Sklenené vlákno povlečené lubrikačnou kompozíciou, lubrikačná kompozícia, spôsob jej výroby a spôsob výroby kompozitného materiálu

Číslo patentu: 284120

Dátum: 20.08.2004

Autor: Gonthier Michel

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Lubrikačná kompozícia, ktorá sa získava hlavne z vodného roztoku, obsahuje ako spojivové filmotvorné činidlo kombináciu najmenej jedného polyvinylacetátu A s nízkou molekulovou hmotnosťou a najmenej jedného teplom samozosieťujúceho kopolyméru polyvinylacetátu B, v hmotnostnom pomere A/B väčšom ako 1 alebo rovnajúcom sa 1.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka lubrikovaných sklenených vláken na použitie do výstužných organických materiálov na báze polymérov, aby sa získali tzv. kompozitné materiály majúce zlepšené mechanické vlastnosti.Vynález sa rovnako týka lubrikačných kompozícii používaných na povliekanie týchto vláken, spôsobu výroby kompozitov a kompozitov takto získaných.Pri spôsoboch známych zo stavu techniky sa výstužné sklenené vlákna vyrábajú z jednotlivých prúdov roztavenej skloviny pretekajúcej otvormi prievlaku, pričom tieto prúdy sa mechanicky vyťahujú, a tým vznikajú kontinuálne vlákna. Tieto vlákna sa pred tým, ako sa vzájomne spoja, t, j. neskrútené, v podobe elementámych vláken, povliekajú lubrikačnou kompozíciou, zvyčajne vo vodnom roztoku,priechodom cez lubrikačné členy vyhotovené ako nanášacie valce a potom zhromažďujú, predovšetkým sa navíjajú na rotujúci suport.Použitie lubrikačných kompozícii je nevyhnutné z rôznych dôvodov po prvé, v štádiu výroby výstužných vláken slúži lubrikácia ako mazivo, chrániace vlákna pred abráziou, ktorá by mohla nastať v dôsledku trenia na rôznych zbemých, navíjacích, atď. členoch pri vysokých rýchlostiach.Navyše, zvlášť len čo sa lubrikácia vysuší, spolymerizuje a/alebo zosieťuje, vzniknú vlákna majúce určitú súdržnosť a v dôsledku vytvorenia väzieb medzi vláknami držia vlákna pri sebe, čím sa zabráni ich predčasnému lámaníu a uľahčí sa manipulácia s nimi.Po druhé, v štádiu výroby kompozitného materiálu zlepšuje lubrikácia navlhčenie/impregnáciu vláken polymerizačnou matricou, ktorá má byt vystužená - v ďalšom texte je označovaná ako živica napomáhaním vytváraniu väzieb vlákno/matrica. Mechanické vlastnosti konečného kompozitného materiálu a jeho odolnost proti osmóze závisí hlavne od kvality adhézie vlákno/matrica a od zvlhčovacej alebo impregnačnej kapacity.Je zrejmé, že aby boli splnené všetky uvedené požiadavky, je vyvinutie vhodného zloženia lubrikačných kompozícii pre výstupné sklenené vlákna veľmi zložité, lebo je potrebné brat do úvahy veľké množstvo výrobných parametrov. Zloženie lubrikačných kompozícii bude závisíet najmä od druhu vlákna, ktoré má byt povlečené, ďalej od druhu polyméru použitého na živícu kompozitu a predovšetkým od použitého spôsobu výroby kompozitu.Vynález je zameraný najmä na lubríkácie pre výstužné vlákna, ktoré sú inkorporované do polymerizačných matríc tennosetov, ako napríklad tennosetov na báze polyesterov a/alebo epoxidov, aby bolo možne na výrobu kompozitných predmetov aplikovať spôsoby známe ako povrchové procesy, čo sú procesy predstavujúce jednoduché formovanie,bez akejkoľvek počítačom riadenej fonny. Tieto procesy majú tú výhodu, že z dôvodu nízkych investičných nákladov sú schopné produkovať prototypy, predmety na jedno použitie alebo predmety s krátkou životnosťou, s