RU2803746C2 - Method for obtaining dressed carbon fibers and polymer composite - Google Patents
Method for obtaining dressed carbon fibers and polymer composite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2803746C2 RU2803746C2 RU2022104161A RU2022104161A RU2803746C2 RU 2803746 C2 RU2803746 C2 RU 2803746C2 RU 2022104161 A RU2022104161 A RU 2022104161A RU 2022104161 A RU2022104161 A RU 2022104161A RU 2803746 C2 RU2803746 C2 RU 2803746C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- carbon fiber
- bis
- carbon
- peek
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения аппретированных углеродных волокон и полимерным композитам с неорганическими, в частности, углеродными волокнами в качестве наполнителей, и может быть использовано для производства конструкционных изделий специального назначения в аддитивных технологиях. The invention relates to a method for producing finished carbon fibers and polymer composites with inorganic, in particular carbon fibers, as fillers, and can be used for the production of special-purpose structural products in additive technologies.
Одним из путей повышения эксплуатационных характеристик полиэфиримидных углеволокнистых композитов является аппретирование поверхности углеродного волокна, позволяющего модифицировать структуру межфазного слоя и увеличить межмолекулярные адгезионные взаимодействия на границе раздела фаз полимер-наполнитель. One of the ways to improve the performance characteristics of polyetherimide carbon fiber composites is to finish the surface of the carbon fiber, which makes it possible to modify the structure of the interfacial layer and increase intermolecular adhesive interactions at the polymer-filler interface.
Из уровня техники известны различные виды аппретирующих добавок, используемых при создании полимерного композиционного материала. Так патент на изобретение RU 2057767 описывает полимерный композиционный материал, включающий в себя полисульфоновую матрицу и углеродные волокна, причем углеродные волокна содержат на поверхности в качестве аппретирующего слоя сополимер, состоящий из звеньев метакриловой кислоты, диэтиленгликоля и бензосульфокислоты в молярном соотношении от 49,5:49,5:1 до 49: 49: 2 в количестве 0,52 - 5,0% от массы волокна при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродные армирующие волокна, содержащие сополимер, 25 - 75; полисульфоновая матрица остальное. Как утверждают авторы изобретения, использование в качестве аппретирующего слоя указанного сополимера позволяет в 1,8 - 2,2 раза повысить межслоевую прочность при сдвиге полисульфоновых углепластиков. Основным недостатком предлагаемого решения является использование водной среды для нанесения на углеродную ленту смеси мономеров. Так как углеродные волокна и ленты являются гидрофобными, добиться равномерного распределения водного раствора смеси мономеров сложно. В результате полимеризации также возможна неполная конверсия мономеров, что может привести к образованию и выделению воды на других этапах получения полимерного композита, что приведет к образованию пор и снижению прочностных характеристик. Наличие в водной среде бензолсульфокислоты может также приводить к накоплению ионов, что может ухудшить диэлектрические свойства.Various types of sizing additives used in the creation of polymer composite materials are known from the prior art. Thus, the patent for the invention RU 2057767 describes a polymer composite material that includes a polysulfone matrix and carbon fibers, and the carbon fibers contain on the surface as a sizing layer a copolymer consisting of units of methacrylic acid, diethylene glycol and benzosulfonic acid in a molar ratio of 49.5:49 ,5:1 to 49:49:2 in an amount of 0.52 - 5.0% by weight of the fiber with the following ratio of components, wt.%: carbon reinforcing fibers containing a copolymer, 25 - 75; polysulfone matrix the rest. According to the authors of the invention, the use of the specified copolymer as a sizing layer makes it possible to increase the interlayer shear strength of polysulfone carbon plastics by 1.8 - 2.2 times. The main disadvantage of the proposed solution is the use of an aqueous medium to apply a mixture of monomers to the carbon tape. Since carbon fibers and tapes are hydrophobic, it is difficult to achieve uniform distribution of the aqueous solution of the monomer mixture. As a result of polymerization, incomplete conversion of monomers is also possible, which can lead to the formation and release of water at other stages of obtaining a polymer composite, which will lead to the formation of pores and a decrease in strength characteristics. The presence of benzenesulfonic acid in an aqueous environment can also lead to the accumulation of ions, which can deteriorate dielectric properties.
