SU1052521A1

SU1052521A1 - Binder for glass fiber plastic

Info

Publication number: SU1052521A1
Application number: SU823422352A
Authority: SU
Inventors: Елена Борисовна Тростянская; Владимир Михайлович Виноградов; Зинаида Матвеевна Шадчина; Валентин Митрофанович Василевский; Светлана Сергеевна Ермолаева
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1983-11-07

Abstract

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКА , содержащее фенолформальдегидную смолу реэольного типа и кремнийорганический блок-сополимер, о т л ичающеес тем, что, с целью повьоиени стойкости св зующего к растрескиванию и теплостойкости стеклопластиков на его основе, в качестве кремиийорганического блок-сополимера оно содержит статический сополимер диметилсилоксана и-полиметилалкоксисилоксана общей формулы К, f 1 , «Н, «И, ffH --ii-«-H-fi-e) Hrji-o- I Iвн сн, СВ, ,у,-(в€гИ«Ув-4 )i- K4ite e.))Ai ) ( где rtsl -3; b 3-5;m 6-9; h z5 - 8, и дополнительно этиловый спирт в качестве растворител при следующем соотношении компонентов, мас.%: i Фенолформальдегидна смола49,5-49,9 Статический сополи . мер диметилсилоксана и полиметилллкоксисилоксана указанной формулы0,1-0,5 Этиловый спирт Остальное О1 ю ел юBinders for fiberglass, comprising a phenol-formaldehyde resin reeolnogo type and silicone block copolymer of Whitlock ichayuschees in that, for the purpose povoieni resistance of the binder to cracking and heat resistance fiberglass on its basis, as kremiiyorganicheskogo block copolymer, it comprises a random copolymer of dimethylsiloxane and -polymethylalkoxysiloxane of the general formula K, f 1, "H," I, ffH - ii - "- H-fi-e) Hrji-o- I I vn sn, CB,, y, - (in € gI" Uv-4 ) i- K4ite e.)) Ai) (where rtsl-3; b 3-5; m 6-9; h z5 - 8, and additionally ethyl alcohol as a solution A solvent in the following ratio of components, wt%: i Phenol-formaldehyde resin 49.5-49.9 Static copolymer of dimethylsiloxane and polymethylcellulose siloxane of the specified formula 0.1-0.5 Ethyl alcohol The rest is O1%