veľkými možnosťami pri výbere tvarov a veľkosti predmetov.Konkrétnejšie sa vynález týka lubrikáeie na povrchové procesy známe ako formovanie simultánnyrn postrekom,pri ktorých sa materiál ukladá vo forme pomocou striekacej pištole, ktorá reže sklo a nastriekava ich na formu súčasne so živicou. Proces sa zvyčajne skončí prežehlením nastriekanej vrstvy drážkovým valcom, ktorým sa povrch vyhladía odstránia sa všetky bubliny. Prípadné vybavenie formy vrstvou čistej živice alebo gélovým povlakom umožní získat atraktívny vzhľad výsledného povrchu.Hoci je vyhotovenie formovania simultánnym postrekom relatívne jednoduché, vyžaduje, aby sklenené vlákna, a predovšetkým ich lubrikácie, mali vlastnosti, ktoré sú pre túto techniku špecifické, pričom sa môže zdať, že tieto vlastnosti sú navzájom nekompatibilné.Pre vlákna je dôležité, aby po narezaní zostali navzájom spojené a aby sa jednotlivé vlákna neoddelíli pred skončením nastrekovania na formu. Navyše je pre nastrekovanie narezanýeh vláken dôležité, aby boli dobre dispergované a na forme sa tak vytvoril koberec rovnomemej hustoty a hrúbky.Je rowiako nutné dosiahnut impregnáciu výstužných vláken živicou, ktorá sa vykoná jednak rýchlo a jednak úplne, lebo sa nevykonáva samostatné miešanie, ktorým by sa živíca vmiešala medzi výstužnć vlákna. Lubrikácía by preto mala impregnácii napomáhať, a to tým, že je chemicky kompatibilná so živicou, na základe čoho vzniknú väzby vlákno/živiea.Z iného pohľadu je však pre zmes živica/výstužné vlákna práve tak nevyhnutné, aby držala dobre na vertikálnej stene, len čo sa vykoná nastriekanie, tak pred vyhladzovaním, ako i po vyhladzovaní valcom. To znamená, že by nemalo dôjsť k preveseniu zmesi alebo živice, ktorá má tendenciu zhromažďovat sa v najnižšej časti otvorenej formy.Rovnako je dôležité, aby táto zmes bola dostatočne tuhá, so sieťou výstužných vláken, ktorá zañxuje živicu na povrchu formy, ktorá trochu preferuje lubrikáciu menej kompatibilnú a menej rozpustnú v živici.Z uvedeného vyplýva, že je potrebné hľadať kompromisy, aby bolo zloženie lubrikácie vhodné. Lubrikácía vhodná na tento spôsob fonnovania je známa z patentu FR 2279688, ktorý používa vodnú zmes na báze polyvínylacetátu, lubrikant, metakrylátchlorid chromitý a gama/etylénediamín)-propyldimetoxysilán. S iba jedným spojivovým filmotvomým činidlom vyrobeným z polyvinylacetátu by sa zdalo, že kompromis môže fungovat iba na účel bud rýchlosti impregnácie alebo prilipnutia, pričom nie je možné optimalizovať tieto dve vlastnosti súčasne.Cieľom vynálezu je teda vyvinúť novú lubrikáciu na výstužne vlákna, ktorá je obzvlášť vhodná na spôsob povrchového formovania, najmä na simultánny postrek, a ktorá obzvlášť umožňuje spoločne dosiahnuť lepšiu impregnáciu sústavy vlákna/živica a lepšie prilipnutie zmesi k forme.Predmetom vynálezu sú sklenené vlákna povlečené lubrikačnou kompozíciou, ktorá sa získava hlavne z vodného roztoku a ktorá obsahuje, ako spojivové filmotvomé činidlo, kombináciu najmenej jedného polyvinylacetátu s nízkou molekulovou hmotnosťou (ďalej označovaný ako A) a najmenej jeden teplom samozosieťujúci polyvinylacetátový kopolymér (ďalej označovaný ako B) v hmotnostnom pomere A/B väčšom ako l alebo rovnajúcom sa l.V tejto súvislosti je potrebné zdôrazniť, že podľa vynálezu sa pod výrazom sklenené vlákna povlečené lubrikačnou kompozíciou chápu sklenené vlákna ktoré boli povlečené