SU1763451A1 - Способ получени эпоксиуглепластика - Google Patents
Способ получени эпоксиуглепластика Download PDFInfo
- Publication number
- SU1763451A1 SU1763451A1 SU904799916A SU4799916A SU1763451A1 SU 1763451 A1 SU1763451 A1 SU 1763451A1 SU 904799916 A SU904799916 A SU 904799916A SU 4799916 A SU4799916 A SU 4799916A SU 1763451 A1 SU1763451 A1 SU 1763451A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- fibers
- epoxy
- current
- plastic
- electric current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
1
(21)4799916/05 (22) 07.03.90 (46)23.09.92. Бюл. №35 (71)Таджикский государственный университет им. В.И.Ленина
(72) Т.Б.Бобоев, В.В.Филатов, В.А.Ярцев, А.И.Семикопный, Н.А.Николаева и Е.А.Митрофанова
(56) Патент США № 3660140, кл, С 08 J 3/28, опублик. 1972.
Трост нска Е.Б., Михайлин Ю.А., Баранов Ю.Н. Отверждение пластиков с помощью токопровод щих наполнителей //Пластические массы, 1977, № 1, с. 38-40.
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИУГЛЕП- ЛАСТИКА
(57) Сущность изобретени : способ включает пропитку углеродных волокон эпоксидным св зующим с применением трехфтористого бора в качестве катализатора и отверждение при пропускании через углеродные волокна посто нного электрического тока плотностью 0,62-0,67 А/мм с одновременным внешним конвенционным нагревом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Изобретение относитс к способам армировани высокомолекул рных соединений волокнистым материалом и может быть использовано при производстве углепластика из эпоксидного св зующего с применением трехфтористого бора в качестве катализатора.
Известен способ получени армированного композиционного материала путем полимеризации эпоксидной смолы с графитовыми волокнами, поверхность которых окислена азотной кислотой, в сочетании с ее термообработкой. Окисление графитовых волокон азотной кислотой способствует увеличению их удельной поверхности и созданию кислой поверхности . В углепластиках с волокном HMG-50 существует зависимость между прочностью на сдвиг и величиной удельной поверхности . В результате окислени волокна повышаетс также и прочность на раст жение в поперечном направлении, но, тем не менее, в известном способе улучшение физико-механических свойств
полученного материала все же недостаточно .
Наиболее близким к изобретению вл етс способ получени эпоксиуглепластика на св зующем с применением трехфтористого бора, согласно которому пластик на базе углеродных волокон отверждают за счет нагрева образца изнутри путем пропускани через провод щие волокна посто нного электрического тока удельной мощности 0,2-0,6 Вт/см2.
Однако такое отверждение не дает удовлетворительного увеличени прочности при изгибе (всего в 1,5 раза по сравнению с обычным методом прессовани ), что можно объ снить недостаточной адгезионной прочностью на поверхности раздела полимер-наполнитель .
Целью изобретени вл етс повышение прочности эпоксиуглепластика на раст жение и изгиб.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени эпоксиуглепластика, включающем пропитку углеродных волокон
СО
С
XI о
GJ 4
сл
эпоксидным св зующим с применением трехфтористого бора в качестве катализатора и отверждение, пропускание электрического тока через пропитанные волокна осуществл ют при одновременном внешнем конвенционном нагреве в процессе отверждени .
Согласно способу пропускают посто нный электрический ток плотностью 0,62- 0,67 А/мм2.
Изобретение иллюстрируетс следующими примерами.
П р и м е р 1. Измер ют магометром суммарное электрическое сопротивление волокна Элур 0,1п ТУ 6-06-И86-86, а также определ ют эффективную площадь его поперечного сечени . С учетом требуемой плотности тока 0,62 А/мм2 определ ют величину напр жени , которое необходимо приложить к волокнам, а затем волокна пропитывают эпоксидным св зующим ЭНФБ ТУ 1-596-36-82, после чего к ним под нат жением при удельной нагрузке 195 г/мм прикладывают определенное расчетным путем напр жение от источника посто нного тока и помещают их в термостат. Не снима приложенного напр жени и нагрузки, пропитанные волокна отверждают при 170°С в течение 4 ч. Полученные образцы имеют прочность на изгиб (148 ±2,8) кг/мм2 и прочность на раст жение (105 ±2,8) кг/мм .
П р и м е р 2. Технологи получени эпоксиуглепластика та же, что в примере 1, но к волокнам прикладывают посто нное напр жение, обеспечивающее плотность тока через волокна при отверждении 0,65 А/мм . Полученные образцы имеют прочность на изгиб (150 ±2,9) кг/мм2 и прочность на раст жение (104 ±2,2) кг/мм .
ПримерЗ, Технологи получени эпоксиуглепластика та же, что в примере 1, но к волокнам прикладывают посто нное напр жение, обеспечивающее плотность тока через волокна при отверждении 0,67 А/мм . Полученные образцы имеют прочность на изгиб (150 ±2,9) кг/мм2 и прочность на раст жение (104,7 ±2,2) кг/мм .
Оптимальность параметров предлагаемого способа иллюстрирует табл. 1.
По прототипу дл образцов, отвержден- ных путем пропускани посто нного тока удельной мощностью 0,2-0,6 Вт/см2 через токопровод щие углеродные волокна, приведен только один параметр - прочность на изгиб, равный (75 ± 5) кг/мм . Однако следует заметить, что в известном способе
использован наиболее удобный в этом плане параметр - удельна мощность:
Муд
UI
R
, где S площадь сечени
проводника, по которой легко определить еще одно необходимое значение - удельное количество теплоты, выдел емое при прохождении тока через волокна: 0Уд №уд t, где t - врем пропускани тока.
В предлагаемом способе наиболее удобным параметром вл етс плотность тока:
15
I
Переход от оптимального значени удельной мощности тока дл прототипа к величине его плотности показывает, что
0,2-0,6 Вт/см2 соответствует 0,065-0,1 А/мм .
Сравнение значени плотности тока по прототипу с соответствующими занчени ми за вл емых плотностей тока показывает,
что при плотности тока 0,065-0,1 А/мм2 образцы по прототипу имеют разрывную прочность 72,2-77 кг/мм2.
Катушку из кварцевого стекла со жгутом волокон (количество волокон в жгуте дл
всех опытов величина посто нна ) устанавливают на шпул рник 1, снабженный тормозным устройством, обеспечивающим нат жение до 500 г/жгут, Жгут пропускают через пропиточную ванночку 2 с раствором
св зующего. Дл удалени избытка св зующего и уплотнени образца пропиточный жгут прот гивают через фильеру 3 со скоростью не более 50 см/мин. Жгут закрепл ют на четырехграннике 4 и наматывают на него
с шагом в 3/6 мм. Размеры граней соответствуют размерам испытуемых образцов. Начало и конец закрепленного жгута не пропитывают. Присоедин к ним измерительный омметр, определ ют суммарное
электрическое сопротивление жгута. Зна сопротивление жгута, рассчитывают необходимое напр жение как функцию тока: U IR. Оптимальное значение посто нного тока дл получени максимального положительного эффекта, определенное опытным путем, дл жгута составл ет 0,057-0,062 А. Таким образом, подвод к концам жгута рассчитанное напр жение, устанавливают необходимый токовый режим
Затем, не снима приложенного напр же ни и нагрузки (жгут на барабане зафиксирован под напр жением при нагрузке заданной тормозным устройством), четы рехгранник со жгутом помещают в термо
стат и отверждают при 170°С в течение 4 ч. После отверждени жгут разрезают на необходимое количество образцов и испытывают согласно ГОСТ 18564-73, 25601-80.
Поскольку ток - величина, зависима от геометрических размеров жгута и количества составл ющих его волокон, используют величину независимую - плотность
тока: j -5- , где S - эффективна площадь
Я4 О
сечени жгута, завис ща от толщины жгута , т.е. от числа составл ющих его волокон .
В предлагаемом способе эффективна площадь сечени жгута составл ет 0,092 мм2. Отсюда плотность тока дл оптимальных режимов:
1 Ж 0 062А/Мм2:
J2
Щ-- 0,67 А/мм2.
0,092
Таким образом, рассчитанные оптимальные значени плотности тока j 0,62-0,67 А/мм2 будут справедливы дл образцов углепластика с любыми геометрическими размерами.
Врем воздействи электрического тока (4 ч) соответствует времени отверждени образца .
Оптимальность за вленного режима можно обосновать экспериментальными данными, представленными в табл. 2.
