Полимерное связующее без применения растворителя

Описание проекта

Задача исследований - определение уровня техники и тенденций развития, а также обоснование целесообразности разработки составов полимерных связующих без применения растворителей. 

По результатам патентного поиска на глубину 10 лет было выявлено 124 патента, принадлежащих 101 компании разных стран.

Динамика патентной активности. Уменьшение ежегодного числа опубликованных патентов свидетельствует  о спаде изобретательской активности в сфере производства и использования полимерных связующих, получаемых без применения растворителя..

Наиболее активными странами, где ведутся разработки по данной теме являются: Япония, США, Китай, Россия.

Ведущие разработчики, чьи патенты включены в обзор: TORAY INDUSTRIES, NITTOBOSEKI, NIPPON KAYAKU.  

По результатам выявлены предпочтительные компонентные составы связующих для пропитки стекловолокна для получения препрега с заданными свойствами. 

Также были выявлены и систематизированы технологии для решения следующих задач: 

• обеспечение огнестойкости/теплостойкости; повышение прочности; 
• улучшение технологичности; 
• повышение жизнеспособности;
• повышение качества пропитки волокна; 
• понижение токсичности; 
• повышение устойчивости к коррозии, кислотам; 
• снижение пористости; 
• понижение стоимости; 
• повышение ударной вязкости; 
• обеспечение рабочей температуры изделия до 400°C; 
• пониженное влагопоглощение.
  

Полученные результаты исследований позволили обеспечить выполнение работ по госконтракту и определить дальнейшее направление собственных разработок.

Примеры патентов

Анализ выявленных патентов позволяет, прежде всего, определить тенденции развития технологий и пути совершенствования продукции.

Ключевые задачи, решения которых представлены в отобранных патентах - улучшение потребительских свойств полимерных связующих, а именно:

• повышение теплостойкости связующего;
  
• повышение прочности конечного изделия;
• улучшение технологичности.

Для оценки патентной документации  как источника информации для решения указанных задач, предлагаем вашему вниманию несколько патентов:


US8729194, SUNSTAR ENGINEERING INC 
ПОЛИУРЕТАНОВАЯ СМОЛА

Реферат: Задачей настоящего изобретения является создание полиуретановой смолы, которая не содержит растворитель и может подтверждаться отверждению, обладает низким модулем упругости и высокой эластичностью после отверждения, демонстрирует превосходную адгезию, высокие физические свойства, технологичность и стабильность при хранении, а также представлен способ получения такой смолы, обладающей низкой стоимостью. Полиуретановая смола получается в результате взаимодействия уретанового форполимера, полученного путем реакции взаимодействия смеси моноола и полиола, содержащего в среднем от 1,3 до 2,1 концевых гидроксильных групп, полиизоцианата и соединения, содержащего сшиваемую силильную группу, иминогруппу и аминогруппу. 

Техническая задача: Создание полиуретановой смолы, которая не содержит растворитель и может подвергаться отверждению, обладает низким модулем упругости и высокой эластичностью после отверждения, демонстрирует превосходную адгезию, высокие физические свойства, технологичность и стабильность при хранении, а также представлен способ получения такой смолы, обладающей низкой стоимостью.

Техническое решение: Полиуретановая смола получается в результате взаимодействия

1) уретановго форполимера, полученного путем реакции взаимодействия: 
а) смеси моноола и полиола, содержащего в среднем от 1,3 до 2,1 концевых гидроксильных групп;
б) полиизоцианата;
в) соединения, содержащего сшиваемую силильную группу, иминогруппу и аминогруппу.

 Полный текст патента на английском языке

RU2505568, ОАО "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" 
ЭПОКСИДНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ

Реферат: Изобретение относится к технологии производства композиционных материалов, препрегов, в частности к эпоксидному связующему для армированных пластиков и может быть применено в машиностроении, ракетно-космической технике и т.п. в части обеспечения пожарной безопасности изделий, изготавливаемых преимущественно методами "сухой" намотки и прессования. Связующее содержит, мас.ч.: 70-90 полиглицидилового производного низкомолекулярного фенолоформальдегидного новолака, 10-30 эпоксидно-диановой смолы, 3-6 комплекса трехфтористого бора с бензиламином, 60-80 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропана, 1-3 бис-[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил) пропил] фталата и 90-160 спирто-ацетоновой смеси при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1. Изобретение позволяет разработать эпоксидное связующее и препреги с длительной (более 9 месяцев) жизнеспособностью и трудногорючий стеклопластик с высокими прочностными характеристиками.  

Техническая задача: Создание эпоксидного связующего для армированных пластиков, обеспечивающего жизнеспособность пропитанных материалов не менее 9 месяцев и позволяющего разработать композиционные материалы повышенной прочности и огнестойкости.

Техническое решение: Технический результат достигнут за счет введения новых ингредиентов с указанием нового количественного и качественного соотношения компонентов. Для этого в эпоксидное связующее для армированных пластиков, содержащее эпоксидную смолу, отвердитель, модификатор, ускоритель отверждения (структурообразователь) и растворитель - спирто-ацетоновую смесь при массовом соотношении спирта и ацетона 1:1, дополнительно введен 2,2'-бис-(3,5-ди-бром-4-гидроксифенил)-пропан, в качестве эпоксидной смолы оно содержит полиглицидиловое производное низкомолекулярного фенолоформальдегидного новолака, в качестве отвердителя - комплекс трехфтористого бора с бензиламином, в качестве модификатора - эпоксидно-диановую смолу и в качестве ускорителя отверждения (структурообразователя) - бис-[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксифенил) пропил] фталат.

Полный текст патента на русском языке

Возможные задачи исследования 

Полученные результаты патентного поиска могут быть использованы для полноценных патентных исследований в целях решения задач вашего предприятия, а именно: 

Исследования выполняются в строгом соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения».