RU2572139C1 - Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent - Google Patents

Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent Download PDF

Info

Publication number
RU2572139C1
RU2572139C1 RU2014123634/05A RU2014123634A RU2572139C1 RU 2572139 C1 RU2572139 C1 RU 2572139C1 RU 2014123634/05 A RU2014123634/05 A RU 2014123634/05A RU 2014123634 A RU2014123634 A RU 2014123634A RU 2572139 C1 RU2572139 C1 RU 2572139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
filler
preform
carbon fibre
carbon fiber
Prior art date
Application number
RU2014123634/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Каблов
Иван Николаевич Гуляев
Ирина Викторовна Зеленина
Рамиль Рифович Мухаметов
Александр Евгеньевич Раскутин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2014123634/05A priority Critical patent/RU2572139C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572139C1 publication Critical patent/RU2572139C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: described is method for obtaining carbon fibre-reinforced polymer based on heat-resistant binding agent, in which phthalonitrile binding agent in form of powder is placed on the surface of fibrous carbon filler, selected from carbon full-strength or monodirectional tissue, filler is soaked with thereof, and mould carbon fibre-reinforced polymer is moulded in mould from binder-soaked filler. Preform is moulded by application of filler layers one on another with their mutual fixation by solution of cyanic ether in acetone in quantity 3-10 wt % of cyanic ether to filler weight, preform is placed in mould, binding agent is placed in form of powder on the surface of preform or between layers of filler vacuum soaking of preform with molten binding agent, after that, carbon fibre-reinforced polymer is formed from preform in mould in mode of stepped heating with the following thermal processing of carbon fibre-reinforced polymer in inert atmosphere.EFFECT: provision of possibility for production of complicated-profile products based on carbon fibre-reinforced polymer with exploitation temperature to 400 degrees, reduction of loss of binding agent in the process of obtaining carbon fibre-reinforced polymer, provision of possibility of acute setting of component ratio in obtained carbon fibre-reinforced polymer with preservation of physical-mechanical characteristics at high level.3 cl, 1 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к технологиям изготовления углепластиков на основе углеродных наполнителей и термостойких связующих, в частности на основе термостойких термореактивных связующих, и может быть применимо при изготовлении элементов рабочего колеса центробежного компрессора с рабочими температурами до 400°C.The invention relates to manufacturing technologies for carbon plastics based on carbon fillers and heat-resistant binders, in particular based on heat-resistant thermosetting binders, and can be applicable in the manufacture of impeller elements of a centrifugal compressor with operating temperatures up to 400 ° C.

Для создания термостойких ПКМ требуются тепло- и термостойкие армирующие наполнители и полимерные связующие на основе бис-малеинимидов, термостойких полиимидов и фталонитрильных смол. Наиболее перспективными являются ПКМ на основе фталонитрильных связующих, представляющих собой новый класс высокотемпературных связующих. Полимеризация исходных олигомеров осуществляется по нитрильным группам с образованием тепло- и термостойких циклических структур - триазиновых, фталоцианиновых и др.To create heat-resistant PCMs, heat- and heat-resistant reinforcing fillers and polymer binders based on bis-maleimides, heat-resistant polyimides, and phthalonitrile resins are required. The most promising are PCMs based on phthalonitrile binders, which are a new class of high-temperature binders. The polymerization of the starting oligomers is carried out by nitrile groups with the formation of heat and heat-resistant cyclic structures - triazine, phthalocyanine, etc.

Отличительной особенностью фталонитрильных полимеров является их ограниченная растворимость в традиционных растворителях (спирт, ацетон), что делает невозможным получение препрега по традиционной растворной технологии. Фталонитрильные связующие растворяются в высококипящих растворителях, таких как диметилформамид, диметилацетамид и т.п., использование которых экологически вредно и небезопасно. Кроме того, высокая температура кипения этих растворителей затрудняет процесс его удаления, что приводит к получению пористых материалов.A distinctive feature of phthalonitrile polymers is their limited solubility in traditional solvents (alcohol, acetone), which makes it impossible to obtain a prepreg by traditional solution technology. Phthalonitrile binders dissolve in high boiling solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, etc., the use of which is environmentally harmful and unsafe. In addition, the high boiling point of these solvents complicates the process of its removal, which leads to the production of porous materials.

Известно множество различных способов получения изделий из ПКМ (углепластиков) по безрастворным технологиям. К числу таких технологий относятся препрегово-вакуумный способ формования, пропитка под давлением RTM (Resin Transfer Molding), вакуумно-инфузионный VARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) и пропитка с использованием пленочного связующего RFI (Resin Film Infusion). (М.В. Постнова, В.И. Постнов «Опыт развития безавтоклавных методов формования ПКМ» / электронный журнал труды ВИАМ №4, 2014, viam-works.ru; Джоган О.М., Костенко О.П. Методы изготовления деталей из композиционных материалов пропиткой в оснастке. Ч. 2. Методы вакуумной пропитки / В сб.: «Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов». Вып. 1 (69). Харьков: ХАИ. 2012. С. 80-92).There are many different ways to obtain products from PCM (carbon fiber) using solvent-free technologies. These technologies include prepreg-vacuum molding, RTM (Resin Transfer Molding), vacuum-infusion VARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding), and RFI (Resin Film Infusion) film binder. (MV Postnova, VI Postnov “Experience in the development of autoclave-free PCM molding methods” / VIAM electronic journal №4, 2014, viam-works.ru; Dzhogan OM, Kostenko OP Methods for manufacturing parts from composite materials by impregnation in a snap. Part 2. Methods of vacuum impregnation / In collection: “Issues of design and production of aircraft structures.” Issue 1 (69). Kharkov: KhAI. 2012. P. 80-92).

Общий принцип этих методов заключается в пропитке сухих слоев армирующего наполнителя, помещенного в прессформу, низковязким связующим за счет создания вакуумного разрежения, либо за счет принудительного давления насоса. Основным типом связующих используемых для получения изделий данными методами являются эпоксидные, фенольные, эпоксифенольные, эпоксициануратные и т.п. обладающие низкой вязкостью расплава (1-4 Па·с) позволяющие осуществлять пропитку при температурах до 80°C.The general principle of these methods is to impregnate the dry layers of the reinforcing filler placed in the mold with a low viscosity binder due to the creation of vacuum depression, or due to forced pump pressure. The main type of binders used to obtain products by these methods are epoxy, phenolic, epoxyphenolic, epoxycyanurate, etc. having a low melt viscosity (1-4 Pa · s) allowing impregnation at temperatures up to 80 ° C.

Описанные выше методы изготовления углепластиков не подходят для переработки порошкового термостойкого фталонитрильного связующего в силу высоких температур получения его расплава для осуществления пропитки и значительными затратами на изготовление установок по его переработке.The carbon fiber manufacturing methods described above are not suitable for processing powder heat-resistant phthalonitrile binder due to the high temperatures of obtaining its melt for impregnation and significant costs for the manufacture of plants for its processing.

Известен способ получения углепластика, раскрытый в патенте RU 2201423 C2, 27.03.2003, включающий изготовление полуфабриката посредством напыления связующего на углеродный наполнитель в электростатическом поле с последующим оплавлением. Формование углепластика проводится при температуре 200°C и давлении 10 кгс/мм2 в прессе с дальнейшей термообработкой в свободном состоянии в интервале температур 250-400°C.A known method of producing carbon fiber, disclosed in patent RU 2201423 C2, 03/27/2003, including the manufacture of a semi-finished product by spraying a binder on a carbon filler in an electrostatic field, followed by reflow. The formation of carbon fiber is carried out at a temperature of 200 ° C and a pressure of 10 kgf / mm 2 in a press with further heat treatment in a free state in the temperature range of 250-400 ° C.

Недостатком данного способа является необходимость приготовления тонкодисперсного порошка связующего с размером частиц не более 200 мкм, поскольку более крупные частицы не оседают на поверхности под воздействием электростатического поля, вследствие чего происходит большая потеря порошкообразного связующего (около 30-40 мас. %). Во время нанесения он разлетается и скатывается с поверхности препрега. Недостатком данного способа также является то, что он накладывает ограничения на применение армирующих наполнителей по электролизуемости материала (созданию электрического заряда на поверхности армирующего наполнителя).The disadvantage of this method is the need to prepare a fine binder powder with a particle size of not more than 200 μm, since larger particles do not settle on the surface under the influence of an electrostatic field, resulting in a large loss of powder binder (about 30-40 wt.%). During application, it scatters and rolls off the surface of the prepreg. The disadvantage of this method is that it imposes restrictions on the use of reinforcing fillers for the electrolysis of the material (the creation of an electric charge on the surface of the reinforcing filler).

Наиболее близким аналогом является способ получения углепластика, раскрытый в патенте RU 2510408 C1, 27.03.2014, включающий изготовление препрега путем напыления порошкообразного полимерного связующего на углеродный наполнитель с последующим оплавлением и прессованием (формованием).The closest analogue is the method of producing carbon fiber, disclosed in patent RU 2510408 C1, 03/27/2014, including the manufacture of a prepreg by spraying a powdered polymer binder onto a carbon filler, followed by melting and pressing (molding).

Недостатком данного способа является большая потеря порошкообразного связующего (около 20-30 мас. %) из-за его осыпания при напылении на горизонтальную поверхность наполнителя и последующем оплавлении, что приводит к неравномерности распределения порошкообразного связующего по поверхности армирующего наполнителя. Изготавливаемый данным способом препрег углепластика получается жестким, не липким, с неудовлетворительными технологическими характеристиками для выкладки элементов как одинарной кривизны, так и более сложнопрофильных изделий.The disadvantage of this method is the large loss of powdered binder (about 20-30 wt.%) Due to its shedding when spraying on the horizontal surface of the filler and subsequent melting, which leads to uneven distribution of the powdered binder on the surface of the reinforcing filler. Carbon fiber prepreg made by this method turns out to be tough, non-sticky, with unsatisfactory technological characteristics for laying out elements of both single curvature and more complex products.

Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение возможности изготовления сложнопрофильных изделий на основе углепластика с температурой эксплуатации до 400°C, уменьшение потерь связующего при получении углепластика, обеспечение возможности точно заданного соотношения компонентов в получаемом углепластике при сохранении физико-механических характеристик на высоком уровне.The technical result of the proposed invention is the possibility of manufacturing complex products based on carbon fiber with an operating temperature of up to 400 ° C, reducing the loss of a binder when receiving carbon fiber, providing the ability to accurately set the ratio of components in the resulting carbon fiber while maintaining physical and mechanical characteristics at a high level.

Технический результат достигается за счет того, что предложен способ. Способ получения углепластика на основе термостойкого связующего, в котором на поверхности волокнистого углеродного наполнителя размещают связующее в виде порошка, расплавляют связующее, пропитывают им наполнитель и из пропитанного связующим наполнителя формуют углепластик в прессформе, отличающийся тем, что в качестве связующего используют фталонитрильное связующее, а в качестве наполнителя - углеродную равнопрочную или однонаправленную ткань, формируют преформу путем наложения слоев наполнителя друг на друга с их взаимной фиксацией с помощью раствора цианового эфира в ацетоне в количестве 3-10 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя, укладывают преформу в прессформу, размещают связующее в виде порошка на поверхности преформы или между слоями наполнителя, и проводят вакуумную пропитку преформы расплавленным связующим при температуре связующего 185-205°C в течение 30-60 мин, затем из преформы формуют углепластик в прессформе в режиме ступенчатого нагревания с последующей термообработкой углепластика в инертной атмосфере.The technical result is achieved due to the fact that the proposed method. A method of producing carbon fiber based on a heat-resistant binder, in which a binder in the form of a powder is placed on the surface of a fibrous carbon filler, the binder is melted, the filler is impregnated with it and carbon fiber is molded from the filler binder in a mold, characterized in that a phthalonitrile binder is used as a binder, and in as filler - carbon equal strength or unidirectional fabric, form a preform by applying layers of filler on each other with their mutual fixation ia using a solution of cyanide in acetone in an amount of 3-10 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler, lay the preform in the mold, place the binder in the form of powder on the surface of the preform or between the layers of the filler, and carry out the vacuum impregnation of the preform with a molten binder at a binder temperature of 185-205 ° C for 30-60 minutes, then from preforms form carbon fiber in the mold in the stepwise heating mode, followed by heat treatment of the carbon fiber in an inert atmosphere.

