ПОВЫШЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ЧАСТИЦАМИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ

1. Отверждаемый лист препрега, состоящий из:
слоя армирующих волокон, пропитанных смолой, имеющего верхнюю поверхность и нижнюю поверхность;
двух смоляных пленок, нанесенных на верхнюю поверхность и нижнюю поверхность указанного слоя соответственно,
где указанный слой армирующих волокон, пропитанных смолой, состоит из армирующих волокон, пропитанных первой отверждаемой смоляной матрицей, и указанные смоляные пленки содержат вторую отверждаемую смоляную матрицу,
указанная вторая отверждаемая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну термореактивную смолу, а также смесь двух различных типов частиц: (i) нерастворимые частицы, придающие жесткость, и (ii) частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, и
указанная первая отверждаемая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну термореактивную смолу, но не содержит указанных нерастворимых частиц, придающих жесткость, и указанных частично растворимых или разбухающих частиц, придающих жесткость, и
где указанные нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются нерастворимыми во второй смоляной матрице при отвердевании листа препрега, и указанные частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, являются частично растворимыми или разбухающими во второй смоляной матрице при отвердевании листа препрега, но остаются отдельными частицами после отвердевания.
2. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что соотношение нерастворимых частиц, придающих жесткость, (i) к частично растворимым или разбухающим частицам, придающим жесткость, (ii) во второй смоляной матрице находится в пределах от 20:80 до 80:20.
3. Отверждаемый лист препрега по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну эпоксидную смолу, и указанные нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются термопластичными частицами, нерастворимыми в эпоксидной смоле при отвердевании эпоксидной смолы.
4. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит частично растворимые частицы, придающие жесткость, которые являются термопластичными частицами, уменьшающимися в объеме на более чем 5% при отвердевании листа препрега, но сохраняющие как отдельные частицы после отвердевания.
5. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит разбухающие частицы, придающие жесткость, которые являются термопластичными частицами, увеличивающимися в объеме на более чем 5% до отвердевания листа препрега или в процессе отвердевания.
6. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит комбинацию нерастворимых термопластичных частиц и разбухающих перекрестно сшитых термопластичных частиц,
указанные перекрестно сшитые термопластичные частицы, содержащие одно из следующего:
(a) сшивающая сетка, образованная сшиванием сшиваемого термопластичного полимера по меньшей мере с одной реактивной группой со сшивающим реагентом, химически реактивным с реактивной группой, и
(b) взаимопроникающая полимерная сетка (IPN), содержащая термопластичные полимерные цепи, переплетенные с отдельной сшивающей сеткой, указанная IPN создана реакцией по меньшей мере одного соединения с одной или более реактивными группами, со сшивающим реагентом, химически реактивным с одной или более реактивными группами, в присутствии термопластичного полимера.
7. Отверждаемый лист препрега по п. 6, отличающийся тем, что указанные перекрестно сшитые термопластичные частицы образуют поверхностный градиент со второй смоляной матрицей.
8. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что нерастворимые и частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, имеют размер частиц в пределах 5-70 мкм.
9. Отверждаемый лист препрега по п. 1, отличающийся тем, что каждая из первой и второй смоляной матриц содержат множество многофункциональных эпоксидных смол, одинаковых для обеих матриц.
10. Композитная структура, состоящая из множества листов препрега, уложенных друг на друга для получения слоистой структуры с частицами, придающими жесткость в межслойных участках, образованных между соседними слоями армирующих волокон, где каждый лист препрега соответствует описанию по п. 1.
