RU2815005C1 - Способ обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими - Google Patents
Способ обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815005C1 RU2815005C1 RU2023112800A RU2023112800A RU2815005C1 RU 2815005 C1 RU2815005 C1 RU 2815005C1 RU 2023112800 A RU2023112800 A RU 2023112800A RU 2023112800 A RU2023112800 A RU 2023112800A RU 2815005 C1 RU2815005 C1 RU 2815005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- chloroform
- sizing
- fibre
- mass ratio
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 title abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title abstract 6
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims abstract description 62
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 12
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 39
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 39
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 229920004747 ULTEM® 1000 Polymers 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfoxide Natural products CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 4-Aminophenyl ether Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1 HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- -1 phenolic ester Chemical class 0.000 description 2
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNIBAJHMJGXVHL-UHFFFAOYSA-N 3-phenylbenzene-1,2,4,5-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C(O)=O)C(C=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O UNIBAJHMJGXVHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- XQIJIALOJPIKGX-UHFFFAOYSA-N naphthalene 1,2-oxide Chemical compound C1=CC=C2C3OC3C=CC2=C1 XQIJIALOJPIKGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOBFTMLCEYUAQC-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(C(O)=O)C=C2C=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC2=C1 DOBFTMLCEYUAQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N phthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006391 phthalonitrile polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M sodium thiocyanate Chemical compound [Na+].[S-]C#N VGTPCRGMBIAPIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способам обработки углеродного волокна высокотемпературными аппретирующими составами и может быть использовано для получения углеродного волокна с улучшенными физико-механическими свойствами и композиционных материалов на его основе, которые могут быть использованы в различных областях промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур. Применение предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат: повышение прочности адгезионного соединения волокно-матрица и улучшение технологических характеристик волокна. Предложен способ обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими, включающий получение аппретирующего состава путем подготовки растворов полиэфиримида в хлороформе в массовом соотношении 1:(4-6) и полиамидокислоты в хлороформе в массовом соотношении 1:(13-20), объединение раствора, используя механический гомогенизатор, в течение 25-30 мин, прибавляя к раствору 0,35-0,40 мас.% пеногасителя и 0,85-1,30 мас.% смеси анионного и неионогенного ПАВ в массовом соотношении (8-11):1, добавление воды в массовом соотношении полиэфиримид : вода, равном 1:(10-13), перенос в ультразвуковой гомогенизатор, в котором выдерживают в течение 11-15 мин, варьируя высокочастотную мощность следующей последовательностью: не менее 5 мин при 160 Вт, охлаждением до 20°С, паузой не менее 5 мин, повторной обработкой при 240 Вт не менее 1 мин, остановкой не менее 2 мин, обработкой в течение 1 мин при 320 Вт и 2 мин обработкой при 40 Вт, затем перенос в круглодонную колбу, с отгонкой хлороформа на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500-530 мбар и температуре 38-40°С, с последующим разбавлением полученной суспензии водой до необходимой концентрации, и аппретирование углеродного волокна полученной суспензией, непрерывно воздействуя на аппрет и обрабатываемое волокно ультразвуком, при этом раствор полиамидокислоты готовят, растворяя эквимолярные количества не содержащего алифатические фрагменты диангидрида ароматической карбоновой кислоты и ароматического диамина в хлороформе и выдерживая полученный раствор полиамидокислоты не менее 8 часов. Технический результат: повышение прочности адгезионного соединения волокно-матрица и улучшение технологических характеристик волокна. 2 ил., 4 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к способам обработки углеродного волокна высокотемпературными аппретирующими составами и может быть использовано для получения углеродного волокна с улучшенными физико-механическими свойствами и композиционных материалов на его основе, которые могут быть использованы в различных областях промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур.
Уровень техники
Углеродное волокно (УВ) широко применяется в качестве армирующего материала в композитах. Так как УВ хрупкое, при механическом воздействии, возникающем в ходе технологических процессов, возможны излом и пушение филаментов (RU 2670868, МПК D06M 15/00, D06M 23/10, D06M 101/00, 25.10.2018).
Кроме того, изначально поверхность волокна неполярна, тогда как полимерная матрица композиционного материала обычно проявляет полярный характер. Поэтому прочность межфазных связей между УВ и матрицей является низкой, что препятствует достижению идеальных физико-механических свойств композитов.