Известны полимерные композиции по патенту РФ № 2201423, полученные на основе полимерного связующего (аппрет) и стеклоткани или углеродного наполнителя. Предварительно получают УВязующее - олигомер путем взаимодействия тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты и ароматического бис-о-цианамина при температуре 170-180°С. связующее получают в порошкообразном виде. Основным недостатком приведенного решения является сложность процесса синтеза связующего. Неполная степень превращения мономеров во время синтеза может привести к выделению побочных низкомолекулярных продуктов реакции при совмещении связующего с наполнителем при повышенной температуре, а, следовательно, к образованию пустот в композиционном материале, что будет приводить к ухудшению прочностных характеристик материала. Кроме того, порошкообразные аппреты могут недостаточно равномерно покрывать поверхность наполнителя.There are known polymer compositions according to RF patent No. 2201423, obtained on the basis of a polymer binder (sizing agent) and fiberglass or carbon filler. A binder, an oligomer, is first prepared by reacting aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile and aromatic bis-o-cyanamine at a temperature of 170-180°C. The binder is obtained in powder form. The main disadvantage of the above solution is the complexity of the binder synthesis process. An incomplete degree of conversion of monomers during synthesis can lead to the release of by-products of low molecular weight reaction when combining a binder with a filler at elevated temperatures, and, consequently, to the formation of voids in the composite material, which will lead to a deterioration in the strength characteristics of the material. In addition, powdered sizing agents may not cover the surface of the filler evenly enough.
Известны полиэфиримидные композиты по патенту США № 4049613. Для увеличения смачиваемости углеродного волокна полимерной матрицей, в патенте предлагается выдерживать наполнитель в горячей азотной кислоте в течение трех суток, что в технологическом и экономическом плане невыгодны.Polyetherimide composites are known according to US patent No. 4049613. To increase the wettability of carbon fiber by the polymer matrix, the patent proposes keeping the filler in hot nitric acid for three days, which is technologically and economically unprofitable.
В следующей работе - по патенту РФ № 2054015 «Способ аппретирования углеродного волокна для производства полисульфонового углепластика», предложено смешение с растворителем блоксополимера, состоящего из звеньев бисметакрилоилоксидиэтиленгликольфталата и бисметакрилоилокси-триэтиленгликольфталата, пропитку углеродного наполнителя с последующей сушкой для удаления растворителя и полимеризации пленки аппрета на волокне, отличающийся тем, что смешение осуществляют в воде с одновременным воздействием ультразвукового излучения при частоте от 15 до 44 кГц и длительности воздействия от 5 до 14 минут. Недостатками способа являются использование водных растворов блоксополимеров для смачивания гидрофобных поверхностей углеродного волокна и необходимость дальнейшей полимеризации на поверхности наполнителя. Следствием может быть неравномерное смачивание наполнителя, а, следовательно, ухудшение свойств получаемого углепластика.In the following work, according to RF patent No. 2054015 “Method of sizing carbon fiber for the production of polysulfone carbon fiber plastic,” it is proposed to mix a block copolymer consisting of units of bismethacryloyloxydiethylene glycol phthalate and bismethacryloyloxy-triethylene glycol phthalate with a solvent, impregnation of the carbon filler with subsequent drying to remove the solvent and polymerization of sizing film on fiber , characterized in that mixing is carried out in water with simultaneous exposure to ultrasonic radiation at a frequency of 15 to 44 kHz and duration of exposure from 5 to 14 minutes. The disadvantages of this method are the use of aqueous solutions of block copolymers to wet the hydrophobic surfaces of carbon fiber and the need for further polymerization on the surface of the filler. The consequence may be uneven wetting of the filler, and, consequently, deterioration of the properties of the resulting carbon fiber reinforced plastic.
Наиболее близким аналогом выступает способ аппретирования углеродного волокна по патенту РФ № 2712612 «Способ получения аппретированных углеродных волокон и композиционные материалы на их основе». Недостатком решения можно считать относительно невысокие значения прочности при растяжении полимерных композитов.The closest analogue is the method of finishing carbon fiber according to RF patent No. 2712612 “Method for producing finished carbon fibers and composite materials based on them.” The disadvantage of the solution can be considered the relatively low values of tensile strength of polymer composites.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа получения аппретированных углеродных волокон и получении полимерных композитов с улучшенными значениями прочности при растяжении на основе матричного полимера полиэфиримида (ПЭИ), армированного аппретированным углеродным волокном (углеволокном, УВ) в качестве наполнителя. The objective of the present invention is to develop a method for producing coated carbon fibers and obtaining polymer composites with improved tensile strength values based on a matrix polymer polyetherimide (PEI) reinforced with coated carbon fiber (carbon fiber, CF) as a filler.
