DE1720740C3 - Process for the production of moldings based on polyvalent aromatic cyanic acid esters - Google Patents
Process for the production of moldings based on polyvalent aromatic cyanic acid estersInfo
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Description
Nach der deutschen Patentschrift 1190184 ist es bekannt, hochmolekulare Polytriazine dadurch herzustellen, daß man mehrfunktionelle aromatische Cyansäureester bei erhöhter Temperatur polymerisiert. Die so erhaltenen hochmolekularen Produkte zeichnen sich z. B. durch eine bemerkenswerte Stabilität bei höheren Temperaturen aus und besitzen nach genügend langer Temperung duroplastischen Charakter. Es wurde versucht, durch Vermischen ihrer Ausgangsstoffe, der Cyansäureester, mit Füllstoffen und nachfolgende Polymerisation Gießharzformkörper mit besonderen technischen Eigenschaften herzustellen. In Analogie zu anderen Gießharz-Systemen wurden dabei sowohl pulvrige Füllmittel, wie Quarzmehl, Schiefermehl, Sand, als auch faserige Stoffe, wie Glas-, Asbest-, Textil- oder Quarzfasern als Fäden, Vliese, Rovings, Matten oder Gewebe, mitverwendet. So hat man beispielsweise mehrere Lagen eines Glasfasergewebes mit einer Schmelze aus 4,4'-Dicyanatodiphenyl-dimethylmethan getränkt und anschließend einer Hitzebehandlung bei 2000C unterworfen, wobei in 3 Stunden ein Laminat mit sehr guten Festigkeitswerten und hoher Wärmestandfestigkeit erhalten wurde. Andere Polycyanate, z. B. Polycyansäureester von Novolak-Typen, wurden in organischen Lösungsmitteln gelöst und in dieser Form zum Imprägnieren von Glasfasergeweben verwendet. Nach Abdunsten des Lösungsmittels ließen sich diese Gewebebahnen in mehreren Lagen übereinander heiß zu Schichtpreßstoffen mit sehr guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften verpressen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Art der Verarbeitung der mehrwertigen Cyansäureester schwierig reproduzierbar ist und bei einer Reihe von Cyanaten nicht zu optimalen Eigenschaften des entstehenden Formkörpers führt. Der Grund hierfür ist im wesentlichen darin zu suchen, daß die Cyanatschmelze vor dem übergang in den festen kompakten Kunststoff bei höherer Temperatur eine sehr niederviskose Zwischenphase durchläuft, während das Aus- gangsmaterial noch weitgehend unverändert ist.According to German Patent 1190184, it is known to produce high molecular weight polytriazines by polymerizing polyfunctional aromatic cyanic acid esters at elevated temperature. The high molecular weight products thus obtained are characterized, for. B. are characterized by a remarkable stability at higher temperatures and have a thermosetting character after a sufficiently long tempering. Attempts have been made to produce molded resin moldings with special technical properties by mixing their starting materials, the cyanate esters, with fillers and then polymerizing them. In analogy to other cast resin systems, both powdery fillers such as quartz flour, slate flour, sand and fibrous materials such as glass, asbestos, textile or quartz fibers were used as threads, fleeces, rovings, mats or fabrics. So one has 4,4'-Dicyanatodiphenyl-dimethylmethane soaked and then subjected to a woven glass fabric with a melt of a heat treatment at 200 0 C, for example, a plurality of layers, wherein a laminate has a very good strength values and high heat resistance was obtained in 3 hours. Other polycyanates, e.g. B. polycyanoic acid esters of novolak types, were dissolved in organic solvents and used in this form for impregnating glass fiber fabrics. After the solvent had evaporated, these fabric webs could be pressed hot in several layers one on top of the other to form laminates with very good mechanical and electrical properties. It has been shown, however, that this type of processing of the polyvalent cyanic acid esters is difficult to reproduce and, in the case of a number of cyanates, does not lead to optimal properties of the resulting molded body. The reason for this is essentially to be found in the fact that the cyanate melt passes through a very low-viscosity intermediate phase at a higher temperature before the transition into the solid, compact plastic, while the starting material is still largely unchanged.
