UA113170C2 - PREPARATION AND APPLICATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING FIBERS AND AT LEAST ONE VINYL CHLORIDE POLYMER - Google Patents
PREPARATION AND APPLICATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING FIBERS AND AT LEAST ONE VINYL CHLORIDE POLYMER Download PDFInfo
- Publication number
- UA113170C2 UA113170C2 UAA201313029A UAA201313029A UA113170C2 UA 113170 C2 UA113170 C2 UA 113170C2 UA A201313029 A UAA201313029 A UA A201313029A UA A201313029 A UAA201313029 A UA A201313029A UA 113170 C2 UA113170 C2 UA 113170C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fibers
- hydrosol
- composite material
- polymer
- vinyl chloride
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 46
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 12
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 8
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims description 7
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 6
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 6
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- CMCOFAYLDYIEBR-UHFFFAOYSA-L 2-[carboxymethylsulfanyl(dioctyl)stannyl]sulfanylacetic acid Chemical compound [O-]C(=O)CS.[O-]C(=O)CS.CCCCCCCC[Sn+2]CCCCCCCC CMCOFAYLDYIEBR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012874 anionic emulsifier Substances 0.000 description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N diisononyl phthalate Chemical compound CC(C)CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCC(C)C HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012875 nonionic emulsifier Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000008049 diazo compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008131 herbal destillate Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/045—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Спосіб одержання композитного матеріалу, який містить волокна і щонайменше один вінілхлоридний полімер, який включає занурення волокон в гідрозоль вказаного полімеру для одержання волокон, покритих вказаним гідрозолем, після чого йде висушування і гелеутворення вказаного гідрозолю, нанесеного на волокна. Композитний матеріал і його застосування для виготовлення виробів або для виробництва армованих предметів. Профілі, армовані даним композитним матеріалом.A method of obtaining a composite material containing fibers and at least one vinyl chloride polymer, which involves dipping the fibers into the hydrosol of said polymer to obtain fibers coated with said hydrosol, followed by drying and gelation of said hydrosol applied to the fibers. Composite material and its use for the manufacture of articles or for the production of reinforced articles. Profiles reinforced with this composite material.
Description
Дана заявка заявляє пріоритет відносно французької заявки Мо 1153150, поданої 11 квітня 2011 р., і французької заявки Мо 1160168, поданої 08 листопада 2011 р., причому повний зміст цих заявок включається в даний документ за допомогою посилання для всіх цілей.This application claims priority to French application Mo 1153150, filed Apr. 11, 2011, and French application Mo 1160168, filed Nov. 08, 2011, the entire contents of which are incorporated herein by reference for all purposes.
Даний винахід стосується способу одержання композитного матеріалу, який містить волокна і щонайменше один вінілхлоридний полімер. Винахід також стосується одержуваного композитного матеріалу. Крім того, винахід стосується застосування даного композитного матеріалу для одержання виробів або для одержання армованих предметів, а також цих виробів або армованих предметів і армованих профілів.The present invention relates to a method of obtaining a composite material that contains fibers and at least one vinyl chloride polymer. The invention also relates to the resulting composite material. In addition, the invention relates to the use of this composite material for the production of products or for the production of reinforced objects, as well as these products or reinforced objects and reinforced profiles.
Багато столярних елементів, такі як рами, каркаси, стійки і фрамуги вікон, віконниць, дверей і воріт часто виготовляють на основі полівінілхлориду (РМС), який додає їм довговічності, стійкості до корозії і теплоїзоляційних властивостей, вимагаючи при цьому обслуговування лише в мінімальній кількості. Однак їх жорсткість не досягає певних рівнів, необхідних для успіху.Many carpentry elements, such as frames, frameworks, racks and transoms of windows, shutters, doors and gates are often made on the basis of polyvinyl chloride (PMC), which gives them durability, corrosion resistance and thermal insulation properties, while requiring only a minimum amount of maintenance. However, their rigidity does not reach certain levels necessary for success.
Дійсно, полівінілхлоридні профілі, які використовуються в конструкціях цих столярних елементів, як правило, виготовляють порожнистими для їх полегшення і створення пустот, які виконують функцію теплоізоляції. Однак одна проблема, пов'язана з РМС, полягає в тому, що він має низький модуль пружності і, таким чином, деформується при навантаженні, особливо при великих відстанях між точками опори.Indeed, polyvinyl chloride profiles, which are used in the construction of these carpentry elements, are usually made hollow to lighten them and create voids that perform the function of thermal insulation. However, one problem with RMS is that it has a low modulus of elasticity and thus deforms under load, especially at long fulcrum distances.
Недостатню жорсткість можна подолати шляхом зміцнення рам металевими армуючими елементами, зокрема, армуючими елементами зі сталі (див. документ ЮОЕ 19933099) або алюмінію. Однак використання металевих армуючих елементів створює теплові містки всередині профілів рам, приводячи до значних втрат тепла внаслідок збільшення теплопровідності. Крім того, присутність цих металевих армуючих елементів ускладнює утилізацію профілів після закінчення терміну їх служби.Insufficient rigidity can be overcome by strengthening the frames with metal reinforcing elements, in particular, reinforcing elements made of steel (see document ЮОЕ 19933099) or aluminum. However, the use of metal reinforcing elements creates thermal bridges inside the frame profiles, leading to significant heat loss due to increased thermal conductivity. In addition, the presence of these metal reinforcing elements complicates the disposal of profiles after the end of their service life.
Щоб протидіяти цьому підвищенню теплопровідності, було запропоновано використовувати армуючі елементи (одновісноорієнтовані вставки), які складають термореактивні полімери і волокна, переважно безперервні волокна, в тому числі скляні, арамідні або вуглецеві волокна (документи СВ 2144472 або ЕР 0441449). Однак використання термореактивних полімерів зі скляними волокнами є дорогим. Що стосується термопластичних композитних матеріалів, армованих целюлозними волокнами, які описані в документі ОБ 2004/062915, вони мають значно більш високу чутливість до вологості і, таким чином, є менш довговічними.In order to counteract this increase in thermal conductivity, it was proposed to use reinforcing elements (uniaxially oriented inserts), which consist of thermosetting polymers and fibers, mainly continuous fibers, including glass, aramid or carbon fibers (documents SV 2144472 or EP 0441449). However, the use of thermosetting polymers with glass fibers is expensive. As for thermoplastic composite materials reinforced with cellulose fibers, which are described in document OB 2004/062915, they have a much higher sensitivity to moisture and, thus, are less durable.
Традиційно утилізація полівінілхлоридних профілів, армованих шляхом введення металевої вставки або одновісноорієнтованої вставки, виявляється неможливою або складною. Ще один недолік профілів, армованих одновісноорієнтованими вставками, полягає в тому, що необхідно, як і у випадку металевих армуючих елементів, вручну вводити ці армуючі елементи, що збільшує вартість виробництва.Traditionally, the disposal of polyvinyl chloride profiles reinforced by the introduction of a metal insert or uniaxially oriented insert is impossible or difficult. Another disadvantage of profiles reinforced with uniaxially oriented inserts is that it is necessary, as in the case of metal reinforcing elements, to manually introduce these reinforcing elements, which increases the cost of production.
У документі ЕР 1276602 описані столярні елементи, які включають полівінілхлоридний профіль, армований щонайменше однією армуючою стрічкою, яку складають волокна, одержані зі складного поліефіру, зокрема, одержані з поліетилентерефталату (РЕТ) або полібутилентерефталату (РВТ), які змішані з безперервними скляними волокнами, причому полімерні волокна і скляні волокна орієнтовані паралельно в поздовжньому напрямку. Стрічки волокон або джгути нагрівають, щоб розплавити полімер, пресують і, нарешті, впроваджують у зовнішні і протилежні стінки кінцевого полівінілхлоридного профілю, щоб забезпечувати достатню жорсткість, і, таким чином, уникають використання металевих або одновісноорієнтованих вставок. Навіть незважаючи на те, що досягаються хороші механічні властивості, і не потрібна ручна вставка металевого або одновісноорієнтованого профілю внаслідок способу одержання з використанням котушок, який робить можливим розмотування безперервних ниток, які включають змішані один з одним безперервні волокна зі скла і термопластичного полімеру, даний спосіб має множину недоліків. Один з недоліків цієї системи полягає в тому, що кінцевий продукт являє собою поєднання двох різних термопластичних полімерів, які є несумісними в розплавленому стані, включаючи складний поліефір, такий якEP 1276602 describes carpentry elements that include a polyvinyl chloride profile reinforced with at least one reinforcing tape, which consists of fibers obtained from complex polyester, in particular, obtained from polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), which are mixed with continuous glass fibers, and polymer fibers and glass fibers are oriented parallel in the longitudinal direction. The fiber ribbons or tows are heated to melt the polymer, pressed and finally inserted into the outer and opposite walls of the final polyvinyl chloride profile to provide sufficient stiffness and thus avoid the use of metal or uniaxially oriented inserts. Even though good mechanical properties are achieved and manual insertion of a metal or uniaxially oriented profile is not required due to the production method using coils, which makes it possible to unwind continuous filaments that include continuous fibers of glass and thermoplastic polymer mixed with each other, this method has many disadvantages. One disadvantage of this system is that the final product is a combination of two different thermoplastic polymers that are incompatible in the molten state, including a complex polyester such as
РЕТ або РВТ, з одного боку, і РМС, з іншого боку, що робить складною не тільки утилізацію профілю, але також і утилізацію виробничого браку і, крім того, приводить до неможливості використання заготівок в лінії по виготовленню профілів. Ще один недолік являє собою поздовжню крихкість армуючих елементів, які схильні до руйнування в поздовжньому напрямку волокон при впливі багатовісного ударного навантаження. Нарешті, один основний недолік являє собою складне калібрування профілю при його охолодженні внаслідок того, що РМС і армована стрічка мають різні коефіцієнти теплового розширення.RET or RVT, on the one hand, and RMS, on the other hand, which makes it difficult not only to dispose of the profile, but also to dispose of production waste and, in addition, leads to the impossibility of using blanks in the line for the manufacture of profiles. Another disadvantage is the longitudinal fragility of the reinforcing elements, which are prone to destruction in the longitudinal direction of the fibers under the influence of a multiaxial shock load. Finally, one major disadvantage is the difficult calibration of the profile during its cooling due to the fact that the RMS and the reinforced tape have different coefficients of thermal expansion.
