Спосіб виготовлення ламінатних матеріалів

 

Даний винахід відноситься до способу виготовлення препрегів, що включають волокна і смоляний матрикс, який, коли вони укладені, щоб сформувати ламінат, і потім отверждени, утворюють композитні матеріали, зокрема, з поліпшеною стійкістю до пошкоджень, що викликаються розрядами блискавки.

Композитні матеріали мають добре документовані переваги перед традиційними конструктивними матеріалами, зокрема в забезпеченні чудових механічних властивостей при дуже низьких густинах матеріалу. В результаті використання таких матеріалів стає возрастающе поширеним і їх області застосування простягаються від промисловості і спорту та дозвілля до високоякісних аерокосмічних компонентів.

Препреги, що включають волоконну структуру, просочену термореактивною смолою, такий як епоксидна смола, широко використовуються при створенні таких композитних матеріалів. Зазвичай укладають таке число шарів таких препрегів, яке бажано, і отриманий ламінат отверждают, зазвичай піддаючи його впливу підвищених температур для отримання отвержденного композитного ламінату.

Такі препреги зазвичай виготовляють просоченням листоподобной стрриготовлени з ряду так званих джгутів волокна. Джгут волокна являє собою пучок ниток, наприклад 12000 ниток, приблизно прямокутного поперечного перерізу з розмірами приблизно в сантиметр на пару міліметрів.

Загальноприйнятим способом "розпрямлення" таких джгутів для того, щоб з'єднати їх і утворити одиничний лист конструкційних волокон, є пропускання їх через послідовність расправляющих планок або роликів. ЕР 1172191 наводить приклад вдосконалення такого способу шляхом усунення "распушки", яке виникає.

Зазвичай композитний матеріал роблять з ламінату безлічі препрегів шарів волокон, наприклад вуглецевих волокон, що чергуються з шарами смоли. Хоча вуглецеві волокна мають деяку електропровідність, присутність межлистових верств означає, що це лише переважно проявляється в композиті площині ламінату. Електропровідність в напрямку, ортогональному поверхні ламінату, так званий Z-напрямку, є низькою.

Недолік провідності в Z-напрямку зазвичай визнають сприяє уразливості композитних матеріалів до електромагнітних шкідливих впливів, таким як розряди блискавок. Розряд блискавки може викликати пошкодження композитних матеріалів, кото�олете. Тому це є особливою проблемою для аерокосмічних конструкцій, виготовлених з композитних матеріалів.

Широке коло технологій і способів був запропонований в попередньому рівні техніки для того, щоб забезпечити захист від розряду блискавки таким композитним матеріалам, зазвичай включаючи додавання провідних елементів ціною збільшення ваги композитного матеріалу.

В WO 2008/056123 були зроблені поліпшення опору стійкості до розряду блискавки шляхом додавання порожніх провідних частинок в межлистовие шари смоли так, щоб вони контактували прилягаючими шарами волокон і створювали струмопровід в цьому напрямку. Однак це часто вимагає трудомістких способів переробки і може знизити втомні властивості.

Завданням винаходу є створення провідного композитного матеріалу, який є легковажним і має чудові механічні властивості.

Було виявлено, що поліпшення електропровідності отвержденного ламінату препрегів може бути досягнуто обробкою конструкційних волокон перед просоченням смолою.

Так, у першому аспекті винахід відноситься до препрегу, що включає конструкційний шар провідних волокон, що містить в проміжках термо�лектропроводящих вільних одиночних ниток, розташованих на поверхні розділу між конструкційним шаром і зовнішнім шаром смоли, який, коли затвердне при підвищеній температурі, дає отвердний композитний матеріал, що включає отвердний конструкційний шар ущільнених провідних волокон і перший зовнішній шар отверждения смоли, де зовнішній шар отверждения смоли включає частку сукупності проводять вільних одиночних ниток, диспергованих в ньому.

Вважається, що такі препреги піддаються незначною структурної трансформації, коли їх нагрівають, але до того, як вони досягнуть температури, достатньої для того, щоб викликати затвердіння смоли. Коли смола нагрівається, її в'язкість падає і вільні волокна можуть мігрувати в шар смоли від поверхні розділу. Коли температура піднімається далі, смола починає отверждаться, фіксуючи вільні поодинокі нитки на місці розподіленими в шарі смоли.

Вважається, що вільні волокна утворюють між собою електричні контакти і шунтують шар смоли, підвищуючи таким чином електропровідність в z-напрямку отвержденного композитного матеріалу. Таким чином шар смоли можна змусити бути електропровідним без необхідності додавайте разом, перший зовнішній шар смоли одного препрега і, якщо є, зовнішній шар смоли іншого препрега утворюють між листової шар смоли між двома шарами електропровідних волокон.

В одному провадженні проводять вільні поодинокі нитки можуть бути приготовлені окремо і накладені на поверхню конструкційного шару перед просоченням смолою. Однак автори винаходу знайшли, що обробка зовнішньої сторони конструкційного шару проводять волокон для того, щоб створити вільні волокна шляхом розриву частини провідних волокон, є особливо зручним способом виготовлення.

У другому аспекті винахід відноситься до способу приготування препрега, причому спосіб включає пропускання листа електропровідних волокон через пристрій для розриву волокон для того, щоб змусити частина волокон на зовнішній стороні аркуша стати провідними вільними поодинокими нитками, і подальшу просочення листа термореактивною смолою, і створення зовнішнього шару смоли, що включає термореактивную смолу, в контакті з зовнішньою стороною листа, що включає вільні волокна.

Тому розривне пристрій обробляє волокна на зовнішній стороні, щоб вони стали вільними поодинокими нитками. Терминдругим об'єктом і є головним чином рухливими. Утворені таким чином вільні поодинокі нитки не є причепленими до яким-небудь іншим волокнам і є вільно переміщаються.

Раз так, то вільні поодинокі нитки теж повинні мати верхню межу своєї довжини, достатній для того, щоб зберігати їх природу вільних одиночних ниток.

Наприклад, вільні волокна зазвичай мають розподіл довжин з середньою довжиною менше 2,0 см, переважно менше 1,0 см, більш переважно менше 0,5 див.

