RU2795194C1 - Method for producing thermoplastic prepregs by applying thermoplastic polymeric binder to reinforcing fibrous materials using directional aerosol spraying - Google Patents

Method for producing thermoplastic prepregs by applying thermoplastic polymeric binder to reinforcing fibrous materials using directional aerosol spraying Download PDF

Info

Publication number
RU2795194C1
RU2795194C1 RU2021135341A RU2021135341A RU2795194C1 RU 2795194 C1 RU2795194 C1 RU 2795194C1 RU 2021135341 A RU2021135341 A RU 2021135341A RU 2021135341 A RU2021135341 A RU 2021135341A RU 2795194 C1 RU2795194 C1 RU 2795194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibrous material
thermoplastic
reinforcing fibrous
applying
reinforcing
Prior art date
Application number
RU2021135341A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Радикович Гареев
Егор Андреевич Данилов
Андрей Дмитриевич Ходнев
Мария Алексеевна Фатеева
Григорий Константинович Смирнов
Всеволод Владимирович Епишев
Ростислав Владимирович Лапин
Original Assignee
Акционерное Общество "Наука И Инновации"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Наука И Инновации" filed Critical Акционерное Общество "Наука И Инновации"
Application granted granted Critical
Publication of RU2795194C1 publication Critical patent/RU2795194C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: obtaining modern composite materials.
SUBSTANCE: methods for obtaining modern composite materials for the aerospace, chemical, oil industry, rocket and space technology, energy. Method for producing a thermoplastic prepreg includes applying a thermoplastic polymer binder to a reinforcing fibrous material by method of directional aerosol spraying, preliminary removal of moisture and lubricant, applying a sizing agent to the surface of reinforcing fibrous material, regulating the tension of the fibrous material, depositing the thermoplastic polymer binder in form of a powder on the reinforcing fibrous material using one or more nozzles for directional aerosol spraying, calendering of the reinforcing fibrous material impregnated with the thermoplastic polymer binder at a temperature from the glass transition temperature to the melting point of the polymer, while reinforcing fibrous material is a unidirectional or bidirectional fibrous material made of carbon, or basalt, or aramid fibres, electrically conductive or dielectric, without carrying out metallization operations or applying a conductive powder, and the thermoplastic polymer binder is polyether ether ketone, or polyphenyl sulphide, or polyamide.
EFFECT: obtaining prepregs with high physical and mechanical properties relative to the background with a uniform distribution of fibres in the plane of the tape, as well as in increasing the adhesive strength between the fibre and the polymer.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к способам получения современных композиционных материалов для авиакосмической, химической, нефтедобывающей промышленности, ракетно-космической техники, энергетики.The invention relates to methods for obtaining modern composite materials for the aerospace, chemical, oil industry, rocket and space technology, energy.

Предлагаемое решение относится к технологичным высокопроизводительным способам получения термопластичных препрегов на основе термопластичных полимерных связующих методом направленного аэрозольного напыления, включая применение трибостатического напыления. Термопластичное полимерное связующее представляет собой полифениленсульфид, полиамид, полиэфирэфиркетон или другие высокотехнологичные полимеры в виде порошков с предпочтительным средним размером частиц от 3 до 100 мкм. Армирующие волокнистые материалы представляют собой однонаправленные ленты, либо двунаправленные полотна на основе углеродных, базальтовых или высокотехнологичных органических волокон.The proposed solution relates to technological high-performance methods for producing thermoplastic prepregs based on thermoplastic polymer binders by directional aerosol spraying, including the use of tribostatic spraying. The thermoplastic polymer binder is polyphenylene sulfide, polyamide, polyether ether ketone, or other high-tech polymers in the form of powders with a preferred average particle size of 3 to 100 microns. Reinforcing fibrous materials are unidirectional tapes or bidirectional fabrics based on carbon, basalt or high-tech organic fibers.

Получаемые по способу термопластичные препреги предназначены для использования в силовых конструкциях, включая элементы двигателей, химически стойких баллонах, элементах трубопроводов или иных конструкциях, сочетающих высокие прочностные свойства, допустимую максимальную температуру эксплуатации до 230-250°С и низкую массу (плотность материалов менее 1,8 г/см3).The thermoplastic prepregs obtained by the method are intended for use in load-bearing structures, including engine elements, chemically resistant cylinders, pipeline elements or other structures that combine high strength properties, an allowable maximum operating temperature of up to 230-250 ° C and low weight (material density less than 1, 8 g/ cm3 ).

Для получения изделий из полимерных композиционных материалов с высокими физико-механическими свойствами, стойкостью к старению и внешним воздействующим факторам в качестве сырьевого материала на современных производствах используются препреги на основе армирующего наполнителя и полимерной термореактивной матрицы. Этот тип препрегов характеризуется ограниченными сроками хранения (не более 6-12 мес. при температуре минус 18°С), хрупкостью полимерной матрицы, ограниченными возможностями соединения элементов изделий, необратимостью изменений структуры и свойств полимерной матрицы, а также невозможностью вторичной переработки изделий.To obtain products from polymer composite materials with high physical and mechanical properties, resistance to aging and external influencing factors, prepregs based on a reinforcing filler and a polymeric thermosetting matrix are used as raw materials in modern industries. This type of prepregs is characterized by limited shelf life (no more than 6-12 months at a temperature of minus 18°C), fragility of the polymer matrix, limited possibilities for connecting product elements, irreversible changes in the structure and properties of the polymer matrix, and the impossibility of recycling products.

Преимуществами получаемых по способу термопластичных препрегов по сравнению с широко используемыми в технике термореактивными препрегами является возможность обратимого плавления термопластичного полимерного материала (связующего), сварки деталей за счет плавления матрицы, увеличенным до 15 и более лет сроком хранения при температуре 20°С и выше, частичной обратимостью изменений свойств материала под действием внешних факторов, возможностью использования термопластичных полимерных связующих с широким интервалом рабочих температур (от минус 120°С до плюс 230°С).The advantages of thermoplastic prepregs obtained by the method in comparison with thermosetting prepregs widely used in engineering are the possibility of reversible melting of thermoplastic polymeric material (binder), welding of parts due to matrix melting, extended shelf life up to 15 years or more at a temperature of 20°C and above, partial reversibility of changes in material properties under the influence of external factors, the possibility of using thermoplastic polymer binders with a wide range of operating temperatures (from minus 120°C to plus 230°C).

Из уровня техники известно несколько способов получения термопластичных препрегов с использованием термопластичных полимерных связующих:From the prior art there are several ways to obtain thermoplastic prepregs using thermoplastic polymer binders:

1) Нанесение в псевдоожиженном слое;1) Application in a fluidized bed;

2) Нанесение расплава полимера по экструдерной технологии;2) Application of polymer melt using extruder technology;

3) Нанесение из суспензии связующего в растворителе.3) Application from a suspension of a binder in a solvent.

В способе изготовления конструкционного термопластичного углепластика (1) (RU 2556109) слои углеродного наполнителя укладывают в термошкаф и сушат до полного удаления влаги. Под давлением сжатого воздуха полифениленсульфидное связующее приводят в псевдоожиженное состояние и наносят его на наполнитель с последующей пропиткой. Связующее желательно наносить методом электростатического напыления. Это обеспечивает его равномерное распределение на наполнителе, и, кроме того, задавая определенную разность потенциалов между порошком связующего и наполнителем, можно контролировать толщину слоя наносимого связующего. Пропитку наполнителя следует проводить предварительно псевдоожиженным связующим, поскольку это позволяет избежать использования растворителей для полифениленсульфида, которые являются вредными и вместе с тем отрицательно сказываются на качестве получаемого углепластика. Предварительное псевдоожижение связующего также обеспечивает дальнейшую равномерную пропитку наполнителя. Из слоев полученного препрега составляют пакет. Указанный пакет размещают между плитами пресса, которые с целью предотвращения термоокислительной деструкции связующего, которая может происходить во время дальнейшего нагревания, должны быть заранее нагреты до температуры на 10-30°С выше температуры плавления связующего.In the method for manufacturing structural thermoplastic carbon fiber (1) (RU 2556109), layers of carbon filler are placed in a heating cabinet and dried until moisture is completely removed. Under the pressure of compressed air, the polyphenylene sulfide binder is brought into a fluidized state and applied to the filler, followed by impregnation. The binder is preferably applied by electrostatic spraying. This ensures its uniform distribution on the filler, and, in addition, by setting a certain potential difference between the binder powder and the filler, it is possible to control the thickness of the applied binder layer. The impregnation of the filler should be carried out with a preliminarily fluidized binder, since this avoids the use of solvents for polyphenylene sulfide, which are harmful and at the same time adversely affect the quality of the resulting carbon fiber. The preliminary fluidization of the binder also ensures further uniform impregnation of the filler. From the layers of the obtained prepreg, a package is made up. The specified package is placed between the press plates, which, in order to prevent thermal-oxidative degradation of the binder, which can occur during further heating, must be preheated to a temperature of 10-30°C higher than the melting point of the binder.

Способ по изобретению (2) (Патент NZ №204971) заключается в пропитке лент расплавленным термопластичным связующим с органическим растворителем бензофеноном. Использование растворителя позволяет понизить вязкость связующего, приближая ее к значениям реактопластов. Основной операцией является протягивание армирующего наполнителя через емкость с раствором связующего.The method according to the invention (2) (NZ Patent No. 204971) consists in impregnating the tapes with a molten thermoplastic binder with an organic solvent benzophenone. The use of a solvent makes it possible to reduce the viscosity of the binder, bringing it closer to the values of thermoplastics. The main operation is pulling the reinforcing filler through a container with a binder solution.

К недостаткам данного способа относится сложность правильного подбора растворителя для связующего: он должен быть термически стабильным вплоть до температуры плавления полимерного связующего, а температура улетучивания растворителя должна быть ниже температуры термодеструкции получаемой композиции материалов. Удаление растворителя является энергозатратным процессом, а используемые и подразумеваемые способом растворители, например, бензофенон, - высокотоксичными канцерогенными веществами. Кроме того, полное удаление высококипящего растворителя до начала термодеструкции полимера крайне затруднительно, а остаточный растворитель приводит к появлению пор и снижению физико-механических свойств материала.The disadvantages of this method include the difficulty of choosing the correct solvent for the binder: it must be thermally stable up to the melting point of the polymer binder, and the volatilization temperature of the solvent must be lower than the thermal degradation temperature of the resulting composition of materials. Solvent removal is an energy-consuming process, and the solvents used and implied by the method, for example, benzophenone, are highly toxic carcinogens. In addition, the complete removal of a high-boiling solvent before the onset of thermal degradation of the polymer is extremely difficult, and the residual solvent leads to the appearance of pores and a decrease in the physical and mechanical properties of the material.

Известен способ получения термопластичных препрегов (3) (Патент WO 2015121583), позволяющий изготавливать препреги с термопластичной матрицей из одной или нескольких однонаправленных лент, получая их путем протягивания армирующего материала (волокнистого наполнителя) через кипящий слой полимера с последующим каландрованием (прокаткой через несколько горячих валков с целью увеличения степени пропитки волокон связующим и удаления избыточного связующего) с использованием вспомогательных систем регулирования параметров (зазора между валками, давления на ленту и т.д.). В случае одновременного изготовления нескольких лент способ предусматривает возможность использования нескольких каландров.A known method for producing thermoplastic prepregs (3) (Patent WO 2015121583), which makes it possible to manufacture prepregs with a thermoplastic matrix from one or more unidirectional tapes, obtaining them by pulling a reinforcing material (fibrous filler) through a fluidized layer of polymer, followed by calendering (rolling through several hot rolls in order to increase the degree of impregnation of the fibers with a binder and remove excess binder) using auxiliary systems for controlling parameters (gap between rolls, pressure on the tape, etc.). In the case of simultaneous production of several tapes, the method provides for the possibility of using several calenders.

К недостаткам данного способа относится использование сфероидизованного порошка с узким фракционным составом от 40 до 60 мкм, т.к. процессы сфероидизации и отбора узкой фракции относятся к дорогостоящим и резко повышающим отходы полимерного связующего, что приводит к пониженной экономической эффективности технологии в целом.The disadvantages of this method include the use of spheroidized powder with a narrow fractional composition from 40 to 60 microns, because the processes of spheroidization and selection of a narrow fraction are expensive and sharply increase the waste of the polymer binder, which leads to a reduced economic efficiency of the technology as a whole.

К недостаткам данной технологи можно отнести отсутствие возможности применения разных видов термопластичного полимерного связующего и армирующих волокнистых наполнителей (описаны только углеродный наполнитель и полифениленсульфидное связующее), что ограничивает спектр возможных к применению комбинаций материалов с уникальными характеристиками для различных условий эксплуатации.The disadvantages of this technology include the inability to use different types of thermoplastic polymer binder and reinforcing fibrous fillers (only carbon filler and polyphenylene sulfide binder are described), which limits the range of possible combinations of materials with unique characteristics for various operating conditions.