lubrikačnou kompozíciou zahmujúcoum, to znamená nie iba vlákna povlečené predmetnou kompozíciou získanou na výstupe z prístroja alebo prístrojov na nanášanie lubrikácie (prípadne je možné, aby zložky lubrikačnej kompozícíe boli nanášarré samostatne alebo V nie SK 284120 B 6koľkých krokoch), ale rovnako tieto rovnaké vlákna po sušení a/alebo po inej zamýšľanej úprave, napríklad kvôli odstráneniu určitých zložiek z lubrikačnej kompozície (hlavne vody obsiahnutej V kompozícii, keď je kompozícia vo forme vodnej disperzie alebo roztoku) a/alebo spolymerizovania a/alebo zosieťovanía určitej zložky tejto kompozície.Termínom samozosieťovanie teplom sa chápe kopolymér majúci určitý počet funkcií, ktorý je schopný reagovat pri pôsobení tepla a vytvorit ďalšie väzby V sieti kopolyméru, pričom nie je potrebné pridat zvláštne zosieťovacie činidlo a tieto väzby sú určené na zosieťovanie kopolyméru a/alebo na zvýšenie stupňa jeho polymerizácie. Tennínom samozosieťovací sa rovnako chápe polymér,ktorý je schopný zosieťovania s najmenej jednou inou zložkou lubrikačnej kompozície, najmä s polyvinylalkoholom obsiahnutým v polyvinylacetáte A s nízkou molekulovou hmomosťou alebo altematívne silán, plastitikátor, atď.Ako je uvedené skôr, vynález sa týka kopolyméru B pokiaľ je samozosieťovací, ale rovnako pokial čiastočne alebo úplne zosieťuje potom, čo sa na vlákna pôsobí teplom. Zosieťovanie môže byť uľahčenć katalyzátorom, najmä na báze kvartémej amóniovej soli.Termín samozosieťovanie však nevylučuje možnosť,že vynález zahŕňa i možnosť inkorporácie zosieťovacieho činidla do lubríkácie.Termínom vlákna sa v tomto vynáleze chápe odkaz nie iba na elementáme vlákna získané uvoľnením torzie sústavy väčšieho množstva vláken vo forme, ale rovnako akýkoľvek produkt, ktorého základom sú tieto elementáme vlákna, hlavne elementáme vlákna usporiadané do rovingov. . Môže ísť o zostavené rovingy, ktoré sa získavajú simultánnym odvíjaním niekoľkých cievok elementámych vláken a následným ich opätovným usporiadaním a navinutím na rotujúci suport vo forme základných surových rovingov. Rovnako môže ísť o priame rovingy, čo sú prásty s číslom priadze (hmota na jednotku dĺžky) ekvivalentným s číslom priadzc vytvorených rovingov, ale ktore sa získajú priamo v prievlaku z mnohých vláken pred ich navinutím na rotujúci suport.Kombinácia zlúčenín A a B sa ukázala byť mimoriadne výhodná na lubrikácie sklenených vláken určených na použitie v procesoch formovania simultánnym postrekom. Vlastnosti zlúčenín A a B sú V skutočnosti celkom komplementárne polyvinylacetát A s nízkou molekulovou hmomosťou má značne chemickú kompatibilitu so živicami zvyčajne používanými v týchto procesoch, t. j. polyesterová a/alebo epoxidová živica. Výsledkom je, že sú schopné sa rozpustiť veľmi rýchlo a úplne v týchto druhoch živice, pričom dochádza k značnej a rýchlej impregnácii výstužných vláken živicou a zlepšeniu tvarovateľnosti zostavy. Navyše táto výhodná vlastnosť nemusí byť na ujmu mechanickej pevnosti zmesi vlákna/živica, lebo zlúčenina B, ktorá je menej rozpustná v živici, súčasne zaistí, že výstužne vlákna sú dostatočne tuhé a rovnako zaistia i dobre dispergovaný postrek, pričom frxuje sústavu vlákna/živica vo forme až do konca tvarovania. Tým sa súčasne zaistí dobré zakotvenie živice v sieti výstužných vláken a dobre rozloženie/ dispergovanie týchto dvoch druhov materiálu v zmesi.Modiñkáciou