RU2015129529A - Жидкая связующая композиция для соединения волокнистых материалов - Google Patents

Claims (63)

1. Жидкая связующая композиция для соединения волокнистых материалов, в которой содержатся:

a) одна или несколько многофункциональных эпоксидных смол;

b) полиарилсульфоновый полимер;

c) одно или несколько поверхностно-активных веществ, в качестве которых выбирают:

(i) неионное поверхностно-активное вещество, которое представляет собой монофункциональный, или многофункциональный блочный, или привитой блочный сополимер, содержащий гидрофильные и гидрофобные блоки;

(ii) анионное поверхностно-активное вещество, которое представляет следующая формула:

A-R

где в качестве R присутствует алкильная, арильная, арилалкильная или алкиленоввая цепи, содержащие от 4 до 50 атомов углерода (C₄-C₅₀); и в качестве A присутствует литиевая, натриевая, калиевая, аммониевая, четвертичная аммониевая соли, в которых содержатся карбоксильные, сернокислые или фосфорнокислые группы; и

(iii) сочетание вышеупомянутого неионного поверхностно-активного вещества и анионного поверхностно-активного вещества; и

d) вода,

причем в указанной композиции по существу отсутствуют органические растворители, и

вышеупомянутый полиарилсульфон составляют имеющие простые эфирные связи повторяющиеся звенья и необязательно имеющие простые тиооэфирные связи повторяющиеся звенья, причем в качестве данных звеньев выбирают:

-(Ph-A'-Ph)-

и необязательно

-(Ph)_a-

причем A' представляет собой CO или SO₂, Ph представляет собой фенилен, n составляет от 1 до 2 и может представлять собой

дробное число, a составляет от 1 до 4 и может представлять собой дробное число, при том условии, что когда a составляет более чем 1, фениленовые группы линейно соединяет друг с другом одинарная химическая связь или двухвалентная группа, которая не представляет собой -CO- или -SO₂-, или фениленовые группы сконденсированы друг с другом непосредственно или посредством циклической группы, в качестве которой выбирают кислая алкильная группа, (гетеро)ароматическая группа, циклический кетон, циклический амид, имид, циклический имин и их сочетания.

2. Жидкая связующая композиция по п. 1, в которой вышеупомянутый полиарилсульфон дополнительно содержит одну или несколько реакционноспособных боковых или концевых групп, в качестве которых выбирают OH, NH₂, NHR' или -SH, где в качестве R' присутствует углеводородная группа, содержащая вплоть до 8 атомов углерода, эпоксид, (мет)акрилат, (изо)цианат, изоцианатный сложный эфир, ацетилен, этилен, малеимид, ангидрид и оксазолин.

3. Жидкая связующая композиция по п. 2, в которой вышеупомянутый полиарилсульфон содержит повторяющиеся звенья -(PhSO₂Ph)-, причем звено -(PhSO₂Ph)- присутствует в полиарилсульфоне в такой пропорции, что в среднем, по меньшей мере, два из вышеупомянутых звеньев -(PhSO₂Ph)_n- располагаются последовательно в каждой присутствующей полимерной цепи.

4. Жидкая связующая композиция по п. 1, в которой полиарилсульфон представляет собой сополимер, содержащий следующие звенья:

,

причем X представляет собой O или S и может различаться в различных звеньях, и a составляет от 1 до 4.

5. Жидкая связующая композиция по п. 1, в которой вышеупомянутый полиарилсульфоновый полимер имеет молекулярную массу в интервале от 2000 до 30000, и его температура стеклования (Tg) составляет более чем 150°C при измерении методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

6. Жидкая связующая композиция по п. 1, в которой неионное поверхностно-активное вещество содержит скелетный фрагмент, и гидрофобные и гидрофильные блоки представляют собой части скелета или в существенной степени выступают из скелетного фрагмента, образуя привитые части, или их сочетание.

7. Жидкая связующая композиция по п. 1, в которой в качестве неионного поверхностно-активного вещества выбирают:

полиоксамер, который представляет следующая формула:

,

где x, y, z представляют собой целые или дробные числа, при том условии, что соотношение (x+z)/y составляет 1,32 или более, содержание этиленоксида находится в интервале от 50 до 99 мас.%, и

причем вышеупомянутый полиоксамер имеет среднечисленную молекулярную массу в интервале от 1000 г/моль до 100000 г/моль; и

полиоксамин, который представляет следующая формула:

,

где a, b, c, d, e, f, g, h представляют собой целые или дробные числа, и полиоксамин имеет среднечисленную молекулярную массу в интервале от 1000 г/моль до 100000 г/моль.