Известен способ получения препрегов на основе волокнистых наполнителей и термопластичных полимеров (4) (Патент WO 2018115737), основанный на нанесении на одну или несколько однонаправленных лент волокнистого материала порошка как минимум одного термопластичного полимера, причем соотношение размеров частиц в порошке d90/d10 может варьироваться в интервале от 1,5 до 50, предпочтительно от 2 до 10, а соотношение среднего размера частиц полимерного порошка (d50 по объему) к диаметру элементарного волокна варьируется от 3 до 40, за исключением случая нанесения термопластичного полимера из водной суспензии на углеродное волокно, когда соотношение d50 к диаметру элементарного волокна составляет от 3 до 8. Процесс исключает наличие электростатической зарядки поверхности. В качестве наполнителя в процессе используются ленты стеклянных или углеродных волокон, волокон карбида кремния, базальта, оксида кремния, природных волокон, предпочтительно хлопковых, бамбуковых, шелковых или целлюлозных (предпочтительно вискозных), либо аморфных термопластичных волокон. Метод нанесения может включать в себя прямое нанесение порошка, нанесение в кипящем слое, протяжку через водную суспензию полимера, либо напыление пистолетом-распылителем или через форсунку.There is a known method for producing prepregs based on fibrous fillers and thermoplastic polymers (4) (Patent WO 2018115737), based on applying at least one thermoplastic polymer to one or more unidirectional tapes of fibrous material powder, and the particle size ratio in the powder d90/d10 can vary in range from 1.5 to 50, preferably from 2 to 10, and the ratio of the average particle size of the polymer powder (d50 by volume) to the diameter of the elementary fiber varies from 3 to 40, except in the case of applying a thermoplastic polymer from an aqueous suspension to carbon fiber, when the ratio of d50 to the diameter of the elementary fiber is from 3 to 8. The process eliminates the presence of electrostatic charging of the surface. As a filler in the process, ribbons of glass or carbon fibers, silicon carbide fibers, basalt, silicon oxide, natural fibers, preferably cotton, bamboo, silk or cellulose (preferably viscose), or amorphous thermoplastic fibers are used. The application method may include direct powder application, fluidized bed application, drawing through an aqueous suspension of polymer, or spraying with a spray gun or through a nozzle.

Способ отличается рядом существенных недостатков:The method has a number of significant disadvantages:

- используется узкое и регламентированное способом распределение частиц порошка полимера по размерам, а также определенный интервал соотношений среднего размера частиц порошка термопластичного полимера к диаметру элементарного волокна наполнителя;- a narrow and regulated distribution of polymer powder particles by size is used, as well as a certain range of ratios of the average particle size of thermoplastic polymer powder to the diameter of a filler elementary fiber;

- нанесение возможно только на однонаправленные ленты (ровинги), использование двунаправленных наполнителей не предусмотрено;- application is possible only on unidirectional tapes (rovings), the use of bidirectional fillers is not provided;

- отсутствует возможность регулирования количества наносимого полимерного порошка.- there is no possibility to control the amount of applied polymer powder.

Наиболее близким техническим решением является способ и установка для изготовления ленты из армирующих нитей, пропитанных полимерным связующим материалом (5) (Патент RU 2703213). Непрерывная лента образована однонаправленными волокнами из неорганического материала, имеет постоянную ширину по всей длине. Способ включает в себя сборку ленты из нитей, подаваемых с катушек с регулируемым натяжением, центрирование ленты по оси машины, регулировку ширины стренги и осаждение полимера на стренгу с использованием электростатического нанесения порошка. При этом массовая доля полимера составляет от примерно 20 до примерно 75%. Далее осуществляют расплавление полимера, калибровку ширины и толщины ленты и собирают ленту на катушке для хранения.The closest technical solution is a method and installation for the manufacture of tape from reinforcing threads impregnated with a polymeric binder material (5) (Patent RU 2703213). The continuous tape is formed by unidirectional fibers of inorganic material, has a constant width along its entire length. The method includes assembling a ribbon from filaments fed from spools with adjustable tension, centering the ribbon along the machine axis, adjusting the strand width, and depositing a polymer on the strand using electrostatic powder application. In this case, the mass fraction of the polymer is from about 20 to about 75%. Next, the polymer is melted, the width and thickness of the tape are calibrated, and the tape is collected on a reel for storage.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- при необходимости использования непроводящего волокнистого материала технология предполагает усложнение в виде введения дополнительных операций металлизации или нанесения проводящего порошка;- if it is necessary to use a non-conductive fibrous material, the technology involves complication in the form of introducing additional metallization operations or applying a conductive powder;

- отсутствие технического решения для изготовления двунаправленно-армированных полимерных композиционных материалов, необходимость использования в качестве волокнистого наполнителя только нитей, что ограничивает возможности получения полимерных композиционных материалов на основе готовых лент и тканей;- lack of a technical solution for the manufacture of bidirectionally reinforced polymer composite materials, the need to use only threads as a fibrous filler, which limits the possibility of obtaining polymer composite materials based on finished tapes and fabrics;

- отсутствие технического решения для удаления и нанесения аппретирующих составов с волокнистого материала, что не позволяет регулировать адгезионную прочность между волокнистым материалом и полимерным связующим и ограничивает спектр возможных к применению комбинаций материалов;- the lack of a technical solution for removing and applying sizing compositions from the fibrous material, which does not allow you to adjust the adhesive strength between the fibrous material and the polymeric binder and limits the range of possible combinations of materials;

- отсутствие технического решения по сшиванию двух и более непрерывных волокнистых материалов с получением единого материала длиной, превышающей длину исходного сырья.- the lack of a technical solution for stitching two or more continuous fibrous materials to obtain a single material with a length exceeding the length of the feedstock.

Данное техническое решение было применено в качестве основы для настоящего способа нанесения порошка термопластичного полимерного связующего на непрерывные армирующие волокнистые материалы. Получаемые по способу полимерные термопластичные препреги в дальнейшем используются в качестве препрегов для изготовления силовых конструкций.This technical solution was applied as the basis for the present method of applying thermoplastic polymer binder powder to continuous reinforcing fibrous materials. The polymeric thermoplastic prepregs obtained by the method are further used as prepregs for the manufacture of load-bearing structures.