Снижения хрупкости УВ и получения высокой прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» можно достичь путем специальной поверхностной обработки УВ. Многочисленные методы обработки поверхности УВ, такие, как химическое или электрохимическое окисление, обработка озоном, нанесение полимерного или металлического покрытия и плазменная обработка, используются для увеличения количества поверхностных функциональных групп и межфазной адгезии между УВ и полимерной матрицей (Yao S. S. et al. Recent advances in carbon-fiber-reinforced thermoplastic composites: A review // Composites Part B: Engineering. 2018. V. 142. P.241-250.).
Наиболее технологичным методом поверхностной обработки УВ является метод обработки различными аппретирующими составами. Подбор аппрета основывается на природе полимерной матрицы пропитывающего состава или мономера.
Известен способ аппретирования углеродных волокон с использованием одного или смеси нескольких фталонитрильных мономеров, позволяющий за счет улучшения адгезии аппретированного волокна со связующими получить материал, сохраняющий свои механические свойства при высоких температурах (до 450°С) (RU 2694030, МПК C08J 5/06, C08J 5/24, D06M 13/07, C08L 79/08, C08K 7/02, 08.07.2019).
Известен способ получения аппретированных углеродных волокон, предназначенных для конструкционных полимерных материалов, основанных на аппретировании углеродного волокна путем нанесения аппретирующего состава из раствора с последующей сушкой, отличающийся тем, что аппретирующий состав наносят из раствора с массовой долей 0,4% в органических легколетучих растворителях и проводят ступенчатый подъем температуры с одновременной отгонкой растворителя по режиму: 45°С - 20 мин; 55°С - 20 мин; 65°С - 20 мин; 70°С - 30 мин; 80°С - 30 мин, причем количественное соотношение компонентов соответствует в масс. %: углеродное волокно 97,5; дифенилолпропан 2,46÷2,08; 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол 0,04÷0,42. Изобретение позволяет повысить смачиваемость наполнителя и увеличить взаимодействие между наполнителем и полиэфиримидной матрицей. (RU 2712612, МПК C08J 5/06, 29.01.2020).
Однако при использовании высокотемпературных термопластов для пропитки углеродного волокна возникают сложности с подбором аппретирующего состава. Для полиимидов (ПИ), полиэфиркетона (ПЭЭК) и других высокотемпературных термопластов, функциональные группы, образованные традиционными эпоксисовместимыми аппретирующими составами, не вступают в химическое взаимодействие с этими полимерами и дают низкие значения межфазного сдвига.
Более того, для композитов, образованных полиимидами или ПЭЭК, высокие температуры при производстве или продолжительное использование в условиях высоких температур приводит к деструкции эпоксидной склейки и, следовательно, к ослаблению сцепления волокна с матрицей и образования пустот и расслаивания. Все эти наблюдения подтверждают важность разработок такого аппретирующего состава, который возможно применять в условиях высоких температур для высокотемпературных матриц. С практической точки зрения составы должны быть легки в использовании, нетоксичны и безопасны для окружающей среды.
Одним из подходов получения аппретирующего состава, совместимого с высокотемпературными полимерными матрицами, является изготовление водных дисперсий на основе высокотемпературных термопластов.
Известен способ нанесения проклеивающего состава на углеродное волокно и минимизации образования паров растворителя, включающий стадии: объединения полимера со смешивающимся с водой растворителем с получением проклеивающей композиции, при этом указанный полимер растворяется в указанной проклеивающей композиции, и при этом указанный полимер выбран из: простого полиэфирсульфона, полиэфиркетона, бис-А-эпоксида, бис-Б-эпоксида, сложного феноксиэфира, сложного фенольного эфира, сложного винилового эфира, бисмалеимида (BMI), полиимида, полиамидоимида, диглицидилового эфира бис-фенол-А-эпоксида, каучука со структурой ядро/оболочка, антраценового эпоксида, нафталинового эпоксида, новолачного эпоксида, трифункционального эпоксида, тетрафункционального эпоксида и их комбинаций; нанесения проклеивающей композиции на по меньшей мере одно волокно с обеспечением тем самым по меньшей мере частичного покрытия по меньшей мере одного волокна полимером в указанной проклеивающей композиции; коагуляции полимера на указанном по меньшей мере одном волокне; удаления смешивающегося с водой растворителя с указанного по меньшей мере одного волокна; и по меньшей мере частичной сушки волокна после удаления смешивающегося с водой растворителя; причем на стадии по меньшей мере частичной сушки по существу не образуется паров растворителя. Коагуляция полимера и удаление смешивающегося с водой растворителя дополнительно включает нанесение воды на по меньшей мере одно волокно с покрытием. Смешивающийся с водой растворитель выбран из диметилсульфоксида (DMSO),N-метил-2-пирролидона (NMP), диметилформамида (DMF), гексаметилфосфорамида (НМРА), ацетона, метилэтилкетона, бутанона, метилового спирта, этилового спирта, изопропилового спирта, бутилового спирта, дихлорметана, хлороформа, тиоцианата натрия и хлорида цинка, при этом не используют поверхностно-активное вещество (RU 2670868, МПК D06M 15/00, D06M 23/10, D06M 101/00, 25.10.2018).
Описаны водные дисперсии на основе полиэфиримида (ПЭИ) для улучшения границы раздела между углеродными волокнами и термопластичной матрицей (ПЭЭК) (Giraud I. et al. Preparation of aqueous dispersion of thermoplastic sizing agent for carbon fiber by emulsion/solvent evaporation // Applied Surface Science. 2013. V. 266. P. 94-99.).
Известен способ получения полимерных дисперсий на основе полиэфиримида, поликарбоната или комбинации, содержащей по меньшей мере одно из вышеперечисленного, характеризующийся получением раствора полиэфиримида, поликарбоната или их смеси в первом растворителе и объединении полученного раствора с водным раствором, содержащим ПАВ, с последующим удалением первого растворителя и образованием дисперсии, включающей в себя 25-40% масс, полимера, где полимерные частицы имеют средний размер частиц (D50) 5-20 мкм. При этом полиэфиримид обязательно включает в себя алифатический фрагмент, содержащий 2-20 алкильных групп - CH2-. При этом первый растворитель включает дихлорметан, хлороформ, дихлорэтан или комбинацию, включающую по меньшей мере один из вышеперечисленных, предпочтительно дихлорметан; а также водный растворитель - воду (WO 2017003809, МПК C08J 3/07, C08G 64/12, C08G 73/10, C09D 169/00, C09D 179/08, 05.01.2017).
Недостатками известных способов являются, во-первых, использование при получении аппретов термически нестойких компонентов - большого количества ПАВ, термически нестойких полимеров или полимеров, содержащих алифатические фрагменты, которые не подходят для обработки волокна, в дальнейшем используемого при получении композиционных материалов на основе суперконструкционных полимеров для использования в высокотемпературных процессах, так как в этом случае начинается термическое разложение аппрета, которое может сопровождаться выделением газообразных продуктов термического распада, что будет приводить к дефектам, пустотам и полостям в конечном композите и, как следствие, снижению его прочности. Во-вторых, водные суспензии органических веществ с малыми размерами частиц (D50 меньше или равный 20 мкм), имеют тенденцию к агломерированию с течением времени за счет межмолекулярного воздействия нехимической природы с образованием крупноразмерной фракции (D50 более 100 мкм), что приводит к нарушению равномерности аппретирования углеродного волокна и ухудшению его технологических характеристик. В-третьих, использование суспензий на основе полиэфиримидов без дополнительных компонентов часто приводит к получению чрезмерно мягкого волокна, которое легко повреждается и рвется даже при высоких концентрациях аппретирующих составов.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Раскрытие сущности изобретения
Техническая проблема, на решение которой направлено данное изобретение, - создание способа обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими, который может быть использован для получения углеродного волокна с улучшенными физико-механическими свойствами и композиционных материалов на его основе, которые могут быть использованы в различных областях промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшение технологических характеристик волокна за счет использования эффективного аппретирующего состава на основе смеси полиэфиримида и полиамидокислоты, компоненты которого имеют высокое сродство к суперконструкционным термопластам, повышающим прочность адгезии между углеродным волокном и суперконструкционной высокотемпературной полимерной матрицей, а также использованием непрерывного воздействия ультразвуком в процессе нанесения аппретирующего состава на углеродное волокно.