У документі ЕР 0179688 запропоновано впливати на армуючі елементи (зокрема, скляні 60 волокна) для композитного матеріалу електростатичним полем, індукованим електричним струмом дуже високої напруги, потім просочувати їх рідким матричним матеріалом (або рідким попередником матеріалу), в той час як вони залишаються під дією поля. Дуже висока напруга, яку необхідно застосовувати для здійснення даного способу, є небезпечною для операторів і вимагає багато електроенергії; крім того, нелегко правильно синхронізувати набрякання армуючих волокон під дією електростатичного поля і їх просочення рідким матричним матеріалом.EP 0179688 proposes to subject reinforcing elements (in particular glass 60 fibers) for a composite material to an electrostatic field induced by a very high voltage electric current, then impregnate them with a liquid matrix material (or liquid precursor material) while they remain exposed fields The very high voltage that must be applied to implement this method is dangerous for operators and requires a lot of electricity; in addition, it is not easy to correctly synchronize the swelling of reinforcing fibers under the action of an electrostatic field and their impregnation with a liquid matrix material.
Мета даного винаходу полягає в тому, щоб вирішити дані проблеми, пропонуючи спосіб одержання композитного матеріалу, який легко утилізується, з якого можна виготовляти вироби підвищеної жорсткості, і який можна, крім того, легко застосовувати згідно з традиційними методами і, зокрема, шляхом одновісного орієнтування, зокрема, для виготовлення армованих виробів.The aim of the present invention is to solve these problems by offering a method of obtaining a composite material that is easily disposed of, from which products of increased rigidity can be made, and which, in addition, can be easily applied according to conventional methods and, in particular, by uniaxial orientation , in particular, for the manufacture of reinforced products.
Згідно з даною метою, основний предмет даного винаходу являє собою спосіб одержання композитного матеріалу, який містить волокна і щонайменше один вінілхлоридний полімер, який включає занурення волокон в гідрозоль вказаного полімеру для одержання волокон, покритих вказаним гідрозолем, після чого йде висушування і гелеутворення вказаного гідрозолю, нанесеного на волокна.According to this purpose, the main subject of this invention is a method of obtaining a composite material that contains fibers and at least one vinyl chloride polymer, which includes immersing the fibers in a hydrosol of the indicated polymer to obtain fibers covered with the indicated hydrosol, followed by drying and gelling of the indicated hydrosol, applied to the fibers.
Вираз "композитний матеріал" потрібно розуміти в даному описі як такий, що означає твердий матеріал, який містить щонайменше два компоненти, які не змішуються, але мають високу адгезійну здатність, причому один з компонентів цього матеріалу складають волокна, які забезпечують механічну міцність, і інший компонент, традиційно відомий як "матриця", являє собою вінілхлоридний полімер (полімери) для забезпечення когезії структури і передачі напружень волокнам.The expression "composite material" is to be understood in this description as meaning a solid material that contains at least two components that are immiscible but have a high adhesive capacity, and one of the components of this material consists of fibers that provide mechanical strength, and the other the component traditionally known as the "matrix" is a vinyl chloride polymer (polymers) to ensure the cohesion of the structure and the transmission of stress to the fibers.
Термін "волокна" потрібно розуміти як такий, що означає в даному описі будь-яке елементарне (або одиничне) волокно (також відоме як "нитка" і також будь-яку зборку елементарних волокон.The term "fiber" is to be understood as meaning in this specification any elementary (or single) fiber (also known as "filament") and also any assembly of elementary fibers.
Приклади зборки елементарних волокон являють собою ткані матеріали (тобто зборка, де елементарні волокна розташовані, для однієї частини, в напрямку довжини і, для іншої частини, в напрямку ширини), неткані матеріали, які також називаються терміном "мати" (тобто зборки, де елементарні волокна розташовані статистичним чином в одній головній площині) і "джгути"Examples of assembly of elementary fibers are woven materials (i.e., an assembly where the elementary fibers are arranged, for one part, in the length direction and, for another part, in the width direction), nonwoven materials, also referred to by the term "mother" (i.e., assemblies where elementary fibers are statistically located in one main plane) and "bundles"
Зо (тобто нескручені зборки з декількох елементарних волокон).Zo (that is, untwisted assemblies of several elementary fibers).
Переважно один з характеристичних розмірів ("довжина") цих волокон є значно більшим, ніж інший розмір ("діаметр" у випадку волокна) або щонайменше один з двох інших розмірів ( товщина" і "ширина" у випадку зборки елементарних волокон). У тому випадку, де один з компонентів композитного матеріалу згідно з даним винаходом являє собою зборку елементарних волокон, їх довжина переважно є значно більшою, ніж їх товщина і їх ширина одночасно.Preferably, one of the characteristic dimensions ("length") of these fibers is significantly greater than the other dimension ("diameter" in the case of a fiber) or at least one of the other two dimensions ("thickness" and "width" in the case of an assembly of elementary fibers). case where one of the components of the composite material according to the present invention is an assembly of elementary fibers, their length is preferably much greater than their thickness and their width at the same time.
Вираз "значно більше" потрібно розуміти як такий, що означає більше ніж 10-кратне перевищення, переважно більше ніж 25-кратне перевищення, ще переважніше більше ніж 100- кратне перевищення і особливо переважно більше ніж 500-кратне перевищення.The expression "significantly more" should be understood as meaning more than 10-fold excess, preferably more than 25-fold excess, even more preferably more than 100-fold excess and especially preferably more than 500-fold excess.
Використовуючи ще один термін, волокна згідно з даним винаходом можна називати "безперервні волокна".Using another term, fibers according to the present invention may be called "continuous fibers".
Переважно волокна являють собою зборки елементарних волокон, особливо переважно вони являють собою зборки елементарних волокон, вибраних з тканих матеріалів, нетканих матеріалів і джгутів.Preferably, the fibers are assemblies of elementary fibers, especially preferably they are assemblies of elementary fibers selected from woven materials, nonwoven materials, and tows.
У даному переважному випадку зборка може бути впорядкованою або ні, а також може бути регулярною або ні. Елементарні волокна можуть бути розташовані в зборці: - впорядкованим чином зі сплетенням, як у випадку тканих матеріалів; - невпорядкованим чином зі сплетенням, як у випадку нетканих матеріалів або "матів"; або - несплетеним чином поздовжньо і паралельно одне відносно одного, як у випадку "джгутів".In this preferred case, the assembly may or may not be ordered, and may or may not be regular. Elementary fibers can be arranged in an assembly: - in an orderly manner with a weave, as in the case of woven materials; - in a disorderly way with a weave, as in the case of non-woven materials or "mats"; or - unwoven longitudinally and parallel to each other, as in the case of "harnesses".
Особливо переважно волокна являють собою зборку елементарних волокон, вибрану з тканих матеріалів і "джгутів", причому найбільш переважними є джгути.Most preferably, the fibers are an assembly of elementary fibers selected from woven materials and "towels", with tows being the most preferred.
У цьому випадку елементарні волокна зборки, таким чином, переважно розташовані несплетеним чином поздовжньо і паралельно одне відносно одного.In this case, the elementary fibers of the assembly, thus, are preferably located in a non-woven manner longitudinally and parallel to each other.