Слои наполнителя фиксируют раствором цианового эфира в ацетоне, предпочтительно, в количестве 3-10 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя.The filler layers are fixed with a solution of cyanide in acetone, preferably in an amount of 3-10 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler.

Для максимальной реализации упруго-прочностных свойств в углепластике связующее в виде порошка размещают на поверхности преформы или между ее слоями в соотношении 1,1-1,3 к массе наполнителя.To maximize the realization of elastic-strength properties in carbon fiber, a binder in the form of a powder is placed on the surface of the preform or between its layers in a ratio of 1.1-1.3 to the mass of the filler.

В качестве связующих используют фталонитрильные связующие, отличающиеся высокой термостойкостью. В качестве исходных олигомеров и мономеров для фталонитрильных связующих используются различные нитрилы ароматических тетракарбоновых кислот. Полимеризация исходных олигомеров осуществляется по нитрильным группам с образованием тепло- и термостойких циклических структур - триазиновых, фталоцианиновых и др. Направление реакции отверждения существенно зависит от типа отвердителя. Отвердителями могут служить органические амины, фенолы, металлы.As binders, phthalonitrile binders are used, characterized by high heat resistance. As initial oligomers and monomers for phthalonitrile binders, various nitriles of aromatic tetracarboxylic acids are used. The polymerization of the starting oligomers is carried out by nitrile groups with the formation of heat- and heat-resistant cyclic structures — triazine, phthalocyanine, etc. The direction of the curing reaction substantially depends on the type of hardener. Hardeners can be organic amines, phenols, metals.

Вакуумную пропитку преформы в этом случае следует проводить при температуре связующего 185-205°C, а углепластик следует формовать в прессформе в режиме ступенчатого нагревания до температуры 300°C с последующей термообработкой в инертной атмосфере при температуре 350-400°C.In this case, vacuum impregnation of the preform should be carried out at a binder temperature of 185-205 ° C, and carbon fiber should be molded in the mold in the mode of stepwise heating to a temperature of 300 ° C, followed by heat treatment in an inert atmosphere at a temperature of 350-400 ° C.

Чтобы исключить смещение слоев друг относительно друга в процессе формовки, их фиксируют циановым эфиром, наносимым распылением из раствора в ацетоне в количестве 3-10 мас. % цианового эфира к массе наполнителя. Отвержденные полимеры на основе полифункциоанльных циановых эфиров имеют высокую температуру стеклования (Tg до 400°C), легко растворимы в органических растворителях и имеют высокую жизнеспособность при хранении.To exclude the displacement of the layers relative to each other during the molding process, they are fixed with cyanic ether, applied by spraying from a solution in acetone in an amount of 3-10 wt. % cyanide ether to the mass of the filler. The cured polymers based on polyfunctional cyanide esters have a high glass transition temperature (Tg up to 400 ° C), are readily soluble in organic solvents and have high storage viability.

Химическая природа цианового эфира близка к химической природе большинства связующих, в большей степени к химической природе фталонитрильного связующего, кратные азотсодержащие группы данных соединений образуют гетероциклические триазиновые циклы, обладающие высокими термическими свойствами, в связи с чем его присутствие допускается во время процесса формовки. При количестве меньше 3 мас. % цианового эфира не обеспечивается достаточное склеивание слоев. При количестве больше 10 мас. % цианового эфира наблюдается потеря теплостойкости углепластика.The chemical nature of cyanide is close to the chemical nature of most binders, more to the chemical nature of the phthalonitrile binder, multiple nitrogen-containing groups of these compounds form heterocyclic triazine rings with high thermal properties, and therefore its presence is allowed during the molding process. When the amount is less than 3 wt. % cyanide ether does not provide sufficient adhesion of the layers. When the amount is more than 10 wt. % cyanide ester there is a loss of heat resistance of carbon fiber.

После этого укладывают преформу в прессформу и помещают термостойкое связующее в виде порошка на поверхность преформы или между ее слоями. За счет того, что порошок наносится на наполнитель непосредственно в прессформе, это позволяет избежать большого расхода связующего, поскольку все количество засыпанного порошка связующего остается в объеме прессформы и расходуется только на пропитку. Это, в свою очередь, позволяет с большой точностью задавать необходимое соотношение компонентов в получаемом углепластике.After that, the preform is placed in the mold and a heat-resistant binder in the form of powder is placed on the surface of the preform or between its layers. Due to the fact that the powder is applied to the filler directly in the mold, this avoids a large consumption of the binder, since the entire amount of the binder powder that is poured remains in the mold volume and is spent only on impregnation. This, in turn, allows you to set the required ratio of components in the resulting carbon fiber plastic with great accuracy.

При нагреве прессформы с заготовкой для вакуумной пропитки связующее расплавляется, и полученным расплавом проводят вакуумную пропитку преформы. Температура при этом должна соответствовать температуре наименьшей вязкости связующего в расплавленном виде.When the mold is heated with a blank for vacuum impregnation, the binder is melted, and the preform is vacuum impregnated with the melt obtained. The temperature should correspond to the temperature of the lowest viscosity of the binder in the molten form.

Вакуумную пропитку в случае использования фталонитрильного связующего проводят при температуре 185-205°C. Температура 185°C соответствует температуре начала плавления связующего. В интервале температур 185-205°C указанное связующее обладает наименьшей вязкостью (меньше 0,2 Па·с). При более высоких температурах начинает происходить полимеризация связующего и, соответственно, повышение его вязкости, что препятствует пропитке наполнителя.Vacuum impregnation in the case of using phthalonitrile binder is carried out at a temperature of 185-205 ° C. The temperature of 185 ° C corresponds to the temperature at which the binder begins to melt. In the temperature range 185-205 ° C, the specified binder has the lowest viscosity (less than 0.2 Pa · s). At higher temperatures, the polymerization of the binder begins and, accordingly, an increase in its viscosity, which prevents the impregnation of the filler.

