Аппретированное углеродное волокно и способ его получения - RU2017137965A
Код документа: RU2017137965A
Формула
1. Состав для аппретирования углеродного волокна, характеризующийся тем, что включает, по меньшей мере, одно соединение формулы:
где R1=R2 и представляет собой метил или фенил, или в случае, когда R1 представляет собой метил, то R2 - фенил;
и/или, по меньшей мере, одно соединение формулы:
где R3 выбирают из группы, включающей арил, арилокси или алкилокси заместители.
2. Аппретированное углеродное волокно, характеризующееся тем, что волокно покрыто слоем аппрета, имеющего состав по п. 1.
3. Волокно по п. 2, характеризующееся тем, что содержание аппрета составляет 0,41-4,6 мас. % от общей массы аппретированного волокна.
4. Волокно по п. 3, характеризующееся тем, что содержание аппрета составляет 1-2 мас. % от общей массы аппретированного волокна.
5. Волокно по п. 2, характеризующееся тем, что оно имеет краевой угол смачивания во фталонитрильных связующих от 32 до 80 град.
6. Волокно по п. 2, характеризующееся тем, что оно сохраняет стабильность при температуре не менее 400°С.
7. Способ получения аппретированного углеродного волокна по п. 2, характеризующийся нанесением на углеродное волокно состава по п. 1, посредством контакта водной дисперсии мономеров состава по п. 1 с углеродным волокном, после чего волокно сушат до достижения постоянного веса.
8. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что водная дисперсия мономеров имеет концентрацию от 0,4 до 2 мас. %.
9. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что мономеры выбирают с температурой стеклования не более 60°С.
10. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что нанесение состава на волокно осуществляют посредством погружения волокна в пропиточную ванну или его протягивания через ванну с обеспечением времени контакта волокна с водной дисперсией мономеров не менее 10 с.
11. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что время контакта волокна с водной дисперсией мономеров составляет 15-30 с.
12. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что сушку осуществляют при температуре от 100 до 400°С в течение 10-300 с.
13. Способ по п. 12, характеризующийся тем, что сушку осуществляют при температуре от 250 до 300°С в течение 20-200 с.
14. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что водную дисперсию получают посредством смешения мономеров с органическим растворителем, выбранным из группы: метанол, этанол, изопропанол, тетрагидрофуран, ацетон, с последующим добавлением воды и удалением органического растворителя с получением водной дисперсии с содержанием твердой фазы не более 20 мас. %
15. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что водную дисперсию получают расплавлением мономера с последующим его диспергированием в воде посредством ультразвукового воздействия с частотой 15-44 кГц с добавлением неионогенных ПАВ, выбранных из группы: ди- или триэтаноламин, полиэтиленгликоль в количестве не более 5 мас. %.
16. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что состав дополнительно содержит неионогенных ПАВ выбраны из группы: ди- или триэтаноламин, полиэтиленгликоль в количестве не более 5 мас. %, при этом ПАВ вносят в раствор до добавления воды.
17. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что в процессе контакта углеродного волокна с водной дисперсией, которую обрабатывают ультразвуком с частотой 15-44 кГц.
18. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что в качестве углеродных волокон используют волокна с линейной плотностью от 0,06 г/м до 4,0 г/м.
19. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что получают волокно с содержанием аппрета 0, 41-4,6 мас. % от общей массы аппретированного волокна.
20. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что получают волокно с содержанием аппрета 1-2 мас. % от общей массы аппретированного волокна.
21. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что получают волокно с краевым углом смачивания от 32° до 80°.
22. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что получают волокно, сохраняющее стабильность при температуре не менее 400°С.
23. Полимерный композиционный материал в виде ленты, или полотна, или ткани, характеризующийся тем, что содержит аппретированное волокно по п. 2 и связующее.
24. Материал по п. 23, характеризующийся тем, что в качестве связующего используют высокотемпературные полимеры, а именно фталонитрильные или полиимидные матрицы.