In diesem Stadium des Prozesses fließt die Masse vielfach aus dem Gewebe heraus oder verleiht dem entstehenden Laminat durch ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels örtlich stark streuende Festigkeitswerte. Ein ähnlicher Effekt tritt auch leicht bei der Anwendung pulverförmiger Füllstoffe auf. Hier kommt es vielfach zu einer Entmischung bzw. Sedimentieruna des Harz-Füllstoff-Gemisches., die zu unbrauchbaren Formkörpern führt. Bei Cyansäureestern. die in organischen Lösungsmitteln zum Imprägnieren von Geweben usw. eingesetzt werden, kommt es nach Abdunsten des Lösungsmittels und noch vor dem Verpressen vielfach zu einem Abbröckeln des sehr spröden Films am zurückbleibenden Feststoff, wodurch ebenfalls eine ungleichmäßige Harzverteilung im späteren Formkörper, z. B. glasfaserverstärkten Kunststoff, verursacht wird.At this stage of the process, the mass often flows out of the tissue or gives it to it resulting laminate due to uneven distribution of the binder, locally strongly scattering strength values. A similar effect occurs easily when using powdery fillers. here there is often a segregation or sedimentation of the resin-filler mixture useless moldings leads. With cyanic acid esters. those in organic solvents for impregnation are used by tissues, etc., it comes after evaporation of the solvent and even before pressing, the very brittle film on the remaining solid often crumbles off, which also results in an uneven distribution of resin in the later molded body, e.g. B. glass fiber reinforced Plastic.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man diese Schwierigkeiten in einfacher Weise dadurch umgehen kann, indem man die mehrwertigen aromatischen Cyansäureester mit pulver- und/oder faserförmigen Füll- oder Verstärkungsmitteln kombiniert, wobei man sie vor oder nach der Kombination einer thermischen Vorbehandlung bei Temperaturen von 50 bis 1500C unterwirft, anschließend die erhaltene Masse formt und bei Temperaturen von 150 bis 250° C aushärtet.It has now surprisingly been found that these difficulties can be avoided in a simple manner by combining the polyvalent aromatic cyanic acid esters with pulverulent and / or fibrous fillers or reinforcing agents, with them before or after the combination of a thermal pretreatment at temperatures of Subjects to 50 to 150 0 C, then shapes the mass obtained and hardens at temperatures of 150 to 250 ° C.
Diesem Verfahren liegt der neue Befund zugrunde, daß die Cyansäureester bei der Trimerisierung zu Triazinderivaten einen Zwischenzustand durchlaufen, der bei Raumtemperatur fest, aber noch schmelzbar, oder hochviskos ist. Das Material kann in dieser, im folgenden als »B-Zustand« bezeichneten Form sehr vorteilhaft als Ein-Komponenten-Gieß- oder -Laminierharz verwendet werden, dessen Verarbeitung unabhängig von der bei Zweikomponenten-Systemen üblichen Topfzeit ist.This process is based on the new finding that the cyanic acid esters increase in the trimerization Triazine derivatives go through an intermediate state that is solid at room temperature, but still fusible, or is highly viscous. The material can do a lot in this form, hereinafter referred to as "B-state" be used advantageously as a one-component casting or laminating resin, its processing independently of the pot life usual for two-component systems.
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgernäße Verfahren können beispielsweise 4,4'-Dicyanatodiphenyldimethylmethan, m- oder p-Phenylenbiscyanat, die verschiedenen Dicyanato-naphthaline, Dicyanato-diphenylsulfon oder auch Cyanate mit längeren Ketten zwischen zwei aromatischen Kernen, z. B. Cyanate der FormelnAs starting materials for the process according to the invention, for example 4,4'-dicyanatodiphenyldimethylmethane, m- or p-phenylene biscyanate, the various dicyanato-naphthalenes, dicyanato-diphenyl sulfone or cyanates with longer chains between two aromatic nuclei, e.g. B. cyanates of the formulas
N=C—O—/~\-CO —O—(CH2-CH2OUN = C-O- / ~ \ -CO-O- (CH 2 -CH 2 OU
COCO
NsC-O^~~VcH - CH2 -NsC-O ^ ~~ VcH - CH 2 -
CH3 CH 3
CH3 CH 3
CH3 CH 3
verwendet werden.be used.