Технический результат достигается за счет способа обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими, включающего получение аппретирующего состава путем подготовки растворов полиэфиримида в хлороформе в массовом соотношении 1:(4-6) и полиамидокислоты в хлороформе в массовом соотношении 1:(13-20), объединение раствора, используя механический гомогенизатор, в течение 25-30 мин, прибавляя к раствору 0,35-0,40 мас. % пеногасителя и 0,85-1,30 мас. % смеси анионного и неионогенного ПАВ в соотношении (8-11):1, добавление воды в массовом соотношении «полиэфиримид: вода», равном 1:(10-13), перенос в ультразвуковой гомогенизатор, в котором выдерживают в течение 11-15 мин, варьируя высокочастотную мощность следующей последовательностью: не менее 5 мин при 160 Вт, охлаждением до 20°С, паузой не менее 5 мин., повторной обработкой при 240 Вт не менее 1 мин, остановкой не менее 2 мин, обработкой в течении 1 мин при 320 Вт и 2 мин обработкой при 40 Вт, затем перенос в круглодонную колбу, с отгонкой хлороформа на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500-530 мБар и температуре 38-40°С, с последующем разбавлением полученной суспензии водой до необходимой концентрации, и аппретировании углеродного волокна полученной суспензией непрерывно воздействуя на аппрет и обрабатываемое волокно ультразвуком, при этом раствор полиамидокислоты готовят, растворяя эквимолярные количества не содержащего алифатические фрагменты диангидрида ароматической карбоновой кислоты и ароматического диамина в хлороформе и выдерживая полученный раствор полиамидокислоты не менее 8 часов.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что:
- повышается равномерность распределения аппрета на углеродном волокне;
- повышается адгезия на границе раздела фаз углеродное волокно/полимерное связующее;
- повышается технологичность обработанного углеродного волокна, что облегчает его дальнейшую переработку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1. Показано распределение размеров частиц в аппретирующей суспензии и снимки СЭМ волокна, аппретированного суспензией из Примера 1 без обработки УЗ (сверху) и с обработкой УЗ (снизу) в процессе аппретирования
На фиг. 2. Показано распределение размеров частиц в аппретирующей суспензии и снимки СЭМ волокна, аппретированного суспензией из Примера 2 без обработки УЗ (сверху) и с обработкой УЗ (снизу) в процессе аппретирования
Осуществление и примеры реализации
Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.
Сущность предлагаемого способа обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими заключается в том, что вначале получают аппретирующий состав путем подготовки растворов полиэфиримида (ПЭИ) в хлороформе в массовом соотношении 1:(4-6) и полиамидокислоты (ПАК) в хлороформе в массовом соотношении 1:(13-20). Раствор полиамидокислоты готовят, растворяя эквимолярные количества не содержащего алифатические фрагменты диангидрида ароматической карбоновой кислоты и ароматического диамина в хлороформе и выдерживая полученный раствор полиамидокислоты не менее 8 часов. Концентрация растворов выбирается таким образом, чтобы обеспечить растворимость компонентов в минимально возможном количестве хлороформа (в том числе и после объединения растворов) для минимизации использования органического растворителя. Затем объединяют растворы, используя механический гомогенизатор, смесь гомогенизируют в течение 25-30 мин, прибавляя к раствору 0,35-0,40 мас. % пеногасителя и 0,85-1,30 мас. % смеси анионного и неионогенного ПАВ в соотношении (8-11):1. Выбранный диапазон концентрации ПАВ и пеногасителя, с одной стороны, обеспечивает эффективную стабилизацию суспензии, с другой - сохраняется достаточно низкая концентрация ПАВ, благодаря чему при последующем использовании аппретированного волокна в высокотемпературных процессах не происходит заметного выброса газообразных продуктов разложения ПАВ. Ниже указанных концентраций наблюдается нестабильность аппретирующей суспензии, сопровождающаяся оседанием частиц. Затем к смеси прибавляют воду в массовом соотношении «полиэфиримид: вода», равном 1:(10-13). Выбранное количество воды обеспечивает полное осаждение частиц ПЭИ и ПАК из раствора в хлороформе в суспензию, точное количество определяется химической природой ПАК. Затем переносят в ультразвуковой гомогенизатор, где выдерживают в течение 11-15 мин, варьируя высокочастотную мощность при этом необходимы паузы между обработками, что бы суспензия не перегревалась, затем смесь переносят в круглодонную колбу, отгоняют хлороформ на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500-530 мБар и температуре 38-40°С, после чего разбавляют полученную суспензию водой до необходимой концентрации, затем полученной суспензией аппретируют углеродное волокно, при этом непрерывно воздействуя на аппрет и обрабатываемое волокно ультразвуком.