Шар або лист електропровідних волокон може бути у формі хаотичною, в'язаного, тканої, нетканій, многоосевой або будь-який інший підходящої структури. Однак переважно електропровідні волокна є односпрямованими. Коли електропровідні волокна є односпрямованими, вільна одиночна нитка може бути створена єдиним розривом в однонаправленому волокні. Цей єдиний розрив дозволяє вільної одиночної нитки мігрувати навколо точки фіксації, щоб рухатися у зовнішній шар смоли або у проміжний шар.

Розривне пристрій може генерувати вільні волокна кількома різними способами в залежності від того, як організовані конструкційні волокна, наприклад разрушЈей довжини.

Таким чином, винахід є високоинновационним, так як воно може активно використовувати освіта распушки або розірваних волокон, яке до цих пір розглядалася як проблема, яка повинна бути усунена.

У кращому здійсненні проводять волокна є односпрямованими волокнами, і спосіб розриву включає в себе пропускання волокон за абразивної поверхні, викликає тим самим розрив частини волокон на зовнішній стороні, що проходить по абразивної поверхні, в той час як волокна, що не перебувають у контакті з абразивною поверхнею, залишаються неразорванними.

Було знайдено, що розрив від 0,5 до 5,0 % мас. волокон у принаймні одному місці дає хороші результати.

Як обговорювалося вище, листи односпрямованих волокон зазвичай утворені з безлічі джгутів волокон, які розправляють, щоб з'єднати їх разом перед просоченням смолою. Звичайним способом досягти цього є пропустити волокна через безліч послідовних расправляющих планок або роликів.

Тому зручно, щоб абразивна поверхня була введена в існуюче пристрій расправляющих планок. Так у кращому здійсненні абразивною поверхнею яй поверхнею розташована в кінці послідовності расправляющих планок, то може бути досягнуте додаткове поліпшення провідності. Так, переважно абразивна поверхню расправляющей планки знаходиться в останніх трьох, переважно в останніх двох і найбільш переважно в останній расправляющей планці послідовності.

Абразивна поверхня може бути зроблена з будь-якого відповідного матеріалу, такого як метал або кераміка, але кращим є карбід вольфраму.

У кращому здійсненні спосіб за винаходом включає пропускання листа електропровідних волокон у другий пристрій розриву волокон, щоб змусити частина волокон іншої зовнішньої сторони аркуша стати вільними волокнами.

Таким чином, щонайменше дві расправляющие планки можуть включати абразивні поверхні, кожна в контакті з однієї з зовнішніх сторін аркуша провідних волокон.

Швидкість розриву волокон, що проходять по абразивної поверхні, визначає ряд факторів, наприклад відносна швидкість руху по поверхні, шорсткість поверхні, натягнення волокон, площа контакту і час, проведений в контакті з поверхнею. Крім того, фактором будуть властивості матеріалу волокон, особливо типу їх � поверхні, і тому переважно абразивна поверхня має шорсткість RSщонайменше 1,5 мкм, більш переважно щонайменше 2,5 мкм.

Іншим важливим фактором є відносна швидкість руху по поверхні. Переважно відносна швидкість руху по поверхні становить від 2 до 20 м/хв.

Після того як приготований лист електропровідних волокон, що містить вільні волокна на одній або обох із зовнішніх боків аркуша, наступною стадією є просочення смолою.

Просочення смолою може бути проведена при широкому розмаїтті способів, які повинні бути відомі спеціалісту. Зазвичай вона включає введення в контакт поверхні волокон та першого шару смоли, що містить термореактивную смолу. За цим зазвичай відбувається стиснення смоли і волокон для того, щоб змусити відбуватися просочення.

В особливо кращому здійсненні смолу наносять на валик, пропускаючи лист волокон по поверхні валика і відокремлюючи смолу від валика на лист волокон. Стиснення також зручно проводити за допомогою пропускання через валики, які можуть бути скомпоновані, як це бажано.

Традиційно є два основних способи введення смоли лист волокна для проадии і залишку на другій стадії. Такі одностадійний і двостадійний процеси широко застосовуються. Однією перевагою двостадійного способу є можливість включати різні матеріали в кожний із двох складів смоли для того, щоб досягти бажаних ефектів.

Наприклад, широко використовуваний двостадійний спосіб включає в себе першу стадію просочення волокон смолою з подальшою другою стадією введення в контакт з просоченої смолою іншого складу смоли, що включає частинки термопластичного речовини, що підвищує ударну в'язкість. Цей спосіб дає два різних шару в препреге - один з просочених волокон та іншої смоли, яка містить термопластичні частинки. Після того як укладено безліч препрегів, утворюється структура з шарами, що чергуються, включає чергуються шари просочених конструкційних волокон з проміжними шарами смоли, що містять частинки речовини, що підвищує ударну в'язкість. Відомо, що така структура дає після затвердіння хороші механічні властивості.

Хороші механічні властивості зазвичай приписують наявності цих так званих проміжних шарів, які не містять конструкційних волокон. Однак, як обговорювалося вище, ці проміжні шари також вносять вкл� суміжними шарами провідних волокон.

У цьому винаході проблема проміжних шарів, спричиняють низьку електропровідність, долається, не зачіпаючи хороші механічні характеристики, забезпечувані проміжним шаром. Таким чином процес просочення може бути або одностадийним, або двостадійним.

Вельми бажано, щоб дискретний матеріал був дисперговані всередині зовнішнього шару смоли або проміжного шару.

Дискретний матеріал може бути виготовлений з широкого різноманіття матеріалів, проте переважно вони виконують додаткову корисну функцію, таку як підвищену ударну в'язкість або провідність. Матеріали, які є слушними, включають поліамід 6, поліамід 6/12, поліамід 12, проводять покриття на дисперсних частинках, утворених з смол, таких як фенольні смоли, або скляних намистин, такі покриття як срібло, вуглецеві частинки та/або мікрочастинки та інші.

Після приготування препреги згідно винаходу зазвичай складають, щоб отримати отверждаются ламінат або стопу препрегів. Завдяки гнучкій природі препрегів вони здатні приймати форму елементів конструкцій, які мають широке коло форм і контурів.

Так препрег згідно винаходу може вями смоли. Така стопа може містити від 4 до 200 електропровідних шарів конструкційних волокон з більшістю з них або з усіма верствами, розділеними межлистовими шарами отверждаемой термореактивної смоли. Відповідні межлистовие структури описані в ЕР 0274899.

У такий стопі зазвичай безліч межлистових шарів включає безліч провідних вільних одиночних ниток. У кращому здійсненні щонайменше половина межлистових шарів включає безліч провідних вільних одиночних ниток. Може навіть бути бажано, щоб принаймні 75% межлистових шарів або навіть практично всі з межлистових шарів включали безліч провідних вільних одиночних ниток.

Будучи сформованими, межлистовие шари зазвичай набагато тонше, ніж шари конструкційних волокон. Так, відношення сумарної товщини шарів конструкційних до сумарною товщині межлистових шарів становить від 10:1 до 3:1.

Конструкційні волокна можуть включати розщеплені (тобто розірвані натягом) преривающиеся або суцільні волокна.

Коли волокна односпрямовані, орієнтація волокон зазвичай може варіюватися по товщині стопи, наприклад, шляхом розташування односпрямованих волокон у сусідніх шарах так, що волокон. Інші розташування, такі як 0+45/-45/90 є, звичайно, можливими серед багатьох інших джерел.

Конструкційні волокна можуть бути виготовлені з широкого кола різноманітних матеріалів за умови, що вони є електропровідними, таких як вуглець, графіт, металізовані полімери, арамід і їх суміші. Кращим є вуглець.

Подібним чином поодинокі нитки можуть бути виготовлені з того ж набору матеріалів. У кращому здійсненні вільні поодинокі нитки є тим же матеріалом, що і конструкційні волокна.

Зазвичай волокна в конструкційному шарі і вільні волокна мають зазвичай мати круговий або майже круговий поперечний перетин діаметром в інтервалі від 3 до 20 мкм, переважно від 5 до 12 мкм. Вільні поодинокі нитки повинні також у загальному випадку мати круговий або майже круговий поперечний перетин діаметром в інтервалі від 3 до 20 мкм, переважно від 5 до 12 мкм.

Отверждаемая смола може бути обрана, наприклад, з епоксидів, уретанів, ізоціанатів і ангідридів кислот. Переважно отверждаемая смола містить епоксидну смолу.

Відповідні епоксидні смоли включають монофункціональні, дифункциональние, трифункцачестве прикладу включають смоли на основі дигліцидилового ефіру бісфенолу F, бісфенолу А (необов'язково бромированного), фенольних і крезольних епоксидних новолаков, гліцидилових ефірів фенолальдегидних адуктів, гліцидилових ефірів аліфатичних диолов, дигліцидилового ефіру, дигліцидилового ефіру діетиленгліколю, ароматичних епоксидних смол, ефірів аліфатичних полиглицидила, эпоксидированних олефінів, бромованих смол, ароматичних амінів диглицидила, гетероциклічних имидинов і амідів глицидила, ефірів диглицидила, фторованих епоксидних смол і будь-яких їх поєднань.

Відповідні дифункциональние епоксидні смоли можуть бути обрані переважно з дигліцидилового ефіру бісфенолу F, дигліцидилового ефіру бісфенолу А, диглицидилдигидроксинафталина або будь-якої їх комбінації.

Відповідні трифункциональние епоксидні смоли в якості прикладу включають смоли на основі фенольних і крезольних епоксидних новолаков, гліцидилових ефірів фенолальдегидних адуктів, ароматичних епоксидних смол, ефірів аліфатичних триглицидила, диалифатических ефірів триглицидила, ефірів аліфатичних полиглицидила, эпоксидированних олефінів, бромованих смол, аминофенилов триглицидила, ароматичних амінів глицидила, гетероциклічних амидящие тетрафункциональние епоксидні смоли включають N,N,N',N'-тетраглицидил-м-ксилендиамин (доступний у продажу від Mitsubishi Gas Chemical Company під назвою Tetrad-X і як Erisys GA-240 від CVC Chemicals) і N,N,N',N'-тетраглицидилметилендиамин (наприклад, MY 721 від Huntsman Advanced Materials).

Після приготування ламінати отверждают шляхом впливу підвищеної температури і необов'язково підвищеного тиску, щоб отримати отвердний ламінат.

Як було обговорено вище, частина вільних одиночних ниток мігрує з області, що лежить між шаром конструкційних волокон і прилеглим шаром смоли, щоб стати розподіленими всередині самого шару смоли. Це відбувається, коли ламінат нагрівається до температури затвердіння, але перед тим, як відбувається затвердіння, коли в'язкість смоли різко падає.

Після цього в шарі смоли або в проміжному шарі починається затвердіння, так як температура піднімається ще вище. Процес затвердіння запобігає подальшу міграцію вільних одиночних ниток, які стають закріпленими в проміжному шарі.

Таким чином, проміжний шар стає електропровідним завдяки сітці контактують волокон. Додатково не відбувається негативного впливу на добрі механічні характеристики, забезпечувані проміжним шаром.

Було знайдено, що чудова електропровідність може бути досягнута, коли проміжний шар включає від 1 до 15 % мас. вільних одиночних ниток, пѵльно низький електричний опір, причому є можливим ламінат товщиною 3 мм з дванадцяти шарів препрега, що має електричний опір менше 3 Ом, переважно менше 2 Ом, більш переважно менше 1 Ом при вимірюванні в Z-напрямку відповідно до методу, описаного нижче.

Таким чином, у третьому аспекті винахід відноситься до способу підйому температури препрега згідно з цим винаходу до температури нижче тієї, при якій відбувається затвердіння, але яка достатня для пониження в'язкості смоли в препреге, і протягом достатнього часу для того, щоб дозволити частини вільних одиночних ниток мігрувати у зовнішній шар смоли.

Винахід буде тепер пояснено прикладами з посиланням на наступні фігури, на яких:

фіг.1 є схематичним поданням компонування расправляющих планок.

Фіг.2 є схематичним поданням іншого компонування расправляющих планок.

Фіг.3 є зображенням поперечного перерізу отвержденного ламінату, виготовленого з шарів препрега згідно з цим винаходу.

Фіг.4а-4d є зображеннями поперечних перерізів отверднених ламінатів, виготовлених з шарів препрега згідно з цим винаходу.

Ф�е сфери цього винаходу.