príslušných obsahov A a B V spojívovej kompozícii možno optimalizovať požadované vlastnosti. Je však výhodné zvolit hmotnostný pomer A/B rovnajúci sa najmenej l, lebo impregnácia vláken živicou je zriedkakedy dostatočné, ak je tento pomer menší ako l. Je výhodné, ak je hmotnostný pomer A/B medzi 1,3 a 10, výhodne medzi 2,5 a 6,0.Vlastnosti oboch zlúčenín A a B možno rovnako podľa potreby zvolit v závislosti od konkrétneho druhu použitej živice alebo druhu vlákna.Je napríklad výhodné použiť polyvinylacetát A s priememou molekulovou hmotnosťou (určenou gélovou penneačnou chromatograñou) rovnajúcou sa najviac 60 000,výhodne medzi 60 000 a 40 000, napríklad okolo 50 000. Toto rozmedzie zvyčajne zodpovedá pri polyméri tohto druhu rozmedziu označovanému ako nízka molekulová hmotnosť. To umožní, aby sa polymér ľahko v živici rozpustil. Ďalším spôsobom kvantitatívneho merania tejto vlastnosti je vyhodnotiť rozpustnost za tepla v toluéne zlúčeniny A J e výhodné zvoliť polyvinylacetát, ktorý má túto rozpustnosť rovnajúeu sa najmenej 70 , výhodne medzi 70 a 95 , hlavne asi 85 .Čo sa týka kopolyméru B, je nim produkt kopolyrnerizácie polyvinylacetátu a najmenej jedného monoméru iného druhu. Konkrétnym príkladom tohto kopolymćru je kopolyměr polyvinylacetátu a N-metylolakrylamidu. Je zvolený tak, aby bol výrazne menej rozpustný v živici ako A, pričom táto nižšia rozpustnosť môže byť vyhodnotená meraním jeho rozpustnosti za tepla v toluéne, rovnako ako pri A. Kopolymćr v B je výhodne zvolený tak, že má rozpustnost za tepla v toluéne rovnajúeu sa nanajvýš 60 , a výhodne asi 50 .Navyše môže byť výhodne vniesť najmenej jeden plastiñkátor, ďalej označený ako činidlo C do spojivovej kompozície, pričom toto činidlo najmenej čiastočne plastifikuje vinylacetát A a/alebo kopolymćr B Tým, že polymerizačné reťazce A a/alebo B sú ílexibilnejšie,zníži sa ich teplota Tg skleneněho prechodu. Jeho prítomnosť zlepšuje tvarovateľnost zmesi vlákna/živica, t. j. jeho schopnosť presne prijať tvar zložitých foriem. Ako plastifrkátory môžu byť použité deriváty glykolu, napríklad zmes dietylénglykoldibenzoátu a propylénglykoldibenzoátu. Obsah plastifikátora v lubrikačnej kompozícii by mal byť zvolený tak, aby sa dosiahol požadovaný účinok čo do dobrej tvarovateľnosti, pri súčasnom zachovaní určitej úrovne tuhosti vo výstužných vláknach. Je teda výhodne možné zvoliť si inkorporáciu jedného alebo viacerých plastiñkátorov C do kompozicie tak, aby hmotnostný pomer C/(AB) bol medzi 0,05 a 0,2, výhodne medzi 0,10 a 0,15.Počas prípravy lubrikačnej kompozície vo vodnej fáze,aby sa uľahčila a obzvlášť urýchlila plastifikačná reakcia A a/alebo B, je výhodné kombinovať najmenej jednu povrchovo aktívnu látku s plastifikátorom alebo s plastifrkátonni, keď plastiñkátor (plastifikátory) nie je rozpustný alebo je iba obmedzene rozpustný vo vode. Táto povrchovo aktívna látka, označovaná v ďalšom texte ako D, je výhodne neionogénna a je vybraná napríklad z derivátov polyetylénglykolu s molekulovou hmotnosťou rovnajúcou sa najviac 400.Zlepšenie rozpustnosti plastiñkátora (plastiñkátorov) v dôsledku použitia povrchovo aktívnej látky D má za následok úsporu času pri výrobe lubrikačnej kompozície, lebo plastifikácia prebieha oveľa rýchlejšie, napríklad počas asi 30 minút.Navyše lubrikačná kompozícia podľa vynálezu môže výhodne obsahovať určitý počet prísad.Lubrikačná kompozícia môže