Задачами предлагаемого решения являются:The objectives of the proposed solution are:

- повышение универсальности и технологичности процесса нанесения различных по химическому составу порошков термопластичных полимеров, таких как полифениленсульфид, полиамид, полиэфирэфиркетон и другие высокотехнологичные полимеры, на любые одно- и двунаправленные армирующие волокнистые материалы, как электропроводящие, так и диэлектрические без дополнительной операции металлизации методом напыления;- increasing the versatility and manufacturability of the process of applying thermoplastic polymer powders of various chemical compositions, such as polyphenylene sulfide, polyamide, polyetheretherketone and other high-tech polymers, to any unidirectional and bidirectional reinforcing fibrous materials, both electrically conductive and dielectric, without additional metallization by spraying;

- введение возможности удаления заранее нанесенного на сырьевой волокнистый материал замасливателя и нанесения специального аппрета для увеличения адгезии термопластичного полимерного материала к непрерывному волокнистому наполнителю;- the introduction of the possibility of removing the lubricant previously applied to the raw fibrous material and applying a special coupling agent to increase the adhesion of the thermoplastic polymer material to the continuous fibrous filler;

- обеспечение возможности сшивания двух и более непрерывных волокнистых материалов при необходимости получения единого материала длиной, превышающей длину исходного волокнистого наполнителя.- providing the possibility of stitching two or more continuous fibrous materials, if necessary, to obtain a single material with a length exceeding the length of the original fibrous filler.

Поставленные задачи решаются в способе получения термопластичных препрегов нанесением на армирующие волокнистые материалы термопластичного полимерного связующего методом направленного аэрозольного напыления, включающем регуляцию натяжения волокнистых материалов, их заземление, осаждение на армирующий волокнистый материал полимерного порошка с помощью одного или нескольких распылителей порошка, каландрирование армирующих волокнистых материалов, пропитанных термопластичным полимерным связующим при температуре от температуры стеклования до температуры плавления полимера, и отличающимся тем, что с армирующих волокнистых материалов предварительно удаляют влагу и замасливатель и наносят аппрет, повышающий уровень адгезии между армирующим волокнистым материалом и термопластичным полимером, причем нанесение различных по химическому составу порошков термопластичных полимеров возможно на любые одно- и двунаправленные волокнистые материалы, как электропроводящие, так и диэлектрические без необходимости применения дополнительных операций. В качестве порошков термопластичных полимеров используют полифениленсульфид, полиамид, полиэфирэфиркетон или другие высокотехнологичные полимеры с предпочтительным размером частиц от 3 до 100 мкм. Волокнистые наполнители представляют собой однонаправленные ленты либо двунаправленные полотна шириной не менее 5 мм из углеродных, базальтовых или высокотехнологичных органических волокон. Удаление исходного замасливателя и влаги с поверхности волокнистого наполнителя происходит в одну стадию.The tasks set are solved in a method for producing thermoplastic prepregs by applying a thermoplastic polymeric binder to reinforcing fibrous materials by the method of directed aerosol spraying, including the regulation of the tension of fibrous materials, their grounding, deposition of a polymer powder on a reinforcing fibrous material using one or more powder sprayers, calendering of reinforcing fibrous materials, impregnated with a thermoplastic polymer binder at a temperature from the glass transition temperature to the melting temperature of the polymer, and characterized in that moisture and lubricant are preliminarily removed from the reinforcing fibrous materials and a coupling agent is applied that increases the level of adhesion between the reinforcing fibrous material and the thermoplastic polymer, and the application of powders of different chemical composition thermoplastic polymers is possible on any unidirectional and bidirectional fibrous materials, both electrically conductive and dielectric, without the need for additional operations. Polyphenylene sulfide, polyamide, polyetheretherketone or other high-tech polymers with a preferred particle size of 3 to 100 µm are used as thermoplastic polymer powders. Fibrous fillers are unidirectional tapes or bidirectional webs with a width of at least 5 mm made of carbon, basalt or high-tech organic fibers. Removal of the original lubricant and moisture from the surface of the fibrous filler occurs in one stage.

Способ реализуется в технологической схеме, включающей следующие операции:The method is implemented in the technological scheme, which includes the following operations:

Операция 1. Сырьевой волокнистый материал в виде однонаправленной ленты или двунаправленной ткани, например, ткани с типом плетения саржа или ситец, разматывается с обеспечением оптимального и равномерно распределенного по сечению уровня натяжения армирующего волокнистого материала, а также направления движения армирующего волокнистого материала строго параллельно оси установки. Необходимый и достаточный уровень натяжения определяется экспериментально из условия отсутствия провисания армирующего волокнистого материала.Operation 1. Raw fibrous material in the form of a unidirectional tape or bidirectional fabric, for example, fabrics with the type of weaving of twill or chintz, is unwound to ensure an optimal and evenly distributed level of tension of the reinforcing fibrous material over the cross section, as well as the direction of movement of the reinforcing fibrous material strictly parallel to the installation axis . The necessary and sufficient level of tension is determined experimentally from the condition of the absence of sagging of the reinforcing fibrous material.

Операция 2. Армирующий волокнистый материал, углеродный, базальтовый или органический, для удаления влаги и замасливателя подвергается нагреву до определенной температуры за определенный промежуток времени для удаления с волокнистого материала влаги и, при необходимости, предварительно нанесенного замасливателя, в том случае, если он не обеспечивает требуемого уровня адгезии между армирующим волокнистым наполнителем и термопластичным полимерным связующим.Step 2. Reinforcing fibrous material, carbon, basalt or organic, to remove moisture and lubricant is subjected to heating to a certain temperature for a certain period of time to remove moisture from the fibrous material and, if necessary, pre-applied lubricant, if it does not provide the required level of adhesion between the reinforcing fibrous filler and the thermoplastic polymer binder.

В таблице 1 приведены данные эксперимента по удалению влаги и замасливается с образцов волокнистых наполнителей в печи при 250°С в течение 120 секунд для определения минимального времени нагрева. Для эксперимента взяты углеродная ткань марки УТ-3К-Саржа2/2-200-100 с замасливателем на основе смеси, включающей 20-80% винилового мономера с глицидными группами и 80-20% амина, и базальтовая ткань марки БТ-11п с замасливателем на основе диамидформальдегидной смолы. В ходе эксперимента установлено, что для удаления влаги и аппрета с базальтовой ткани марки БТ-11п достаточно нагревать ее при 250°С в течение 30 с.Table 1 shows the data of the experiment on removing moisture and oiling from samples of fibrous fillers in an oven at 250°C for 120 seconds to determine the minimum heating time. For the experiment, a carbon fabric of the UT-3K-Sarzha2/2-200-100 brand with a lubricant based on a mixture containing 20-80% vinyl monomer with glycide groups and 80-20% of an amine, and a basalt fabric of the BT-11p brand with a lubricant on the basis of based on diamide-formaldehyde resin. During the experiment, it was found that to remove moisture and sizing from BT-11p basalt fabric, it is sufficient to heat it at 250°C for 30 s.

