Справочник по композиционным материалам

Промышленные растворы для получения конденсационных полиимидов

В табл. 6.1 перечислены исходные растворы полиимидов кон­денсационного типа, выпускаемые в промышленности. Исходные растворы для производства смолы «Скайбонд» и полиимида «Пи - ралина» впервые были предложены в начале 60-х годов, в то время как исходный раствор для серии NR-150B был применен только в 1972 г. Процесс получения препрегов из полиимидных растворов серии NR-150B проще, а композиционные материалы из этих пре­прегов имеют меньшую пористость (объемная доля пор составляет менее 1 %) по сравнению с материалами на основе растворов «Скайбонд» и «Пиралин». В последнее время главное внимание выпускающих фирм сосредоточено на препрегах из полиимидов серии NX-150В.

6.1. Исходные растворы полиимидов конденсационного типа, выпускаемые в промышленности

Продукт

Выпускающая фирма

Скайбоид

Монсанто плэстикс энд ресинз

Пир алии

Дюпон

NR-150 (А,

В)

Дюпон

Детальное рассмотрение химии исходных растворов типа «Скайбонд», «Пиралин» и iV/?-1505 выходит за рамки этой главы. Однако некоторое обсуждение их химического строения будет полезным для понимания различий в характеристиках этих поли­имидов.

Все смолы «Скайбонд», перечисленные в табл. 6.2 [1 ], син­тезированы на основе диангидрида 3,3',4,4'-бензофенолтетракар - боновой кислоты (ДБТК) (рис. 6.2). Полиимиды «Скайбонд» марок 700, 703, 709 и 710 получают из ароматического диамина

Рис. 6.2. Диангидрид 3,3',4,4'-бензофе - нонтетракарбоновой кислоты — основное сырье для получения исходных полиамид­ных растворов смол «Скайбонд»

И бис (алкилэфирокислоты), образующейся при взаимодействии ДБТК с алифатическим спиртом, например, этанолом (рис. 6.3). Считается, что в полиимиде «Скайбонд-703» в качестве ароматиче­ского диамина используют 4,4-метилендианилин (МДА). «Скай - бонд-705» является полиамидокислотой и получается реакцией ДБТК с ароматическим диамином. Очень вероятно, что исходный полиимидный раствор «Пиралин» также основан на ДБТК - Суще­ственно важно, чтобы в первую очередь проходила полная цикли­зация промежуточных амидокислотных групп в имидные кольца, так как межмолекулярные сшивки, образующиеся в результате взаимодействия карбонильных групп ДБТК и аминов, приводят к образованию пустот и весьма затрудняют процесс переработки смолы.

Полиимидные смолы типа jV. R-150 получают на основе диан­гидрида 2,2-бис (3',4'-дикарбоксифенил) гексафторпропана (6F) (рис. 6.4, а). Для получения исходных растворов полиимидов типа А//?-150 обычно используют саму тетракарбоновую кислоту (б^ГЛ) (рис. 6.4, б). В табл. 6.3 приведен ряд исходных полиимид - ных растворов NR-150 12] фирмы «Дюпон». Полиимиды серии NR-b0B применяют как связующие, а А//<М50Л — для изготов­ления клеев.

При сравнении структур, изображенных на рис. 6.2 и 6.4, а, видно, что основное различие между ДБТК и 6F состоит в при­роде химической группы, соединяющей две ангидридные части

Ароматическии диамин

Рис. 6.3. Состав полиимидов «Скайбонд» марок 700, 703, 709, 710

Молекулы. В случае 6 F — это гексафторизопропилиденовая группа, содержащая шесть атомов фтора. Эта группа не взаимо­действует с аминами, что исключает в смолах серии NR-150 межмолекулярные сшивки, существующие в полиимидных смолах

О

II

Но-с

О

II

С

Г3

Чо

Но-

С

Б)

• тетракислота

129

Рис. 6.4. Исходные продукты, используемые при получении полиимидных рас­творов-марки HR-150:

А — 2,2-бис (3,4'-дикарбокСилфенил)гексафторпропаидиаигидрид(6Е); б. 6F (6FTA)

На основе ДБТК [3]. Исходные растворы iV. R-150 образуют лй - нейные аморфные полиимиды, плавящиеся при температуре выше температуры стеклования. В связи с этим пустоты, которые воз­никают в подложке (субстрате) при удалении летучих веществ,

6.2. Свойства смол «Скайбонд»

700

60-

-64

2,5—7,0

1150—

1180

4,0-

-4,7

МП1

703

63-

-67

3,0—7,0

1150—

■1180

4,0-

-4,7

МП

705

16,5-

-21

0,3—2,0

1050—

■1080

МП и ксилол

709 2

53-

-57

2,0—9,0

1100—

-1150

4,4-

-5,2

МП, ксилол и эта­

710 2

53-

-57

1,0-7,0

1090—

-1140

4,0-

-4,8

Нол

МП, ксилол и эта-

Марки­ровка сиолы

Концен­трация

Полиимида, %

Вязкость по Брукфилду, Па - с

Плотность, кг/м3

РН

Растворитель

ИОЛ

1 МП — ІУ-метил-2-пирролидои.

2 Специальный продукт.