Als sehr geeignet haben sich auch die mehrwertigen Cyansäureester von Novolak-Typen erwiesen, wie sie gemäß der deutschen Auslegeschrift 12 51023 auc Novolaken und Chlorcyanat leicht erhältlich sind.The polyvalent cyanic acid esters of novolak types, like them, have also proven to be very suitable according to the German Auslegeschrift 12 51023 also novolaks and chlorocyanate are easily available.
Die jeweiligen Reaktionsbedingungen für die überführung des Ausgangsmaterials in den »B-Zustarid« und für die Aushärtung der im »B-Zustand« hergestellten Formmasse zum fertigen, getemperten Formstoff hängen von der Art des eingesetzten Ausgangsmaterials und z. B. der Anwesenheit katalytisch wirkender Stoffe ab und können in relativ weiten Grenzen schwanken. Bei Verwendung von 4,4'-Dicyanatodiphenyl-dimethylmethan und analog aufgebauten Substanzen wird ohne besondere Katalyse der »B-Zu-The respective reaction conditions for the transfer of the starting material in the »B-stage« and for the hardening of those produced in the »B-stage« Molding compound to the finished, tempered molding material depend on the type of starting material used and Z. B. the presence of catalytically active substances and can within relatively wide limits vary. When using 4,4'-dicyanatodiphenyl-dimethylmethane and similarly structured substances, without special catalysis, the »B-supply
stand« durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 50 und 150° C bei einer Reaktionsdauer von 5 Minuten bis 12 Stunden erreicht. Für die zweite Stufe, also zur Aushärtung der mit pulvrigen Zusätzen gefüllten oder mit Fasermaterialien verstärkten Masse, benötigt man in der Regel 3- bis lOstündiges Erhitzen auf Temperaturen zwischen 150 und 250° C. Besonders bei der Aushärtung in Temperaturbereichen unterhalb 2000C ist oft ein etwa 1 stündiges Tempern bei 250° C empfehlenswert, um optimale technische Werte zu erreichen. Durch übliche gegebenenfalls mitzuverwendende Katalysatoren können Reaktionstemperaturen und -zeiten merklich herabgesetzt werden.stand «achieved by heating to temperatures between 50 and 150 ° C for a reaction time of 5 minutes to 12 hours. For the second stage, that is to cure the filled powdery or containing fiber materials reinforced composition is required usually 3 to lOstündiges heating to temperatures between 150 and 250 ° C. Particularly when curing in the temperature range below 200 0 C is often Annealing for about 1 hour at 250 ° C is recommended in order to achieve optimal technical values. The reaction temperatures and times can be reduced noticeably by customary catalysts, which may also be used.
Die chemische Natur des hier beschriebenen »B-Zustandes« ist noch nicht eindeutig geklärt. Er ist äußerlich dadurch definiert, daß das Ausgangsmaterial in ein Vorpolymerisat übergeführt wird, das bei Raumtemperatur mittel- bis hochviskos oder schon fest ist; bisweilen scheidet diese Masse bei längerer Lagerung einen Anteil kristalliner Substanz, darunter noch unverändertes Ausgangsmaterial ab, der durch Erwärmen schnell wieder in Lösung gebracht werden kann. In der zweiten Reaktionsstufe tritt Vernetzung zu einem sehr harten und spröden Material ein (»Zustand C«). In vielen Fällen, so z. B. bei den Harzen auf Basis von Dicyanatodiphenyldimethylmethan und analog gebauten Verbindungen, ist bei Härtungstemperaturen zwischen 150 und 200° C deutlich ein duroplastischer Zwischenzustand (»Zustand Cl«) zu unterscheiden, der sehr hart und spröde ist und erst bei Temperaturen oberhalb 200 bis 250° C in ein wesentlich zäheres, technisch interessantes Produkt (»Zustand C 2«) übergeht.The chemical nature of the "B-stage" described here has not yet been clearly clarified. He is defined externally by the fact that the starting material is converted into a prepolymer which is medium to high viscosity or already solid at room temperature; sometimes this mass separates a portion of crystalline substance, including still unchanged starting material, from longer storage, which can be quickly brought back into solution by heating. In the second reaction stage occurs Cross-linking to a very hard and brittle material (»state C«). In many cases, e.g. B. in the case of resins based on dicyanatodiphenyldimethylmethane and similarly built compounds, is at curing temperatures between 150 and 200 ° C clearly distinguish a thermosetting intermediate state ("state Cl"), which is very hard and is brittle and only becomes much tougher and technically interesting at temperatures above 200 to 250 ° C Product ("State C 2") passes over.