Description

Изобретение относитс к производству св зующего на основе фенол формальдегидных смол дл стеклопла тиков конструкционного и диэлектри ческого назначени и может быть ис пользова о в авиационной и химичес кой промышленност х. Известны различные боставы св зующего на оснрве фенолформальдеги ных смол дл стеклопластиков, напр мер фенолформальдегидна смола, мо дифицированна поливинилбутиралем и анилином Cl. Одиако стеклопластик на основе такого св зукадёго имеет недостаточ но высокие показатели прочности Наиболее близким к предлагаемом по составу и достигаемому результа ту вл етс св зующее дл -стеклопластика , содержащее 97-99,5 мае.ч фенолформальдегидной смолы резольн го. типа и 0,5-3 мае.ч,- кремнийорга ческого блок-сополимера G2J. Стеклопластики на основе такого св зующего обладают более высокими прочностными свойствами, но. имеют недостаточную стойкость к растреск ванию и термостойкость. Целью изобретени вл етс повы щение стойкости св зуки его к растрескиванию и теплостойкости стекло пластиков на его основе. Поставленна цель достигаетс тем, что св зующее, содержащее фенолформальдегидную смолу реэольног типа и кремнийорганический блок-со полимер, в качестве кремнийорганиtjecKoro блок-сополимера содержит статический сополимер диметилсилок сана и полиметилалкоксисйлоксана Общей формулы . HV Н,1 Н, СИ, 1« Г, bo.{ji-o - pe)-6HHv «Hfii-o-Hii «н, Ы ( Н,),-())-«в4Й, t%))rt )r«4«| где а - 3; - 5; - 9) п в5 - 8, и дополнительно этиловый спирт в качестве раствбрител при следующем соот ноше нии к омпон ен т ов, нас.ч,t Фенолформальдегидна смола49,5-49,9 Статический сополимер диметилсилоксана и полиметилалкоксисйлоксана указанной формулы 0,1-0,5 Этиловый спирт остальное .Фенолформальдегидную смолу реЭОльного типа раствор ют в раствори теле ив этот раствор ввод т кремиийорганический блок-сополимер и перемешивают вручную или любой мешалкой в течение 10 мин. Полученным св зующим пропитывают стекл нный наполнитель. В присутствии стекл нного наполнител введенный в смолу кремнийорганический блок-сополимер обладает дво кой функцией. Он улучшает качество смачивани св зующим наполнител , дела монолитньм граничный слой .и, в результате избирательной адсорбции, на поверхности стекл нного наполнит.ел образует зластичную прослойку между наполнителем и св зующим толщиной 200-250 А, облегчающую релаксацию .напр жений в стеклопластике:. Наличие этих одновременно действующих факторов повышает стойкость к растрескиванию и. теплостойкость стеклопластика на основе предлагаемого св зующего. . При мер 1. В композицию, содержащую 49,7 мае%, фенолформальдегидной сМолы и 50 мае.% растворител , ввод т 0,3 мас.% сополимера указанной формулы с а 1; ЪьЗ, tn 6, п 5, перемешивают и полученной композицией пропитывают отожженный от замасливатела стекловолокнй стый: наполнитель алюмоборсиликатного состава и выдерживают при 1 ч дл удалени растворител , при температуре 160 ± 5С и давлении 40 i 5 МПа прессуют Изделие. Пример 2. В композицию, содержШцую 49,7 .мае,% фенолформал дёгидной смолы и 50 мас.% растворител / ввод т 0,3 мас.% сополимера указан ной формулы с «S 2,Ъ 4, i 7, перемешивают и полученной кЬмпозицией;пропитывают отожженный от замасливател стекловолокнистый наполнитель алюмоборсиликатного состава и выдерживают при 1 ч дл удалени растворител . При темперйтуре 16 О ± 5 С и давлений 40 jt 5 МПа прессуют изделие. Пример 3. В композицию, содержащую 49,7 мас.% фенолформальдегидной смолы и 50 мас.% растворител , ввод т 0,3 мас.% сополимер1а указанной формулы с 3,Ъ-5, , перемешивают и полученной композицией пропитывают отожженный от замасливател стекловолокнистый наполнитель алюмоборсиликатного состава и выдерживают при 1 ч дл удалени растворител . При температуре 160 ± и давлении 40 ± 5 МПа прессуют изделие. Пример 4. В композицию, содержащую 49,7 мас.% фенолформальдегидной смолы и 50 мае.% растворител , ввод т 0,3 мае.% сополимера указанной формулы с о 2,Ъ 4,1п 6, пг5, перемешивают и полученной композицией пропитывают отожженный от замасливател стекловолокнистый наЛолнитель алюмоборсиликатного состава и выдерживают при 80°С 1 ч дл удалеии растворител . При температуре 160 ± 5°С и давлении 40 ± 5 МПа прессуют изделие.The invention relates to the production of a binder based on phenol-formaldehyde resins for glass plastics for structural and dielectric purposes and can be used in the aviation and chemical industries. There are various binder bases based on phenol-formaldehyde resins for fiberglass, for example phenol-formaldehyde resin modified with polyvinyl butyral and aniline Cl. Odiaco fiberglass on the basis of such a bond has insufficiently high strength indices. The closest to the proposed composition and the achieved result is a binder for α-fiberglass, containing 97-99.5 mAh of phenol-formaldehyde resin resole. type and 0.5–3 mas.h, - silicon-organic block copolymer G2J. Fiberglass based on such a binder has higher strength properties, but. have insufficient resistance to cracking and heat resistance. The aim of the invention is to increase the resistance of its bond to cracking and heat resistance of glass plastics based on it. This goal is achieved by the fact that a binder containing a phenol-formaldehyde resin of a re-ethnog type and a silicone block-polymer with a polymer as a silicone tjec Koro block copolymer contains a static copolymer of dimethyl silane and polymethyl alkoxy siloxane of the General formula. HV H, 1 H, SI, 1 "G, bo. {Ji-o - pe) -6HHv" Hfii-o-Hii "n, N (H,), - ()) -" 4Y, t%)) rt) r «4« | where a is 3; - five; - 9) pv5 - 8, and additionally ethyl alcohol as a solvent in the following ratio to omponents, nas, t Phenol formaldehyde resin 49,5-49,9 Static copolymer of dimethylsiloxane and polymethylalkoxysylloxane of the specified formula 0.1- 0.5% ethyl alcohol else. The phenol-formaldehyde resin of the reEOL type is dissolved in an organic solvent. The organo-cremy block copolymer is added to the solution and mixed by hand or with any stirrer for 10 minutes. The resulting binder is impregnated with a glass filler. In the presence of glass filler, the silicone block copolymer introduced into the resin has a double function. It improves the quality of wetting the filler binder, makes a monolithic boundary layer, and, as a result of selective adsorption, forms a plastic layer between the filler and the binder with a thickness of 200-250 A that facilitates the relaxation of the stresses in the glass-reinforced plastic :. The presence of these simultaneously acting factors increases the resistance to cracking and. heat resistance of fiberglass based on the proposed binder. . Example 1. In a composition containing 49.7% by weight of phenol-formaldehyde resin and 50% by weight of solvent, 0.3% by weight of a copolymer of the above formula with a 1; Cn, tn 6, p 5, are stirred and the glass fiber annealed from the sizing agent is impregnated with the resulting composition: the filler of alumina borsilicate composition and kept at 1 h to remove the solvent, at a temperature of 160 ± 5 ° C and pressure of 40 i 5 MPa is pressed. Example 2. In a composition containing 49.7%, a% phenol-formaldehyde resin and 50% by weight solvent / 0.3% by weight of a copolymer of the specified formula with "S 2, b 4, i 7" are mixed, and the resulting position; impregnate the annealed glass fiber filler of alumina borosilicate composition and kept for 1 hour to remove the solvent. At a temperature of 16 О ± 5 С and pressures of 40 jt 5 MPa, the product is pressed. Example 3. In a composition containing 49.7% by weight of a phenol-formaldehyde resin and 50% by weight of a solvent, 0.3% by weight of a copolymer of the above formula is introduced with 3, b-5, mixed and the fiberglass annealed is impregnated with the resulting composition the alumina bore silicate composition and is kept at 1 h to remove the solvent. At a temperature of 160 ± and a pressure of 40 ± 5 MPa, the product is pressed. Example 4. In a composition containing 49.7% by weight of a phenol-formaldehyde resin and 50% by weight of solvent, 0.3% by weight of a copolymer of the indicated formula is introduced with about 2, b 4.1p 6, pg5, mixed and impregnated with the resulting composition glass-fiber annealed alumina borosilicate compound annealed from sizing and kept at 80 ° С for 1 h to remove the solvent. At a temperature of 160 ± 5 ° C and a pressure of 40 ± 5 MPa, the product is pressed.

