препреги
препре́ги
ПРЕПРЕГИ [англ. prepregs, от лат. prae — вперед, впереди и англ. (im)preg(nated) — насыщенный, напитанный, от лат. praegnans — полный]
полуфабрикаты в производстве изделий из армированных полимерных композиц. 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 м. б. стеклянным, углеродным, орг. или комбинированным. Производят П. 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 (см. полимерных материалов переработка). Использование П. в производстве изделий из полимерных композиц. материалов улучшает условия труда, обеспечивает повышение производительности и высокую механизацию и автоматизацию производства.
Способы и условия получения и переработки П. и их свойства определяются преим. типом связующего. Среди П. на основе термореактивных связующих (термореактивные П.) ведущее место по объему производства занимают листовые полиэфирные прессматериалы. По составу такие П. 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 обязат. присутствием загустителя, напр. MgO, для исключения сепарации связующего при формовании деталей. Полиэфирные П. 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 или др. 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 П. выдерживают неск. суток при комнатной или неск. часов при повышенной температуре для созревания (загущения связующего). Перерабатывают полиэфирные П. компрессионным прессованием в прессформах закрытого типа, предварительно раскроив лист и отделив защитную пленку. Полиэфирные П. значительно уступают премиксам по текучести при формовании, но превосходят их по прочностным характеристикам. Такие П. применяют в массовом производстве крупногабаритных деталей типа панелей, крышек резервуаров, защитных кожухов разл. машин и приборов, мебели и т. п.
Термореактивные П., получаемые пропиткой бумаги или хл.-бум. ткани растворами или водными эмульсиями феноло-формальд. смол, традиционно используют в производстве гети-наксов и текстолитов. Широко известны П. на основе модифицир. феноло-формальд. смол в виде стекловолокнис-того шпона и собранных в ленту стеклонитей (см. стеклопластики). Важное место, особенно в производстве высоконагружаемых изделий из полимерных композиц. материалов, снимают термореактивные П. на основе эпоксидных связующих и высокопрочных и высокомодульных углеродных, стеклянных или орг. волокнистых наполнителей. Эпоксидные П. получают пропиткой наполнителя раствором или расплавом связующего либо по "пленочной" технологии, а перерабатывают методами намотки или выкладки. В качестве термореактивных связующих повыш. термостойкости в производстве П. все шире используют олигоимиды с концевыми группами, способными к полимеризации, и олигомеры на основе ароматич. соед., содержащих ацетиленовые, нитрильные или др. группы, способные к циклотримеризации.
Из-за высокой вязкости расплавов и плохой растворимости термопластичных связующих производство П. на их основе значительно сложнее, чем термореактивных П. Получают термопластичные П. 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 П. более высокопроизводительны, чем термореактивных. Термопластичные П. можно подвергать повторной переработке. Наиб. перспективны термопластичные П. на основе тепло- и термостойких ароматич. простых и сложных полиэфиров, поли-сульфонов, а также ароматич. полисульфидов. Их используют в производстве высоконагруженных деталей методами штамповки или прессования.
Мировое производство листовых полиэфирных прессматериалов составило 200 тыс. т/год (1980) и продолжает неуклонно расти.
Лит.: Справочник по пластическим массам, под ред. В. М. Катаева [и др.], 2 изд., т. 2, М., 1975, с. 76–92, 470–92; Handbook of composites, ed. by G. Lubin, N.Y., 1982, p. 321–89, 448–77, 490, 512; Molyneux M, "Composites". 1983, v. 14, № 2, p. 87–91. См. также лит. при ст. премиксы.
А. Р. Бельник, П. Г. Бабаевский