Волокна, які можна використовувати згідно з даним винаходом, можуть являти собою будь- які волокна, які є в продажу. Вони можуть являти собою органічні волокна, мінеральні волокна, суміші органічних волокон і мінеральних волокон, суміші різноманітних органічних волокон одне з одним і суміші різноманітних мінеральних волокон одне з одним.Fibers that can be used in accordance with the present invention can be any commercially available fibers. They can be organic fibers, mineral fibers, mixtures of organic fibers and mineral fibers, mixtures of various organic fibers with each other, and mixtures of various mineral fibers with each other.
Можна згадати, як приклади органічних волокон, волокна, одержані з натуральних продуктів рослинного або тваринного походження, таких як, наприклад, коноплі, льон, бавовна, деревина і 60 шовк, або з синтетичних продуктів, такі як полімерні волокна.Examples of organic fibers may include fibers obtained from natural products of vegetable or animal origin, such as, for example, hemp, flax, cotton, wood, and silk, or from synthetic products such as polymeric fibers.
Можна згадати, як приклади мінеральних волокон, наприклад, азбестові волокна, скляні волокна, металеві волокна і базальтові волокна.Examples of mineral fibers include asbestos fibers, glass fibers, metal fibers, and basalt fibers.
Згідно з першою альтернативою, волокна являють собою волокна, одержані з продуктів рослинного походження, вибраних з конопель і льону.According to the first alternative, the fibers are fibers obtained from plant products selected from hemp and flax.
Згідно з другою альтернативою, волокна являють собою мінеральні волокна, вибрані з скляних волокон і базальтових волокон.According to the second alternative, the fibers are mineral fibers selected from glass fibers and basalt fibers.
Дуже хороші результати відмічаються, коли волокна являють собою джгути лляних волокон, джгути скляних волокон або джгути базальтових волокон.Very good results are noted when the fibers are flax fiber tows, glass fiber tows or basalt fiber tows.
Волокна, які можна використовувати згідно з даним винаходом, можна покривати апретуючим реагентом під час циклу їх одержання, таким чином, поліпшуючи однорідність їх подальшого просочення гідрозолем вінілхлоридного полімеру і механічні властивості композитного матеріалу.Fibers that can be used according to the present invention can be coated with a finishing reagent during the cycle of their production, thus improving the uniformity of their further impregnation with hydrosol vinyl chloride polymer and the mechanical properties of the composite material.
З числа апретуючих реагентів, які традиційно використовуються, можна згадати, як невичерпні приклади, силани, складні поліефіри, акрилові або метакрилові полімери, віск і епоксиди. Серед них переважними є силани. Як приклади, можна особливо згадати 3- амінопропілтриметоксисилан і З-амінопропілтриетоксисилан, а також їх похідні, такі як гама- метакрилоксипропілтриметоксисилан, М-бензил-М-аміноетил-З-амінопропілтриметоксисилан і відповідний гідрохлорид, М-феніл-3-амінопропілтриметоксисилан і М-2-(вінілбензиламіно)етил-Among the finishing reagents that are traditionally used, we can mention, as non-exhaustive examples, silanes, polyesters, acrylic or methacrylic polymers, wax and epoxies. Silanes are predominant among them. As examples, we can especially mention 3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane, as well as their derivatives, such as gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, M-benzyl-M-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and the corresponding hydrochloride, M-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and M- 2-(vinylbenzylamino)ethyl-
З-амінопропілтриметоксисилан.C-aminopropyltrimethoxysilane.
Композитний матеріал, одержаний згідно з даним винаходом, може бути гнучким (їі, таким чином, його можна намотувати), або він може бути більш або менш жорстким.The composite material obtained according to the present invention can be flexible (and thus can be wound) or it can be more or less rigid.
Що стосується волокон, один з характеристичних розмірів ("довжина") композитного матеріалу, одержаного згідно з даним винаходом, є значно більшим, ніж інший розмір ("діаметр" у випадку волокна) або щонайменше ніж один з двох інших розмірів ("товщина" і "ширина" у випадку зборки елементарних волокон). У переважному випадку, де композитний матеріал включає зборку елементарних волокон, довжина композитного матеріалу є значно більшою, ніж його товщина і його ширина одночасно.In the case of fibers, one of the characteristic dimensions ("length") of the composite material obtained according to the present invention is significantly greater than the other dimension ("diameter" in the case of the fiber) or at least one of the other two dimensions ("thickness" and "width" in the case of assembly of elementary fibers). In the preferred case, where the composite material includes an assembly of elementary fibers, the length of the composite material is significantly greater than its thickness and its width simultaneously.
Вираз "значно більше" має таке ж значення, як при його використанні вище в зв'язку з волокнами.The expression "significantly more" has the same meaning as when used above in connection with fibers.
Композитний матеріал, одержаний згідно з даним винаходом, включає щонайменше один вінілхлоридний полімер. У даному описі вираз "вінілхлоридний полімер" або, коротше, "полімер" потрібно розуміти як такий, що означає всі полімери, які містять щонайменше приблизно 50 мас. 96, переважно щонайменше 60 мас. 95, особливо переважно щонайменше 70 мас. 95 і найбільш переважно щонайменше 85 мас. 96 мономерних ланок, утворених з вінілхлориду, таким чином, вінілхлоридні гомополімери (які містять 100 мас. 96 мономерних ланок, утворених з вінілхлориду) і співполімери вінілхлориду і складних вінілефірів, такі як вінілацетат. З числа вінілхлоридних полімерів, згаданих вище, перевагу одержують вінілхлоридні гомополімери і співполімери вінілхлориду і вінілацетату, причому особливу перевагу одержують вінілхлоридні гомополімери. Таким чином, вінілхлоридний полімер переважно являє собою гомополімер.The composite material obtained according to the present invention includes at least one vinyl chloride polymer. In this description, the expression "vinyl chloride polymer" or, in short, "polymer" should be understood as meaning all polymers that contain at least about 50 wt. 96, preferably at least 60 wt. 95, especially preferably at least 70 wt. 95 and most preferably at least 85 wt. 96 monomer units formed from vinyl chloride, thus, vinyl chloride homopolymers (which contain 100 wt. 96 monomer units formed from vinyl chloride) and copolymers of vinyl chloride and complex vinyl esters, such as vinyl acetate. Among the vinyl chloride polymers mentioned above, vinyl chloride homopolymers and copolymers of vinyl chloride and vinyl acetate are preferred, and vinyl chloride homopolymers are particularly preferred. Thus, the vinyl chloride polymer is preferably a homopolymer.
Згідно з контекстом даного винаходу, переважно використовуються вінілхлоридні полімери, переважно вінілхлоридні гомополімери, у яких показник текучості розплаву або показник К (традиційно відомий як Км/ або К-мжегп), який вимірюється згідно зі стандартом ІЗО 1628-2, складає більше ніж 55, переважно більше ніж 60. Даний показник К складає переважно менше ніж 85, переважно менше ніж 80. З практичних міркувань (наявність в продажу), найбільш переважно застосовують полімери, у яких показник К складає між 65 і 75.According to the context of the present invention, vinyl chloride polymers are preferably used, preferably vinyl chloride homopolymers, in which the melt flow index or the K index (traditionally known as Km/ or K-mzhegp), which is measured according to the ISO 1628-2 standard, is more than 55, preferably more than 60. This indicator of K is preferably less than 85, preferably less than 80. For practical reasons (availability on sale), polymers with an indicator of K between 65 and 75 are most preferably used.
У даному описі вираз "щонайменше один вінілхлоридний полімер" означає, що композитний матеріал може містити один полімер або декілька полімерів вінілхлориду. У даному описі термін "полімер" використовують без обмеження в однині і множині.In this description, the expression "at least one vinyl chloride polymer" means that the composite material may contain one polymer or several polymers of vinyl chloride. In this description, the term "polymer" is used without limitation in the singular and plural.
У тому випадку, де композитний матеріал може містити декілька вінілхлоридних полімерів, вони можуть являти собою суміші гомополімерів, які мають різні показники текучості розплаву, суміші гомополімерів і співполімерів або суміші співполімерів, які мають різні поєднання мономерів один з одним. Переважно композитний матеріал включає один вінілхлоридний полімер, який особливо переважно являє собою вінілхлоридний гомополімер.In the case where the composite material may contain several vinyl chloride polymers, they may be mixtures of homopolymers that have different melt flow rates, mixtures of homopolymers and copolymers, or mixtures of copolymers that have different combinations of monomers with each other. Preferably, the composite material includes one vinyl chloride polymer, which is particularly preferably a vinyl chloride homopolymer.
Спосіб згідно з даним винаходом включає занурення волокон в гідрозоль вінілхлоридного полімеру.The method according to the present invention includes immersing the fibers in a vinyl chloride polymer hydrosol.
