Базальтовое волокно: Препреги

Базальтовое волокно: Препреги

Препреги — это полуфабрикаты в производстве изделий из армированных полимерных композиционных материалов. Представляют собой волокнистые наполнители (непрерывные жгуты, собранные в ленты, ровинги или нити, ткани, нетканые материалы типа мата, бумагу или др., пропитанные термореактивным или термопластичным связующим. Волокнистый наполнитель может быть стеклянным, углеродным, базальтовым или комбинированным. Производят препреги по непрерывной технологии пропиткой наполнителя раствором, расплавом или дисперсией (эмульсией) связующего либо прикаткой наполнителя к нанесенной на подложку пленке связующего. Перерабатывают в изделия методами намотки или выкладки с послед. прессованием, вакуумным или автоклавным формованием. Использование препрегов в произ-ве изделий из полимерных композиц. материалов улучшает условия труда, обеспечивает повышение производительности и высокую механизацию и автоматизацию произ-ва.

Способы и условия получения и переработки препрегов и их св-ва определяются, преимущественно, типом связующего. Среди препрегов на основе термореактивных связующих (термореактивные препреги) ведущее место по объему произ-ва занимают листовые полиэфирные прессматериалы. По составу такие препреги очень близки к полиэфирным премиксам, отличаясь от них повыш. содержанием (до 50% по массе) и длиной волокнистого наполнителя (25 или 50 мм), сравнительно малым содержанием дисперсного наполнителя (до 40% по массе) и обязательным присутствием загустителя, например, MgO, для исключения сепарации связующего при формовании деталей.

Полиэфирные препреги производят след. образом: на полиэтиленовую пленку наносят слой пасты связующего, затем на нем формуют ковер заданной структуры из рубленого стекловолокна или его смеси с непрерывными стеклянными, углеродными, арамидными, базальтовыми или другими волокнами. Сверху полученный мат покрывается второй пленкой со слоем пасты; образовавшийся "сэндвич" уплотняется в импрегнирующем устройстве валкового типа или типа ленточного пресса и сматывается в рулон. Приготовленный препрег выдерживают несколько суток при комнатной или несколько часов при повышенной температуре для созревания (загущения связующего. Перерабатывают полиэфирные препреги компрессионным прессованием в прессформах закрытого типа, предварительно раскроив лист и отделив защитную пленку. Полиэфирные препреги значительно уступают премиксам по текучести при формовании, но превосходят их по прочностным характеристикам. Такие препреги применяют в массовом производстве крупногабаритных деталей типа панелей, крышек резервуаров, защитных кожухов машин и приборов, мебели и т.п.

Термореактивные препреги, получаемые пропиткой бумаги или хл.-бум. ткани р-рами или водными эмульсиями феноло-формальд. смол, традиционно используют в произ-ве гети-наксов и текстолитов. Широко известны препреги на основе модифицированных феноло-формальдегидных смол в виде стекловолокнистого шпона и собранных в ленту стеклонитей.

Важное место, особенно, в производстве высоконагружаемых изделий из полимерных композиционных материалов, занимают термореактивные препреги на основе эпоксидных связующих и высокопрочных и высокомодульных углеродных, стеклянных, базальтовых или органических волокнистых наполнителей. Эпоксидные препреги получают пропиткой наполнителя раствором или расплавом связующего либо по "пленочной" технологии, а перерабатывают методами намотки или выкладки. В качестве термореактивных связующих повышенной термостойкости в производстве препрегов все шире используют олигоимиды с концевыми группами, способными к полимеризации, и олигомеры на основе ароматических соединений, содержащих ацетиленовые, нитрильные или другие группы, способные к циклотримеризации.

Из-за высокой вязкости расплавов и плохой растворимости термопластичных связующих производство препрегов на их основе значительно сложнее, чем термореактивных препрегов. Получают термопластичные препреги теми же методами, что и термореактивные, а также по технологии, в которой термопластичное связующее используют в виде волокон; последние при термообработке расплавляются и связывают армирующий наполнитель. Методы переработки термопластичных препрегов более высокопроизводительны, чем термореактивных. Термопластичные препреги можно подвергать повторной переработке. Наиболее перспективны термопластичные препреги на основе тепло- и термостойких ароматических простых и сложных полиэфиров, поли-сульфонов, а также ароматических полисульфидов. Их используют в производстве высоконагруженных деталей методами штамповки или прессования.

Перпреги производят в форме полотна, покрытого с обеих сторон полиэтиленовой пленкой и свернутого в рулон.

В авиастроении препреги применяются при изготовлении корпусов самолетов и вертолетов, крыльев, обтекателей, винтов. Использование подобных материалов позволяет снизить вес и, как следствие, расход топлива воздушных судов, увеличить прочностные характеристики и срок службы.

Не менее перспективным рынком применения препрегов является их использование при изготовлении лопастей для ветроэнергетических установок. Кроме того, препреги могут применяться в автомобиле- и судостроении, для изготовления судовых корпусов и ненесущих деталей автокузовов; в строительстве, в том числе для армирования бетонных конструкций; при изготовлении протезов и медицинских приборов, а также спортивного инвентаря.

В апреле 2009 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие корпорации в первом в России интегральном проекте по организации промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих.

Цель проекта

Создание в России крупносерийного производства препрегов на основе нанотехнологий и опередить в этом ведущие мировые компании.

Проект предусматривает создание производственных мощностей по выпуску широкой номенклатуры препрегов на производственных площадках в Москве и Саратове.

Согласно прогнозам, объем выпуска продукции предприятия в 2011 году составит около 300 тонн и вырастит до 4500 тонн в 2018 году.

Участники проекта:

* ГК РОСНАНО

* ЗАО «Холдинговая компания «Композит»

* ЗАО «Унихимтек-Композит»

Финансирование проекта

РОСНАНО внесла в уставной капитал проектной компании 192 млн. рублей, а также предоставила заем в объеме 3,06 млрд. рублей сроком на 10 лет.

Наверх