Подход к созданию аппретирующего состава заключается в приготовлении водной суспензии смеси полимеров, которая имеет высокое сродство к ПЭЭК и другим суперконструкционным полимерам и, кроме того, отличающегося достаточной термостойкостью. В связи с этим, вначале получают аппретирующий состав путем подготовки растворов полиэфиримида в хлороформе в массовом соотношении 1:(4-6) и полиамидокислоты в хлороформе в массовом соотношении 1:(13-20). Раствор полиамидокислоты готовят, растворяя эквимолярные количества не содержащего алифатические фрагменты диангидрида ароматической карбоновой кислоты и ароматического диамина в хлороформе и выдерживая полученный раствор полиамидокислоты не менее 8 часов. Диангидрид ароматической карбоновой кислоты может быть выбран из списка, но не ограничивается им: пиромеллитовый диангидрид, диангидрид 3-фенилбензол-1,2,4,5-тетракарбоновой кислоты, диангидрид дифенил-3,3',4,4'-тетракарбоновой кислоты, диангидрид 3,3'4,4'-бензофенонтетракарбоновой кислоты, диангидрид нафталин-2,3,6,7-тетракарбоновой кислоты, диангидрид дифенилоксид-3,3',4,4'-тетракарбоновой кислоты. При этом ароматический диамин может быть выбран из списка, но не ограничивается им: 4'-диаминодифенил (бензидин), 4,4' оксидианилин, 4,4'-сульфодианилин, 4,4' диаминодифенилментан, 1,4-фенилендиамин.
Это приводит к достижению заявленного технического результата -повышению прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшение технологических характеристик волокна.
Для равномерного распределения компонентов смеси в аппретирующем составе ее гомогенизируют в механическом гомогенизаторе в течение 20-30 мин, прибавляя к раствору 0,35-0,40 мас. % пеногасителя и 0,85-1,30 мас. % смеси анионного и неионогенного ПАВ в соотношении (8-11):1. Затем прибавляют воду в массовом соотношении «полиэфиримид: вода», равном 1:(10-13). Для повышения однородности смеси, ее переносят в ультразвуковой гомогенизатор, где выдерживают в течение 11-15 мин, варьируя высокочастотную мощность.
Затем смесь переносят в круглодонную колбу и отгоняют хлороформ на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500-530 мБар и температуре 38-40°С. Полученный продукт может быть разбавлен водой до достижения нужной концентрации аппретирующего агента. Применение полученного продукта для аппретирования углеродного волокна приводит к достижению заявленного технического результата - повышению прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшение технологических характеристик волокна.
Полученный аппрет переносят в пропиточную ванну, снабженную У3-диспергатором и ведут пропитку при непрерывной обработке ультразвуком на низкой или средней мощности. Применение предложенной технологии позволяет избежать образования агломератов частиц суспензии и появления крупноразмерной фракции, что приводит к достижению заявленного технического результата - повышению прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшение технологических характеристик волокна.
Примеры осуществления
Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.
Пример 1. 38,5 г коммерчески доступного полиэфиримида (Ultem-1000) растворяли в 175 г хлороформа. 4,9 г (24,5 ммоль) 4,4'-оксидианилина растворяли в 175 г хлороформа и прибавляли 5,3 г (24,5 ммоль) пиромеллитового диангидрида, выдерживали полученный раствор в течении 8 часов. Объединяли полученные растворы при воздействии механического гомогенизатора WiseTis Homogenizer HG-15A со скоростью 5000 об/мин. Гомогенизировали полученную смесь в течение 30 мин, прибавляя к ней 1,6 г пеногасителя ПЕНТА-4604, а также смесь ПАВ: 4,10 г анионогенного и 0,46 г неионогенного ПАВ. После прибавления ПАВ, продолжая гомогенизацию, по каплям (4-5 капель в секунду) прибавляли к смеси 500 г воды. После прибавления воды меняли механический гомогенизатор на ультразвуковой диспергатор Bandelin UW 3400 и обрабатывали смесь в течение 5 мин (ВЧ мощность 160 Вт), охлаждая при помощи водяной бани до 20°С. Далее прерывали обработку на 5 мин и, затем, обрабатывали повторно в течение 1 мин (ВЧ мощность 240 Вт), затем снова останавливали обработку на 2 мин, обрабатывали повторно в течение 1 мин при ВЧ мощности 320 Вт и 2 мин при ВЧ мощности 40 Вт. Полученную эмульсию переносили в круглодонную колбу и отгоняли хлороформ на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500 мБар и температуре водяной бани 40°С. К полученной суспензии Ultem-1000 в воде при гомогенизации прибавляли воду до достижения нужной концентрации аппретирующего агента.