Als erfindungsgemäß mitzuverwendende Füllstoffe und Verstärkungsmittel lassen sich allgemein alle pulvrigen und/oder faserigen Produkte beliebiger Art verwenden, z. B. solche wie sie auch schon bei der Herstellung von Formkörpern auf Basis von ungesättigten Polyesterharzen oder Epoxidharzen mitverwendet werden. In erster Linie sind dies beispielsweise körnige Füllstoffe wie Quarzmehl, Schiefermehl, Asbestmehl, gepulverter Korund, Kreide, Eisenpulver, Aluminiumpulver, Sand, Kies und andere Füllstoffe dieser Art, sowie anorganische oder organische Fasern, insbesondere Glasfasern in den üblichen textlien Formen von Fasern, Fäden, Rovings, Garnen, Vliesen, Matten, Geweben usw.; hierbei haben sich Finishes auf Aminostlan-Basis gut bewährt. In analoger Weise können entsprechende textile Gebilde aus organischen, vorzugsweise synthetischen Fasern (Polyamide, Polyester) oder auf Basis von Quarz, Kohlenstoff, Metallen usw. sowie Einkristalle (Whiskers) verwendet werden.As fillers to be used according to the invention and reinforcing agents can generally be any powdery and / or fibrous products of any kind use, e.g. B. those as they are already used in the production of moldings based on unsaturated Polyester resins or epoxy resins can also be used. First and foremost, these are for example granular fillers such as quartz flour, slate flour, asbestos flour, powdered corundum, chalk, iron powder, Aluminum powder, sand, gravel and other fillers of this type, as well as inorganic or organic fibers, in particular glass fibers in the usual textile forms of fibers, threads, rovings, yarns, fleeces, Mats, fabrics, etc .; Finishes based on Aminostlan have proven their worth here. In an analogous way appropriate textile structures made of organic, preferably synthetic fibers (polyamides, polyester) or based on quartz, carbon, metals etc. as well as single crystals (whiskers) can be used.
Die Kombination der erfindungsgemäß zu verwendenden mehrwertigen aromatischen Cyansäureester mit den pulver- oder faserförmigen Füll- oder Verstärkungsmitteln kann vor oder nach der thermischen Behandlung der aromatischen Cyansäureester und auf grundsätzlich beliebige Art und Weise erfolgen. So ist es z. B. möglich, pulver- bzw. faserförmige Füll- oder Verstärkungsmittel wie Quarzsand oder Glasgewebe mit den mehrwertigen aromatischen Cyanaten gegebenenfalls in Lösung zu imprägnieren oder zu tränken. Als übliche mitzuverwendende Lösungsmittel, die anschließend in der Regel wieder entfernt werden müssen, können z. B. inerte Lösungsmittel wie Aceton, Xylol, Essigester, Benzol, Tetrahydrofuran, Chlorbenzol, Dibutyläther, Dimethylformamid, Tetramelhylensulfon in Frage.The combination of the polyvalent aromatic cyanic acid esters to be used according to the invention with the powdery or fibrous fillers or reinforcing agents can be before or after the thermal Treatment of the aromatic cyanic acid esters and in basically any manner respectively. So it is B. possible, powder or fibrous Filling or reinforcing agents such as quartz sand or glass fabric with the polyvalent aromatic ones To impregnate or soak cyanates in solution if necessary. As usual to be used Solvents, which then usually have to be removed again, can, for. B. inert solvents such as acetone, xylene, ethyl acetate, benzene, tetrahydrofuran, chlorobenzene, dibutyl ether, dimethylformamide, Tetramelhylenesulfone in question.
