Справочник по композиционным материалам

Термопласты и термореактивные связующие

Для ряда применений требуется создание АП с хорошими физико-механическими свойствами, сохраняющимися при высо­кой температуре (свыше 177 °С) и повышенной влажности [327]. Эта температура превышает максимальную температуру сохране­ния работоспособности эпоксидных связующих. Как было пока­зано выше, свойства КВМ с эпоксидной матрицей особенно резко падают при совместном действии температуры и влажности. Мо­дификации эпоксидных композитов с хорошей теплостойкостью при 135 и 177 °С были разработаны фирмами ТРВ и «Геркулес»

6и, ГПа

Рис. 11.52. Влияние влажности (влажный образец выдерживался 30 дней при температуре 49 °С и влажности ф = 95 %) на предел прочности при изгибе ои углепластиков при различных температурах Т:

1 — Л S/3501, сухой; 2 — AS/HME, сухой; 3 — AS/HME, влажный; 4 — .4S-3501, влажный

Рис. 11.53. Кинетика влагопоглощения (увеличение массы образца гп/щ в за­висимости от времени t) для углепластиков:

1 — Цетон 6000 — НМЕ 350; 2 — .4S = 3501-5.4 (температура 71 °С, влажность ф = 95 ... 100 %)

[328 ] по заказу ВВС США. Эти модифицированные винилсодержа - щие эпоксидные связующие (ВСЭС), обладают большей влагостой­костью, лучшей перерабатываемостью и более низкой ценой по сравнению с ценой стандартных эпоксидных смол [328]. На рис. 11.52 и 11.53 показано влияние температуры и влажности на прочность при изгибе и на влагопоглощение однонаправленных углепластиков с ВСЭС-связующими [328]. Французские исследо­ватели [329] сообщили о синтезе нового высокотемпературного (250 °С) связующего (PSP) с низкой стоимостью. Оно получено методом поли конденсации ароматических альдегидов с метилиро­ванными производными пиридина. На рис. 11.54 показана за­висимость изменения прочности связующих HTS—PSP и КВМ при 150 °С после пребывания в воде [329]. 308

Термореактивные связующие получили широкое развитие после 1960 г., когда появилась необходимость в термостабильных материалах с высокими механическими свойствами для нужд авиационной промышленности [330]. Это были нерастворимые

МПа

А) В)

Рис. 11.54. Зависимость предела прочности углепластика при изгибе Оц при 150 °С от числа циклов влагопоглощения N без температурного воздействия (а) и после десятиминутного воздействия температуры 150 °С в течение каж­дого цикла (б), связующие:

1 — 5208-Г300; '2 — PSP-HTS; 3 — код 69-BTS; 4 — 914-BTS

Полиимиды с большой молекулярной массой, полученные путем конденсации полиамидокислот, синтезируемых из диаминов и ангидридов. Для этих смол оказалось трудным достижение высо­кого качества и малого содержания пор. Последнее было связано со сложностью удаления побочных продуктов поли конденсации (воды и спиртов) или растворителей с высокой температурой ки-