Приклади

Метод випробування опору композитних ламінатів

Затвердінням в автоклаві готували панель розміром 300 мм × 300 мм × 3 мм Накладенням панелі було 0/90. Потім з панелі вирізали зразки (зазвичай від трьох до чотирьох) розміром 36 мм × 36 мм, Квадратні боку зразків повинні бути оброблені піском (наприклад, на машині Linisher), щоб вивести на поверхню вуглецеві волокна. Надлишкову обробку піском слід уникати, так як вона може пройти крізь перший шар. Квадратні поверхні потім покривають електропровідним металом, зазвичай тонким шаром золота допомогою напилителя. Все золото або метал з країв зразків повинно бути видалено перед випробуванням. Металеве покриття потрібно для того, щоб гарантувати низький контактний опір.

Для визначення опору використовували джерело енергії (програмовану установку подачі енергії 30В/2ATT/EL 302P, Thurbly Thandar Instruments, Cambridge, UK), яка здатна варіювати, і напругу і силу струму. Зразок з'єднували з електродами (покриті шаром олова мідні шнури) джерела енергії та утримували на місці, використовуючи затискач (щоб гарантувати, що електроди не будуть торкатися один одного або контактувати з другиммеет непроводящее покриття або шар, щоб запобігти електричну ланцюг від одного електрода до іншого. Підводили струм в один ампер і відзначали напруга. Потім, використовуючи закон Ома, можна було розрахувати опір (V/I). Випробування проводили на кожному з нарізаних зразків, щоб отримати інтервал значень. Щоб гарантувати впевненість при випробуванні, кожен зразок відчували два рази.

Приклад 1

Суцільний лист односпрямованих вуглецевих волокон пропускали через установку валків, показану на фіг.1. Валики мали хромовану поверхню з дуже низькою шорсткістю поверхні RSменше 1,0 мкм. Валики закріплювали невращающимися.

Потім вуглецеві волокна просочували в одну стадію композицією епоксидної смоли, що включає частинки поліаміду, отримуючи препрег, що має шар смоли, просочив вуглецеві волокна, і зовнішній шар смоли, що містить частинки поліаміду.

Потім препреги нарізали до потрібного розміру і складали разом в розташуванні 0/90 симетрично від центру до 12 шарів. Їх отверждали нагріванням до повного затвердіння.

Отриманий отвердний ламінат потім випробовували на його електропровідність згідно з описаним вище методом.

Після цього валики, марковані літерами А і м і 6,0 мкм, виготовляли композитні ламінати і випробовували їх таким же чином.

Результати показані в таблиці 1.

Таблиця 1
Расправляющая планка АРасправляющая планкаЕлектричний опір, Ом
ГладкаГладка1,47
Шорстка, 6 мкмГладка0,87
Шорстка, 3 мкмГладка0,96
Шорстка, 6 мкмШорстка, 3 мкм0,47

Можна ясно бачити істотний ефект додання шорсткості расправляющим планок на електричне опір знедоленого згодом ламінату.

Приклад 2

Суцільний лист односпрямованих вуглецевих волокон пропускали через установку валків, показану на фіг.2. Валики мали хромовану поверхню з дуже низькою шорсткістю�на просочували в одну стадію композицією епоксидної смоли, включає частинки поліаміду, отримуючи препрег, що має шар смоли, просочив вуглецеві волокна, і зовнішній шар смоли, що містить частинки поліаміду.

Потім препреги нарізали до потрібного розміру і складали разом в розташуванні 0/90 симетрично від центру до 12 шарів. Їх отверждали нагріванням до повного затвердіння.

Отриманий отвердний ламінат потім випробовували на його електропровідність згідно з описаним вище методом.

Після цього валики, марковані літерами А, В і С, замінювали в різних комбінаціях валиками з карбіду вольфраму, мали шорсткість поверхонь 3,0 мкм і 6,0 мкм, виготовляли композитні ламінати і випробовували їх таким же чином. Деякі з ламінатів були випробувані на їх механічні властивості.

Результати показані в таблиці 2.

Таблиця 2
АВЗЕлектрич-тичне опір злому-лення, ОмМежслой-ве прослизання
(88 мПа)
Многоугло-ше натяг (1240 мПа)Межа міцності пр�rowspan="1">Гладка3,89311542676
6 мкмГладкаГладка1,110611592518
6 мкм8 мкмГладка1,0---
6 мкм8 мкм9 мкм1,059811732704
9 мкмГладкаГладка1,2---
9 мкм8 мкмГладка0,8--Ламінат, отриманий з расправляющей планкою А при 6 мкм, було розрізано, і зображення його поперечного перерізу показано на фіг.3. Фіг.3 ясно показує наявність вільних одиночних ниток в проміжному шарі ламінату.

Фіг.4a-4d показують наступні зображення поперечних перерізів зразка в різних масштабах ламінатів, отриманих з шорсткими расправляющими планками, показаними в таблиці 2. Можна ясно бачити наявність вільних одиночних ниток в проміжному шарі ламінату.

Фіг.5a-5d показують зображення поперечних перерізів зразка в різних масштабах ламінатів, отриманих з гладкими расправляющими планками, показаними в таблиці 2. Ніякі поодинокі нитки в області проміжного шару не видно.

1. Препрег, що включає конструкційний шар провідних волокон, що містить в проміжках термореактивную смолу, і перший зовнішній шар смоли, що містить термореактивную смолу і включає сукупність електропровідних вільних одиночних ниток, розташованих на поверхні розділу між конструкційним шаром і зовнішнім шаром смоли, який, коли отверждционний шар ущільнених провідних волокон і перший зовнішній шар отверждения смоли, при цьому зовнішній шар отверждения смоли включає частку сукупності проводять вільних одиночних ниток, диспергованих в ньому, причому сукупність провідних вільних одиночних ниток виконана з частини конструкційного шару провідних волокон.

2. Препрег за п. 1, в якому вільні волокна мають розподіл довжин з середньою довжиною менше 2,0 см, переважно менше 1,0 см, більш переважно менше 0,5 див.

3. Препрег за п. 1 або 2, в якому електропровідні волокна є односпрямованими.

4. Препрег за п. 1, в якому дискретний матеріал дисперговані всередині зовнішнього шару смоли або проміжку між шарами.

5. Стопа препрегів, що включає безліч препрегів по будь-якому з попередніх пунктів, у якій зовнішній шар смоли утворює смоляний між листової шар.