Beide Stufen der Trimerisierungsreaktion, der übergang vom Ausgangsmaterial in den »B-Zustand« und die Härtung des bereits höhei molekularen Harzes vom B-Zustand in den duromercn Endzustand, können durch gegebenenfalls mitzuverwendende Beschleuniger aktiviert werden. Außerdem ist zu beachten, daß bereits manche Füllstoffe, z. B. Eisenpulver, teilweise recht starke beschleunigende Wirkung ausüben.Both stages of the trimerization reaction, the transition from the starting material to the »B-stage« and the hardening of the already high molecular weight resin from the B-stage to the final duromercn state, can optionally be used with accelerators to be activated. It should also be noted that some fillers, e.g. B. iron powder, partially exert quite a strong accelerating effect.
Die Verfahrensprodukte zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeiten, hervorragende chemische Widerstandsfähigkeit und durch sehr gute Wärmestandfestigkeit aus. Die Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens liegt für die unverstärkten ausgehärteten Harze teilweise bei 250° C und darüber. Die Verfahrensprodukte kommen daher z. B. für alle die Einsatzgebiete in Betracht, bei denen hohe Festigkeit oder chemische Beständigkeit bei höheren Temperaturen gefordert werden. Dies ist unter anderem besonders beim Behälter- und Rohrbau nach der Wickeltechnik, in der Elektroindustrie, im Formen- und Werkzeugbau sowie bei der Konstruktion hochbeanspruchbarer Bauteile beim Leichtbau von Fahrzeugen sowie in der Luft- und Raumfahrt der Fall.The process products are characterized by high mechanical strength and excellent chemical properties Resilience and very good heat resistance. The dimensional stability in the Martens heat for the unreinforced hardened resins is sometimes 250 ° C and above. The process products are therefore z. B. for all areas of application in which high strength or chemical resistance at higher temperatures are required. This is among other things especially in container and pipe construction according to the winding technology, in the electrical industry, in mold and Toolmaking and the construction of heavy-duty components in the lightweight construction of vehicles as well as in the aerospace industry.
2,2'-BiF-(4-cyanatophenyI)-propan wird auf 120° C erhitzt und dabei aufgeschmolzen. Dann hält man die Schmelze 48 Stunden bei dieser Temperatur. Das zunächst dünnflüssige Material wird nach dieser Zeit hochviskos. Mit der heißen Schmelze imprägniert man Glasgewebebahnen, die anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Diese vorimprägnierten Glasgewebe sind steif, lassen sich bei nicht zu kleinem Radius aufrollen und sind klebfrei. Sie können unter einem Druck von 5 kp/cm2 undbei einer Temperatur von 220° C innerhalb 1 Stunde zu einem Schichtpreßstoff mit folgenden Festigkeitswerten verpreßt werden:2,2'-BiF- (4-cyanatophenyI) -propane is heated to 120 ° C and melted in the process. The melt is then kept at this temperature for 48 hours. The initially thin-bodied material becomes highly viscous after this time. The hot melt is used to impregnate glass fabric webs, which are then cooled to room temperature. These pre-impregnated glass fabrics are stiff, can be rolled up if the radius is not too small and are non-sticky. They can be pressed under a pressure of 5 kp / cm 2 and at a temperature of 220 ° C within 1 hour to form a laminate with the following strength values:
Biegefestigkeit bei 23° C 2780 kp/cm2 Flexural strength at 23 ° C 2780 kp / cm 2
Biegefestigkeit bei 150°C 2630 kp/cm2 Flexural strength at 150 ° C 2630 kp / cm 2
Wärmestandfesiigkeit desHeat resistance of the
reinen Harzes nach Martens 250°Cpure resin according to Martens 250 ° C