Пример 2. 50 г товарного полиэфиримида (Ultem-1000) растворяли в 300 г хлороформа. 2,1 г (19,4 ммоль) и 1,4-фенилендиамина растворяют в 150 г хлороформа и прибавляли 6,0 г (19,4 ммоль) диангидрида дифенилоксид-3,3',4,4'-тетракарбоновой кислоты, выдерживали полученный раствор в течении 16 часов. Объединяли полученные растворы при воздействии механического гомогенизатора WiseTis Homogenizer HG-15A со скоростью 5000 об/мин. Гомогенизировали смесь в течение 20 мин, прибавляя к ней 2,2 г пеногасителя ПЕНТА-4604, а также смесь ПАВ: 4,0 г анионогенного и 0,4 г неионогенного ПАВ. После прибавления ПАВ, продолжая гомогенизацию, по каплям (4-5 капель в секунду) прибавляли к смеси 500 г воды. После прибавления воды меняли механический гомогенизатор на ультразвуковой диспергатор Bandelin UW 3400 и обрабатывали смесь в течение 5 мин (ВЧ мощность 160 Вт), охлаждая при помощи водяной бани до 20°С. Далее прерывали обработку на 5 мин и, затем, обрабатывали повторно в течение 1 мин (ВЧ мощность 240 Вт), затем снова останавливали обработку на 2 мин, обрабатывали повторно в течение 1 мин при ВЧ мощности 320 Вт и 2 мин при ВЧ мощности 40 Вт. Полученную эмульсию переносили в круглодонную колбу и отгоняли хлороформ на вакуумно-роторном испарителе при давлении 530 мБар и температуре водяной бани 40°С. К полученной суспензии Ultem-1000 в воде при гомогенизации прибавляли воду до достижения нужной концентрации аппретирующего агента.
Пример 3. Полученные в Примерах 1 и 2 аппретирующие составы изучали на стабильность гранулометрического состава в присутствии ультразвукового воздействия и без обработки ультразвуком и, затем применяли для поверхностной обработки углеродного волокна без применения и с применением ультразвукового воздействия в процессе пропитки для выяснения воздействия ультразвуковой обработки на технологические свойства волокна.
На фиг.1 и 2 представлены профили распределения размеров частиц в аппретирующих композициях из Примера 1 и Примера 2 соответственно, а также приведены снимки, полученные с поверхности аппретированного волокна при помощи метода сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Хорошо видно, что без обработки ультразвуком (УЗ) средний размер частиц D50 отличается на порядок в случае суспензии из Примера 1 и на 2 порядка - в случае суспензии из Примера 2 по сравнению с результатами, полученными при применении У3-обработки. Снимки СЭМ наглядно демонстрируют, что проведение аппретирования без использования УЗ приводит к образованию неоднородного слоя аппрета на поверхности волокна, включая появление крупных, сопоставимых с диаметром филамента, частиц аппрета. Такие частицы будут приводить к неоднородности свойств при получении композитного материала, а также могут стать причиной обрыва волокна в процессе изготовления композита или изделия на его основе.
Использование У3-обработки в процессе аппретирования приводит к достижению заявленного технического результата - повышению прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшение технологических характеристик волокна.
Пример 4. Полученные в Примерах 1 и 2 аппретирующие составы применяли для поверхностной обработки углеродного волокна в целях повышения прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и улучшения технологических характеристик волокна.
Исследование адгезионной прочности на границе раздела волокно - полимерная матрица, выполненное методом pull-out показало, что локальная межфазная прочность (IFSS) при сдвиге составила 74,4 МПа при обработке волокна составом из Примера 1 и 89,0 МПа при обработке волокна составом из Примера 2. Измеренные значения локальной межфазной прочности при сдвиге для неаппретированного волокна и волокна со стандартным эпоксисовместимым аппретом составили 61,4 МПа и 55,6 МПа соответственно. Таким образом видно, что прирост IFSS в случае состава из Примера 1 составил 21,1% и 33,8% по сравнению с неаппретированным волокном и волокном со стандартным аппретом соответственно. В случае состава из Примера 2 увеличение прочности на границе раздела составило 45% и 60% соответственно для неаппретированного волокна и волокна со стандартным аппретом.