6. Отвердний композитний матеріал, отриманий способом затвердіння препрега по кожному з пп. 1-4 або стопи препрегів згідно п. 5 впливом підвищеної температури і необов'язково підвищеного тиску.

7. Отвердний композитний матеріал по п. 6, в якому зовнішній шар смоли включає від 1 до 15% мас, переважно від 1 до 10% мас незв'язаних ниток.

8. Спосіб приготування препрега, в котость волокон на зовнішній стороні аркуша стати вільними поодинокими нитками, здійснюють просочення листа термореактивною смолою і створюють зовнішній шар смоли, що включає термореактивную смолу, в контакті з зовнішньою стороною листа, що включає вільні поодинокі нитки.

9. Спосіб за п. 8, в якому проводять волокна є односпрямованими волокнами, причому для розриву волокна пропускають по абразивної поверхні, викликаючи тим самим розрив частини волокон на зовнішній стороні, що проходить в контакті з абразивною поверхнею, в той час як волокна, що не перебувають у контакті з абразивною поверхнею, залишаються неразорванними.

10. Спосіб за п. 9, в якому щонайменше від 0,5 до 5,0% мас волокон є розірваними.

11. Спосіб за п. 9 або 10, в якому абразивною поверхнею є поверхня расправляющей планки.

12. Спосіб за п. 11, в якому абразивна поверхню расправляющей планки знаходиться на останніх трьох, переважно на останніх двох і найбільш переважно на останній расправляющей планці послідовності.

13. Спосіб за п. 8, в якому пропускають лист електропровідних волокон у другий пристрій розриву волокон, щоб змусити частина волокон на інший зовнішній стороні аркуша стати вільними поодинокими нитками.

14. Споскте з однієї з зовнішніх сторін аркуша провідних волокон.

15. Спосіб за п. 9, в якому абразивна поверхня має шорсткість Rsщонайменше 1,5 мкм, більш переважно щонайменше 2,5 мкм.

16. Спосіб за п. 9, в якому відносна швидкість переміщення становить від 2 до 20 м/хв.



 

Схожі патенти:

Вдосконалені композитні матеріали

Винахід відноситься до конструкційних композитним матеріалам і може бути використано в будівництві, в аерокосмічному обладнанні. Отверждаются препрег включає структурний шар електропровідних волокон і перший зовнішній шар термореактивної смоли, причому шар смоли, що включає термопластичні частинки і стеклоуглеродние частинки, забезпечує підвищену електропровідність, механічні властивості і стійкість до пошкоджень, що викликаються ударами блискавки. 5 н. і 26 з.п. ф-ли, 3 іл.,2 табл.

Спосіб отримання термопластичного полімерного матеріалу

Винахід відноситься до способу отримання термопластичного полімерного матеріалу, використовуваного для виготовлення конструкційних деталей, труб та інших виробів, які можуть бути використані в комунальному господарстві. Спосіб включає пластикацию нагріванням сипучого термопластичного матеріалу до в'язкотекучого стану і переміщення його під високим тиском у формуючу порожнину для затвердіння за рахунок охолодження. Перед пластикацией додатково проводять обробку сипучого термопластичного матеріалу НВЧ випромінюванням потужністю 450-750 Вт протягом 5-7 хвилин. Досягається при цьому технічний результат полягає в підвищенні руйнівної напруги при розтягуванні, при статичному вигині, а також підвищення ударної в'язкості матеріалу. 1 табл., 4 іл.

Склеювальна прокладка сфг

Винахід відноситься до склеюючої прокладці на основі епоксидних смол та склотканин, застосовуваних для виготовлення багатошарових друкованих плат. Склеювальна прокладка виготовляється із застосуванням склотканини, просоченої сумішшю епоксидної діановій смоли, 4,4'-диаминодифенилсульфона, ацетилацетонату нікелю і сферичних частинок бутадиеннитрилстиролкарбоксилатного полімеру діаметром від 10-8 до 10-7 м, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч.: епоксидна диановая смола 100, полімер 5-20, 4,4'-диаминодифенилсульфон 15, склотканина 130, ацетилацетонату нікелю 1. Технічний результат - зниження жолоблення багатошарової друкованої плати до не більше 0,1 мм. 1 табл., 3 пр.

Препреги та отримані з них при зниженій температурі формовані вироби

Справжня група винаходів відноситься до препрегам і одержуваних з них при зниженій температурі деталей. Описані препреги, в основному складаються з: A) щонайменше однієї волокнистої основи, і B) в якості матричного матеріалу щонайменше однієї містить уретдионовие групи порошкоподібної поліуретанової композиції з високою реакційною здатністю, яка містить в основному: a) щонайменше один містить уретдионовие групи затверджувач на основі продуктів поліприєднання аліфатичних, (цикло)аліфатичних або циклоалифатических поліізоціанатів з уретдионовими групами і з'єднань з гідроксильними групами, який при температурі нижче 40°C знаходиться в твердій формі, а при температурі вище 125°C в рідкій формі, і містить менш як 5 мас.% вільних NCO-груп і від 3 до 25 мас.% уретдионових груп, і b) щонайменше один полімер з гідроксильними групами, який при температурі нижче 40°C знаходиться в твердій формі, а при температурі вище 125°C в рідкій формі, і має гідроксильним числом від 20 до 200 мг КОН/г, c) від 0,1 до 5 мас.% щонайменше одного каталізатора, вибраного з групи, що включає четвертинні солі амонію та/або четвертинні солі фосфония з галогенами, гидроко 5 мас.% щонайменше одного сокатализатора, обраного з групи, що включає: d1) щонайменше один епоксид, причому компоненти а) і b) взяті у такому співвідношенні, щоб на кожну гідроксильну групу компонента b) припадало від 0,3 до 1 уретдионовой групи компонента а). Також описаний спосіб одержання зазначених вище препрегів, та описано їх застосування. Описаний спосіб виготовлення деталей з композиційного матеріалу, причому зазначений вище препрег, в температурному інтервалі від значень вище 100°C та до 160°C, пресують у придатній формі під тиском і при необхідності при вакуумуванні. Описані деталі з композиційного матеріалу, отримані вказаним вище способом. Технічний результат - стабільні при зберіганні препреги, що зберігають реакційну здатність, а отже, придатні для змішування, що володіють екологічною безпекою, оптимальними механічними властивостями, простотою переробки, високою атмосферостійкістю. 6 н. і 11 з.п. ф-ли, 4 іл., 1 пр.