Операция 3. На волокнистый материал наносится специальный аппрет, состав которого подбирается конкретно для каждой пары армирующий волокнистый материал/термопластичная полимерная матрица, увеличивающий адгезию между материалами. Аппретирующий состав выбирается для каждой пары волокнистый наполнитель/термопластичное полимерное связующее экспериментально, либо на основе литературных данных.Operation 3. A special sizing is applied to the fibrous material, the composition of which is selected specifically for each pair of reinforcing fibrous material / thermoplastic polymer matrix, which increases adhesion between materials. The sizing composition is selected for each pair of fibrous filler/thermoplastic polymeric binder experimentally or on the basis of literature data.

Например, для пары базальтовая нить/полиамид может быть нанесен аппрет АГМ-9, в работе (6), для улучшения адгезии на границе базальтовое волокно полиамид применялся гамма-аминопропилэтоксисилан, который продается под маркой АГМ-9 и состоит из двух изомеров гамма-аминопропилтриэтоксисилана: гамма-аминопропилтриэтоксисилана и бета-аминоизопропилтриэтоксисилана. (Khandelwal S., Rhee K.Y. Recent advances in basalt-fiber-reinforced composites: Tailoring the fiber-matrix interface // Composites Part B: Engineering. - 2020. - T. 192. - C. 108011 - статья про активный компонент соответствующего аппрета).For example, for a pair of basalt thread/polyamide, AGM-9 sizing can be applied, in work (6), to improve adhesion at the border of the basalt fiber of polyamide, gamma-aminopropylethoxysilane was used, which is sold under the brand name AGM-9 and consists of two isomers of gamma-aminopropyltriethoxysilane : gamma-aminopropyltriethoxysilane and beta-aminoisopropyltriethoxysilane. (Khandelwal S., Rhee K.Y. Recent advances in basalt-fiber-reinforced composites: Tailoring the fiber-matrix interface // Composites Part B: Engineering. - 2020. - T. 192. - C. 108011 - article about the active component of the corresponding coupling agent ).

Figure 00000001
Figure 00000001

Операция 4. Нанесение порошка термопластичного полимерного связующего на армирующий волокнистый материал производится методом направленного аэрозольного напыления, включая применение трибостатического напыления при помощи напылителей (с использованием форсунок). Метод нанесения выбирается в зависимости от применяемого армирующего волокнистого материала, например, для электропроводных углеродных волокнистых материалов используется метод направленного аэрозольного напыления, совместно с трибостатическим методом. Количество наносимого термопластичного полимерного связующего регулируется в зависимости от необходимого объема наполнения в пределах 30% до 60%, что, как известно из уровня техники, соответствует оптимальной прочности получаемых термопластичных препрегов. Например, для пары углеродная нить/полифениленсульфид объемное соотношение компонентов составляет 50/50, что находится в пределах оптимального интервала. Размера частиц порошка полимера может варьироваться в широком диапазоне 3-100 мкм. Экспериментально установлено, что использование частиц меньшего размера приводит к повышению потерь порошка за счет образования стабильных аэрозолей, повышение - к замедлению плавления термопластичного полимерного порошка, риску засорения сопла форсунки; уноса частиц полимера в отвалы за счет потерь при напылении (потери на унос в систему рекуперации).Operation 4. The application of thermoplastic polymer binder powder to the reinforcing fibrous material is carried out by the method of directional aerosol spraying, including the use of tribostatic spraying using sprayers (using nozzles). The application method is selected depending on the reinforcing fibrous material used, for example, for electrically conductive carbon fiber materials, the directional aerosol spraying method is used, together with the tribostatic method. The amount of applied thermoplastic polymer binder is adjusted depending on the required filling volume within the range of 30% to 60%, which, as is known from the prior art, corresponds to the optimal strength of the resulting thermoplastic prepregs. For example, for a pair of carbon thread/polyphenylene sulfide, the volume ratio of the components is 50/50, which is within the optimal range. The particle size of the polymer powder can vary over a wide range of 3-100 µm. It has been experimentally established that the use of smaller particles leads to an increase in powder losses due to the formation of stable aerosols, an increase - to a slowdown in the melting of thermoplastic polymer powder, the risk of clogging the nozzle nozzle; entrainment of polymer particles to dumps due to spraying losses (losses to entrainment in the recovery system).

Операция 5. Армирующий волокнистый материал с нанесенным на поверхность порошком термопластичного полимерного связующего нагревается в течение определенного периода времени до достижения температуры выше температуры плавления, но ниже температуры деструкции полимера для обеспечения равномерной пропитки по объему волокнистого материала. Например, нагрев ленты с использованием полифениленсульфида до температуры 315°С в течение 60 секунд. Для пары углерод/ПФС, экспериментальная зависимость температуры от времени приведена на фиг. 2.Step 5. The reinforcing fibrous material with the thermoplastic polymer binder powder applied to the surface is heated for a certain period of time until a temperature above the melting point but below the polymer degradation temperature is reached to ensure uniform impregnation throughout the volume of the fibrous material. For example, heating a tape using polyphenylene sulfide to a temperature of 315°C for 60 seconds. For the carbon/PPS pair, the experimental temperature versus time dependence is shown in FIG. 2.

Операция 6. Пропитанный армирующий волокнистый материал при температуре полимера выше температуры плавления проходит через устройство непрерывного прессования для получения определенной толщины ленты и увеличения степени пропитки армирующего волокнистого материала полимером. Типичное эквивалентное давление прессования составляет 10-25 МПа.Step 6. The impregnated reinforcing fibrous material at a polymer temperature above the melting point passes through a continuous pressing device to obtain a certain thickness of the tape and increase the degree of impregnation of the reinforcing fibrous material with polymer. Typical equivalent pressing pressure is 10-25 MPa.

На фиг. 1 представлен снимок оптической электронной микроскопии образца ленты на основе базальтовых волокон и полифениленсульфида. Результат пропитки: полимер и волокна распределены равномерно.In FIG. Figure 1 shows an optical electron microscopy image of a tape sample based on basalt fibers and polyphenylene sulfide. Impregnation result: polymer and fibers are evenly distributed.