Минимальное время нагрева 30 мин определено как необходимое для равномерного нагрева технологической оснастки (прессформы) с заготовкой изделия (ткани и порошкообразного связующего) и расплавления связующего и начала пропитки. Максимальное время пропитки определяется как время, за которое процесс пропитки достоверно завершен и зависит от толщины пропитываемого сухого пакета ткани: чем толще пакет ткани, тем больше время пропитки. Проведение вакуумной пропитки более 60 мин нецелесообразно, поскольку из-за увеличения вязкости преформы непосредственно сама пропитка не продолжается. Вместо этого происходят лишние энергозатраты и задержка дальнейшего процесса формования.The minimum heating time of 30 minutes is defined as necessary for uniform heating of the tooling (mold) with the workpiece (fabric and powder binder) and the binder to melt and start to impregnate. The maximum impregnation time is defined as the time during which the impregnation process is reliably completed and depends on the thickness of the impregnated dry tissue package: the thicker the tissue package, the longer the impregnation time. Carrying out vacuum impregnation for more than 60 minutes is impractical, because due to an increase in the viscosity of the preform, the impregnation itself does not continue. Instead, unnecessary energy consumption and a delay in the further molding process occur.

Вакуум до 0,095 МПа можно создавать используя стандартное оборудование (автоклав, вакуумный насос, вакуумный термошкаф). Для создания более глубокого вакуума (более 0,095 МПа) требуются специальное, более сложное и дорогостоящее оборудование, отдельное помещение для работы, а также специально обученный персонал, что создает определенные трудности при изготовлении материала указанным способом. Использование вакуума ниже чем 0,095 МПа не позволит качественно пропитать толстые (более 3 мм) пакеты сухой ткани при изготовлении сложнопрофильных изделий двойной кривизны особенно переменной толщины. Недостаточная сила всасывания расплава связующего при более низком вакууме приведет к неоднородной пропитке разнотолщинных частей изделия, а возможно и к недопропитке наиболее толстой его части.Vacuum up to 0.095 MPa can be created using standard equipment (autoclave, vacuum pump, vacuum oven). To create a deeper vacuum (more than 0.095 MPa), special, more complex and expensive equipment, a separate room for work, as well as specially trained personnel are required, which creates certain difficulties in the manufacture of the material in this way. Using a vacuum lower than 0.095 MPa will not allow high-quality impregnation of thick (more than 3 mm) packets of dry tissue in the manufacture of complex products of double curvature, especially of variable thickness. Insufficient strength of absorption of the binder melt at a lower vacuum will lead to inhomogeneous impregnation of the parts of different thicknesses of the product, and possibly to undersaturation of the thickest parts.

Затем преформу формуют в прессформе по режиму ступенчатого нагревания. В случае использования фталонитрильного связующего формовку следует проводить при нагревании преформы до температуры 300°C, поскольку эта температура достаточна для обеспечения формоустойчивости изделия.Then the preform is molded in the mold according to the step heating mode. In the case of using a phthalonitrile binder, molding should be carried out by heating the preform to a temperature of 300 ° C, since this temperature is sufficient to ensure the form stability of the product.

Во время ступенчатого нагревания температуру необходимо повышать таким образом, чтобы происходила равномерная полимеризация связующего.During step heating, the temperature must be raised so that uniform binder polymerization occurs.

Далее проводят термообработку в инертной атмосфере. При этом температуру следует выбирать в зависимости от типа выбранного связующего и необходимой термостойкости получаемого углепластика. В случае использования фталонитрильного связующего температура термообработки должна составлять 350-400°C. При повышении температуры термообработки от 350°C до 400°C термостойкость углепластика повышается. Таким образом, режим термообработки задается исходя из свойств углепластика, которые следует получить.Next, heat treatment is carried out in an inert atmosphere. In this case, the temperature should be selected depending on the type of binder selected and the necessary heat resistance of the resulting carbon fiber. When using a phthalonitrile binder, the heat treatment temperature should be 350-400 ° C. As the heat treatment temperature rises from 350 ° C to 400 ° C, the heat resistance of the carbon fiber increases. Thus, the heat treatment mode is set based on the properties of carbon fiber, which should be obtained.

Инертная атмосфера необходима для того, чтобы избежать термоокислительной деструкции связующего в углепластике, в процессе термообработки. В качестве инертной среды могут служить, например, азот, аргон или вакуум.An inert atmosphere is necessary in order to avoid thermal oxidative degradation of the binder in carbon fiber, during the heat treatment. As an inert medium, for example, nitrogen, argon or vacuum can serve.

Примеры осуществления изобретения.Examples of carrying out the invention.

Пример 1.Example 1

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной равнопрочной ткани УТ-900 и на заготовки по шаблонам. Взвесили на технических весах раскроенную ткань. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты -1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0:1,1. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-3 (циановый эфир марки РТ-60) из 10%-ного раствора в ацетоне в количестве 3 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, we conducted the cutting of carbon equal-strength fabric UT-900 and into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. The BCN-31 brand phthalonitrile binder powder was calculated and weighed on a technical balance, consisting of tetranitrile of aromatic tetracarboxylic acid -1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, based on the ratio of the mass of dry fabric and Binder 1.0: 1.1. Phenoltriazine resin with a polymerization degree n = 1-3 (RT-60 grade cyanide) from a 10% solution in acetone in an amount of 3 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler.