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении, предназначено для обработки углеродного волокна высокотемпературными аппретирующими составами и может быть использовано для получения углеродного волокна с улучшенными физико-механическими свойствами и композиционных материалов на его основе, которые могут быть использованы в различных областях промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур.
- для заявленного способа, в том виде как оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленного технического результата - повышения прочности адгезионного соединения «волокно-матрица» и повышение технологичности аппретированного углеродного волокна.
Claims (1)
- Способ обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими, характеризующийся тем, что получают аппретирующий состав путем подготовки растворов полиэфиримида в хлороформе в массовом соотношении 1:(4-6) и полиамидокислоты в хлороформе в массовом соотношении 1:(13-20), объединением раствора, используя механический гомогенизатор, в течение 25-30 мин, прибавляя к раствору 0,35-0,40 мас.% пеногасителя и 0,85-1,30 мас.% смеси анионного и неионогенного ПАВ в массовом соотношении (8-11):1, добавлением воды в массовом соотношении полиэфиримид : вода, равном 1:(10-13), переносом в ультразвуковой гомогенизатор, в котором выдерживают в течение 11-15 мин, варьируя высокочастотную мощность следующей последовательностью: не менее 5 мин при 160 Вт, охлаждением до 20°С, паузой не менее 5 мин, повторной обработкой при 240 Вт не менее 1 мин, остановкой не менее 2 мин, обработкой в течение 1 мин при 320 Вт и 2 мин обработкой при 40 Вт, затем переносом в круглодонную колбу, с отгонкой хлороформа на вакуумно-роторном испарителе при давлении 500-530 мбар и температуре 38-40°С, с последующим разбавлением полученной суспензии водой до необходимой концентрации, и аппретированием углеродного волокна полученной суспензией, непрерывно воздействуя на аппрет и обрабатываемое волокно ультразвуком, при этом раствор полиамидокислоты готовят, растворяя эквимолярные количества не содержащего алифатические фрагменты диангидрида ароматической карбоновой кислоты и ароматического диамина в хлороформе и выдерживая полученный раствор полиамидокислоты не менее 8 часов.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815005C1 true RU2815005C1 (ru) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206919A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种石墨烯改性碳纤维乳液上浆剂及制备方法 |
| WO2017003809A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Sabic Global Technologies B.V. | Method of preparing a polymer dispersion and polymer dispersions prepared thereby |
| WO2017037584A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | Sabic Global Technologies B.V. | Polyetherimide compositions, method of manufacture, and articles made therefrom |
| RU2670868C9 (ru) * | 2013-12-23 | 2018-12-11 | Сайтек Индастриз Инк. | Углеродные волокна и высококачественные волокна для композиционных материалов |
| EP3266928B1 (en) * | 2015-03-06 | 2019-02-27 | Toray Industries, Inc. | Sizing-agent-coated carbon fibers, process for producing sizing-agent-coated carbon fibers, carbon-fiber-reinforced composite material, and process for producing carbon-fiber-reinforced composite material |
| EP4098682A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-07 | Formosa Plastics Corporation | Sizing agent composition, carbon fiber material and composite material |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206919A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-10-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种石墨烯改性碳纤维乳液上浆剂及制备方法 |
| RU2670868C9 (ru) * | 2013-12-23 | 2018-12-11 | Сайтек Индастриз Инк. | Углеродные волокна и высококачественные волокна для композиционных материалов |
| EP3266928B1 (en) * | 2015-03-06 | 2019-02-27 | Toray Industries, Inc. | Sizing-agent-coated carbon fibers, process for producing sizing-agent-coated carbon fibers, carbon-fiber-reinforced composite material, and process for producing carbon-fiber-reinforced composite material |
| US11118022B2 (en) * | 2015-03-06 | 2021-09-14 | Toray Industries, Inc. | Sizing agent coated carbon fiber, method for producing sizing agent coated carbon fiber, carbon fiber reinforced composite material, and method for producing carbon fiber reinforced composite material |
| WO2017003809A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Sabic Global Technologies B.V. | Method of preparing a polymer dispersion and polymer dispersions prepared thereby |