rovnako obsahovať najmenej jedno spojivo, čo umožňuje prilipnutie lubrikácie k povrchu skla. Ako príklad týchto zlúčenín možno uviest zlúčeniny vybrané zo skupiny silánov, pričom výhodnejšia je kombinácia najmenej dvoch silánov, ako je napriklad aminosilán, v ďalšom texte označovaný ako E a nenasýtený silán, ako napriklad vinylsilán alebo metakrylsilán, v ďalšom texte označované ako F Výhodnost tejto kombi SK 284120 B 6nácie spočíva v tom, že tieto dva silány majú do istej miery komplementáme úlohy ,podobne ako polyvinylacetát A vo vzťahu ku kopolyméru B. Vyplýva to zo skutočnosti,že aminosilán E prispieva k zlepšeniu dobre dispergovaného postreku a k dobrému mechanickému prilipnutiu zmesi vlákna/živica k forme, zatial čo nenasýtený silán F má skôr tendenciu zlepšiť impregnáciu/zvlhčenie vláken živicou. Kombinácia týchto dvoch druhov silánov rovnako zvyšuje schopnosť vlákna byt riadne narezané. Je potrebne poznamenať, že táto kombinácia umožňuje narezat vlákna rovnako kvalitne, ako je to pri vláknach, ktorých lubrikačná kompozícia obsahuje deriváty chrómu alebo titánu.Lubrikačná kompozícia môže rovnako obsahovať najmenej jedno lubrikačné a/alebo antistatické činídlo, v ďalšom texte označované ako G, ktorým môže byt najmä katiónaktívna zlúčenina na báze organickej kvartémej amóniovej soli. Toto činidlo obzvlášť zlepšuje ochranu vláken pred mechanickou abráziou počas ich výroby.Všetky tieto prísady pôsobia spoločne pri získaní takýchto výstužných vláken, ktoré možno ľahko vyrobiť, ktoré sú navzájom dobre viazané, ktoré nemajú žiadne problémy pri rezaní a ktoré možno uspokojivo inkorporovať do živice počas výroby kompozitu.Je výhodné, pokial obsah rôznych zlúčenín tvoriacich lubrikačnú kompozíciu je zvolený tak, aby jej suchý extrakt bol medzi 2 a 10 , výhodne asi 6 .Povlečené vlákna podľa vynálezu majú výhodne priemer vlákna rovnajúci sa 12 až 15 m, ešte výhodnejšie 13 m a číslo príadze (alebo hmotu na jednotku dĺžky) rovnajúce sa 40 až 60 tex, výhodne asi 45 tex (l tex zodpovedá 1 g/km).V prípade formovania simultánnym postrekom nie je bežné používať priemery vlákna väčšie ako 12 m, väčšinou sú v tomto prípade preferované priemery vlákna rovnajúce sa 10 alebo 11, aby sa zvýšila impregnácia vláken živicou. Vplyvom lubrikačnej kompozície podľa vynálezu však takéto priemery vlákna môžu byť povolené bez nepriaznivého dopadu na kapacitu impregnácie vláken a na tvarovateľnosť sústavy vlákna/polymér, čo je výhodné pri priemyselnej aplikácii je dobre známe, že výroba vláken s relatívne veľkým priemerom umožňuje dosiahnut lepšiu klznost vláken, pričom nebezpečenstvo prerušenia tvorby vláken pri výrobnom procese je významne znížené.Je výhodné použiť vlákno s číslom príadze rovnajúcim sa 40 až 60 tex, čo nie sú nijako vysoké hodnoty, a to z rôznych dôvodov po prvé, pri použití relatívne veľkých priemerov vlákna by súčasne mali byť zvolené vlákna s nízkym číslom príadze tým by nevzniklo nebezpečenstvo prílišného zvýšenia tuhosti vláken. Príliš tuhé vlákno je nepriaznivé čo do ovplyvňovania tvarovateľnosti zmesou vlákna/živica vo fonne. Olqem toho vlákna s nízkym číslom príadze majú dobré rozloženie v živici, pričom sa získa rovnomeme nastriekaná homogénna a hustá sieť narezaných vláken, čo má za následok povrch so zníženou permeabilitou. Výsledkom je, že kontakt výstužných vláken so živicou je optimálny, množstvo živice absorbovanej vláknami je väčšie a prilipnutíe zmesi k stene formy je pred tým, ako sa zmes podrobí valcovaníu, zreteľne lepšie.