У даному описі термін "гідрозоль" потрібно розуміти як такий, що означає систему текучих середовищ і колоїдних частинок, в якій дисперсна фаза включає вінілхлоридний полімер, і в якій безперервна фаза являє собою воду.In this description, the term "hydrosol" should be understood as meaning a system of fluid media and colloidal particles in which the dispersed phase includes a vinyl chloride polymer and in which the continuous phase is water.
Гідрозоль вінілхлоридного полімеру переважно одержують шляхом радикальної бо полімеризації у водній емульсії.The vinyl chloride polymer hydrosol is preferably obtained by radical polymerization in an aqueous emulsion.
Вираз "радикальна полімеризація у водній емульсії" потрібно розуміти в даному описі як такий, що означає будь-який процес радикальної полімеризації, який відбувається у водному середовищі в присутності емульгаторів (наприклад, алкілсульфатів натрію, алкіларилсульфонатів натрію і т. д.) і радикальних ініціаторів.The expression "radical polymerization in an aqueous emulsion" should be understood in this description as meaning any process of radical polymerization that occurs in an aqueous medium in the presence of emulsifiers (for example, sodium alkyl sulfates, sodium alkyl aryl sulfonates, etc.) and radical initiators .
У дане визначення включаються, зокрема, "класична" полімеризація у водній емульсії, в якій використовують, крім водного полімеризаційного середовища, щонайменше один водорозчинний радикальний ініціатор (як який вибирають, наприклад, водорозчинні пероксиди, такі як персульфати лужних металів або амонію, пероксид водню, перборати, трет- бутилгідропероксид і т. д.) і щонайменше однин емульгатор; а також полімеризація у водній мікросуспензії, яка також називається терміном "полімеризація в гомогенізованій водній дисперсії"? в якій використовують щонайменше один маслорозчинний ініціатор (як який вибирають, наприклад, маслорозчинні органічні пероксиди, маслорозчинні діазосполуки і т. д.), а емульсію крапель мономеру одержують за допомогою інтенсивного механічного перемішування і присутності емульгаторів.This definition includes, in particular, "classical" polymerization in an aqueous emulsion, in which, in addition to the aqueous polymerization medium, at least one water-soluble radical initiator is used (which is chosen, for example, water-soluble peroxides, such as alkali metal or ammonium persulfates, hydrogen peroxide, perborates, tert-butylhydroperoxide, etc.) and at least one emulsifier; as well as polymerization in an aqueous microsuspension, also called the term "polymerization in a homogenized aqueous dispersion"? in which at least one oil-soluble initiator is used (which is chosen, for example, oil-soluble organic peroxides, oil-soluble diazo compounds, etc.), and an emulsion of monomer drops is obtained with the help of intensive mechanical stirring and the presence of emulsifiers.
Переважно для одержання гідрозолю вінілхлоридного полімеру використовується "класична" радикальна полімеризація у водній емульсії."Classical" radical polymerization in an aqueous emulsion is mainly used to obtain a vinyl chloride polymer hydrosol.
Одержані таким способом водні дисперсії (також відомі як латекси) вінілхлоридного полімеру, які являють собою гідрозолі, які використовуються в способі згідно з даним винаходом, містять елементарні полімерні частинки, які мають дуже малі середні діаметри, які можуть складати від приблизно 10 до приблизно 5000 нанометрів (нм), переважно від приблизно 50 до приблизно 1500 нм.The resulting aqueous dispersions (also known as latexes) of the vinyl chloride polymer, which are the hydrosols used in the method according to the present invention, contain elementary polymer particles that have very small average diameters that can range from about 10 to about 5000 nanometers (nm), preferably from about 50 to about 1500 nm.
Вміст вінілхлоридного полімеру в гідрозолі складає переважно більше ніж 15 мас. 95, переважно більше ніж 20 мас. 95 і найбільш переважно більше ніж 25 мас. 95. Він складає переважно менше ніж 50 мас. 95, переважно менше ніж 40 мас. 95 і найбільш переважно менше ніж 35 мас. 95.The content of vinyl chloride polymer in the hydrosol is preferably more than 15 wt. 95, preferably more than 20 wt. 95 and most preferably more than 25 wt. 95. It is mostly less than 50 wt. 95, preferably less than 40 wt. 95 and most preferably less than 35 wt. 95.
Гідрозоль, який можна використовувати згідно з даним винаходом, переважно містить також щонайменше один пластифікатор, такий як діалкілфталат або алкіладипат і, необов'язково, інші традиційні добавки, такі як стабілізатори, піногасники, перешкоджаючі відкладенню речовини, загусники, пігменти, барвники і т. д. В гідрозолі переважно не міститься органічний розчинник.The hydrosol that can be used according to the present invention preferably also contains at least one plasticizer, such as dialkyl phthalate or alkyl adipate and, optionally, other conventional additives such as stabilizers, defoamers, anti-deposition agents, thickeners, pigments, dyes, etc. e. The hydrosol preferably does not contain an organic solvent.
Для здійснення способу згідно з даним винаходом волокна занурюють в гідрозоль, щоб одержати волокна, покриті вказаним гідрозолем. Для цієї мети волокна, які переважно присутні в одній з вищезгаданих фізичних форм, можна необов'язково піддавати попередньо одному або більше з наступних видів обробки: - у випадку зборки елементарних волокон, пропускання через пристрій для відділення волокон одне від одного в поперечному напрямку; - пропускання через пристрій для регулювання натягу; - антистатична обробка.To implement the method according to the present invention, the fibers are immersed in a hydrosol to obtain fibers coated with the specified hydrosol. For this purpose, the fibers, which are preferably present in one of the aforementioned physical forms, may optionally be subjected to one or more of the following types of treatment: - in the case of assembly of elementary fibers, passing through a device for separating fibers from each other in the transverse direction; - passing through the tension adjustment device; - antistatic treatment.
Після цього волокна переважно занурюють у ванну з гідрозолем, яка має розміри, прийнятні для забезпечення їх повного занурення, внаслідок чого відбувається їх покриття гідрозолем.After that, the fibers are preferably immersed in a bath with hydrosol, which has dimensions acceptable to ensure their complete immersion, as a result of which they are covered with hydrosol.
Дане занурення переважно здійснюють при температурі, яка знаходиться між 0с і температурою склування полімеру, переважно між 15 "С і 40 "С. Дане занурення переважно здійснюють при тиску, який складає між 0,1 і 10 МПа, переважно на рівні близько атмосферного тиску (0,1 МПа). Відповідні використовувані кількості волокон і гідрозолю переважно є такими, що кінцевий композитний матеріал переважно містить між 50 95 і 95 95, переважно між 60 95 і 90 95 і особливо переважно між 70 95 і 90 мас. 95 волокон і переважно між 50 95 і 5 95, переважно між 40 95 і 10 95 і особливо переважно між 30 95 і 10 мас. 95 полімеру.This immersion is preferably carried out at a temperature between 0°C and the glass transition temperature of the polymer, preferably between 15°C and 40°C. This immersion is preferably carried out at a pressure between 0.1 and 10 MPa, preferably at a level close to atmospheric pressure (0.1 MPa). The appropriate amounts of fibers and hydrosol used are preferably such that the final composite material preferably contains between 50 95 and 95 95, preferably between 60 95 and 90 95 and particularly preferably between 70 95 and 90 wt. 95 fibers and preferably between 50 95 and 5 95, preferably between 40 95 and 10 95 and especially preferably between 30 95 and 10 wt. 95 polymer.
Стадію занурення волокон в гідрозоль можна здійснювати в безперервному або в періодичному режимі. Виявляється переважним здійснення даної стадії в безперервному режимі. У цьому випадку, якщо волокна намотані на котушку або на рулон, їх переважно розмотують заздалегідь з метою їх пропускання у ванну з гідрозолем.The stage of immersion of the fibers in the hydrosol can be carried out in a continuous or periodic mode. It turns out to be preferable to carry out this stage in a continuous mode. In this case, if the fibers are wound on a coil or a roll, they are preferably unwound in advance in order to pass them into a hydrosol bath.
Після занурення волокон в гідрозоль йде висушування гідрозолю. Будь-який відомий спосіб висушування, який дозволяє видаляти воду з дисперсії твердого матеріалу у водній фазі, є прийнятним для висушування гідрозолю. Потрібно розуміти, що в способі згідно з даним винаходом гідрозоль, який підлягає висушуванню, звичайно присутній в формі плівки або шару, які покривають волокна, причому товщина цього покриття складає часто між 0,1 ії 1 мм, переважно між 0,2 і 0,6 мм, і його можна переважно висушувати - після необов'язкового видалення можливого надлишку сгідрозолю - наприклад, наступними способами, які застосовуються окремо або разом: витримування у вакуумі; мікрохвильове нагрівання; застосування інфрачервоного випромінювання; застосування гарячого повітря за допомогою повітродувок або вентиляторів; пропускання між нагрітими і обертовими роликами або між нагрітими і нерухомими штангами і т. д.After immersing the fibers in the hydrosol, the hydrosol is dried. Any known drying method that allows water to be removed from the dispersion of solid material in the aqueous phase is acceptable for drying the hydrosol. It should be understood that in the method according to the present invention, the hydrosol to be dried is usually present in the form of a film or layer covering the fibers, and the thickness of this coating is often between 0.1 and 1 mm, preferably between 0.2 and 0. 6 mm, and it can preferably be dried - after optional removal of possible excess shydrosol - for example, by the following methods, which are used separately or together: holding in a vacuum; microwave heating; application of infrared radiation; application of hot air using blowers or fans; passing between heated and rotating rollers or between heated and stationary rods, etc.