Операция 7. Пропитанный армирующий волокнистый материал - термопластичный препрег, наматывается на катушку для хранения.Step 7. The impregnated reinforcing fibrous material, a thermoplastic prepreg, is wound onto a spool for storage.

При непрерывном получении термопластичных препрегов скорость движения ленты зависит от размера частиц порошка термопластичного полимерного связующего, температуры и времени, необходимой для удаления влаги и предварительно нанесенного замасливателя, расплавления и пропитки армирующего волокнистого материала полимером. Скорость непрерывного производства может составлять от 0,1 м/мин до 10 м/мин.In the continuous production of thermoplastic prepregs, the belt speed depends on the particle size of the thermoplastic polymer binder powder, the temperature and time required to remove moisture and pre-applied lubricant, melt and impregnate the reinforcing fibrous material with polymer. The continuous production speed can be from 0.1m/min to 10m/min.

Примеры конкретного исполнения:Examples of a specific implementation:

Пример 1. Получение препрега - однонаправленной армированной ленты на основе углеродного наполнителя и полимерной матрицы полифениленсульфид (ПФС).Example 1. Obtaining a prepreg - a unidirectional reinforced tape based on a carbon filler and a polyphenylene sulfide (PPS) polymer matrix.

Для получения однонаправленной армированной ленты на основе углеродного наполнителя и ПФС использовали углеродное волокно UMT49-12K-EP (далее УВ) с шириной 10 мм, длиной 1000 м и порошок термопластичного полимера (материала на основе ПФС марки DIC В-100-С (далее ТМ) с характерным размером основной фракции от 5 до 40 мкм). Волокно нагревали до 250°С ± 1°С в течение 60 секунд для удаления аппрета. Нанесение проводили трибостатическим методом. ТМ напыляли из двух распылителей, расположенных сверху и снизу от ленты. Затем проводился нагрев УВ с нанесенным ТМ в течение 60 секунд до температуры 315°С ± 1°С. Система непрерывного прессования, представляющая собой два либо три каландра, с зазором 0,2 мм, разогретых до 310°С ± 0,5°С. УВ с нанесенным ТМ проходит между каландров, непрерывно впрессовывая ТМ в УВ. Весь процесс проходил при скорости движении ленты 2 м/мин. в течении 500 минут. В результате получено 1000 метров однонаправленной армированной ленты на основе углеродного наполнителя и полимерной матрицы ПФС.To obtain a unidirectional reinforced tape based on carbon filler and PPS, carbon fiber UMT49-12K-EP (hereinafter referred to as CF) with a width of 10 mm, a length of 1000 m and a thermoplastic polymer powder (material based on PPS brand DIC V-100-C (hereinafter TM ) with a characteristic size of the main fraction from 5 to 40 µm). The fiber was heated to 250°C ± 1°C for 60 seconds to remove the sizing. The application was carried out by the tribostatic method. HM was sprayed from two sprayers located above and below the tape. Then, the CF with the applied HM was heated for 60 seconds to a temperature of 315°C ± 1°C. Continuous pressing system, which consists of two or three calenders, with a gap of 0.2 mm, heated to 310°C ± 0.5°C. The CF with the deposited HM passes between the calenders, continuously pressing the HM into the CF. The whole process was carried out at a belt speed of 2 m/min. within 500 minutes. As a result, 1000 meters of unidirectional reinforced tape based on carbon filler and PPS polymer matrix were obtained.

Пример 2. Получение препрега - однонаправленной армированной ленты на основе базальтового наполнителя и полимерной матрицы ПФС.Example 2. Obtaining a prepreg - a unidirectional reinforced tape based on a basalt filler and a PPS polymer matrix.

Согласно примеру 1, отличается тем, что в качестве волокнистого наполнителя применено базальтовое волокно марки РБ(Д) 18-1200-041М с шириной 10 мм, длиной 2000 м. Операции согласно примеру по п. 1, со следующими отличиями: вал не заземляли, ТМ напылялся из одного верхнего распылителя.According to example 1, it differs in that basalt fiber of the brand RB(D) 18-1200-041M with a width of 10 mm, a length of 2000 m was used as a fibrous filler. Operations according to the example according to p. 1, with the following differences: the shaft was not grounded, TM was sprayed from one top atomizer.

Пример 3. Получение препрега - двунаправленного армированного полотна на основе углеродной ткани и полимерной матрицы ПФС.Example 3. Obtaining a prepreg - a bidirectional reinforced fabric based on carbon fabric and a PPS polymer matrix.

Согласно примеру 1, отличается тем, что в качестве волокнистого наполнителя применена углеродная ткань марки УТ-3К-Саржа2/2-200-100 с шириной 500 мм, длиной 50 м в количестве 2 шт. Операции совершались аналогично п. 1 со следующими отличиями: ТМ напылялся из шести распылителей (три верхних, три нижних), к концу одной ткани подшивалась вторая без прерывания процесса.According to example 1, it differs in that carbon fabric of the brand UT-3K-Sarzha2 / 2-200-100 with a width of 500 mm, a length of 50 m in the amount of 2 pieces is used as a fibrous filler. The operations were performed similarly to item 1 with the following differences: TM was sprayed from six sprayers (three upper, three lower), the second one was hemmed to the end of one fabric without interrupting the process.

Пример 4. Получение препрега - двунаправленного армированного полотна на основе базальтовой ткани и полимерной матрицы ПФС.Example 4. Obtaining a prepreg - a bidirectional reinforced fabric based on a basalt fabric and a PPS polymer matrix.

Согласно примеру 2, отличается тем, что в качестве волокнистого наполнителя применена базальтовая ткань марки БТ-11п с шириной 500 мм, длиной 550 м. Операции осуществлялись аналогично п. 2, только ТМ напылялся из трех распылителей.According to example 2, it differs in that BT-11p brand basalt fabric with a width of 500 mm and a length of 550 m was used as a fibrous filler. The operations were carried out similarly to paragraph 2, only TM was sprayed from three sprayers.

Пример 5. Получение препрега - однонаправленной армированной ленты на основе базальтовой ленты и полимерной матрицы полиамид (ПА-12).Example 5. Obtaining a prepreg - a unidirectional reinforced tape based on a basalt tape and a polyamide (PA-12) polymer matrix.