Спосіб виробництва композиційних матеріалів

Винахід відноситься до способу отримання препрега та композиційних матеріалів на його основі. Спосіб виготовлення препрега включає подачу шару односпрямованих електропровідних волокон, що мають певну ширину, здійснення контакту з першої поверхнею волокон першого шару смоли, що включає термореактивную смолу, і ущільнення смоли і волокон разом пропущенням їх над одним або більше пропитивающими валками, де тиск, що діє на електропровідні волокна і смолу, не перевищує 40 кг на сантиметр ширини електропровідних волокон, і кількість смоли є достатнім для того, щоб смола проникла в простору між волокнами і залишався перший зовнішній шар смоли, по суті не містить односпрямованих електропровідних волокон. Винахід відноситься до отвержденному композиційному ламінату та отвержденному листовому композиційного матеріалу на основі препрега, отриманого вказаним способом. Технічним результатом винаходу є одержання композиційних матеріалів з підвищеним опором руйнуванню під дією ударів блискавки. 5 н. і 12 з.п. ф-ли, 5 іл., 4 табл.
Винахід відноситься до полімерних композицій з наповнювачем у вигляді порожнистих мікросфер. Полімерна композиція для полімерних композиційних матеріалів містить олигоцианурат, порожнисті мікросфери, додатково містить епоксидний олігомер з в'язкістю менше 5 Па·с при кімнатній температурі, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч.: олигоцианурат 20-60, епоксидний олігомер 5-40, порожнисті мікросфери 23-35. Полімерна композиція додатково містить волокнистий наповнювач та/або дисперсний наповнювач. Заявлено також виріб з полімерної композиції. Технічний результат полягає в отриманні полімерної композиції із збільшеною життєздатністю при кімнатній температурі, що володіє більш високою міцністю при стисненні, ударною в'язкістю, робочою температурою. 2 н. і 11 з.п. ф-ли, 3 табл., 4 пр.

Препреги та отримані з них формовані вироби

Винахід відноситься до препрегам, способу їх виготовлення та застосування, а також до способу виготовлення деталей з композиційного матеріалу з використанням вищевказаних препрегів. Препреги виконані з А) щонайменше одного типу армуючих волокон та В) щонайменше однієї порошкоподібної поліуретанової композиції в якості матричного матеріалу. Компонент В) містить: а) щонайменше один містить уретдионовие групи затверджувач на основі продуктів поліприєднання аліфатичних, (цикло)аліфатичних або циклоалифатических поліізоціанатів з уретдионовими групами і з'єднань з гідроксильними групами, що при температурі нижче 40°С знаходиться в твердій формі, а при температурі вище 125°С в рідкій формі і містить менше 5% мас. вільних NCO-груп і від 3 до 25% мас. уретдионових груп; b) щонайменше один полімер з гідроксильними групами, що при температурі нижче 40°С знаходиться в твердій формі, а при температурі вище 125°С в рідкій формі і має гідроксильним числом від 20 до 200 мг КОН/р. Компоненти а) і b) використані в такому співвідношенні, що на кожну гідроксильну групу компонента b) припадає від 0,3 до 0,7 уретдионовой групи компонента а). Технічний результат аналізу крові�

Епоксидна композиція для високоміцних, лугостійких конструкцій

Винахід відноситься до епоксидної композиції для отримання високоміцних, тепло-, лугостійких склопластикових матеріалів, які можуть бути використані при виготовленні будівельної арматури для зміцнення бетонних конструкцій. Епоксидна композиція гарячого затвердіння для виготовлення склопластикової арматури для зміцнення бетонних конструкцій включає в себе епоксидний диановий олігомер марки ЕД-20 (100 мас.год), затверджувач - ізо-метилтетрагидрофталевий ангідрид (80 мас.ч) і каталізатор реакції полімеризації - 2,4,6,-трис(диметиламинометил)фенол(1,5 мас.год). Як модифікуючої добавки вона додатково містить наноматеріали вуглецевого типу (0,05-1,5 мас.ч), що представляють собою вуглецеві нанотрубки (ВНТ), або вуглецеві нановолокна (УНВ), або суміш вуглецевих наноматеріалів: фулерен, нанотрубки, нановолокна (СУНМ), або сажовий вуглець (сажа). Винахід дозволяє підвищити механічну міцність, модуль пружності, лугостійкість і температуру склування одержуваних виробів. 2 табл., 21 пр.

Полициануратная композиція, препрег на її основі і виріб, виконаний з нього

Винахід відноситься до полімерних композицій на основі цианових ефірів, упрочняемим волокнистими наповнювачами і застосовуються для створення конструкційних полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) з робочою температурою до 200°C і виробів з них, які можуть бути використані в авіаційної, аерокосмічної, автомобільної, суднобудівної та інших галузях промисловості. Винахід відноситься до препрегам, що включає вищевказану полімерну композицію і виробам, виготовленим з таких препрегів. Полімерна композиція на основі ціаністого ефіру містить епоксидну смолу, яка є модифікатором і вибирається з групи: епоксідіановая смола, эпоксиноволачная смола, азотсодержащая епоксидна смола чи їх суміші, причому співвідношення компонентів у композиції наступне, мас.%: ціановий ефір 55-95, епоксидна смола 5-45. Композиція може додатково містити розчинник, вибраний з групи: ацетон, етилацетат, ізопропіловий спирт або їх суміші. Препрег включає описану вище полімерну композицію і волокнистий наповнювач, причому співвідношення компонентів в препреге, мас.%: полімерна композиція 30,0-50,0, волокнистий наповнювач 50,0-70,0. В якості волокнистого наповнюють�деліє виготовлено з описаного вище препрега шляхом формування. Технічний результат - низька в'язкість полімерної композиції на основі ціаністого ефіру в процесі переробки і гомогенність складу, що забезпечують можливість її переробки за препреговой технології і дозволяють отримувати вологостійкі вироби з ПКМ з високими термомеханічними характеристиками, з невеликим коефіцієнтом варіації фізико-механічних характеристик, хорошим збереженням міцнісних властивостей при підвищених температурах (до 200°C), а також зниження ступеня усадки композиції в процесі переробки. 3 н. і 2 з.п. ф-ли, 3 табл., 12 пр.

