Справочник по композиционным материалам

Технология препрегов

В последнее время большинство борных волокон ДЛЯ КВМ выпускаются в виде непрерывных лент или матов, пропитанных эдоксидным связующим. В связи с этим широко обсуждается

237

Вопрос получения препрегов и методов их переработки. Непрерыв­ные бороэпоксидные препреги изготовляют в виде лент или листов шириной 0,64; 7,6; 15,2 или 121,9 см. Борные волокна, ориенти­рованные строго вдоль оси препрегов, занимают обычно около 50 % объема лент. Типичная плотность укладки составляет 78,7 моноволокон на 1 см, что соответствует указанному положению. Массовая доля связующего составляет 30 ... 35 %. Пропитанные ленты перекладываются слоями тонких стеклянных холстов (тол­щина 0,03 мм). Такой холст не только предохраняет от боковых слипаний во время выкладки, но, что более важно, позволяет сохранять положение и параллельность борных волокон при создании КВМ.

Препреги длиной 305 м, свернутые в рулоны, доставляются потребителю при температуре сухого льда или при другом искус­ственном охлаждении, что позволяет избежать потерь.

Эпоксидные композиты используются в основном при темпера­туре 177 °С, которая наиболее часто встречается при применений КМ в самолетостроении, либо при 121 °С, характерной для низко­температурных применений этих материалов. В состав некоторых связующих вводят специальные консерванты, чтобы эти связу­ющие могли быть достаточно долго жизнеспособны при комнатной температуре. На сегодня достигнута продолжительность хранения в течение многих недель. Бороэпоксидные препреги могут храниться при —18 °С в течение нескольких лет без потери свойств.

Формирование препрега начинается с размещения паковок борного волокна на шпулярнике. Фирма «Авко» предложила процесс, по которому формуются узкие ленты шириной 3,2 или 6,4 мм, пропитываются и наматываются. После этого методом параллельной укладки формируются ленты шириной 77 или 152 мм [49]. При необходимости в одну стадию может быть изго­товлена лента препрега, сформированная со шпулярника с 600 и 1200 гнездами.

Существуют два метода нанесения связующего на воло­кна.

1. Непосредственное нанесение связующего при пропускании волокна через пропитывающие валки («плюсование»). На волокно наносится либо расплав связующего, либо раствор при понижен­ной температуре. В последнем случае включается еще процесс удаления растворителя.

2. Перенос связующего со специальной бумаги на волокна после раскладчика. Такая система требует превентивного или одновременного приготовления пленки связующего.

Бороэпоксидные маты создают методом параллельной укладки исходных лент шириной 152 мм. Выкладка происходит на заранее подготовленный холст шириной 1220 мм. В работе [50] подробно обсуждается технология получения широких матов. 238