1 1,21,2 1,71.7
Степень отверждения связующего (конверсии) в процессе хранения при температуре 25°С в течение 25 суток, , %The degree of curing of the binder (conversion) during storage at a temperature of 25 ° C for 25 days,% 30thirty 50fifty 4646 4747 4242 4848 4545 5151 7575 Жизнеспособность связующего в препреге при температуре 25°С не менее, сутокThe viability of the binder in the prepreg at a temperature of 25 ° C for at least 24 hours 4040 2525 30thirty 30thirty 3131 3535 3333 2525 15fifteen Трещиностойкость, K1c, МПа⋅м1/2 Crack resistance, K 1c , MPa⋅m 1/2 1,151.15 1,191.19 1,181.18 1,201.20 1,191.19 1,241.24 1,271.27 1,301.30 1,011.01 Вязкость разрушения, G1c, Дж/м2 The fracture toughness, G 1c , J / m 2 490490 493493 500500 499499 501501 505505 509509 515515 456456 Температура стеклования сухих образцов ПКМ (Tg dry), °СGlass transition temperature of dry PCM samples (Tg dry), ° С 193193 199199 196196 197197 196196 198198 197197 200200 197197 Температура стеклования влажных образцов ПКМ, после экспозиции в тепловлажной камере при 70°С и 85% влажности в течение 30 суток, Tg wet, °СThe glass transition temperature of wet PCM samples, after exposure in a heat-moist chamber at 70 ° C and 85% humidity for 30 days, Tg wet, ° C 172172 185185 180180 182182 183183 187187 185185 189189 146146

Claims (8)

1. Эпоксидное связующее для создания термостойких конструкционных полимерных материалов включает в себя смесь диглицидилового эфира на основе бисфенола F, трифункциональной эпоксидной смолы на основе аминофенолов, термопласта и отвердителя ароматического диамина, отличающееся тем, что трифункциональная эпоксидная смола на основе аминофенолов, включает в себя триглицидилпроизводные на основе пара-аминофенола или мета-аминофенола или их смесь, в качестве термопласта, используется термопласт, выбранный из ряда: полиарилсульфон, полиэфирсульфон, феноксисмола или их смесь, в качестве отвердителя используется отвердитель - ароматический диамин, представляющий собой 4,4′-метилен-бис- (3-хлор, 2,6-диэтиланилин) или 4,4'-диаминодифенилсульфон или их смесь, а также содержит тетрафункциональную эпоксидную смолу на основе тетраглицидилдиаминодифенилметана, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Epoxy binder to create heat-resistant structural polymer materials includes a mixture of diglycidyl ether based on bisphenol F, a trifunctional epoxy resin based on aminophenols, a thermoplastic and an aromatic diamine hardener, characterized in that the trifunctional epoxy resin based on aminophenols includes triglycidyl derivatives based oncouple-aminophenol ormeta-aminophenol or their mixture, as a thermoplastic, a thermoplastic is used, selected from the series: polyarylsulfone, polyethersulfone, phenoxysmol or a mixture thereof, as a hardener, a hardener is used - aromatic diamine, which is 4,4′-methylene bis- (3-chloro, 2,6-diethylaniline) or 4,4'-diaminodiphenylsulfone or a mixture thereof, and also contains a tetrafunctional epoxy resin based on tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, in the following ratio, wt.%: диглицидиловый эфир на основе на основе бисфенола Fbisphenol F diglycidyl ether 8,0 – 12,0 8.0 - 12.0 трифункциональная эпоксидная смола на основеtrifunctional epoxy based аминофенолов aminophenols 25,5 – 33,525.5 - 33.5 термопласт thermoplastic 18,5 – 25,518.5 - 25.5 тетрафукциональная эпоксидная смола на основеtetrafuctional epoxy based тетраглицидилдиаминодифенилметана  tetraglycidyldiaminodiphenylmethane 8,0 – 11,08.0 - 11.0 отвердитель - ароматический диамин hardener - aromatic diamine 25,5 – 32,025.5 - 32.0
2. Препрег, включающий эпоксидное связующее и волокнистый армирующий наполнитель, отличающийся тем, что в качестве эпоксидного связующего используют связующее по п. 1.2. A prepreg comprising an epoxy binder and a fibrous reinforcing filler, characterized in that the binder according to claim 1 is used as the epoxy binder. 3. Препрег по п. 2, отличающейся тем, что содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:3. The prepreg according to claim 2, characterized in that it contains components in the following ratio, wt.%: эпоксидное связующее epoxy binder 30,0-50,030.0-50.0 волокнистый наполнитель fiberfill 50,0-70,050.0-70.0
4. Препрег по любому из пп. 2, 3, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего наполнителя содержит волокнистый угленаполнитель.4. Prepreg according to any one of paragraphs. 2, 3, characterized in that as a fibrous reinforcing filler contains a fibrous carbon filler. 5. Препрег по любому из пп. 2, 3, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего наполнителя содержит волокнистый стеклонаполнитель.5. Prepreg according to any one of paragraphs. 2, 3, characterized in that as a fibrous reinforcing filler contains a fibrous glass filler. 6. Изделие, отличающееся тем, что оно выполнено методом автоклавного формования препрега по любому из пп. 2-5.6. The product, characterized in that it is made by the method of autoclave molding of the prepreg according to any one of paragraphs. 2-5.
RU2019139837A 2019-12-06 2019-12-06 Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom RU2718782C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139837A RU2718782C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139837A RU2718782C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718782C1 true RU2718782C1 (en) 2020-04-14