Поліпшення композитних матеріалів

Винахід відноситься до композитним матеріалам з підвищеною стійкістю до пошкодження, викликаному ударами блискавки. Препрег, що містить один конструктивний шар електропровідних односпрямованих волокон і перший зовнішній шар отверждаемой смоли, по суті, не містить конструкційних волокон, і необов'язково другий зовнішній шар отверждаемой смоли, по суті, не містить конструкційних волокон, причому сумарна товщина першого і другого зовнішніх шарів смоли в точці має середню величину, щонайменше, 10 мкм і змінюється, принаймні у діапазоні від 50% до 120% від середньої величини, і де перший зовнішній шар містить електропровідні частинки. Винахід дозволяє поліпшити характеристики ударної міцності матеріалу. 4 н. і 15 з.п. ф-ли, 3 іл., 4 табл.

Пористий гумовий амортизатор заданої жорсткості, спосіб регулювання жорсткості пористих гумових амортизаторів і спосіб виготовлення пористих гумових амортизаторів заданої жорсткості

Винахід відноситься до засобів і способів віброзахисту об'єктів техніки, зокрема до прокладкам-амортизаторам під підошву шпал або брусів стрілочних переводів, а також для віброзахисту будівельних конструкцій та промислового обладнання. Спосіб регулювання жорсткості амортизатора включає введення в сиру пористу гумову суміш на основі непредельного каучуку або суміші каучуків синтетичного поліпропіленового волокна від 0,1 до 12 мас.%, вважаючи на масу гумової суміші, з подальшим формуванням та вулканізацією одержуваних виробів. При цьому кількість поліпропіленового волокна розраховують за попередньо отриманою експериментальним шляхом залежності величини жорсткості амортизатора від вмісту волокна в зазначеному інтервалі і забезпечує необхідну величину жорсткості. Спосіб дозволяє отримати пористий амортизатор з заданим модулем пружності, що характеризується, по суті, лінійною залежністю величини модуля пружності від змісту зазначеного поліпропіленового волокна. 3 н. і 15 з.п. ф-ли, 1 іл.,8 табл.

Фрикційне приводний ремінь

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане в передавальних механізмах. Ремінь для фрикційних передач (10) містить клейову частина (12) гуми і компресійну частина (14) гуми, передбачену нижче клейовий частини (12) гуми. Корд (11), який являє собою елемент натягу ременя, закладено в клейову частина (12) гуми. Клейова частина (12) гуми має верхній шар (12А), що становить верхню сторону, і нижній шар (12В), що становить нижню сторону, яка розташована навколо корду (11). Верхній шар (12А) і нижній шар (12В) отримують при вулканізації гумової суміші, що містить еластомер з високою в'язкістю, такий як ЭПМ або ЕПДМ, і еластомер з низькою в'язкістю, у якого в'язкість по Муні нижче, ніж у еластомеру з високою в'язкістю, і містять модифіковані поліамідні мікроволокна в якості коротких волокон (21А, 21В), відповідно. Короткі волокна (21А, 21В) орієнтовані, відповідно, в напрямку ширини і в поздовжньому напрямку ременя. Досягається підвищення міцнісних характеристик ременя. 4 н. і 11 з.п. ф-ли, 3 іл., 3 табл.

Формований продукт, виконаний з композитного матеріалу з армованими волокнами

Винахід відноситься до формованим композиційним матеріалам, застосовуваним у виготовленні корпусу електричних і електронних приладів, і стосується формованого продукту, виконаного з композитного матеріалу з армованими волокнами. Містить армований композитний матеріал, що включає безперервні армуючі волокна, які є изотропними в площині і двомірне орієнтованими термопластичної смоли. Армуючі волокна, що містяться в формованому продукті, включають в себе пучок армуючих волокон, складений армуючими волокнами з граничним числом одиночних волокон, визначаються математичною формулою. Ставлення пучка армуючих волокон до загальної кількості армуючих волокон у формованому продукті становить 20% за об'ємом або більше і менш як 90% за обсягом. Середнє число армуючих волокон у пучку армуючих волокон також визначається математичною формулою. Винахід забезпечує створення легковажного, тонкостінного формованого продукту, що має високу твердість і складну тривимірну форму, і може бути отриманий інтегральним формуванням. 3 н. і 11 з.п. ф-ли, 5 іл., 3 пр.

Армований волокнами композитний матеріал

Винахід відноситься до композитним матеріалам і стосується армованого волокнами композитного матеріалу. Утворений з армуючих волокон з середньою довжиною волокна від 5 мм до 100 мм і термопластичної смоли, в'язкопружні властивості даного матеріалу визначено математичною формулою. Винахід забезпечує отримання армованого волокнами композитного матеріалу, який є тонкостінних і чудовим по механічним властивостями і може забезпечувати ізотропний формований продукт. 5 з.п. ф-ли, 6 іл.

Композитний матеріал

Винахід відноситься до композитних матеріалів на основі термопластів для деталей, які вимагають ударної стійкості, а також до матеріалів сендвіч-типу з використанням композитного матеріалу як серцевини і стосується композитного матеріалу. Містить органічну нитка, що має температуру плавлення 200°C або вище, і термопластичную смолу. Органічна нитка знаходиться у формі корду з крученої пряжі або тканого або плетеного матеріалу, що складається із корду з крученої пряжі. Винахід забезпечує створення композитного матеріалу, що володіє високою ударною стійкістю, високим модулем пружності і чудового по легкості, продуктивності та придатності до переробки. 2 н. і 12 з.п. ф-ли, 18 табл., 3 іл.