В прессформе собирали вакуумный мешок для пропитки. На нижнюю часть прессформы (матрицу) выкладывали пленку для вакуумного мешка SK2VF205. На вакуумную пленку выкладывали слой дренажного материала (нетканого дренажа Bleeder/Breather SK2). Поверх слоя дренажного материала укладывали разделительную перфорированную пленку SK2RF 230. Далее укладывали послойно раскроенные заготовки (12 слоев) с нанесенным циановым эфиром и насыпали расчетное количество связующего на заготовку, равномерно распределяя по поверхности шпателем. Поверх собранного пакета поместили перфорированную разделительную пленку, еще один слой дренажной ткани. По периметру собранной заготовки приклеили герметизирующий жгут GS213 и накрыли пленкой для вакуумного мешка SK2VF205 и прикатали роликом. Под вакуумную пленку вставили штуцер и подключили собранный вакуумный мешок к вакуумному насосу и создали разряжение не менее 0,095 МПа. Закрыли прессформу и проводили пропитку пакета при температуре (195±5)°C и вакууме не менее 0,095 МПа в течение 30 мин. Далее охлажденную прессформу раскрыли, извлекли вакуумный мешок и удалили вспомогательные материалы с пропитанной заготовки.A vacuum bag for impregnation was collected in the mold. A film for the SK2VF205 vacuum bag was laid on the bottom of the mold (matrix). A layer of drainage material (non-woven drainage Bleeder / Breather SK2) was laid on a vacuum film. An SK2RF 230 perforated separation film was laid on top of the drainage material layer. Next layered layered blanks (12 layers) coated with cyanide were poured and the calculated amount of binder was poured onto the blank, evenly distributed over the surface with a spatula. A perforated release film, another layer of drainage fabric, was placed over the assembled bag. A GS213 sealing tape was glued around the perimeter of the assembled workpiece and covered with SK2VF205 vacuum bag film and rolled with a roller. A fitting was inserted under the vacuum film and the assembled vacuum bag was connected to the vacuum pump and a vacuum of at least 0.095 MPa was created. The mold was closed and the bag was impregnated at a temperature of (195 ± 5) ° C and a vacuum of at least 0.095 MPa for 30 minutes. Then the cooled mold was opened, the vacuum bag was removed and auxiliary materials were removed from the impregnated workpiece.

Пропитанную заготовку уложили в прессформу, закрыли и провели формование по ступенчатому режиму до температуры 300°C. Отформованную заготовку извлекли из прессформы и в течение 8 ч проводили термическую обработку в инертной среде азота до температуры 375°C.The impregnated preform was placed in the mold, closed and formed in a stepwise fashion to a temperature of 300 ° C. The molded preform was removed from the mold and heat treated in an inert nitrogen atmosphere to a temperature of 375 ° C for 8 hours.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность и модуль упругости при статическом изгибе определяли по ГОСТ 25.604-82. Прочность и модуль упругости при растяжении определяли по ГОСТ 25.601-80.Strength and modulus of elasticity under static bending were determined according to GOST 25.604-82. Strength and tensile modulus were determined according to GOST 25.601-80.

Пример 2.Example 2

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной равнопрочной ткани УТ-900 на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-2 (циановый эфир марки РТ-30) из 10%-ного раствора в ацетоне в количестве 5 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собрали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты - 1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0: 1,1.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, we conducted the cutting of carbon equal-strength fabric UT-900 into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. Phenoltriazine resin with polymerization degree n = 1-2 (RT-30 grade cyanide) from a 10% solution in acetone in an amount of 5 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler and assembled the preform in accordance with the reinforcement scheme. The BCN-31 phthalonitrile binder powder, consisting of aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile - 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, is calculated and weighed on a technical balance, which is necessary for impregnation, based on the ratio of dry tissue mass and Binder 1.0: 1.1.

Сборку вакуумного мешка проводили так же, как в примере 1. На разделительную перфорированную пленку укладывали преформу армирующего наполнителя из 26 слоев и наносили расчетное количество связующего сверху преформы, равномерно распределяя по поверхности шпателем.The vacuum bag was assembled in the same way as in Example 1. A reinforcing filler preform of 26 layers was placed on a perforated separation film and a calculated amount of a binder on top of the preform was applied, uniformly distributed over the surface with a spatula.

Пропитку пакета проводили при температуре (190±5)°c и вакууме не менее 0,095 МПа в течение 40 мин.The package was impregnated at a temperature of (190 ± 5) ° C and a vacuum of at least 0.095 MPa for 40 minutes.

Формование и термообработку проводили так же, как в примере 1.Shaping and heat treatment was carried out in the same way as in example 1.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность при межслоевом сдвиге определяли согласно РД 50-675-88.The interlayer shear strength was determined according to RD 50-675-88.

Пример 3.Example 3

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной однонаправленной ткани УТОВ-300-200 на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-2 (циановый эфир марки РТ-30) из 10%-ного раствора в ацетоне в количестве 7 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собирали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты - 1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0: 1,1.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, a UTOV-300-200 carbon unidirectional fabric was cut into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. Phenoltriazine resin with a degree of polymerization n = 1-2 (RT-30 grade cyanide) from a 10% solution in acetone in an amount of 7 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler and the preform was assembled in accordance with the reinforcement scheme. The BCN-31 phthalonitrile binder powder, consisting of aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile - 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, is calculated and weighed on a technical balance, which is necessary for impregnation, based on the ratio of dry tissue mass and Binder 1.0: 1.1.

Сборку вакуумного мешка проводили так же, как в примере 1. На разделительную перфорированную пленку укладывали преформу армирующего наполнителя из 10 слоев и нанесли расчетное количество связующего сверху преформы.The assembly of the vacuum bag was carried out in the same manner as in Example 1. A reinforcing filler preform of 10 layers was placed on a perforated separation film and the calculated amount of a binder on top of the preform was applied.

Пропитку, формование и термообработку проводили так же, как в примере 1.Impregnation, molding and heat treatment was carried out in the same way as in example 1.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность и модуль упругости при статическом изгибе определяли по ГОСТ 25.604-82. Прочность и модуль упругости при растяжении определяли по ГОСТ 25.601-80.Strength and modulus of elasticity under static bending were determined according to GOST 25.604-82. Strength and tensile modulus were determined according to GOST 25.601-80.