Гідрозоль переважно висушують шляхом застосування гарячого повітря, переважно нагрітого до температури нижче температур розкладання гідрозолю і волокон. Ця температура переважно складає менше ніж або дорівнює 160 "С і переважніше складає менше ніж або дорівнює 150 "С. Температура повітря для висушування гідрозолю переважно складає більше ніж або дорівнює 80 "С і переважніше складає більше ніж або дорівнює 110 "С.The hydrosol is preferably dried by using hot air, preferably heated to a temperature below the decomposition temperatures of the hydrosol and fibers. This temperature is preferably less than or equal to 160 "C and more preferably less than or equal to 150 "C. The air temperature for drying the hydrosol is preferably greater than or equal to 80 "C and preferably greater than or equal to 110 "C.
Висушування гідрозолю можна здійснювати в безперервному або в періодичному режимі.Hydrosol drying can be carried out continuously or periodically.
Його потрібно переважно здійснювати в безперервному режимі. У тому випадку, де висушування гідрозолю здійснюють в безперервному режимі шляхом застосування повітря, причому переважно використовують тунель для висушування або генератори гарячого повітря, які встановлені на регулярних відстанях один від одного вздовж шляху одержуваного композитного матеріалу.It should preferably be carried out continuously. In the case where the drying of the hydrosol is carried out in a continuous mode by using air, preferably using a drying tunnel or hot air generators, which are installed at regular distances from each other along the path of the resulting composite material.
Висушування можна здійснювати, використовуючи одну або декілька стадій, які можна здійснювати при різних температурах. Його потрібно здійснювати, використовуючи переважно декілька стадій, особливо переважно дві стадії і найбільш переважно дві різні стадії при різних температурах.Drying can be carried out using one or more stages, which can be carried out at different temperatures. It should be carried out using preferably several stages, especially preferably two stages and most preferably two different stages at different temperatures.
Після висушування гідрозолю його піддають гелеутворенню, тобто частинки, які його складають, переводять з гетерогенної фази в гомогенну фазу, в якій відсутня зерниста структура, переважно під дією тепла. Гідрозоль можна переважно піддавати гелеутворенню шляхом застосування інфрачервоного випромінювання або лазерного випромінювання.After the hydrosol is dried, it is subjected to gelation, that is, the particles that make it up are transferred from a heterogeneous phase to a homogeneous phase in which there is no granular structure, mainly under the influence of heat. The hydrosol can preferably be subjected to gel formation by using infrared radiation or laser radiation.
Гідрозоль переважно піддають гелеутворенню шляхом застосування інфрачервоного випромінювання, яке доводить гідрозоль до температури вище температури склування полімеру, який знаходиться в ньому і нижче температури розкладання волокон. Ця температура переважно складає менше ніж або дорівнює 250 "С і переважніше складає менше ніж або дорівнює 230 С. Ця температура переважно складає більше ніж або дорівнює 100 "сС і переважніше складає більше ніж або дорівнює 150 "С.The hydrosol is preferably subjected to gel formation by using infrared radiation, which brings the hydrosol to a temperature above the glass transition temperature of the polymer that is in it and below the temperature of fiber decomposition. This temperature is preferably less than or equal to 250 °C and preferably less than or equal to 230 °C. This temperature is preferably greater than or equal to 100 °C and preferably greater than or equal to 150 °C.
Аналогічно стадіям занурення волокон в гідрозоль і висушування гідрозолю, стадію гелеутворення гідрозолю можна здійснювати в безперервному або в періодичному режимі.Similar to the stages of immersion of fibers in hydrosol and drying of hydrosol, the stage of gelation of hydrosol can be carried out in a continuous or periodic mode.
Зо Виявляється переважним здійснення даної стадії в безперервному режимі.It turns out that it is preferable to carry out this stage in a continuous mode.
Композитний матеріал, одержаний внаслідок здійснення способу одержання, описаного вище, можна потім піддавати обробці, природа якої розрізнюється залежно від наміру зберігати даний матеріал з метою його застосування в майбутньому або застосовувати його негайно, тобто безпосередньо після його одержання.The composite material obtained as a result of the method of preparation described above can then be subjected to processing, the nature of which differs depending on the intention to store this material for its future use or to use it immediately, that is, immediately after its receipt.
У будь-якому випадку, визначена форма одержаного композитного матеріалу переважно утвориться, коли його піддають обробці шляхом формування, що додає йому однорідної товщини, наприклад, шляхом каландрування або ламінування в пресі між охолоджуваними або не охолоджуваними роликами, необов'язково в поєднанні з механічною обробкою, здатною надавати йому бажаної однорідної ширини, наприклад, шляхом пропускання між лопатками, розташованими паралельно поздовжній осі рухомої структури, або шляхом поєднання цих двох способів.In any case, the defined shape of the resulting composite material will preferably be formed when it is processed by molding to give it a uniform thickness, for example by calendering or laminating in a press between cooled or uncooled rollers, optionally in combination with machining. , able to give it the desired uniform width, for example, by passing between blades located parallel to the longitudinal axis of the moving structure, or by combining these two methods.
Товщина композитного матеріалу, який одержується може переважно знаходитися між 0,1 іThe thickness of the resulting composite material can preferably be between 0.1 and
З мм, переважно між 0,15 і 2 мм і найбільш переважно між 0,2 і 1 мм. Ширина композитного матеріалу, який одержується може змінюватися в широких межах залежно від фізичної форми волокон, з якої його одержують. У поширеному випадку, де одержаний композитний матеріал присутній в формі джгута, дана ширина знаходиться переважно між З і 100 мм, переважно між 5 і 50 мм і найбільш переважно між 5 і 25 мм.With mm, preferably between 0.15 and 2 mm and most preferably between 0.2 and 1 mm. The width of the resulting composite material can vary widely depending on the physical form of the fibers from which it is obtained. In the common case where the resulting composite material is present in the form of a harness, this width is preferably between 3 and 100 mm, preferably between 5 and 50 mm and most preferably between 5 and 25 mm.
Якщо композитний матеріал призначений для зберігання перед його застосуванням, виявляється переважним, після необов'язкового додаткового охолоджування, його згортання в формі котушки або рулону, якщо він є гнучким, або зберігання в формі складених нарізаних плівок або листів, якщо він є жорстким.If the composite material is to be stored before its use, it is preferable, after optional additional cooling, to roll it up in the form of a coil or roll if it is flexible, or to store it in the form of folded cut films or sheets if it is rigid.
Якщо композитний матеріал призначений для негайного застосування, виявляється переважним його введення у відповідний формувальний пристрій (див. нижче).If the composite material is intended for immediate use, it is preferable to introduce it into a suitable molding device (see below).
У ще одному аспекті даний винахід стосується композитного матеріалу, який описаний вище в зв'язку з даним способом. Зокрема, даний винахід пропонує композитний матеріал, який містить волокна, на які нанесений щонайменше один вінілхлоридний полімер шляхом занурення вказаних волокон в гідрозоль вказаного полімеру, щоб одержати волокна, покриті вказаним гідрозолем, після чого йде висушування і гелеутворення вказаного гідрозолю, нанесеного на волокна. Композитний матеріал згідно з даним винаходом переважно одержують 60 способом згідно з даним винаходом. Визначення, обмеження і переваги, згадані і описані вище для способу даного винаходу, згідно з даним винаходом, таким чином, застосовуються до композитного матеріалу згідно з даним винаходом.In yet another aspect, the present invention relates to the composite material described above in connection with this method. In particular, the present invention provides a composite material that contains fibers coated with at least one vinyl chloride polymer by immersing said fibers in a hydrosol of said polymer to obtain fibers coated with said hydrosol, followed by drying and gelation of said hydrosol applied to the fibers. The composite material according to the present invention is preferably obtained by the method 60 according to the present invention. The definitions, limitations and advantages mentioned and described above for the method of the present invention, according to the present invention, thus apply to the composite material according to the present invention.