| WO2017037584A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | Sabic Global Technologies B.V. | Polyetherimide compositions, method of manufacture, and articles made therefrom |
| EP4098682A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-07 | Formosa Plastics Corporation | Sizing agent composition, carbon fiber material and composite material |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Isabelle Giraud et al. Preparation of aqueous dispersion of thermoplastic sizing agent for carbon fiber by emulsion/solvent evaporation, Applied Surface Science 266, 2013, 94-99. * |
| Д.С. Александрова и др. Создание новых композиционных материалов для 3d-печати на основе полиимидных связующих и непрерывного углеродного волокна. Труды Крыловского государственного научного центра. Специальный выпуск, 2, 2021, с. 97-107. Zhenyu Ma et al. Preparation of self-emulsifying waterborne polyamide-imide sizing for carbon fiber and improvement on mechanical performances of carbon fiber reinforced thermoplastic polymer Polymer Composites. 2022, 43(9), pp. 6560-6570. Hansong Liu et al. Effect of polyetherimide sizing on surface properties of carbon fiber and interfacial strength of carbon fiber/polyetheretherketone composites. Polymer Composites. 2021; 42, pp. 931-943. Zhenyu Ma et al. Improvement in interface and mechanical properties of CF/poly (ether-imide) and CF/poly(ether-ether-ketone) by aqueous sizing of reactive cationic Poly(amide-imide) with catechol pendant groups on CF, Composites Science and Technology 230, 2022, pp. 1-8. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Highly enhancing the interfacial strength of CF/PEEK composites by introducing PAIK onto diazonium functionalized carbon fibers | |
| RU2670868C9 (ru) | Углеродные волокна и высококачественные волокна для композиционных материалов | |
| Qin et al. | Modifying the carbon fiber–epoxy matrix interphase with silicon dioxide nanoparticles | |
| JP2957406B2 (ja) | 炭素繊維ストランド用サイジング剤、サイズ処理された炭素繊維ストランド、及びその炭素繊維ストランドを強化繊維としたプリプレグ | |
| JPS60139875A (ja) | 無機繊維用サイジング剤組成物 | |
| WO2016117422A1 (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維束およびその製造方法、プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 | |
| RU2815005C1 (ru) | Способ обработки углеродного волокна аппретирующим составом, совместимым с высокотемпературными термопластичными связующими | |
| JPS6256266B2 (ru) | ||
| JP2014139360A (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維およびその製造方法、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 | |
| Xiong et al. | A new strategy for improvement of interface and mechanical properties of carbon fiber/epoxy composites by grafting graphene oxide onto carbon fiber with hyperbranched polymers via thiol‐ene click chemistry | |
| EP1597423B1 (fr) | Renfort fibreux utile comme agent ignifugeant, son procede de fabrication et son utilisation | |
| Chen et al. | Nondestructive Modification of Catechol/Polyethyleneimine onto Polyester Fabrics by Mussel‐Inspiration for Improving Interfacial Performance | |
| US5840424A (en) | Curable composite materials | |
| FR2558842A1 (fr) | Composition de resine epoxy, son utilisation pour l'appretage de fibres de carbone, et fibres de carbone obtenues | |
| Yang et al. | Enhancement of interfacial properties of carbon fiber reinforced polyphenylene sulfide resin by sulfur treatment | |
| AU668259B2 (en) | Aqueous size for fiber composites | |
| JP2024501071A (ja) | プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 | |
| Wu et al. | Optimized interfacial compatibility of carbon fiber and epoxy resin via controllable thickness and activated ingredients of polydopamine layer | |
| Zhu et al. | Effect of waterborne epoxy resin sizing on the surface and properties of high‐strength‐high‐modulus polyimide fibers | |
| JP2017155372A (ja) | サイジング剤塗布炭素繊維、サイジング剤塗布炭素繊維の製造方法、プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料 | |
| RU2811370C1 (ru) | Способ получения аппретированного стекловолокна и полимерный композиционный материал на его основе | |
| KR102441706B1 (ko) | 저유전성 폴리이미드 수지 및 그 제조방법 | |
| WO2000006629A1 (en) | A method for making polyetherimide fiber composites | |
| Li et al. | Influence of Supercritical Carbon Dioxide-Assisted Polyamide Acid Modification of Aramid Fibers on the Properties of Aramid Fiber-Reinforced Styrene Butadiene Rubber | |
| WO2021194586A2 (en) | Process for treating carbon fiber and composite materials having tailored interphase structure made from such treated carbon fiber |