Пример 4.Example 4

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной однонаправленной ткани УОЛ-300 на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1 (циановый эфир марки РТ-15) из 15%-ного раствора в ацетоне в количестве 10 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собирали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты - 1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0: 1,1.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, a carbon unidirectional fabric UOL-300 was cut into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. Phenoltriazine resin with a polymerization degree n = 1 (RT-15 grade cyanide) from a 15% solution in acetone in an amount of 10 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler and the preform was assembled in accordance with the reinforcement scheme. The BCN-31 phthalonitrile binder powder, consisting of aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile - 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, is calculated and weighed on a technical balance, which is necessary for impregnation, based on the ratio of dry tissue mass and Binder 1.0: 1.1.

Сборку вакуумного мешка проводили так же, как в примере 1. На разделительную перфорированную пленку укладывали расчетное количество связующего, равномерно распределяя по поверхности шпателем и сверху укладывали преформу армирующего наполнителя из 30 слоев.The vacuum bag was assembled in the same way as in Example 1. A calculated amount of binder was placed on a perforated separation film, uniformly distributed over the surface with a spatula and a reinforcing filler preform of 30 layers was placed on top.

Пропитку пакета проводили при температуре (200±5)°C и вакууме не менее 0,095 МПа в течение 60 мин.The bag was impregnated at a temperature of (200 ± 5) ° C and a vacuum of at least 0.095 MPa for 60 minutes.

Формование и термообработку проводили так же, как в примере 1.Shaping and heat treatment was carried out in the same way as in example 1.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность при межслоевом сдвиге определяли согласно РД 50-675-88.The interlayer shear strength was determined according to RD 50-675-88.

Пример 5.Example 5

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной однонаправленной ткани УОЛ-300 на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-2 (циановый эфир марки РТ-30) из 15%-ного раствора в ацетоне в количестве 5 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собирали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ИП-5, содержащего 3,3′-дициано-4,4′-диаминоди-фенилметан, 4,4′-(М-фенилендиокси)дифталонитрил, 1,2-бис(цианоэтил)карборан, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0: 1,2.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, a carbon unidirectional fabric UOL-300 was cut into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. Phenoltriazine resin with a polymerization degree n = 1-2 (RT-30 grade cyanide) from a 15% solution in acetone in an amount of 5 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler and the preform was assembled in accordance with the reinforcement scheme. The IP-5 grade phthalonitrile binder powder containing 3,3′-dicyano-4,4′-diaminodiophenylmethane, 4,4 ′ - (M-phenylenedioxy) diphthalonitrile, 1,2-bis (cyanoethyl) was calculated and weighed on a technical balance ) Carboran, which is necessary for impregnation, based on the ratio of the mass of dry tissue and a binder of 1.0: 1.2.

Сборку вакуумного мешка проводили так же, как в примере 1. На разделительную перфорированную пленку укладывали расчетное количество связующего, равномерно распределяя по поверхности шпателем и сверху укладывали преформу армирующего наполнителя из 30 слоев.The vacuum bag was assembled in the same way as in Example 1. A calculated amount of binder was placed on a perforated separation film, uniformly distributed over the surface with a spatula and a reinforcing filler preform of 30 layers was placed on top.

Пропитку пакета проводили при температуре (195±5)°c и вакууме не менее 0,095 МПа в течение 40 мин.The bag was impregnated at a temperature of (195 ± 5) ° C and a vacuum of at least 0.095 MPa for 40 minutes.

Формование и термообработку проводили так же, как в примере 1.Shaping and heat treatment was carried out in the same way as in example 1.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность при межслоевом сдвиге определяли согласно РД 50-675-88.The interlayer shear strength was determined according to RD 50-675-88.

Пример 6.Example 6

Изготавливали плоскую панель для проведения механических испытаний. Для этого провели раскрой углеродной равнопрочной ткани УТ-900 и на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли циановый эфир бис-фенола А из 5%-ного раствора в ацетоне в количестве 5 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собирали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего на основе мономера 4,4′-Bis(3,4-dicyanophenoxy)biphenyl (импортное), необходимого для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0: 1,2.A flat panel was made for mechanical testing. To do this, we conducted the cutting of carbon equal-strength fabric UT-900 and into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric. Bis-phenol A cyanide from a 5% solution in acetone in an amount of 5 wt.% Was sprayed onto cut carbon fabric blanks. % cyanide ether to the mass of the specified filler and the preform was assembled in accordance with the reinforcement scheme. The phthalonitrile binder powder based on the monomer 4,4′-Bis (3,4-dicyanophenoxy) biphenyl (imported), which was necessary for impregnation, was calculated and weighed on a technical balance, based on the ratio of the mass of dry tissue and binder 1.0: 1.2.

Сборку вакуумного мешка проводили так же, как в примере 1. На разделительную перфорированную пленку укладывали расчетное количество связующего, равномерно распределяя по поверхности шпателем и сверху укладывали преформу армирующего наполнителя из 10 слоев.The assembly of the vacuum bag was carried out in the same way as in example 1. The calculated amount of binder was placed on a perforated separation film, uniformly distributed over the surface with a spatula and a 10-layer reinforcing filler preform was placed on top.

Пропитку пакета проводили при температуре (195±5)°c и вакууме не менее 0,095 МПа в течение 40 мин.The bag was impregnated at a temperature of (195 ± 5) ° C and a vacuum of at least 0.095 MPa for 40 minutes.

Формование и термообработку проводили так же как в примере 1.Shaping and heat treatment was carried out as in example 1.

Из панели углепластика вырезали образцы исследовали физические свойства и проводили механические испытания.Samples were cut from a carbon fiber panel, the physical properties were examined, and mechanical tests were performed.

Прочность и модуль упругости при статическом изгибе определяли по ГОСТ 25.604-82.Strength and modulus of elasticity under static bending were determined according to GOST 25.604-82.

Пример 7.Example 7

Изготавливали сложнопрофильное изделие двойной кривизны и переменной толщины. Для этого провели раскрой углеродной равнопрочной ткани УТ-900 и на заготовки по шаблонам. Взвесели на технических весах раскроенную ткань.A complex product of double curvature and variable thickness was made. To do this, we conducted the cutting of carbon equal-strength fabric UT-900 and into blanks according to templates. Weighed on a technical scale cut fabric.

Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты - 1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0:1,3. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-2 (циановый эфир марки РТ-30) из 10%-ного раствора в ацетоне в количестве 5 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя.The BCN-31 phthalonitrile binder powder, consisting of aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile - 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, is calculated and weighed on a technical balance, which is necessary for impregnation, based on the ratio of dry tissue mass and Binder 1.0: 1.3. Phenoltriazine resin with polymerization degree n = 1-2 (RT-30 grade cyanide) from a 10% solution in acetone in an amount of 5 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler.

Сборку вакуумного мешка, пропитку пакета, формование и термообработку проводили так же, как в примере 1.Assembly of the vacuum bag, impregnation of the bag, molding and heat treatment was carried out in the same way as in example 1.

Пример 8.Example 8

Изготавливали сложнопрофильное изделие двойной кривизны и переменной толщины. Для этого провели раскрой углеродной равнопрочной ткани УТ-900 на заготовки по шаблонам. На раскроенные заготовки углеродной ткани методом распыления нанесли фенолтриазиновую смолу со степенью полимеризации n=1-2 (циановый эфир марки РТ-30) из 10%-ного раствора в ацетоне в количестве 7 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя и собирали преформу в соответствии со схемой армирования. Рассчитали и взвесили на технических весах порошок фталонитрильного связующего марки ВСН-31, состоящего из тетранитрила ароматической тетракарбоновой кислоты - 1,3-бис(3,4-дицианофенокси)бензола и ароматической диамина, которое необходимо для пропитки, исходя из соотношения массы сухой ткани и связующего 1,0:1,3.A complex product of double curvature and variable thickness was made. To do this, we conducted the cutting of carbon equal-strength fabric UT-900 into blanks according to templates. Phenoltriazine resin with a degree of polymerization n = 1-2 (RT-30 grade cyanide) from a 10% solution in acetone in an amount of 7 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler and the preform was assembled in accordance with the reinforcement scheme. The BCN-31 phthalonitrile binder powder, consisting of aromatic tetracarboxylic acid tetranitrile - 1,3-bis (3,4-dicyanophenoxy) benzene and aromatic diamine, which is necessary for impregnation, is calculated and weighed on a technical balance, which is necessary for impregnation, based on the ratio of dry tissue mass and Binder 1.0: 1.3.

Сборку вакуумного мешка, пропитку пакета, формование и термообработку проводили так же, как в примере 2.Assembly of the vacuum bag, impregnation of the bag, molding and heat treatment was carried out in the same way as in example 2.

Свойства углепластиков по примерам 1-6 и прототипу приведены в таблице.The properties of carbon plastics in examples 1-6 and the prototype are shown in the table.

Сравнительные данные из таблицы показывают, что полученный композиционный материал по предложенному способу изготовления обладает низкой пористостью, высокими физико-механическими свойствами на уровне прототипа и сохранением при температуре 400°C упруго-прочностных характеристик на уровне 70-90% от значений при температуре 20°C.Comparative data from the table show that the obtained composite material according to the proposed manufacturing method has low porosity, high physical and mechanical properties at the level of the prototype, and preservation at 400 ° C of elastic strength characteristics at the level of 70-90% of values at a temperature of 20 ° C .

Примеры 7-8 показывают возможность изготовления сложнопрофильных изделий на основе углепластика с помощью предложенного способа.Examples 7-8 show the possibility of manufacturing complex products based on carbon fiber using the proposed method.

Таким образом, предложенный способ получения углепластика на основе термостойкого связующего позволяет без дополнительной механической обработки изготавливать сложнопрофильные изделия на основе указанного углепластика с температурой эксплуатации до 400°C. Кроме того, он позволяет существенно снизить расход порошкового термостойкого связующего и в связи с этим точно задавать количественное соотношение компонентов углепластика.Thus, the proposed method for producing carbon fiber based on a heat-resistant binder allows without additional mechanical processing to produce complex products based on the specified carbon fiber with an operating temperature up to 400 ° C. In addition, it can significantly reduce the consumption of powder heat-resistant binder and in this regard, accurately set the quantitative ratio of the components of carbon fiber.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (3)

1. Способ получения углепластика на основе термостойкого связующего, в котором на поверхности волокнистого углеродного наполнителя размещают связующее в виде порошка, расплавляют связующее, пропитывают им наполнитель и из пропитанного связующим наполнителя формуют углепластик в прессформе, отличающийся тем, что в качестве связующего используют фталонитрильное связующее, а в качестве наполнителя - углеродную равнопрочную или однонаправленную ткань, формируют преформу путем наложения слоев наполнителя друг на друга с их взаимной фиксацией с помощью раствора цианового эфира в ацетоне в количестве 3-10 мас. % цианового эфира к массе указанного наполнителя, укладывают преформу в прессформу, размещают связующее в виде порошка на поверхности преформы или между слоями наполнителя и проводят вакуумную пропитку преформы расплавленным связующим при температуре связующего 185-205°C в течение 30-60 мин, затем из преформы формуют углепластик в прессформе в режиме ступенчатого нагревания с последующей термообработкой углепластика в инертной атмосфере.1. A method of producing carbon fiber based on a heat-resistant binder, in which a binder in the form of a powder is placed on the surface of a fibrous carbon filler, the binder is melted, the filler is impregnated with it and carbon fiber is molded from the filler binder in a mold, characterized in that a phthalonitrile binder is used as a binder, and as a filler - carbon equal strength or unidirectional fabric, form a preform by applying layers of filler on each other with their mutual fixation tion via cyanic ester solution in acetone in an amount of 3-10 wt. % cyanide ether to the mass of the specified filler, lay the preform in the mold, place the binder in the form of a powder on the surface of the preform or between the layers of the filler and vacuum impregnate the preform with a molten binder at a binder temperature of 185-205 ° C for 30-60 minutes, then from the preform carbon fiber is formed in the mold in the mode of stepwise heating, followed by heat treatment of the carbon fiber in an inert atmosphere. 2. Способ получения углепластика по п. 1, отличающийся тем, что размещают связующее в виде порошка на поверхности преформы или между ее слоями в соотношении 1,0-1,3 к массе наполнителя.2. The method of producing carbon fiber according to claim 1, characterized in that the binder is placed in the form of a powder on the surface of the preform or between its layers in a ratio of 1.0-1.3 to the mass of the filler. 3. Способ получения углепластика по п. 1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют фталонитрильное связующее, а углепластик формуют в прессформе в режиме ступенчатого нагревания до температуры 300°C с последующей термообработкой в инертной атмосфере при температуре 350-400°C. 3. The method of producing carbon fiber according to claim 1, characterized in that a phthalonitrile binder is used as a binder, and the carbon fiber is molded in a mold in the mode of stepwise heating to a temperature of 300 ° C, followed by heat treatment in an inert atmosphere at a temperature of 350-400 ° C.
RU2014123634/05A 2014-06-10 2014-06-10 Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent RU2572139C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123634/05A RU2572139C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123634/05A RU2572139C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2572139C1 true RU2572139C1 (en) 2015-12-27