Mit einer 30%igen Lösung eines cyanatgruppenhaltigen Phenolharzes (hergestellt gemäß DT-AS 12 51023) mit einem Molekulargewicht von etwa 600 bis 1500 in Aceton wird Quarzsand mit einer Korngröße von etwa 1 mm imprägniert, wobei das Verhältnis Bindemittel zu Füllstoff etwa 1 :10 beträgt. Das Lösungsmittel wird durch schwaches Erwärmen entfernt, wobei eine harte, klebfreie Masse entsteht. Nachdem diese zerkleinert ist, kann man sie in Art einer Preßmasse in einer Stahlform bei einer Temperatur von 150°C unter einem Druck von 10 kp/cm2 verformen und aushärten. Eine so hergestellte Probeplatte weist folgende Fcsligkeitswerte aufQuartz sand with a grain size of about 1 mm is impregnated with a 30% solution of a phenolic resin containing cyanate groups (manufactured in accordance with DT-AS 12 51023) with a molecular weight of about 600 to 1500 in acetone, the ratio of binder to filler being about 1:10 . The solvent is removed by gentle heating, whereby a hard, tack-free mass is formed. After this has been comminuted, it can be shaped and cured in the manner of a molding compound in a steel mold at a temperature of 150 ° C. under a pressure of 10 kp / cm 2. A test plate produced in this way has the following viscosity values
Druckfestigkeit 334 kp/cm2 Compressive strength 334 kp / cm 2
Biegefestigkeit 135 kp/cm2 Flexural strength 135 kgf / cm 2
2,2'-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan wird gemäß Beispiel 1 in den B-Zustand übergeführt, indem man auf 120°C erhitzt und die Schmelze 48 Stunden bei dieser Temperatur hält. Nach dem Abkühlen der Schmelze auf Raumtemperatur erhält man ein festes, sprödes, hellgelbes Harz, das in Lösungsmitteln wie Xylol und2,2'-Bis- (4-cyanatophenyl) -propane is converted into the B-state according to Example 1 by on 120 ° C heated and the melt 48 hours at this Temperature. After cooling the melt to room temperature, a solid, brittle, pale yellow resin that dissolves in solvents such as xylene and
Aceton löslich ist. Mit einer etwa 40%igen Lösung dieses Harzes in Aceton werden Glasgewebebahnen getränkt, und das Lösungsmittel wird wieder abgedampft. Die so hergestellten beharzten Trägerbahnen (Prepregs) werden unter einem Dnjck von 5 kp/cm2 bei einer Temperatur von 22O0C innerhalb 1 Stunde zu einem Schichtpreßstoff mit den gleichen Eigenschaften wie im Beispiel 1 angegeben verpreßt.Acetone is soluble. A 40% solution of this resin in acetone is used to impregnate glass fabric sheets and the solvent is evaporated off again. The resinated carrier webs (prepregs) thus prepared are under a Dnjck of 5 kgf / cm 2 at a temperature of 22O 0 C over 1 hour to a laminate having the same properties as in Example 1 pressed specified.
Ein Glasseidengewebe mit einem Gewicht von 200 g/m2 und einem Aminosilan-Finish wird mit einem in Aceton gelösten Cyanatharz auf der Basis eines phenolmodifizierten Xylol-Formaldehyd-Harzes imprägniert. Nach Abdunsten des Lösungsmittels erhält man einen Festharzauftrag von 60%. Die Vorkondensaiion in den B-Zustand erfolgt bei 1000C in 15 Minuten, wobei ein Harzfluß von 12% e.reicht wird.A glass silk fabric with a weight of 200 g / m 2 and an aminosilane finish is impregnated with a cyanate resin based on a phenol-modified xylene-formaldehyde resin, dissolved in acetone. After the solvent has evaporated, a solid resin add-on of 60% is obtained. The Vorkondensaiion in the B-stage is carried out at 100 0 C in 15 minutes, with a resin flow is e.reicht of 12%.
Die vorkondensierten beharzten Trägerbahnen (Prepregs) werden zu Laminaten verschiedener Dicke bei einer Temperatur von 175° C in 60 Minuten unter einem Druck von 40 kp/cm2 verpreßt. An den Laminaten werden folgende Eigenschaften ermittelt:The pre-condensed resin-coated carrier webs (prepregs) are pressed to form laminates of various thicknesses at a temperature of 175 ° C. in 60 minutes under a pressure of 40 kp / cm 2 . The following properties are determined on the laminates:
Biegefestigkeit (kp/cm2)Flexural strength (kp / cm 2 )
bei 20°C 3740at 20 ° C 3740
bei 150°C 910at 150 ° C 910
Schlagzähigkeit (kpcm/cm2) 82Impact strength (kpcm / cm 2 ) 82
Kerbschlagzähigkeit (kpcm/cm2) 6!Notched impact strength (kpcm / cm 2 ) 6!