Поставленная задача достигается тем, что полиэфиримидные композиты, наполненные углеродным наполнителем, получаются предварительной обработкой углеродного волокна аппретирующим составом – смесью полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) на основе бис(4-гидроксифенил)пропана и бис(4-фторфенил)фенилкетона формулы: This task is achieved by the fact that polyetherimide composites filled with carbon filler are obtained by pre-treating the carbon fiber with a sizing composition - a mixture of polyetheretherketone (PEEK) based on bis(4-hydroxyphenyl)propane and bis(4-fluorophenyl)phenylketone of the formula:
и бис(4-аминофенил)пропана (АФП). and bis(4-aminophenyl)propane (AFP).
Матричный полимер - полиэфиримид (ПЭИ) марки ULTEM-1010, является продуктом поликонденсации 1,3-диаминобензола и диангидрида 2,2'-бис[4(3,4-дикарбоксифенокси)фенил]-пропана формулы: The matrix polymer is polyetherimide (PEI) brand ULTEM-1010, is a polycondensation product of 1,3-diaminobenzene and 2,2'-bis[4(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-propane dianhydride of the formula:
с приведенной вязкостью 0,61 дл/г, измеренной для 0,5 %-го раствора в хлороформе with a reduced viscosity of 0.61 dl/g, measured for a 0.5% solution in chloroform
При этом берут следующие соотношения (масс. %) компонентов в наполнителе (Углеродное волокно + ПЭЭК + АФП):In this case, the following ratios (wt.%) of the components in the filler (Carbon fiber + PEEK + AFP) are taken:
Количество аппретирующего состава к углеродному волокну соответствует 4,0%. Количество аппретированного углеродного волокна в полимерном композите составляет 20 масс. %. Обработка таким аппретирующим составом повышает смачиваемость углеродного волокна матричным полиэфиримидом, позволяет многократно проводить при необходимости термообработку получаемого изделия без изменения свойств аппретирующего состава. The amount of sizing composition for carbon fiber corresponds to 4.0%. The amount of finished carbon fiber in the polymer composite is 20 wt. %. Treatment with such a sizing composition increases the wettability of carbon fiber by the matrix polyetherimide and allows repeated heat treatment of the resulting product, if necessary, without changing the properties of the sizing composition.
Аппретированные волокна получают путем обработки углеродного волокна аппретирующим составом в ультразвуковой ванне CD-4820 с рабочей частотой 46 кГц. Композиционные материалы по настоящему изобретению получают путем предварительного смешения полимерной матрицы и аппретированного углеволокна с использованием высокоскоростного гомогенизатора Multi function disintegrator VLM-40B. Затем полимерная смесь подвергается экструзии с использованием лабораторного двухшнекового экструдера с тремя зонами нагрева при температурных режимах переработки 200 оС, 315 оС, 355 оС. Использованы стеклянное волокно марки RK-306 (IFI Technical Production), бис(4-аминофенил)-пропан и хлороформ, марки «ХЧ».Finished fibers are produced by treating carbon fiber with a sizing composition in an ultrasonic bath CD-4820 with an operating frequency of 46 kHz. The composite materials of the present invention are prepared by pre-mixing the polymer matrix and finished carbon fiber using a high-speed Multi function disintegrator VLM-40B homogenizer. Then the polymer mixture is extruded using a laboratory twin-screw extruder with three heating zones at processing temperatures of 200 o C, 315 o C, 355 o C. Glass fiber grade RK-306 (IFI Technical Production), bis(4-aminophenyl)- propane and chloroform, grade "chemical grade".
Ниже представленные примеры, иллюстрирующие способ получения аппретированных углеродных волокон с использованием аппретирующего состава. Below are examples illustrating a method for producing sizing carbon fibers using a sizing composition.