Ďalšia výhoda, ktorá nastane pri použití vláken s nízkym číslom príadze, je zlepšenie vzhľadu povrchu kompozitného materiálu, len čo je dokončená výroba má menej výrazný, menej napätý vzhľad V tom zmysle, že odtlačok vláken je oveľa menej viditeľný a reliéf je oveľa menší.Navyše možno pozorovať, že sa vynález aplikuje na výrobu kompozitu simultánnym postrekom tak v prípade,že sa pred postrekom použije vrstva čistej živice známa akogélový povlak, ako i v prípade, že sa táto vrstva nepouzije.Predmetom vynálezu je rovnako vlastná lubrikačná kompozícia pred tým, ako sa nanáša na výstužné vlákna. Výhodne sa pripravuje vo forme vodného roztoku a obsahuje- polyvinylacetát A obsiahnutý v množstve medzi 5 a 9 hmotnostnými, vzťahujú na hmotnosť roztoku,- kopolymér B obsiahnutý v množstve medzi l a 4 hmotnostnýrni, vzťahujúc na hmotnosť roztoku, pričom hmotnostný pomer A/B je väčší ako l alebo sa rovná l,- deriváty silánu, hlavne aminosilán E a nenasýtený silán F, obsiahnuté v množstve medzi 0,05 a 5 hmotnostnými, vzťahujúc na hmotnosť roztoku,- jeden (alebo viacero) plastifikátor (plastifikátorov) C,hlavne na báze glykolu alebo derivátu čí derivátov glykolu,obsiahnutý v množstve medzi 0,4 a 0,9 hmomostnými,vzťahujúc na hmotnosť roztoku,- najmenej jednu povrchovo aktívnu látku D obsiahnutú v množstve medzi 0,1 a 0,4 hmomostnými, vzťahujúc na hmotnosť roztoku,- jeden (alebo viacero) lubrikant (lubrikantov) G, hlavne organickú kvartému amóniovú soľ, obsiahnutú v množstve medzi 0,1 a 0,3 hmomostnými, vzťahujúc na hmotnost roztoku,- prípadne organickú kyselinu H, ako napríklad kyselinu mravčiu, v množstve, ktoré je dostatočné na nastavenie pH vodného roztoku na požadovanú hodnotu.Ako je uvedene skôr, vodný roztok sa ukladá na vlákna,ktoré sú tvorené elementámymi vláknami. Voda sa zvyčajne odstraňuje sušením vláken/rovingov, len čo sú vlákna či rovingy zhromaždené. Počas tohto sušenia alebo následne počas samostatného zahríevania prebehne úplná alebo čiastočná polymerizácia/zosieťovanie, hlavne zlúčeniny B.Predmetom vynálezu je rovnako spôsob výroby tejto lubrikačnej kompozície, pričom tento spôsob výhodne obsahuje hydrolýzu derivátov silánu E a F v roztoku Sl,plastifikáciu zlúčenín N a B spoločne so zlúčeninou C v prítomnosti zlúčenín D a pripadne G v roztoku S 2 a nakoniec miešanie týchto roztokov Sl a S 2.Predmetom vynálezu sú rovnako kompozitné materiály,ktoré sú kombináciou výstužných vláken, z ktorých aspoň niektoré sú povlečené lubrikačnou kompozíciou definovanou skôr, a polyméru, ktorý je termosetom, ako je napríklad polyester a/alebo epoxid. Obsah skla v kompozimých materiáloch je všeobecne medzi 20 a 40 hmomostnými, výhodne medzi 25 a 35 hmotnostnými.Predmetom vynálezu je rovnako spôsob výroby týchto kompozitných materiálov, s použitím spôsobu formovania simultánnym postrekom živice a narezaných a lubrikovaných sklenených vláken do otvorenej formy. Použitie lubrikačnej kompozície podľa vynálezu nie je obmedzené iba na spôsob formovania simultánnym postrekom kompozícia môže byt použitá všeobecnejšie pri akomkoľvek spôsobe výroby kompozitných materiálov s použitím vystuženia vo forme narezaných sklenených vláken. Tak napríklad môže byt lubrikačná kompozícia použitá pri lisovaní predimpregnovanej rohože, niekedy tiež označovanej ako