Пример 5. Отличаетс от примера 3,тем, что в композицию, со- держащую 49,9 мае.% феиолформальдёгидной смолы и 50 мас.% растворител , ввод т 0,1 мас.% сополимера.Example 5. It differs from Example 3 in that 0.1% by weight of the copolymer is added to a composition containing 49.9% by weight of feiol-formaldehyde resin and 50% by weight of solvent.

Пример 6. Отличаетс от примера 3 тем, что в композицию, содержащую 49,5 мас.% феиолфррмальдегидной смолы и 50 мас.% растворител , ввод т О,5 мае.% сополимера.Example 6. It differs from example 3 in that 0% by weight of copolymer is added to a composition containing 49.5% by weight of feiolm-almaldehyde resin and 50% by weight of solvent.

Физико-механические характер стикистеклопластиков на основе йзвестногЪ и предлагаемого св зуквдего в соответствии с примерами 1-6 представлены в таблице.The physicomechanical nature of styptic-plastic based on an izvestnog and the proposed link in accordance with examples 1-6 are presented in the table.

Разность главных напр жений () , МПаDifference of main voltages (), MPa

Разрушак цее. напр жение пр раст жении вдоль волокон,Razrusak tensile stress along the fibers,

шаsha

Плотность поверхностной эиергии разр)11ени , кг/мм (в зкость разрушени }The density of the surface energy of the discharge is 11 kg / mm (fracture toughness}

Влагопорлоадение, %Moisture content,%

Коэффициент гаэопроницаемодти по гелию при рабоч давлении 4 МПа 10CW/CM The coefficient of permeability to helium at a working pressure of 4 MPa 10CW / CM

.Моду ь упругости при изгибе , MiaBending elasticity, Mia

Как из таблицы, стеклой астйк «а основе предлагаемого cfiaaytoцего имеет повышенную стойкост к :растрескнфдикю и повышенную тепп&стой:ко«зть в сравнении со стё клопйастиком на основе известного св эу 6«еГб , ;;../ ; . ...,. , ,,..,. ,; . V/46 ,1 28,8 27 27 25,6 29,0 23As from the table, astyk glass “on the basis of the proposed cfiaaytotsego, has an increased tolerance to: cracking and increased warmth & stand: that“ compared to a stack based on the well-known eu 6 “eGB, ;; ../; . ...,. ,, ,, .. ,; . V / 46, 1 28.8 27 27 25.6 29.0 23

630 772 715 760 666630 772 715 760 666

668668

0,725 0,967 0,903 0,897 0,897 1,078 0,046 0,038 0,04 0,0410,04 0,0350.725 0.967 0.903 0.897 0.897 1.078 0.046 0.038 0.04 0.0410.04 0.035

11,2 6,4 6,7 6,66 9,95,911.2 6.4 6.7 6.66 9.95.9

23500 26600 27500 272002728026300 2550023500 26600 27500 272002728026300 25500

Кроме того, стеклопластик на осг нове св зующего в соответствии сIn addition, fiberglass on the base of the binder in accordance with

изобретением имеет повышенные проч40 ность при раст жении и модуль упругости при и згйбе и пониженные влагопоглощение и газопроницаемость . .The invention has increased tensile strength and modulus of elasticity on bending and reduced moisture absorption and gas permeability. .

Claims

Binder for fiberglass, containing a phenol-formaldehyde resin of the rheol type and an organosilicon block copolymer, characterized in that, in order to increase the cracking resistance of the binder and the heat resistance of fiberglass based on it, it contains a static copolymer and -polymethylalkoxysiloxane of the general formula St.

<N "Ί" n "| C "em" where r = 1 -3jb = 3 -5; rn = 6 - 9;

h - 5 - 8, and additionally ethyl alcohol as a solvent in the following ratio of components, wt.%: Phenol-formaldehyde resin 49.5-49.9

Static copolymer of dimethylsiloxaia and polymethylalkoxysiloxane of the specified formula

Ethanol

0.1-0.5 Else

O1 yu xyo