Пример 1. Получение аппретированного УВ с 3,5 масс. % ПЭЭК и 0,5 масс. % АФП. Example 1. Preparation of finished hydrocarbon with 3.5 wt. % PEEK and 0.5 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,875 г (3,5 масс. %) ПЭЭК и 0,125 г (0,5 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 40 °С - 2 мин.; 50 °С - 2 мин.; 60 °С - 2 мин.; 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt.%) CF with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.875 g (3.5 wt.%) PEEK and 0.125 g (0.5 wt.%) AFP in 140 is added. ml chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off chloroform according to the following mode: 40 °C - 2 minutes; 50 °C - 2 min.; 60 °C - 2 min.; 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Пример 2. Получение аппретированного УВ с 3,4 масс. % ПЭЭК и 0,6 масс. % АФП. Example 2. Preparation of finished hydrocarbon with 3.4 wt. % PEEK and 0.6 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,85 г (3,4 масс. %) ПЭЭК и 0,15 г (0,6 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 40 °С - 2 мин.; 50 °С - 2 мин.; 60 °С - 2 мин.; 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt%) of carbon fiber with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.85 g (3.4 wt%) of PEEK and 0.15 g (0.6 wt%) is added. ) AFP in 140 ml of chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off chloroform according to the following mode: 40 °C - 2 minutes; 50 °C - 2 min.; 60 °C - 2 min.; 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Пример 3. Получение аппретированного УВ с 3,3 масс. % ПЭЭК и 0,7 масс. % АФП. Example 3. Preparation of finished hydrocarbon with 3.3 wt. % PEEK and 0.7 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,825 г (3,3 масс. %) ПЭЭК и 0,175 г (0,7 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 40 °С - 2 мин.; 50 °С - 2 мин.; 60 °С - 2 мин.; 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt%) of carbon fiber with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.825 g (3.3 wt%) of PEEK and 0.175 g (0.7 wt%) of AFP in 140 is added. ml chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off chloroform according to the following mode: 40 °C - 2 minutes; 50 °C - 2 min.; 60 °C - 2 min.; 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Пример 4. Получение аппретированного УВ с 3,2 масс. % ПЭЭК и 0,8 масс. % АФП. Example 4. Preparation of finished hydrocarbon with 3.2 wt. % PEEK and 0.8 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,8 г (3,2 масс. %) ПЭЭК и 0,2 г (0,8 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt %) of CF with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.8 g (3.2 wt %) of PEEK and 0.2 g (0.8 wt %) is added ) AFP in 140 ml of chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off the chloroform according to the following mode: 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Пример 5. Получение аппретированного УВ с 3,1 масс. % ПЭЭК и 0,9 масс. % АФП. Example 5. Preparation of finished hydrocarbon with 3.1 wt. % PEEK and 0.9 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,775 г (3,1 масс. %) ПЭЭК и 0,225 г (0,9 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 40 °С - 2 мин.; 50 °С - 2 мин.; 60 °С - 2 мин.; 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt %) of CF with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.775 g (3.1 wt %) of PEEK and 0.225 g (0.9 wt %) of AFP in 140 is added. ml chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off chloroform according to the following mode: 40 °C - 2 minutes; 50 °C - 2 min.; 60 °C - 2 min.; 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Пример 6. Получение аппретированного УВ с 3,0 масс. % ПЭЭК и 1,0 масс. % АФП. Example 6. Preparation of finished hydrocarbon with 3.0 wt. % PEEK and 1.0 wt. % AFP.
В трехгорловую реакционную колбу помещают 24 г (96 масс. %) УВ с длиной волокон 3 мм и приливают раствор, полученный растворением 0,75 г (3,0 масс. %) ПЭЭК и 0,25 г (1,0 масс. %) АФП в 140 мл хлороформа (0,48%-й раствор). Колбу помещают в водяную баню ультразвуковой ванны при температуре 20 °С, включают ультразвук и выдерживают 3 минуты. После этого, в колбу помещают мешалку, подсоединяют прямой холодильник, включают подачу газообразного азота. Включают мешалку, подачу азота и проводят нагревание содержимого колбы и отгонку хлороформа по режиму: 40 °С - 2 мин.; 50 °С - 2 мин.; 60 °С - 2 мин.; 64 °С - 2 мин.24 g (96 wt%) of carbon fiber with a fiber length of 3 mm is placed in a three-neck reaction flask and a solution obtained by dissolving 0.75 g (3.0 wt%) of PEEK and 0.25 g (1.0 wt%) is added. ) AFP in 140 ml of chloroform (0.48% solution). The flask is placed in a water bath of an ultrasonic bath at a temperature of 20 °C, the ultrasound is turned on and held for 3 minutes. After this, a stirrer is placed in the flask, a direct refrigerator is connected, and the supply of nitrogen gas is turned on. Turn on the stirrer and nitrogen supply and heat the contents of the flask and distill off chloroform according to the following mode: 40 °C - 2 minutes; 50 °C - 2 min.; 60 °C - 2 min.; 64 °C - 2 min.
Аппретированное волокно сушат в сушильном шкафу под вакуумом при 68-69 оС 2 часа.The dressed fiber is dried in a drying cabinet under vacuum at 68-69 o C for 2 hours.
Из аппретированных УВ и ПЭИ получены композиционные материалы, содержащие 20 масс. % аппретированных смесью ПЭЭК и АФП углеволокон.Composite materials containing 20 wt. were obtained from finished CF and PEI. % of carbon fibers coated with a mixture of PEEK and AFP.