Согласно примеру 2, отличается тем, что в качестве термопластичного материала использовался ПА-12. Производилось удаление заводского замасливателя на основе диамидформальдегидной смолы при температуре 250°С в течение 1 мин и нанесение специального аппретирующего состава (АГМ-9) для наилучшего взаимодействия волокнистого наполнителя и полимерной матрицы. УВ с нанесенным ТМ нагревали до 220°С ± 1°С в течение 60 секунд. Каландры разогревали до 220°С ± 0,5°С.According to example 2, it differs in that PA-12 was used as a thermoplastic material. The factory lubricant based on diamide-formaldehyde resin was removed at a temperature of 250°C for 1 min and a special sizing composition (AGM-9) was applied for the best interaction between the fibrous filler and the polymer matrix. The CM coated with HM was heated to 220°C ± 1°C for 60 seconds. The calenders were heated to 220°C ± 0.5°C.

Пример 6. Получение препрега - однонаправленной армированной ленты на основе углеродной ленты и полимерной матрицы полиэфирэфиркетон (ПЭЭК).Example 6. Obtaining a prepreg - a unidirectional reinforced tape based on a carbon tape and a polyetheretherketone (PEEK) polymer matrix.

Согласно примеру 1, отличается тем, что в качестве термопластичного материала использовался ПЭЭК марки РЕЕК-1000, УВ с нанесенным ТМ нагревали до 380°С ± 1°С в течение 60 секунд. Каландры разогревали до 380°С ± 0,5°С.According to example 1, it differs in that PEEK brand PEEK-1000 was used as a thermoplastic material, HC coated with TM was heated to 380°C ± 1°C for 60 seconds. The calenders were heated to 380°C ± 0.5°C.

Пример 7. Получение препрега - двунаправленного армированного волокна на основе органической ткани и полимерной матрицы ПФС.Example 7. Obtaining a prepreg - a bidirectional reinforced fiber based on an organic fabric and a PPS polymer matrix.

Согласно примеру 1, отличается тем, что в качестве волокнистого материала применена арамидная ткань марки СВМ, в качестве термопластичного материала - ПФС. Волокно нагревали до 250°С ± 1°С в течение 60 секунд, вал не заземляли, УВ с нанесенным ТМ нагревали до 315°С ± 1°С в течение 60 секунд. Каландры разогревали до 315°С ± 0,5°С.According to example 1, it differs in that aramid fabric of the SVM brand is used as a fibrous material, and PPS is used as a thermoplastic material. The fiber was heated to 250°C ± 1°C for 60 seconds, the shaft was not grounded, the CF with the deposited HM was heated to 315°C ± 1°C for 60 seconds. The calenders were heated to 315°C ± 0.5°C.

В результате получены препреги с физико-механическими характеристиками, приведенными в таблице 2.As a result, prepregs with physical and mechanical characteristics are given in Table 2.

Эффективность работы аппретирующего состава оценивали на материале, полученном в примере 5 по величине адгезионной прочности между волокном и полимером методом висячей капли (7) (P.J. Herrera-Franco, L.Т. Drzal. Comparison of methods for the measurement of fibre/matrix adhesion in composites // Composites, 1992, Vol. 23, No. 1.), данные приведены в таблице 3.The effectiveness of the sizing composition was evaluated on the material obtained in example 5 in terms of the adhesive strength between the fiber and the polymer by the hanging drop method (7) (P.J. Herrera-Franco, L.T. Drzal. Comparison of methods for the measurement of fiber/matrix adhesion in composites // Composites, 1992, Vol. 23, No. 1.), data are given in Table 3.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Таким образом, реализация метода получения по предлагаемому способу обеспечивает получение термопластичных препрегов предполагает использование универсального способа направленного аэрозольного напыления термопластичных полимерных связующих на широкий спектр армирующих волокнистых материалов с возможностью предварительного удаления штатного замасливателя и нанесения необходимого аппрета, причем гранулометрический состав порошка термопластичного полимерного связующего может варьироваться в широких пределах. Способ позволяет получить препреги с высокими относительно известного уровня техники физико-механическими свойствами (прочность при растяжении до 1172 МПа) при равномерном распределении волокон в плоскости ленты.Thus, the implementation of the production method according to the proposed method provides for the production of thermoplastic prepregs involves the use of a universal method of directional aerosol spraying of thermoplastic polymer binders on a wide range of reinforcing fibrous materials with the possibility of preliminary removal of a regular lubricant and application of the required sizing agent, and the granulometric composition of the thermoplastic polymer binder powder can vary in wide limits. The method makes it possible to obtain prepregs with high physical and mechanical properties relative to the prior art (tensile strength up to 1172 MPa) with a uniform distribution of fibers in the plane of the tape.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU 2556109, Опубликовано 10.07.2015, МПК C08J 5/10.1. Patent RU 2556109, Published on 07/10/2015, IPC C08J 5/10.

2. Патент NZ №204971 А, Опубликовано 09.10.1986, МПК C08J 5/042, В29В 15/122, C08J 3/18, C08K 5/0016, B29B 15/14, В29С 70/52, B29K 2105/0094.2. Patent NZ No. 204971 A, Published 09.10.1986, IPC C08J 5/042, B29B 15/122, C08J 3/18, C08K 5/0016, B29B 15/14, B29C 70/52, B29K 2105/0094.

3. Патент WO №2015121583, Опубликовано 20.08.2015, МПК В29В 15/12, В29С 70/50, B29K 101/12.3. Patent WO No. 2015121583, Published on August 20, 2015, IPC B29B 15/12, B29C 70/50, B29K 101/12.

4. Патент WO 2018115737, Опубликовано 28.06.2018, МПК В29В 15/12, B29K 101/12.4. Patent WO 2018115737, Published on June 28, 2018, IPC B29B 15/12, B29K 101/12.

5. Патент RU №2703213 Опубликовано 15.10.2019 Бюл. №29, МПК В29В 15/12, В29С 70/08.5. Patent RU No. 2703213 Published on 10/15/2019 Bull. No. 29, IPC V29V 15/12, V29S 70/08.

6. Khandelwal S., Rhee K.Y. Recent advances in basalt-fiber-reinforced composites: Tailoring the fiber-matrix interface // Composites Part B: Engineering. - 2020. - T. 192. - C. 108011.6. Khandelwal S., Rhee K.Y. Recent advances in basalt-fiber-reinforced composites: Tailoring the fiber-matrix interface // Composites Part B: Engineering. - 2020. - T. 192. - C. 108011.

7. P.J. Herrera-Franco, L.T. Drzal. Comparison of methods for the measurement of fibre/matrix adhesion in composites // Composites, 1992, Vol. 23, No. 1.7.P.J. Herrera-Franco, L.T. Drzal. Comparison of methods for the measurement of fiber/matrix adhesion in composites // Composites, 1992, Vol. 23, no. 1.