Крім того, ще один аспект даного винаходу стосується застосування композитного матеріалу згідно з даним винаходом або композитного матеріалу, одержаного способом згідно з даним винаходом для виготовлення виробів, з одного боку, і для одержання армованих предметів, з іншого боку. Для цієї мети композитний матеріал можна застосовувати за допомогою будь-якого відомого способу, який є сумісним з його компонентами, такого як, наприклад, каландрування, термоформування, одновісне розтягнення, спільна екструзія і т.д.In addition, another aspect of the present invention relates to the use of the composite material according to the present invention or the composite material obtained by the method according to the present invention for the manufacture of articles, on the one hand, and for the production of reinforced objects, on the other hand. For this purpose, the composite material can be applied by any known method that is compatible with its components, such as, for example, calendering, thermoforming, uniaxial stretching, coextrusion, etc.
Композитний матеріал згідно з даним винаходом можна застосовувати як волокнисте армування, наприклад, в листах для внутрішнього пристосування в автомобільній промисловості, в суднобудівній промисловості, в меблевій промисловості, в будівельній промисловості; як зовнішнє армування для труб і шлангів; як армування для деталей, які виготовляються інжекційним формуванням і т. д.The composite material according to the present invention can be used as fiber reinforcement, for example, in sheets for interior fitting in the automotive industry, in the shipbuilding industry, in the furniture industry, in the construction industry; as external reinforcement for pipes and hoses; as reinforcement for injection molded parts, etc.
Виявляється особливо переважним, що композитний матеріал згідно з даним винаходом можна застосовувати для виготовлення армованих профілів, які складаються з термопластичного, переважно жорсткого РУС, таких як столярні елементи, зокрема, елементи нерухомих каркасів, і/або віконниць, і/або дверей і/або воріт, і/або віконних рам. У даному застосуванні композитний матеріал згідно з даним винаходом переважно підвищує жорсткість профілів і їх міцність на розтягнення в поздовжньому напрямку. Крім того, жорсткі полівінілхлоридні профілі, армовані композитними структурами згідно з даним винаходом, є такими, що легко утилізуються.It is particularly advantageous that the composite material according to the present invention can be used for the manufacture of reinforced profiles, which consist of thermoplastic, preferably rigid RUS, such as joinery elements, in particular, elements of fixed frames, and/or shutters, and/or doors and/or gates and/or window frames. In this application, the composite material according to the present invention preferably increases the stiffness of the profiles and their tensile strength in the longitudinal direction. In addition, rigid polyvinyl chloride profiles reinforced with composite structures according to the present invention are easily disposed of.
Нарешті, ще один аспект даного винаходу стосується виробів або армованих предметів, виготовлених з композитного матеріалу, описаного вище, або з композитного матеріалу, одержаного способом згідно з даним винаходом, який описаний вище. Даний аспект даного винаходу відноситься переважніше до профілів, армованих композитним матеріалом, описаним вище, або композитним матеріалом, одержаним способом, який описаний вище.Finally, another aspect of the present invention relates to articles or reinforced articles made from the composite material described above or from the composite material obtained by the method according to the present invention described above. This aspect of the present invention relates more preferably to profiles reinforced with the composite material described above or with the composite material obtained by the method described above.
Якщо опис яких-небудь патентів, патентних заявок і публікацій, які включаються в цей документ за допомогою посилання, суперечать опису даної заявки в такій мірі, що це здатно зробити незрозумілим який-небудь термін, переважаючу силу має даний опис.If the description of any patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference conflicts with the description of this application to such an extent as to render any term unclear, the description shall prevail.
Далі спосіб одержання композитного матеріалу згідно з даним винаходом буде проілюстрований представленими нижче прикладами, які стосуються креслення, супроводжуючого даний опис. Це креслення являє собою прикладений фіг. 1, схематично ілюструючий один варіант практичного здійснення даного предмета даного винаходу.Next, the method of obtaining a composite material according to the present invention will be illustrated by the examples presented below, which refer to the drawing accompanying this description. This drawing is an attached fig. 1 schematically illustrating one embodiment of this subject matter of this invention.
Представлені приклади призначені для ілюстрації даного винаходу, однак, без обмеження його об'єму.The presented examples are intended to illustrate the present invention, however, without limiting its scope.
Приклад 1Example 1
З котушки 1 одержували "джгут" зі скляних волокон, які постачаються компанією Оуеп5From the coil 1, a "harness" of glass fibers, supplied by the company Ouep5, was obtained
Соптіпод Меїгоїех під найменуванням КО 99 Р 192 і які мають лінійну щільність 4800 текс (4,8 г/м) при вимірюванні згідно зі стандартом І5О 1889), які обробляли апретуючим реагентом на основі силану, причому діаметр складових волокон становив 24 мкм. Даний "джгут", рухомий при швидкості 2,5 м/хв, занурювали при 23 "С і атмосферному тиску за допомогою ролика 2 в гідрозольну ванну 3, в якій знаходилися циліндричні штанги 4, розташовані в шаховому порядку по відношенню одна до одної, у яких відповідні висоти і проміжки були регульованими для прикладення бажаного натягу до "джгута".Soptipod Meigoyekh under the name of KO 99 R 192 and having a linear density of 4800 tex (4.8 g/m) when measured according to the standard I5O 1889), which were treated with a finishing reagent based on silane, and the diameter of the constituent fibers was 24 μm. This "harness", moving at a speed of 2.5 m/min, was immersed at 23 "C and atmospheric pressure with the help of a roller 2 in a hydrosol bath 3, in which there were cylindrical rods 4, located in a staggered order in relation to each other, in whose respective heights and gaps were adjustable to apply the desired tension to the "harness".
Гідрозоль у ванні З мав наступний склад: - 31,40 мас. 95 дисперсії вінілхлоридного гомополімеру, який має показник К, який дорівнює 72 (полімеризація в класичній водній емульсії), який продає компанія 5оЇміп під найменуванням 072 ВА; - 12,44 мас. 95 пластифікатора (диїзононілфталат); - 0,65 мас. 95 термостабілізатора (тіогліколят ди-(н-октил)олова); - 0,91 мас.95 аніонного емульгатора (суміш натрієвої солі жирної кислоти і додецилбензолсульфонату натрію); - 0,50 мас. 95 неіонного емульгатора, який продається під найменуванням Т/йоп Х 100 компанією зідта СпетісаїЇ; - 0,5 мас. 95 простого ефіру целюлози; - 53,6 мас. 95 води. "Джгут" зі скляних волокон, просочений гідрозолем, витягували з ванни 3, використовуючи ряд циліндричних штанг 5, які також забезпечували його належне натягнення, і пропускали між вентиляторами б, які подавали повітря при 120 "С і швидкості потоку 33 л/с, а потім між бо вентиляторами 7, які подавали повітря при 145 "С і швидкості потоку 17 л/с.The hydrosol in bath C had the following composition: - 31.40 wt. 95 dispersion of vinyl chloride homopolymer, which has an indicator of K equal to 72 (polymerization in a classic aqueous emulsion), which is sold by the company 5oYimip under the name 072 VA; - 12.44 wt. 95 plasticizer (diisononyl phthalate); - 0.65 wt. 95 thermostabilizer (di-(n-octyl) tin thioglycolate); - 0.91 wt.95 anionic emulsifier (mixture of sodium salt of fatty acid and sodium dodecylbenzene sulfonate); - 0.50 wt. 95 non-ionic emulsifier, which is sold under the name T/yop X 100 by the company Zidta Spetisai; - 0.5 wt. 95 simple ether of cellulose; - 53.6 wt. 95 water. The hydrosol-impregnated glass fiber "harness" was drawn from the bath 3 using a series of cylindrical rods 5, which also ensured its proper tension, and was passed between fans b, which supplied air at 120 "C and a flow rate of 33 l/s, and then between 7 fans, which supplied air at 145 "C and a flow rate of 17 l/s.
Після цього для гелеутворення гідрозолю попередник композитного матеріалу пропускали протягом приблизно 20 секунд між інфрачервоними випромінювачами-дифузорами 8, у яких повернені до матеріалу випромінюючі поверхні знаходилися при температурі 220 "б.After that, in order to gel the hydrosol, the precursor of the composite material was passed for about 20 seconds between infrared emitters-diffusers 8, in which the emitting surfaces facing the material were at a temperature of 220 °C.
Одержаний таким способом композитний матеріал, який містить приблизно 80 мас. 95 скляних волокон, потім пропускали між ламінувальними роликами 9 для надання йому форми стрічки, яка має товщину 0,2 мм і ширину 10 мм, яку збирали на котушку 10.Composite material obtained in this way, which contains approximately 80 wt. 95 glass fibers, then passed between the laminating rollers 9 to give it the shape of a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 10 mm, which was collected on a reel 10.
Щоб визначити механічні властивості одержаного таким способом композитного матеріалу, відрізки одержаної стрічки вміщували в форму поруч один з одним і один на одному, орієнтуючи їх в однаковому напрямку, одержуючи після пресування лист, товщина якого становила 1,7 мм.In order to determine the mechanical properties of the composite material obtained in this way, the segments of the obtained tape were placed in a mold next to each other and on top of each other, orientating them in the same direction, obtaining after pressing a sheet whose thickness was 1.7 mm.