В таблице 1 представлены составы, а также модули упругости и прочности при растяжении композитов, содержащих аппретированные УВ, по примерам 1-6. Table 1 presents the compositions, as well as the moduli of elasticity and tensile strength of composites containing finished carbon fibers according to examples 1-6.
Таблица 1Table 1
где Ераст - модуль упругости при растяжении, σразр - предел прочности при разрыве.where E grow is the tensile modulus of elasticity, σ break is the tensile strength.
Как видно из приведенных данных, полимерные композиты с аппретированными углеродными волокнами, (№ 1-6), проявляют более высокие значения модуля упругости и прочности при разрыве по сравнению с композитом, содержащим неаппретированное углеродное волокно.As can be seen from the data presented, polymer composites with coated carbon fibers (No. 1-6) exhibit higher values of elastic modulus and tensile strength compared to a composite containing unfinished carbon fiber.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении модуля упругости и прочности при разрыве создаваемого полимерного композита за счет введения аппретирующего состава – полиэфирэфиркетона и бис(4-аминофенил)пропана, который повышает смачиваемость наполнителя и увеличивает граничные взаимодействия между наполнителем и полиэфиримидной матрицей.The technical result of the proposed invention is to improve the elastic modulus and tensile strength of the created polymer composite due to the introduction of a sizing composition - polyetheretherketone and bis(4-aminophenyl)propane, which increases the wettability of the filler and increases the boundary interactions between the filler and the polyetherimide matrix.
Claims (4)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022104161A RU2022104161A (en) | 2023-08-18 |
RU2803746C2 true RU2803746C2 (en) | 2023-09-19 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049613A (en) * | 1976-09-07 | 1977-09-20 | General Electric Company | Polyetherimide composites |
RU2054015C1 (en) * | 1994-04-28 | 1996-02-10 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Process for finishing carbon fiber for manufacture of polysulfonic carbon plastic material |
RU2057767C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-04-10 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Polymeric composite material |
RU2201423C2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof |
RU2712612C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method for producing coated carbon fibers and composite materials based thereon |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049613A (en) * | 1976-09-07 | 1977-09-20 | General Electric Company | Polyetherimide composites |
RU2057767C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-04-10 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Polymeric composite material |
RU2054015C1 (en) * | 1994-04-28 | 1996-02-10 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Process for finishing carbon fiber for manufacture of polysulfonic carbon plastic material |
RU2201423C2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof |
RU2712612C1 (en) * | 2019-05-16 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method for producing coated carbon fibers and composite materials based thereon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2744893C1 (en) | Polymer carbon fiber composition and method for its production | |
RU2712612C1 (en) | Method for producing coated carbon fibers and composite materials based thereon | |
RU2803746C2 (en) | Method for obtaining dressed carbon fibers and polymer composite | |
RU2816456C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibres and polymer compositions based on them | |
RU2804162C1 (en) | Method for producing finished carbon fibres and polyetherimide-carbon fibre composition | |
RU2811291C1 (en) | Method for producing finished carbon fibre and a polymer composite based on it | |
RU2816425C1 (en) | Method for obtaining sized carbon fibre and polymer composite based on it | |
RU2811293C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibers and composite material | |
RU2798036C1 (en) | Method for obtaining sized carbon fibers and polyesterimide composites | |
RU2796835C1 (en) | Method for obtaining dressed carbon fibres and polyesterimide composites based on them | |
RU2793864C1 (en) | Carbon fibre polyesteretherketone composite and method for its production | |
RU2803603C2 (en) | Method for obtaining finished carbon fibres and polymer compositions based on them | |
RU2804164C1 (en) | Method for obtaining dressed carbon fibres and reinforced polymer composition | |
RU2793913C1 (en) | Dressed carbon fiber and polyesteretherketone composite based on it | |
RU2793866C1 (en) | Method for obtaining dressed carbon fibres and polyesterimide composite | |
RU2811391C1 (en) | Method for producing coated carbon fibers and polyether ether ketone compositions | |
RU2793890C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibre and polyether ether ketone composite based on it | |
RU2811422C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fiber and polyether ether ketone composite | |
RU2811393C1 (en) | Method for producing sizing carbon fibers and polyether ether ketone compositions | |
RU2796405C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibres and a polyesterimide composite filled with them | |
RU2802447C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibres and composites based on them | |
RU2793888C1 (en) | Polymer composite material based on polyetheretherketone and carbon fiber and a method for its production | |
RU2798032C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibers and polyesterimide composite material | |
RU2811385C1 (en) | Method for producing finished carbon fibers and polymer composites based on them | |
RU2802624C1 (en) | Method for obtaining finished carbon fibres and polyether ether ketone composite materials based on them |