11. Способ изготовления отверждаемого листа препрега, состоящий из следующего:
образование двух внутренних смоляных пленок из первой отверждаемой смоляной матрицы;
прижимание внутренней смоляной пленки к верхней поверхности слоя армирующего волокна и внутренней смоляной пленки к нижней поверхности этого же армирующего волокна для получения волокнистого слоя, пропитанного смолой, с верхней и нижней поверхностью;
образование двух наружных смоляных пленок из второй отверждаемой смоляной матрицы;
прижимание наружной смоляной пленки к верхней поверхности пропитанного смолой слоя волокон и наружной смоляной пленки к нижней поверхности пропитанного смолой слоя волокон,
где
указанная вторая отверждаемая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну термореактивную смолу, а также смесь двух различных типов частиц, придающих жесткость: (i) нерастворимые частицы, придающие жесткость, и (ii) частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, и
указанная первая отверждаемая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну термореактивную смолу, но не содержит таких же нерастворимых или частично растворимых или разбухающих частиц, придающих жесткость, и
указанные нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются нерастворимыми во второй смоляной матрице при отвердевании листа препрега, и указанные частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, являются частично растворимыми или разбухающими во второй смоляной матрице при отвердевании листа препрега, но остаются отдельными частицами после отвердевания.
12. Способ изготовления композитной конструкции, состоящий из следующего:
формовка множества листов препрега, каждый лист препрега формуется по методу п. 11;
выкладка листов препрега друг на друга для получения слоистой структуры;
и
отвердевание слоистой структуры,
где нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются нерастворимыми во второй смоляной матрице при отвердевании, и частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, являются частично растворимыми или разбухающими во второй смоляной матрице при отвердевании, но остаются отдельными частицами после отвердевания.
13. Метод изготовления отверждаемого листа препрега, состоящий из следующего:
пропитка слоя армирующего волокна нанесением первой отверждаемой смолы в форме зерен смолы перед двумя уплотняющими роликами, где количество смолы регулируется изменением зазора между уплотняющими роликами для получения пропитанного смолой слоя волокон;
образование двух наружных смоляных пленок из второй отверждаемой смоляной матрицы;
прижимание наружной смоляной пленки к верхней поверхности пропитанного смолой слоя волокон и наружной смоляной пленки к нижней поверхности пропитанного смолой слоя волокон,
где
указанная вторая отверждаемая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну термоусадочную смолу, а также смесь двух различных типов частиц, придающих жесткость: (i) нерастворимые частицы, придающие жесткость, и (ii) частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, и
указанная первая отверждаемая смола содержит одну или более термореактивную смолу, но не содержит таких же нерастворимых или частично растворимых или разбухающих частиц, придающих жесткость, и
указанные нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются нерастворимыми во второй смоле при отвердевании листа препрега, и указанные частично растворимые или разбухающие частицы, придающие жесткость, являются частично растворимыми или разбухающими во второй смоле при отвердевании листа препрега, но остаются отдельными частицами после отвердевания.
14. Способ по пункту 11 или 13, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит по меньшей мере одну эпоксидую смолу, и указанные нерастворимые частицы, придающие жесткость, являются термопластичными частицами, нерастворимыми в эпоксидной смоле при отвердевании эпоксидной смолы.
15. Способ по пункту 11 или 13, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит частично растворимые частицы, придающие жесткость, которые являются термопластичными частицами, уменьшающимися в объеме на более чем 5% при отвердевании листа препрега, но остаются отдельными частицами после отвердевания.
16. Способ по пункту 11 или 13, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица содержит разбухающие частицы, придающие жесткость, которые являются термопластичными частицами, увеличивающимися в объеме на более чем 5% до или в процессе отвердевания листа препрега.
17. Способ по пункту 11 или 13, отличающийся тем, что вторая смоляная матрица состоит из комбинации нерастворимых термопластичных частиц и разбухающих перекрестно сшитых термопластичных частиц,
указанные перекрестно сшитые термопластичные частицы, содержащие одно из следующего:
(a) сшивающая сетка, образованная сшиванием сшиваемого термопластичного полимера с по меньшей мере одной реактивной группой со сшивающим реагентом, химически реактивным с реактивной группой, и
(b) взаимопроникающая полимерная сетка (IPN), содержащая термопластичные полимерные цепи, переплетенные с отдельной сшивающей сеткой, указанная IPN создана реакцией по меньшей мере одного соединения с одной или более реактивными группами, со сшивающим реагентом, химически реактивным с одной или более реактивными группами, в присутствии термопластичного полимера.