Спосіб виробництва композиційних матеріалів

Винахід відноситься до способу отримання препрега та композиційних матеріалів на його основі. Спосіб виготовлення препрега включає подачу шару односпрямованих електропровідних волокон, що мають певну ширину, здійснення контакту з першої поверхнею волокон першого шару смоли, що включає термореактивную смолу, і ущільнення смоли і волокон разом пропущенням їх над одним або більше пропитивающими валками, де тиск, що діє на електропровідні волокна і смолу, не перевищує 40 кг на сантиметр ширини електропровідних волокон, і кількість смоли є достатнім для того, щоб смола проникла в простору між волокнами і залишався перший зовнішній шар смоли, по суті не містить односпрямованих електропровідних волокон. Винахід відноситься до отвержденному композиційному ламінату та отвержденному листовому композиційного матеріалу на основі препрега, отриманого вказаним способом. Технічним результатом винаходу є одержання композиційних матеріалів з підвищеним опором руйнуванню під дією ударів блискавки. 5 н. і 12 з.п. ф-ли, 5 іл., 4 табл.

Спосіб отримання препрега для композиційних матеріалів

Винахід відноситься до галузі отримання препрегів для створення композиційних матеріалів на основі безперервних високоміцних високомодульних поліетиленових волокон з нвмпе, які можуть бути використані в різних галузях техніки, наприклад, у вертольотобудуванні, авіації, автомобілебудуванні та суднобудуванні. Спосіб отримання препрега для композиційних матеріалів включає обробку многофиламентного сверхвисокомолекулярного волокна або тканини на його основі сумішшю фтору з гелієм при тиску 0,01-0,1 МПа, тривалості обробки 1-60 хв, температурі обробки 20-40°С з подальшим просоченням полімерними сполучними на основі епоксидіанової смоли. Многофиламентное сверхвисокомолекулярное поліетиленове волокно або тканину на його основі перед обробкою його сумішшю фтору з гелієм піддають дегазації при зниженому тиску. Винахід дозволяє отримувати з препрега високоякісні ультралегкі високоміцні високомодульні композиційні матеріали, що перевершують за питомою властивостями матеріали з необробленого волокна. 1 з.п. ф-ли, 5 табл., 4 іл.

Оброблений полимочевиноуретаном шнур для приводного ременя і ремінь

Винахід відноситься до технології виробництва приводних ременів з еластичним шнуром, впровадженим в эластомерную основу, містить полимочевиноуретановую клейову композицію, що пронизує шнур і покриває волокна. Композиція являє собою продукт реакції поліуретанового форполимера і диаминного затверджувача або води. Форполімер являє собою продукт реакції має компактні симетричні молекули діізоціанату складного полиэфирполиола, простого полиэфирполиола або полікарбонатного поліолу. Основа ременя може бути виготовлена з поліуретану литтєвого, гуми або термопластичного еластомеру. Шнур може містити клейове покритие.4 н. і 21 з.п. ф-ли, 7 табл., 4 іл., 20 пр.

Композиція смоли з ланцюговим механізмом затвердіння і армований волокнами композиційний матеріал

Даний винахід відноситься до композиції смоли з ланцюговим механізмом для затвердіння армованого волокнами композиційного матеріалу. Описані варіанти композиції смоли з ланцюговим механізмом затвердіння для отримання армованого волокнами композиційного матеріалу, що містить: алициклическое епоксидне з'єднання (А), що містить два оксиду циклогексена в молекулі; і модифіковану епоксидну смолу (В) бісфенольного типу А, представлену наведеною нижче формулою (1), де модифікованої епоксидної смоли (В) бісфенольного типу А кожен R1 являє собою-СН(CH3)-і R2 являє собою оксиалкиленовую групу, і зміст аліциклічного епоксидного сполуки (А) складає від 25 до 90 мас.%, де-загальна кількість компонента (А) і компонента (В) прийнято за 100 мас.%: [Хімічна сполука 1] у формулі (1) n-ціле число, рівне 1 або більше. Також описаний армований волокнами композиційний матеріал, отриманий шляхом формування зазначеної вище композиції смоли з ланцюговим механізмом затвердіння способом литтєвого пресування полімеру. Технічний результат - зниження витрат енергії та скорочення тривалості процесу затвердіння смоли у поєднанні з
Винахід відноситься до галузі високомолекулярних хімії, а саме до отримання зв'язуючих для полімерних композиційних матеріалів (ПКМ), застосовуваних для виготовлення конструкцій на основі волокнистих вуглецевих наповнювачів з робочою температурою 200-400°C, і можуть бути використані в авіаційної, аерокосмічної, автомобільної, суднобудівної та інших галузях промисловості. Полімерне зв'язуюче для композиційних матеріалів складається, мас.ч.: тетранитрил ароматичної тетракарбоновой кислоти - 100, термопласт полиэфиримидний - 2-10, амінні затверджувач - 2-6. Запропоновано також препрег, що включає пропоноване полімерне сполучне і волокнистий наповнювач при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: полімерне сполучне - 30,0-40,0, волокнистий наповнювач - 60,0-70,0. В якості волокнистого наповнювача використовують склотканина або углеволокнистий наповнювач. Технічний результат - створення високоміцних виробів із збереженням міцності 80-90% від вихідної при підвищеній температурі до 400°C. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 3 табл.

Полімерна композиція, спосіб виготовлення маркування прямого нанесення з полімерною композицією і маркування прямого нанесення

Винахід відноситься до хімічних полімерних композицій для маркування різних об'єктів, до полімерних композицій для нанесення безпосередньо на маркований предмет маркувань прямого нанесення (мп н), зокрема до методів нанесення мп н з застосуванням композицій, що містять флуоресціюючі речовини і/або частки (ФМПН). При виготовленні пристрою маркування використовується флуоресцентна полімерна композиція, яка поглинає світлове випромінювання на довжинах хвиль УФ, видимого та/або ближнього ІЧ-діапазонів, випромінює в діапазоні довжин хвиль смуги пропускання вхідного фільтра пристрою зчитування в області довжин хвиль 400-700 нм та затвердне висушуванням і/або фото - та/або термополимеризацией. Технічний результат - застосування єдиної спрощеної технології для виготовлення і подальшого декодування ФМПН на різноманітних поверхнях, у тому числі володіють властивостями, що виключають нанесення на них ФМПН традиційним, наприклад иглоударним, методом, зокрема тендітних, з високою твердістю, еластичних, забруднених, що мають покриття з недостатньою адгезією або покритих пухкими відкладеннями. Одночасно досягається підвищення продуктивності обладнання і расширениенимость додаткових захисних процедур. Технічний результат досягається тим, що при виготовленні пристрою маркування використовується лазерне випромінювання. 3 н. і 4 з.п. ф-ли, 6 іл.
Up!