Family

ID=70277815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139837A RU2718782C1 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718782C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749720C1 (en) * 2020-11-05 2021-06-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Thermosetting binder

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6440257B1 (en) * 2000-05-18 2002-08-27 Hexcel Corporation Self-adhesive prepreg face sheets for sandwich panels
RU2230764C1 (en) * 2003-03-12 2004-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Epoxide glue composition, prepreg based thereon, and product manufactured therefrom
RU2479606C1 (en) * 2011-11-23 2013-04-20 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Composition of modified binder based on epoxy resins, method for production thereof and prepreg based thereon
RU2585638C1 (en) * 2014-12-18 2016-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2655805C1 (en) * 2017-08-31 2018-05-29 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2686919C1 (en) * 2018-07-02 2019-05-06 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxide adhesive binder, film adhesive and adhesive prepreg on its basis

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6440257B1 (en) * 2000-05-18 2002-08-27 Hexcel Corporation Self-adhesive prepreg face sheets for sandwich panels
RU2230764C1 (en) * 2003-03-12 2004-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Epoxide glue composition, prepreg based thereon, and product manufactured therefrom
RU2479606C1 (en) * 2011-11-23 2013-04-20 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Composition of modified binder based on epoxy resins, method for production thereof and prepreg based thereon
RU2585638C1 (en) * 2014-12-18 2016-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2655805C1 (en) * 2017-08-31 2018-05-29 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
RU2686919C1 (en) * 2018-07-02 2019-05-06 Акционерное общество "Препрег-Современные Композиционные Материалы" (АО "Препрег-СКМ") Epoxide adhesive binder, film adhesive and adhesive prepreg on its basis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749720C1 (en) * 2020-11-05 2021-06-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Thermosetting binder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6052426B2 (en) Epoxy resin composition, cured resin, prepreg and fiber reinforced composite material
JP2015180753A (en) Curable epoxy resin compositions and composites made thereof
US20110111663A1 (en) Epoxy resin composition and prepreg using the same
JP2018066026A (en) Epoxy resin composition
EP3102621B1 (en) Amino benzoates or benzamides as curing agents for epoxy resins
JP6497027B2 (en) Epoxy resin composition, cured resin, prepreg and fiber reinforced composite material
JP6555006B2 (en) Epoxy resin composition, cured resin, prepreg and fiber reinforced composite material
JP2019038939A (en) Prepreg and fiber-reinforced composite material
KR20160119139A (en) Curing agents for epoxy resins
WO2019167579A1 (en) Heat-curable resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
WO2016136052A1 (en) Epoxy resin composition, cured epoxy resin product, prepreg, and fiber-reinforced composite material
TWI620782B (en) Curable or hardened composition with high fracture toughness, use of a hardener combination for curing epoxy resin, process for coating a surface or impregnating a textile sheet, and surface, fibre composite material, coating and adhesive comprising the
JP2016132709A (en) Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
RU2718782C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
WO2014114556A2 (en) 2,2',6,6'-tetramethyl-4,4'-methylene-bis(cyclohexylamine) as a hardener for epoxy resins
JP6845141B2 (en) Resin composition
WO2017056653A1 (en) Epoxy resin composition, epoxy resin cured product, prepreg and fiber-reinforced composite material
TWI694110B (en) Epoxy-based resin composition for composite materials and applications thereof
EP3652233B1 (en) Improvements in resin curative systems
RU2655805C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
US5310825A (en) Epoxy matrix containing amine hardener and micropulverized polyimide
RU2663444C1 (en) Epoxy binder, prepreg based thereon and article made therefrom
JP2019077763A (en) Epoxy resin composition, epoxy resin cured product, prepreg, and fiber-reinforced composite material
KR102476761B1 (en) Epoxy resin composition, prepreg, fiber-reinforced composite material and manufacturing method thereof
RU2479601C1 (en) Cold curing epoxide composition