Druckfestigkeit zu den SchichtenCompressive strength to the layers
(kp/cm2) 3025(kp / cm 2 ) 3025
Spaltkraft (kp) 364Splitting force (kp) 364
0,150.15
Wasseraufnahme (%)Water absorption (%)
Dielektrische Verluste bei 50 HzDielectric losses at 50 Hz
bei 200C at 20 ° C
bei 1000C at 100 ° C
bei 2000C at 200 ° C
Dielektrizitätszahl (fr)Dielectric constant (f r )
bei 200C .· at 20 0 C. ·
bei 100°C at 100 ° C
bei 2000C 5,8at 200 ° C. 5.8
Elektrischer Oberflächenwiderstand in Ω: 4 · 1012 Electrical surface resistance in Ω: 4 · 10 12
Spezifischer Durchgangswiderstand Ω · cm: 1 ■ 1013 Specific volume resistance Ω · cm: 1 ■ 10 13
0,0450.045
0,070.07
0,30.3
4,2 4,24.2 4.2
3535
nach Feuchtraumlagerung Elektrische Durchschlagsspannung bei 90° C unter öl:electrical breakdown voltage at 90 ° C below oil:
für 1 mm senkrecht zu den Schichten: 22 kV, parallel zu den Schichten (25 mm Elektrodenabstand): 50 kV.for 1 mm perpendicular to the layers: 22 kV, parallel to the layers (25 mm electrode spacing): 50 kV.
2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, in den B-Zustand übergeführt. Man gibt nun Graphitfäden, die durch Carbonisieren von Acrylnitrilfasern und anschließendes Graphitisieren hergestellt worden sind, in eine Form und imprägniert sie bei etwa 8O0C mit dem geschmolzenen Cyanatharz im B-Zustand. Die Anhärtung erfolgt durch 4stündiges Erhitzen auf 1500C. Zur vollständigen Aushärtung wird noch 1 Stunde bei 250° C nachgetempert. Der so hergestellte Probekörper weist bei einem Fasergehalt von 50,2 Volumprozent folgende Festigkeitswerte auf2,2-bis- (4-cyanatophenyl) -propane is, as described in Example 1, converted into the B-stage. Well, you are graphite fibers, which have been prepared by carbonizing acrylonitrile fibers and then graphitizing in a mold and impregnated it at about 8O 0 C with the molten cyanate resin in B-stage. The initial curing is carried out by 4stündiges heating at 150 0 C. In order to complete curing is continued for 1 hour post-annealed at 250 ° C. The test specimen produced in this way has the following strength values with a fiber content of 50.2 percent by volume
Zugfestigkeit tensile strenght
Druckfestigkeit Compressive strength
Biegefestigkeit Flexural strength
E-Modul
(aus Zugversuch) 2 410 000 kg/cm2 Modulus of elasticity
(from tensile test) 2,410,000 kg / cm 2
6 310 kg/cm2
3 950 kg/cm2
6 900 kg/cm2 6,310 kg / cm 2
3,950 kg / cm 2
6,900 kg / cm 2
Kohlenstoffasern, die durch Pyrolyse von Cellulosefasern hergestellt worden sind, werden, wie im Beispiel 6 angegeben, mit Cyanatharz im B-Zustand (Beispiel 1) imprägniert und anschließend ausgehärtet. Der erhaltene Probekörper hat bei einem Fasergehalt von 42,4 Gewichtsprozent folgende mechanische Festigkeitswerte:Carbon fibers produced by pyrolysis of cellulose fibers are, as indicated in Example 6, with cyanate resin in the B-stage (Example 1) impregnated and then cured. The test specimen obtained has a fiber content of 42.4 percent by weight, the following mechanical strength values:
4040
4545
Zugfestigkeit tensile strenght
Druckfestigkeit Compressive strength
Biegefestigkeit Flexural strength
E-ModulModulus of elasticity
(aus Zugversuch) 620 000 kg/cm2 (from tensile test) 620,000 kg / cm 2
2 300 kg/cm2 2,300 kg / cm 2
1 820 kg/cm2 1,820 kg / cm 2
2 850 kg/cm2 2,850 kg / cm 2
Claims (1)
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| DE19671720740 DE1720740C3 (en) | 1967-10-24 | 1967-10-24 | Process for the production of moldings based on polyvalent aromatic cyanic acid esters |
| CH1456568A CH505179A (en) | 1967-10-24 | 1968-09-30 | Process for the production of moldings based on multifunctional aromatic cyanic acid esters |
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