Ударна міцність цих листів при вимірюванні згідно з стандартом ІБО 6603 становила 7,6The impact strength of these sheets when measured according to the IBO 6603 standard was 7.6
Дж/мм. Модуль пружності, подовження при розриві і міцність на розтягнення при вимірюванні в поздовжньому напрямку згідно з стандартом ІБО 527 становили, відповідно, 47,6 ГПа, 0,71 9б і 301 МПа.J/mm. The modulus of elasticity, elongation at break and tensile strength when measured in the longitudinal direction according to the IBO 527 standard were, respectively, 47.6 GPa, 0.71 9b and 301 MPa.
Приклад 2Example 2
З котушки 1 одержували "джгут" лляних волокон, які постачаються компанією Ререзівї!е і які мають лінійну щільність 0,5 г/м. Цей "джгут" потім занурювали в гідрозольну ванну, як описано в прикладі 1.From reel 1, a "towel" of flax fibers was obtained, which are supplied by Rereziv!e and have a linear density of 0.5 g/m. This "harness" was then immersed in a hydrosol bath as described in Example 1.
Гідрозоль у ванні мав наступний склад: - 31,40 мас. 95 дисперсії вінілхлоридного гомополімеру, який має показник К, рівний 72 (полімеризація в класичній водній емульсії), який продає компанія 5оміп під найменуванням 072The hydrosol in the bath had the following composition: - 31.40 wt. 95 dispersion of vinyl chloride homopolymer, which has a K index equal to 72 (polymerization in a classic aqueous emulsion), which is sold by the 5omip company under the name 072
СА; - 12,30 мас. 95 пластифікатора (диїзононілфталат); - 0,65 мас. 95 термостабілізатора (тіогліколят ди-(н-октил)олова); - 0,90 мас.9о аніонного емульгатора (суміш натрієвої солі жирної кислоти і додецилбензолсульфонату натрію); - 0,49 мас. 96 неіонного емульгатора, який продається під найменуванням Тгйоп Х 100 компанією зідта СпетісаїЇ; - 1,14 мас. 95 простого ефіру целюлози; - 53,49 мас. 95 води. "Джгут" з лляних волокон, просочений гідрозолем, потім обробляли, як "джгут", описаний в прикладі 1.SA; - 12.30 mass. 95 plasticizer (diisononyl phthalate); - 0.65 wt. 95 thermostabilizer (di-(n-octyl) tin thioglycolate); - 0.90 wt.9o anionic emulsifier (mixture of sodium salt of fatty acid and sodium dodecylbenzenesulfonate); - 0.49 wt. 96 nonionic emulsifier, which is sold under the name Tgyop X 100 by the company Zidta Spetisai; - 1.14 wt. 95 simple ether of cellulose; - 53.49 wt. 95 water. A hydrosol-impregnated flax fiber "towel" was then treated as the "towel" described in Example 1.
Після цього для гелеутворення гідрозолю попередник композитного матеріалу пропускали протягом приблизно 20 секунд між інфрачервоними випромінювачами-дифузорами 8, у яких повернені до матеріалу випромінюючі поверхні знаходилися при температурі 200 "С.After that, for gelation of the hydrosol, the precursor of the composite material was passed for about 20 seconds between infrared emitters-diffusers 8, in which the emitting surfaces facing the material were at a temperature of 200 "C.
Одержаний таким способом композитний матеріал, який містить приблизно 50 мас. 95 лляних волокон, потім пропускали між ламінувальними роликами 9 для надання йому форми стрічки, яка має товщину 0,2 мм і ширину 5 мм, яку збирали на котушку 10.Composite material obtained in this way, which contains approximately 50 wt. 95 of linen fibers, then passed between laminating rollers 9 to give it the shape of a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 5 mm, which was collected on a reel 10.
Щоб визначити механічні властивості одержаного таким способом композитного матеріалу, відрізки одержаної стрічки вміщували в форму поруч один з одним і один на одному, орієнтуючи їх воднаковому напрямку, одержуючи після пресування лист, товщина якого становила 0,5 мм.In order to determine the mechanical properties of the composite material obtained in this way, the segments of the obtained tape were placed in a mold next to each other and on top of each other, orienting them in the direction of water, obtaining after pressing a sheet whose thickness was 0.5 mm.
Модуль пружності, подовження при розриві і міцність на розтягнення при вимірюванні в поздовжньому напрямку згідно з стандартом ІБО 527 становили, відповідно, 14,6 ГПа, 1,67 95 і 190 МПа.The modulus of elasticity, elongation at break and tensile strength when measured in the longitudinal direction according to the IBO 527 standard were 14.6 GPa, 1.67 95 and 190 MPa, respectively.
Крім того, визначали механічні властивості матеріалу, одержаного з просочених стрічок. Для цього стрічки ткали, і одержаний матеріал вміщували в форму у декілька шарів, орієнтуючи волокна матеріалу в однаковому напрямку, щоб одержати після пресування лист, який має товщину 0,97 мм.In addition, the mechanical properties of the material obtained from impregnated tapes were determined. For this, the tapes were woven and the resulting material was placed in a mold in several layers, orienting the fibers of the material in the same direction, to obtain a sheet after pressing that has a thickness of 0.97 mm.
Модуль пружності, подовження при розриві і міцність на розтягнення при вимірюванні згідно з стандартом ІЗО 527 становили, відповідно, 8,3 ГПа, 1,69 95 і 100 МПа.The modulus of elasticity, elongation at break and tensile strength when measured according to the ISO 527 standard were 8.3 GPa, 1.69 95 and 100 MPa, respectively.
Приклад ЗExample C
З котушки 1 одержували "джгут" базальтових волокон, які поставляються компанією РіІосагі під найменуванням КМТ1200ТехіІЗЕКМІ 1 і які мають лінійну щільність 1200 текс при вимірюванні згідно зі стандартом ІЗО 1889. Даний "джгут" потім занурювали в гідрозольну ванну, як описано в прикладі 1.From the reel 1, a "towel" of basalt fibers was obtained, which is supplied by RiIosagi under the name KMT1200TehiIZEKMI 1 and which has a linear density of 1200 tex when measured according to the ISO 1889 standard. This "towel" was then immersed in a hydrosol bath, as described in example 1.
Гідрозоль у ванні мав такий же склад, як в прикладі 2. "Джгут" з базальтових волокон, просочений гідрозолем, потім обробляли, як "джгут", описаний в прикладі 1.The hydrosol in the bath had the same composition as in example 2. A "harness" of basalt fibers impregnated with hydrosol was then treated as a "harness" described in example 1.
Після цього для гелеутворення гідрозолю попередник композитного матеріалу пропускали протягом приблизно 20 секунд між інфрачервоними випромінювачами-дифузорами 8, у яких бо обернені до матеріалу випромінюючі поверхні знаходилися при температурі 190 "С.After that, in order to gel the hydrosol, the precursor of the composite material was passed for about 20 seconds between the infrared emitters-diffusers 8, in which the emitting surfaces facing the material were at a temperature of 190 "С.
Одержаний таким способом композитний матеріал, який містить приблизно 80 мас. 95 базальтових волокон, потім пропускали між ламінувальними роликами 9 для придання йому форми стрічки, яка має товщину 0,2 мм і ширину 4 мм, яку збирали на котушку 10.Composite material obtained in this way, which contains approximately 80 wt. 95 basalt fibers, then passed between the laminating rollers 9 to give it the shape of a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 4 mm, which was collected on a reel 10.
Щоб визначити механічні властивості одержаного таким способом композитного матеріалу, відрізки одержаної стрічки вміщували в форму поруч один з одним і один на одному, орієнтуючи їх в однаковому напрямку, одержуючи після пресування лист, товщина якого становила 0,78 мм.In order to determine the mechanical properties of the composite material obtained in this way, the segments of the obtained tape were placed in a mold next to each other and on top of each other, orientating them in the same direction, obtaining after pressing a sheet whose thickness was 0.78 mm.
Модуль пружності, подовження при розриві і міцність на розтягнення при вимірюванні в поздовжньому напрямку згідно з стандартом ІБО 527 становили, відповідно, 43,9 ГПа, 0,05 95 і 397 МПа.The modulus of elasticity, elongation at break and tensile strength when measured in the longitudinal direction according to the IBO 527 standard were 43.9 GPa, 0.05 95 and 397 MPa, respectively.
Крім того, визначали механічні властивості матеріалу, одержаного з просочених стрічок. Для цього стрічки ткали, і одержаний матеріал вміщували в форму в декілька шарів, орієнтуючи волокна матеріалу в однаковому напрямку, щоб одержати після пресування лист, який має товщину 0,52 мм.In addition, the mechanical properties of the material obtained from impregnated tapes were determined. To do this, the tapes were woven and the resulting material was placed in a mold in several layers, orienting the fibers of the material in the same direction, to obtain a sheet after pressing that has a thickness of 0.52 mm.