Claims (3)

1. Способ получения термопластичного препрега нанесением на армирующий волокнистый материал термопластичного полимерного связующего методом направленного аэрозольного напыления, включающий предварительное удаление влаги и замасливателя, нанесение аппрета на поверхность армирующего волокнистого материала, регуляцию натяжения волокнистого материала, осаждение на армирующий волокнистый материал термопластичного полимерного связующего в виде порошка с помощью одного или нескольких распылителей для направленного аэрозольного напыления, каландрирование армирующего волокнистого материала, пропитанного термопластичным полимерным связующим при температуре от температуры стеклования до температуры плавления полимера, отличающийся тем, что армирующий волокнистый материал представляет собой одно- или двунаправленный волокнистый материал из углеродных, или базальтовых, или арамидных волокон, электропроводящий или диэлектрический, без проведения операций металлизации или нанесения проводящего порошка, а порошок термопластичного полимерного связующего – полиэфирэфиркетон, или полифенилсульфид, или полиамид.1. A method for producing a thermoplastic prepreg by applying a thermoplastic polymeric binder to a reinforcing fibrous material by directional aerosol spraying, including preliminary removal of moisture and a lubricant, applying a sizing to the surface of a reinforcing fibrous material, regulating the tension of the fibrous material, depositing a thermoplastic polymeric binder in the form of a powder on the reinforcing fibrous material using one or more nozzles for directional aerosol spraying, calendering of a reinforcing fibrous material impregnated with a thermoplastic polymer binder at a temperature from the glass transition temperature to the melting temperature of the polymer, characterized in that the reinforcing fibrous material is a unidirectional or bidirectional fibrous material made of carbon or basalt , or aramid fibers, electrically conductive or dielectric, without carrying out metallization operations or applying a conductive powder, and the powder of a thermoplastic polymer binder is polyether ether ketone, or polyphenyl sulfide, or polyamide. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае электропроводящего армирующего волокнистого материала напыление осуществляют трибо- или электростатическим направленным аэрозольным напылением, а в случае диэлектрика направленным аэрозольным напылением.2. The method according to claim 1, characterized in that in the case of an electrically conductive reinforcing fibrous material, the deposition is carried out by tribo- or electrostatic directional aerosol deposition, and in the case of a dielectric, directional aerosol deposition. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удаление замасливателя и влаги с поверхности волокнистого наполнителя происходит в одну стадию.3. The method according to p. 1, characterized in that the removal of the lubricant and moisture from the surface of the fibrous filler occurs in one stage.
RU2021135341A 2021-12-02 Method for producing thermoplastic prepregs by applying thermoplastic polymeric binder to reinforcing fibrous materials using directional aerosol spraying RU2795194C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795194C1 true RU2795194C1 (en) 2023-05-02

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2315784C1 (en) * 2006-03-31 2008-01-27 Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения (ИПХФ РАН) Thermoplastic reinforced composite materials and methods for preparing the same
RU2398808C2 (en) * 2008-10-16 2010-09-10 Светлана Орестовна Полякова Composition for making electroconductive protective-decorative coating of dielectric material
EP3101058A3 (en) * 2015-05-14 2017-03-15 Johns Manville Flexible thermoplastic prepregs
RU2703213C2 (en) * 2014-10-24 2019-10-15 Порше Эндюстри Strands coated with powder by electrostatic method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2315784C1 (en) * 2006-03-31 2008-01-27 Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения (ИПХФ РАН) Thermoplastic reinforced composite materials and methods for preparing the same
RU2398808C2 (en) * 2008-10-16 2010-09-10 Светлана Орестовна Полякова Composition for making electroconductive protective-decorative coating of dielectric material
RU2703213C2 (en) * 2014-10-24 2019-10-15 Порше Эндюстри Strands coated with powder by electrostatic method
EP3101058A3 (en) * 2015-05-14 2017-03-15 Johns Manville Flexible thermoplastic prepregs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кузьмин К. Л. Влияние химического состава и поверхностной модификации на механические свойства алюмосиликатных волокон. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. хим. наук, Москва, 2017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198281A (en) Non-woven flexible multiply towpreg fabric
US5296064A (en) Flexible multiply towpreg tape from powder fusion coated towpreg and method for production thereof
US5094883A (en) Flexible multiply towpreg and method of production therefor
US5171630A (en) Flexible multiply towpreg
KR101909362B1 (en) Method of producing a fibrous material pre-impregnated with thermoplastic polymer in a fluid bed
EP0814916B1 (en) Flexible low bulk pre-impregnated tow
JP7123052B2 (en) Method for producing fibrous material pre-impregnated with thermoplastic polymer in powder form
KR101909363B1 (en) Method of manufacturing a fibrous material preimpregnated with thermoplastic polymer using an aqueous dispersion of polymer
RU2640553C2 (en) Composite reinforcing yarn, prepreg, tape for 3d printing and installation for their production
US5302419A (en) Towpregs from recycled plastics by powder fusion coating and method of production therefor
CN106163755B (en) Method for preparing a fibrous material pre-impregnated with a thermoplastic polymer by means of a supercritical gas
KR20190095291A (en) Process for preparing fibrous material preimpregnated with thermoplastic polymer in dry powder form
KR20190095293A (en) Method for producing fibrous material preimpregnated with thermoplastic polymer by spraying
CN109641372B (en) Method for treating fibres, apparatus for treating fibres and belt made of treated fibres thus obtained
RU2795194C1 (en) Method for producing thermoplastic prepregs by applying thermoplastic polymeric binder to reinforcing fibrous materials using directional aerosol spraying
Miller et al. Impregnation techniques for thermoplastic matrix composites
US5360661A (en) Towpregs from recycled plastics by powder fusion coating
Wagner et al. On‐line consolidation of thermoplastic towpreg composites in filament winding
CN114474484A (en) Method and equipment for manufacturing resin in-situ coated fiber precursor and application thereof
CA2312467C (en) Flexible low bulk pre-impregnated tow
JP2005255927A (en) Thermoplastic resin prepreg and its manufacturing process
RU2816084C1 (en) Carbon fibre-reinforced plastic based on polyphenylene sulphide binder and method for production thereof (versions)
Lengsfeld et al. Prepreg technology
Muzzy et al. Flexible multiply towpreg and method of production therefor
Muzzy et al. Flexible multiply towpreg