8. Жидкая связующая композиция по п. 1, которая представляет собой эмульсию, имеющую содержание твердых частиц, составляющее от 40% до 70% и распределение частиц по размерам в интервале от 50 нм до 10000 нм.

9. Волокнистый материал, содержащий связующую композицию, распределенную в его объеме или нанесенную на его поверхность, в котором в качестве вышеупомянутого волокнистого материала выбирают тканые или нетканые полотна; нетканые слои случайным образом расположенных волокон, волокнистые жгуты, нити, шнуры, текстильные ленты, подходящие для автоматической укладки волокон

(AFP) и/или автоматической укладки лент (ATL), и

причем в вышеупомянутой связующей композиции содержатся:

(a) одна или несколько многофункциональных эпоксидных смол;

(b) полиарилсульфоновый полимер;

(c) одно или несколько поверхностно-активных веществ, в качестве которых выбирают:

(i) неионное поверхностно-активное вещество, которое представляет собой монофункциональный, или многофункциональный блочный, или привитой блочный сополимер, содержащий гидрофильные и гидрофобные блоки;

(ii) анионное поверхностно-активное вещество, которое представляет следующая формула:

A-R,

где в качестве R присутствует алкильная, арильная, арилалкильная или алкиленоввая цепи, содержащие от 4 до 50 атомов углерода (C₄-C₅₀); и в качестве A присутствует литиевая, натриевая, калиевая, аммониевая, четвертичная аммониевая соли, в которых содержатся карбоксильные, сернокислые или фосфорнокислые группы; и

(iii) сочетание неионного поверхностно-активного вещества и анионного поверхностно-активного вещества,

причем вышеупомянутый полиарилсульфоновый полимер составляют имеющие простые эфирные связи повторяющиеся звенья и необязательно имеющие простые тиооэфирные связи повторяющиеся звенья, причем в качестве данных звеньев выбирают:

-(Ph-A'-Ph)-

и необязательно

-(Ph)_a-,

причем A' представляет собой CO или SO₂, Ph представляет собой фенилен, n составляет от 1 до 2 и может представлять собой дробное число, a составляет от 1 до 4 и может представлять собой дробное число, при том условии, что когда a составляет более чем 1, фениленовые группы линейно соединяет друг с другом одинарная химическая связь или двухвалентная группа, которая не представляет собой -CO- или -SO₂-, или фениленовые группы сконденсированы друг с другом непосредственно или посредством

циклической группы, в качестве которой выбирают кислая алкильная группа, (гетеро)ароматическая группа, циклический кетон, циклический амид, имид, циклический имин и их сочетания.

10. Волокнистый материал по п. 9, в котором неионное поверхностно-активное вещество содержит скелетный фрагмент, и гидрофобные и гидрофильные блоки представляют собой части скелета или в существенной степени выступают из скелетного фрагмента, образуя привитые части, или их сочетание.

11. Волокнистый материал по п. 9, в котором в качестве неионного поверхностно-активного вещества выбирают:

полиоксамер, который представляет следующая формула:

,

где x, y, z представляют собой целые или дробные числа, при том условии, что соотношение (x+z)/y составляет 1,32 более, содержание этиленоксид находится в интервале от 50 до 99 мас.%, и

причем вышеупомянутый полиоксамер имеет среднечисленную молекулярную массу в интервале от 1000 г/моль до 100000 г/моль

полиоксамин, который представляет следующая формула:

,

где a, b, c, d, e, f, g, h представляют собой целые или дробные числа, и полиоксамин имеет среднечисленную молекулярную массу в интервале от 1000 г/моль до 100000 г/моль.

12. Волокнистый материал по п. 9, причем данный волокнистый материал представляет собой негофрированное полотно, и вышеупомянутая связующая композиция наносится, по меньшей мере, на одну поверхность полотна.

13. Волокнистый материал по п. 9, в котором связующая композиция присутствует в количестве, составляющем от 1 мас.% до 20 мас.% по отношению к суммарной массе материала, и материал является проницаемым для жидкой смолы.

14. Пропитываемая смолой заготовка, содержащая сборку из волокнистых материалов, в которой волокнистые материалы удерживаются друг с другом связующей композицией по п. 1, причем количество связующей композиции в заготовке составляет вплоть до 10 мас.% по отношению к суммарной массе заготовки.

15. Пропитываемая смолой заготовка по п. 14, в которой в качестве волокнистых материалов выбирают тканые или нетканые полотна; нетканые слои случайным образом расположенных волокон, волокнистые жгуты, нити, шнуры, а также их сочетания.