Модуль пружності, подовження при розриві і міцність на розтягнення при вимірюванні згідно зі стандартом ІЗО 527 становили, відповідно, 12 ГПа, 0,47 95 і 263 МПа.The modulus of elasticity, elongation at break and tensile strength when measured according to the ISO 527 standard were 12 GPa, 0.47 95 and 263 MPa, respectively.
Застосування композитного матеріалу, одержаного згідно з прикладом 1, для одержання армованих профілів проілюстровано за допомогою наступного креслення, яке супроводжує даний опис. Дане креслення являє собою прикладене фіг. 2, схематично ілюструюче перспективне зображення поперечного перерізу з частковим просторовим розділенням деталей пристрою 13 для формування профілів. Даний поперечний переріз виконаний вздовж площини, яка проходить вертикально через пристрій 13 в його середній частині (таким чином, представлена тільки тильна половина) перпендикулярно відносно площини композитного матеріалу в формі стрічки 11, одержаного згідно з приведеним вище описом, і відносно напрямку руху даної стрічки, який показує стрілка Е1.The use of the composite material obtained according to example 1 for the production of reinforced profiles is illustrated with the help of the following drawing, which accompanies this description. This drawing is an attached fig. 2, schematically illustrating a perspective view of a cross-section with a partial spatial separation of the details of the device 13 for forming profiles. This cross-section is made along a plane that passes vertically through the device 13 in its middle part (thus, only the back half is represented) perpendicular to the plane of the composite material in the form of a tape 11, obtained according to the above description, and to the direction of movement of this tape, which is shown by arrow E1.
Формувальний пристрій 13 приймає, з одного боку, стрічку 11 через з'єднувальну деталь 17, яка має наскрізну щілину 19, ії, з іншого боку, присутня філь'єра 15, розташована на кінці гвинтової головки 14 традиційного екструдера (не представлений на кресленні), яка подає під тиском розплавлений РУС, який надходить в напрямку стрілки Е2.The forming device 13 receives, on the one hand, the tape 11 through the connecting part 17, which has a through slot 19, and, on the other hand, there is a die 15 located at the end of the screw head 14 of a conventional extruder (not shown in the drawing) , which supplies molten RUS under pressure, which flows in the direction of arrow E2.
Покомпонентне перспективне зображення поперечного перерізу формувального пристроюComponent-by-component perspective view of the cross-section of the forming device
Зо 13 дозволяє представити пристрої 14 і 15, які подають розплавлений РМС і шлях цього розплавленого РУС в формувальний пристрій 13, через канали 16 і 16-рі5 для випуску попереду наскрізної щілини 19 на передньому кінці з'єднувальної деталі 17, зверху і знизу рухомої стрічки 11. Наскрізна щілина 19 обмежена двома стінками 18 і 18-Бі5 таким чином, що розплавленийFig. 13 allows to present the devices 14 and 15, which feed the molten RMS and the path of this molten RUS into the forming device 13, through the channels 16 and 16-ri5 to release in front of the through gap 19 at the front end of the connecting part 17, above and below the moving belt 11. The through gap 19 is limited by two walls 18 and 18-Bi5 in such a way that the molten
РМС рівномірно покриває дві поверхні стрічки 11, в результаті чого утворюється профіль 12, який виходить з пристрою 13 в напрямку стрілки ЕЗ.RMS evenly covers two surfaces of the tape 11, as a result of which a profile 12 is formed, which comes out of the device 13 in the direction of the arrow EZ.
Профіль, армований композитним матеріалом згідно з даним винаходом, проілюстрований за допомогою наступного креслення, яке супроводжує даний опис. Дане креслення являє собою прикладений фіг. 3, який ілюструє переріз виготовленої з РУС віконної рами, яка відкривається.A profile reinforced with a composite material according to the present invention is illustrated by the following drawing accompanying this description. This drawing is an attached fig. 3, which illustrates a section of a window frame made of RUS that opens.
Дана рама, яка відкривається, армована композитним матеріалом 20 в формі стрічки, яка має товщину 2 мм і виготовлена згідно з ілюстрацією на фіг. 1 і представленим вище описом. Дана конструкція робить можливою збільшення довжини рами, яка відкривається, більше ніж на 60 95 в порівнянні з неармованим профілем і на 10 95 в порівнянні з профілем, армованим стальними вставками товщиною 1 мм.This opening frame is reinforced with a composite material 20 in the form of a tape, which has a thickness of 2 mm and is made according to the illustration in fig. 1 and the above description. This design makes it possible to increase the length of the opening frame by more than 60 95 in comparison with the unreinforced profile and by 10 95 in comparison with the profile reinforced with steel inserts 1 mm thick.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1153150A FR2973802B1 (en) | 2011-04-11 | 2011-04-11 | MANUFACTURE AND USE OF COMPOSITE MATERIAL BASED ON FIBERS AND POLYMER OF VINYL CHLORIDE |
| PCT/EP2012/056306 WO2012139972A1 (en) | 2011-04-11 | 2012-04-05 | Manufacture and use of a composite material comprising fibres and at least one vinyl chloride polymer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA113170C2 true UA113170C2 (en) | 2016-12-26 |
Family
ID=44549573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201313029A UA113170C2 (en) | 2011-04-11 | 2012-05-04 | PREPARATION AND APPLICATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING FIBERS AND AT LEAST ONE VINYL CHLORIDE POLYMER |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2973802B1 (en) |
| UA (1) | UA113170C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3017330B1 (en) * | 2014-02-13 | 2016-07-22 | Arkema France | METHOD FOR MANUFACTURING THERMOPLASTIC POLYMER PRE-IMPREGNATED FIBROUS MATERIAL USING AQUEOUS POLYMER DISPERSION |
| FR3020813B1 (en) * | 2014-05-12 | 2017-10-13 | Arkema France | USE OF A FINE POLYMERIC AQUEOUS DISPERSION FOR THE IMPREGNATION OF NATURAL FIBERS. |
| FR3020819B1 (en) | 2014-05-12 | 2020-02-14 | Arkema France | PROCESS FOR IMPREGNATION OF NATURAL FIBERS WITH AN AQUEOUS DISPERSION POLYMER AND USE OF SAID FIBERS IN COMPOSITE MATERIALS. |
| CN116535110B (en) * | 2023-04-18 | 2024-02-23 | 石家庄市长安育才建材有限公司 | Basalt fiber alkali-resistant agent and preparation method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE494965A (en) * | 1949-05-10 | |||
| DE1619197B2 (en) * | 1966-06-24 | 1977-01-27 | Asahi Glass Co. Ltd., Tokio | METHOD OF MANUFACTURING GLASS FIBER REINFORCED MOLDABLE THERMOPLASTIC RAIL MATERIAL AND THE USE THEREOF |
| GB1300846A (en) * | 1969-04-02 | 1972-12-20 | Kuraray Co | Non-woven flexible sheets |
| JPS546258B1 (en) * | 1970-08-07 | 1979-03-27 | ||
| US4433020A (en) * | 1981-10-22 | 1984-02-21 | Kuraray Co., Ltd. | Sheet-like material, heat-insulating material derived therefrom and methods of manufacturing same |
| GB8321215D0 (en) * | 1983-08-05 | 1983-09-07 | Home Insulation Ltd | Reinforced plastics frames |
-
2011
- 2011-04-11 FR FR1153150A patent/FR2973802B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-05-04 UA UAA201313029A patent/UA113170C2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2973802B1 (en) | 2013-04-05 |
| FR2973802A1 (en) | 2012-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2605970C2 (en) | Obtaining and application of composite material containing fibres and at least one vinyl chloride polymer | |
| US9919481B2 (en) | Structural member formed from a solid lineal profile | |
| CA2800926C (en) | Method for forming reinforced pultruded profiles | |
| US8859089B2 (en) | Reinforced hollow profiles | |
| US20030157280A1 (en) | Extruded joinery work element reinforced with continuous fibres, method and device | |
| CN108724525A (en) | Continuous fiber reinforced thermoplastic composite material unidirectional prepreg tape Preparation equipment and method | |
| JPS63205219A (en) | Pultrusion device, pultrusion method and pultruded molded form | |
| UA113170C2 (en) | PREPARATION AND APPLICATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING FIBERS AND AT LEAST ONE VINYL CHLORIDE POLYMER | |
| WO2011015635A1 (en) | Manufacture and use of a reinforced profile | |
| JP5153612B2 (en) | Condensed reinforcing rod and method for producing the same | |
| US20160201403A1 (en) | Composite Sucker Rod Assemblies | |
| KR20160083549A (en) | Method Of Manufacturing Composites By Pultrusion Process | |
| WO2022251124A1 (en) | Methods and systems for manufacturing rope |