Как видно из табл. 2, максимальное значение прочности на разрыв и прочности на
изгиб получаетс при времени полимеризации под током 4 ч.
Экономический эффект от использовани предлагаемого способа можно оценить
следующим образом. Предлагаемый способ обеспечивает повышение прочности на изгиб и на раст жение изделий из эпоксиуг- лепластика не менее чем в 1,4 раза по сравнению с прототипом. Предположительно долговечность детали из углепластика возрастает также в 1,4 раза. Отсюда, при прочих равных услови х эксплуатации, за один и тот же промежуток времени потребуетс 140 деталей, изготовленных по прототипу , и 100 деталей, изготовленных предлагаемым способом. Разница составит 40 деталей за один и тот же промежуток времени
Claims (2)
1.Способ получени эпоксиуглепласти- ка, включающий пропитку углеродных волокон эпоксидным св зующим с применением
трехфтористого бора в качестве катализатора и отверждение при пропускании через волокна посто нного электрического тока, отличающийс тем, что, с целью повышени прочности на раст жение и изгиб , пропускание электрического тока через пропитанные волокна осуществл ют при одновременном внешнем конвенционном нагреве в процессе отверждени .
2.Способ по п. 1,отличающийс тем, что при внешнем конвенционном нагреве пропускают посто нный электрический ток плотностью 0,62-0,67 А/мм2.
40
Таблица 1
Таблица 2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904799916A SU1763451A1 (ru) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Способ получени эпоксиуглепластика |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904799916A SU1763451A1 (ru) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Способ получени эпоксиуглепластика |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1763451A1 true SU1763451A1 (ru) | 1992-09-23 |
Family
ID=21500717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904799916A SU1763451A1 (ru) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Способ получени эпоксиуглепластика |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1763451A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4421623A1 (de) * | 1994-06-21 | 1996-01-04 | Thera Ges Fuer Patente | Mehrkomponentige, kationisch härtende Epoxidmassen und deren Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung gehärteter Massen |
-
1990
- 1990-03-07 SU SU904799916A patent/SU1763451A1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4421623A1 (de) * | 1994-06-21 | 1996-01-04 | Thera Ges Fuer Patente | Mehrkomponentige, kationisch härtende Epoxidmassen und deren Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung gehärteter Massen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4477707A (en) | Electromagnetic field heating apparatus for curing resin/fiber composites in continuous pultrusion processes | |
KR890000058B1 (ko) | 면상발열체(面狀發熱體)의 제조방법 | |
US2479417A (en) | Electrical insulation | |
SU1763451A1 (ru) | Способ получени эпоксиуглепластика | |
US2601243A (en) | Process for producing consolidated insulation on high-voltage coils | |
US2419328A (en) | Manufacture of string or the like | |
US5494747A (en) | Textile treatment | |
GB2245893A (en) | Fibre reinforced plastic composites | |
SU630710A1 (ru) | Магнитный клин | |
Sawada et al. | Clamping methods for tensile test of carbon fiber strand | |
EP0284274A1 (en) | An electrical insulator and methods for preparing the same | |
RU2824317C1 (ru) | Высоковольтная диэлектрическая шпилька и способ её изготовления | |
JP2000199840A (ja) | アラミド繊維強化硬化性樹脂線状物、その製造方法および該線状物を抗張力体とする光ファイバケ―ブル用スペ―サ | |
JPH04502889A (ja) | 濃縮型樹脂射出による引押成形システム | |
JPH0148123B2 (ru) | ||
JPH01619A (ja) | 絶縁体の支持構造およびその製造方法 | |
RU2009037C1 (ru) | Способ изготовления длинномерных профильных изделий из полимерных композиционных материалов | |
JP2001301047A (ja) | Frp製品およびその製造装置 | |
SU931729A1 (ru) | Композиционный слоистый материал | |
RU2746096C1 (ru) | Установка для ориентирования нанотрубок | |
RU2751882C1 (ru) | Способ получения композиционного материала с ориентированными углеродными нанотрубками | |
JP2003328271A (ja) | 炭素繊維ストランド、及び炭素繊維強化樹脂 | |
JP2002020985A (ja) | 繊維複合材の端末加工法及び端末定着方法 | |
DE3838345C2 (ru) | ||
JP2516710B2 (ja) | 複合撚合型抗張力体 |