SMC(sheet molding compound), pri ktorom sa materiál používa vo forme vrstvy (rúna) z predimpregnovaného laminátu zahmujúcej narezané sklenené vlákna, živicu a nevyhnutné pomocné látky. Rovnako tak je lubrikačná kompozícia použiteľné pri formovaní odstreďovanim, ktoré spočíva v nastriekaní narezaných vláken a živice do otočnej hubice, ktorá sa podrobí rotácii pri vysokej rýchlosti, pričom sa pôso SK 284120 B 6bením odstredivej sily výstužný materiál impregnuje živicou.Ostatné detaily a výhodné znaky vynálezu vyplynú z uvedeného opisu pomocou príkladov, ktoré sú však iba ilustračné a nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.Lubrikačná kompozícia podľa vynálezu bola vyrobená s použitím nasleduj úcích východiskových materiálov- zlúčenina A polyvinylacetát s molekulovou hmotnosťou 50 000, na trhu dostupný od Vinamul pod označením Vinamul 8852,- zlúčenina B kopolymér polyvinylacetátu a N-metylolakrylamidu, na trhu dostupný od Vinamul pod označením Vinamul 8828,- zlúčenina C zmes dietylénglykoldibenzoátu a propylénglykoldibenzoátu v hmotnostnom pomere 50/50, na trhu dostupná od Akzo Chemical pod označením K-Flex 500. Altematívne môže byť zlúčenina C tvorená bulylbenzylftalátom takého druhu, ktorý je na trhu dostupný od Monsanto pod označením Santicizer 160 alebo dioktyladipátom takého druhu, ktorý je na trh dostupný od BASF pod označením Plastomoll DOA,- zlúčenina D polyetylénglykol s molekulovou hmotnosťou 400, na trhu dostupný od Steran Europe pod označením Secoster ML 400. Altematívne možno použit polyetylén s mieme vyššou molekulovou hmotnosťou, výhodne s molekulovou hmotnosťou 1000, ako napríklad polyetylén dostupný na trhu pod názvom Carbowax 1000,- zlúčenina E diaminosilán, na trhu dostupný od OSI pod označením 1126, pričom je vhodné použitie i iných aminosilánov,- zlúčenina F vinyltrietoxysilán, na trhu dostupný od OSIpod označením A 15 l. Táto zlúčenina F môže byt tvorená i inými druhmi nenasýtených silánov. Môže to byt vinytri(beta-metoxyetoxy)silán alebo gama-metakiyloxypropyltrimetoxysilán, ako napríklad silány na trhu dostupne od CS 1 pod označením A 172 a A 174,- zlúčenina G kvartérna amóniová soľ, na trhu dostupná od Akzo Nobel Chemicals pod označením Arquad C 35 a majúca vzorec kokostrimetylamóniumchlorid. Táto zlúčenina G môže byť rovnako na báze oxyetylénovej kvartérnej amóniovej soli na trhu dostupná od DSM pod označením Neoxil AO 5620, alebo altematívne na báze alkoxylovaného etosulfátu kvartémeho amónia na trhu dostupného od Henkel Corporation pod označením Emerstat 6660,Lubrikačné kompozícia je vodný roztok, pričom hmotnostný obsah zlúčenín obsiahnutých v tomto roztoku, vzťahujúc na konečný celkový objem vody, je nasledujúcitaké množstvo, aby výsledné pH bolo asi 4,0. Nasledujúcim spôsobom bolo vyrobených 3 600 litrov lubrikačnej kompozíciea) Silány zložiek E a F boli spoločne hydrolyzované l 800 l vody bolo okyslené 1,5 kg kyseliny mravčej s koncentráciou 80 objemových vo vode. Silán F bolprivedený najskôr, pričom za 20 minút nasledovalo pridanie silánu E. V prípade potreby bolo prídavkom kyseliny mravčej udržiavaná pH hydrolyzátu na 4,5.b) Polyvinylacetát A a kopolyrnér B boli plastífikované spoločne A a potom B boli postupne privedené do samostatnej nádrže. Nasledovalo nariedenie vodou na asi 400 l, načo prvá zlúčenina G a potom zmes D plus C boli postupne pridávané bez predchádzajúceho