6.3. Полиимидные растворы JV/M50

NRA50A2

0,25 этано­

6FTA/ОДЛ 2 (1 : 1)

48

2 : 6

Ла : 0,75 МП

NR-150B2

0,75 этано­

БРТА/ПФЦк 3/МФДА 4

54

2,5

Ла : 0,25 МП

(1 : 0,95 : 0,05)

NRA50A2G

МП

(iFTK/ОДА (1:1)

50

100

NRAS0B2G

МП

6FTA /ПФ ДА/МФДА

48

100

(1 : 0,95 : 0,05)

NRA50A2S5X

МП

6РГЛ/ПФДА (1 : 1)

60

Твердая

NRA50B22X

Этанол

Б/ТЛ/ПФДА/МФДА

60

15

(1 : 0,95 : 0,05)

NRA50B2S3X

0,55 этано­

Б^ГЛ/ПФДА/МФДА

65

Твердая

Ла : 0,45 МП

(1 : 0,95 : 0,05)

NRA50B2S5X

МП

Б/ТЛ/ПФДА/МФДА

60

Твердая

(1 : 0,95 : 0,05)

NR-mmSQX

Д игл им

6FTA/TIФ ДАУ МФДА

48

8

(1 : 0,95 : 0,05)

NR-ОЪОХ

Этанол

6FDD [18]/ПФДА

0,2

(1,67 : 2,67)

NR-055X

МП

ПАК6

25

49

Из 6ШФДА/МФДА

NR-055X

МП

(1,05 : 0,95 : 0,05)

NR-0,5bX

Диглим

ЬРТАІПФЦкЮДА

48

6

(1 : 0,75 : 0,25)

NR-0,58X

Д игл им

ПАК из 6/=7ПФДА/ОДЛ

10

0,3

(1 : 0,75 : 0,25)

Маркировка смолы *

Раствор итель (соотношение массовых частей)

Исходные мономеры, соотношение в молях

Выход отвер­жденной

Смолы,

%

Характе­ристиче­ская вяз­кость при 23 °С, Па-с

1 Фирма «Дюпон». 4 МФДА — ж-фенилендиамин.

2 ОДА — 4,4-оксидианилин. & 6FDD—диэтиловый эфир &FTA. 8 ПФДА — я-фенилендиамин. 6 ПАК — полиамидокислота.

6.4. Старение неармироваииых полиимидов TV/?-150

Показатель

На основе 6F/ODA (1 : 1)

На основе 6ЯУПФДА/МФДА (1 : 0,95 : 0,05)

Кои трольный образец

10 000 ч иа воз­духе при 260 °С

Кон­трольный образец

100 ч в атмо­сфере азота при 371 °С

100 ч иа воздухе при 371 °С

Температура стеклования, °С

280—300

299

350—371

391

375

Предел прочности при рас­

Тяжении, МПа:

23 °С

113

110

260 °С

30

34

316 °С

31 ■

30

28

Модуль упругости при рас­

Тяжении, МПа:

23 °С

3580

.—

4000

260 °С

1380

1240

316°С

1030

1180

840

Удлинение, %:

23 °С

8

6

260 °С

60

4

316°С

65

8

1

Предел прочности при из­

97

Гибе при 23 °С, МПа

Модуль упругости при из­

3980

Гибе при 23 °С, МПа

Ударная вязкость образца

37

43

С надрезом по Изоду при

23 °С, Дж/м

Плотность, кг/м3

1420

1460

Потеря массы, %

4,8

0,3

1,5

5*

131

6.5. Электрические свойства полиимидной смолы TV/?-150 А на основе 6F и ODA [19] при частоте 9,375 ГГц 2

Темпе­

Диэлектри­

Тангенс угла

Темпе­

Диэлектр и-

Таигеис угла

Ратура,

Ческая про­

Диэлектрических

Ратура,

Ческая про­

Диэлектрических

Ницаемость Е

Потерь

°С

Ницаемость е

Потерь

22

2,914

0,0016

190

2,909

0,0042

107

2,921

0,0025

218

2,878

0,0066

Исследование свойств полиимидной смолы iV7?-150 показало, что последняя не теряет своих прочностных свойств и удлинения после двухнедельной выдержки в кипящей воде. Эта смола обла­дает также низкой диэлектрической проницаемостью и малым тан­генсом угла диэлектрических потерь в области температур 22 ... 218 °С (табл. 6.5) [4]. От других полиимидных смол этой серии (NR-150) можно ожидать аналогичные Гидролитическую устой­чивость и электрические свойства.

Справочник по композиционным материалам

Шлифование термопластов

При обработке термопластов на обычном оборудовании проис­ходит засаливание инструмента. Шлифование шкуркой произ­водится мокрым способом в ленточном варианте и с помощью 14 П/р Дж. Любииа 417 сухого или влажного абразивного диска …

Сохранение свойств при хранении, время жизни и желатинизации связующего

Время жизни связующего без катализаторов-отвердителей за­висит от условий хранения (особенно от температуры и влаж­ности), доступа воздуха и от наличия примесей. Как было ска­зано выше, вязкость является хорошим индикатором жизнеспо­собности связующего. …

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В НАЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ

В производстве легковых и грузовых автомобилей, включая фургоны, городские автобусы и междугородные автобусы-экс­прессы, а также при изготовлении железнодорожных вагонов используется огромное количество разнообразных материалов. Разработка составов материалов и процессов изготовления …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.