Family

ID=55023503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014123634/05A RU2572139C1 (en) 2014-06-10 2014-06-10 Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572139C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454135A (en) * 2018-01-31 2018-08-28 航天材料及工艺研究所 A kind of o-phthalonitrile resin prepreg, composite material and preparation method
RU2740286C1 (en) * 2019-12-30 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Solution-free method of producing phthalonitrile prepreg and polymer composite material based thereon
RU2762559C1 (en) * 2021-04-19 2021-12-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Heat-resistant low-viscosity binder for the manufacture of products by methods of vacuum infusion and impregnation under pressure and a method for its production
RU2765042C1 (en) * 2020-11-02 2022-01-25 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) Method for manufacturing carbon fiber based on woven carbon filler and thermoplastic binder
RU2784939C1 (en) * 2022-06-15 2022-12-01 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод имени М.И. Калинина, г. Екатеринбург" Method for producing a high-temperature composite material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201423C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof
RU2354666C1 (en) * 2007-12-12 2009-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of production of heat-resistant heterocyclic polymers
RU2405675C1 (en) * 2009-07-15 2010-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing structural composite material
RU2510408C1 (en) * 2012-10-23 2014-03-27 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Polymer binder and prepreg based thereon

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201423C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymeric binding agent and high-strength thermostable composition materials based on thereof
RU2354666C1 (en) * 2007-12-12 2009-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of production of heat-resistant heterocyclic polymers
RU2405675C1 (en) * 2009-07-15 2010-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing structural composite material
RU2510408C1 (en) * 2012-10-23 2014-03-27 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Polymer binder and prepreg based thereon

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454135A (en) * 2018-01-31 2018-08-28 航天材料及工艺研究所 A kind of o-phthalonitrile resin prepreg, composite material and preparation method
RU2740286C1 (en) * 2019-12-30 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Solution-free method of producing phthalonitrile prepreg and polymer composite material based thereon
RU2765042C1 (en) * 2020-11-02 2022-01-25 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) Method for manufacturing carbon fiber based on woven carbon filler and thermoplastic binder
RU2762559C1 (en) * 2021-04-19 2021-12-21 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Heat-resistant low-viscosity binder for the manufacture of products by methods of vacuum infusion and impregnation under pressure and a method for its production
RU2784939C1 (en) * 2022-06-15 2022-12-01 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод имени М.И. Калинина, г. Екатеринбург" Method for producing a high-temperature composite material
RU2813882C1 (en) * 2023-08-23 2024-02-19 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Powder binder based on cyanic composition and method of producing reinforced carbon composite based thereon (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2572139C1 (en) Method for obtaining carbon fibre-reinforced polymers based of heat-resistant binding agent
JP2013543035A5 (en)
CN106280247B (en) Resin composition for electromagnetic wave absorbing material
CN104031376B (en) Continuous carbon fibre enhancing Phthalazinone poly (arylene ether nitrile) resin based composites and preparation method thereof
CN107108827B (en) Benzoxazine and composition containing benzoxazine
CN104277414B (en) Polyetheretherketonepolymer polymer carbon fibre composite that contains phenylacetylene side group and preparation method thereof
EP3024649B1 (en) Improvements in or relating to fibre reinforced composites
CN103012790B (en) Bisphthalonitrile-amino phenoxy phthalonitrile copolymer and condensate, and glass fiber composite material and preparation method thereof
CN107033328A (en) A kind of modified epoxy and based on the standby glass fiber reinforcement sheet material of the resin-made
KR102087409B1 (en) Prepreg, composites and method for manufacturing the same
CN110461919B (en) Method for producing fiber-reinforced composite material
RU2307136C1 (en) Epoxy binding agent, the prepreg produced on its base and the product made out of the prepreg
CN111875793A (en) Phthalonitrile resin for composite material and preparation method thereof
CN109096753B (en) Nitrile resin composite material and preparation method thereof
JPH05501282A (en) Plastic impregnated mat and its manufacturing method and use
CN101570599B (en) Cyanate/bisoxazoline co-cured resin and preparation method and application thereof
CN107163478B (en) Unsaturated resin composition capable of being cured by heat and then by light irradiation, and preparation method and application thereof
CN110041702A (en) Hot melt prepreg lower shrinkage cyanate ester resin system and preparation method thereof
KR20150116787A (en) Method of manufacturing thermoplastic prepreg and thermoplastic prepreg manufactured thereby
JP6682503B2 (en) Kit for producing a semi-finished composite material containing a reversibly crosslinked polymer emulsion
CN113652073B (en) Continuous carbon fiber reinforced poly (arylene ether nitrile) composite prepreg tape and preparation method thereof
JP6012653B2 (en) Manufacturing method of fiber reinforced plastic molding
CN109312057A (en) Composition epoxy resin for fibre reinforced composites and the prepreg using it
US11505664B2 (en) Thermoplastic polymer-based composite material and preparation method thereof
CN109096488B (en) Phthalonitrile resin composition and preparation method thereof