riedenia. Zmes bola miešané. počas najmenej 15 minút a potom nariedená vodou na asi 1 000 I. Vplyvom kombinácie plastiñkátora C a neionogćnnej povrchovo aktívnej látky D bol tento plastifikačný krok veľmi krátky.c) Výroba bola dokončená plastiñkovaná zmes bola vliata do hydrolyzátu, objem bol vodou doplnený na 3 600 l,pH sa udržiavalo na 4 pridávaním kyseliny mravčej v prípade potreby, a suchý extrakt bol nastavený na asi 6,3 .Takto pripravená lubrikačná kompozícia bola použitá na lubrikáciu spôsobom známym zo stavu techniky, pričom elementárne vlákna boli tvorené sklenenými vláknami s priemerom 13 m, zostavenými do formy cievky, 2 400-otvorovým prievlakom, pričom číslo priadze týchto elementárnych vláken je 44 tex.Cievky elementámych vláken boli vysušené rovnako spôsobom známym zo stavu techniky, pomocou vhodného ohrievania, pričom zámerom tohto sušenia bolo odstrániť vodu z lubrikačnej kompozície a aspoň čiastočne zosieťovať/spolymerizovať všetky zlúčeniny v kompozícii, ktoré sú toho schopné, predovšetkým zlúčeninu B. Všeobecne možno povedať, že sušenie trvá 12 až 18 hodín v závislosti od hmotnosti cievky, pri teplote asi 110 až 140 °C.Zo sklenených vláken boli potom vytvorené rovnako spôsobom známym zo stavu techniky rovingy, každý tvorený 54 elementámymi vláknami.Takto získaný roving bol použitý na výrobu kompozitných predmetov forrnovaním v otvorenej forme známym ako simultánny postrek, za nasledujúcich podmienok- použitá forma bola v tvare schodiska vrátane vertikálnej steny s výškou 1 m, pričom schod schodiska mal hĺbku 0,20 m a výšku rovnako 0,20 m a schodisko ďalej zahrňovalo l m horizontálnej steny. Táto stena obsahovala dve drážky s hĺbkou 2 cm, aby sa vyhodnotila tvarovateľnost zmesi živica/výstuž,- použitou živicou bola orto-ftalová nenasýtená polyesterová živica s nízkou viskozitou, netixotropná a majúca priememú reaktivitu. Konkrétne bola použitá žívica na trhu dostupná od Cray Valley pod označením Norsodyne S 20 l 0 V. Jej viskozita bola 0,56 Pa.s (5,6 poise) pri 18 °C,- nastriekanie do formy bolo vykonané s použitím striekacej pištole dostupnej na trhu od Matrasur pod označením Venus, s dvoma prekríženými vrstvami, vertikálnou a horizontálnou,- vzájomný pomer živica/výstužné vlákna bol taký, aby kompozit obsahoval 27 hmotnostných skla.Tento príklad bol vo všetkých ohľadoch rovnaký s príkladom l okrem toho, že použité elementáme vlákna mali číslo priadze rovnajúce sa 60 tex namiesto 44 tex.Tento príklad bol porovnávací v tom zmysle, že v lubrikačnej kompozícii podľa tohto príkladu nebola použitá kombinácia dvoch spojív A a B podľa príkladu l, ale iba zlúčenina A polyvínylacetát, obsiahnutá vo vodnom roztoku v koncentrácii rovnajúcej sa 9,1 hmotnosmých (t. j. celkový obsah A a B v príklade 1), pričom všetky ostatné parametre boli udržiavané rovnaké ako v príklade l.

MPK / Značky

MPK: C03C 25/10, C08J 5/08

Značky: materiálů, lubrikačnou, skleněné, kompozíciou, výroby, kompozícia, povlečené, spôsob, kompozitného, lubrikačná, vlákno

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-284120-sklenene-vlakno-povlecene-lubrikacnou-kompoziciou-lubrikacna-kompozicia-sposob-jej-vyroby-a-sposob-vyroby-kompozitneho-materialu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Sklenené vlákno povlečené lubrikačnou kompozíciou, lubrikačná kompozícia, spôsob jej výroby a spôsob výroby kompozitného materiálu</a>

Podobne patenty