Особенности разработки высокопроизводительной технологии получения прецизионного ленточного термопластичного препрега с использованием порошкового связующего.

Главные преимущества армированных термопластов по сравнению с ПКМ на основе термореактивных связующих: высокая вязкость разрушения, трещиностойкость и постударная прочность; повышенная теплостойкость (по сравнению с традиционными эпоксидными и др. термореактивными  смолами); устойчивость к воздействию агрессивных сред; неограниченно долгая жизнеспособность препрегов на основе  термопластов; высокие скорости технологических циклов; возможность вторичной переработки и локального устранения дефектов .Разработкой термопластичных связующих, изготовлением из них препрегов на основе армирующих волокон различной природы (углеродных, стеклянных, арамидных) и переработкой их в изделия занимаются такие крупные зарубежные фирмы, как «Дюпон де Немур», «Дженерал электрик», «Ай-Си-Ай», «Спемэл», «Амоко» и другие. Основные направления применения, аэрокосмическая техника, автомобилестроение, медицина, спортивное снаряжение.В настоящее время в мире синтезировано большое количество термопластичных (линейных) полимеров, поликетонов, полисульфидов, полисульфонов, полиимидов, обладающих хорошими механическими свойствами и высокой теплостойкостью, перспективных с точки зрения  использования в качестве матриц для изготовления армированных пластиков .Некоторые из этих полимеров выпускаются зарубежными фирмами в промышленных масштабах и широко используются, например, в авиастроении. Отечественная промышленность выпускает только полифениленсульфид и полисульфоны. Остальные полимеры производят, как правило, в лабораторных условиях и в весьма малых количествах. Весьма мало изучены свойства термостойких термопластов, касающиеся характера их взаимодействия с армирующими волокнами. Известно, что вязкость расплавов термопластичных полимеров в сотни и тысячи раз выше, чем вязкость эпоксидных олигомеров. Однако конкретные данные по реологии расплавов этих полимеров встречаются редко. Практически отсутствуют данные по смачиванию волокон расплавами полимеров и адгезионной прочности системы волокно-термопласт. Мало изучены условия кристаллизации при охлаждении полимеров в весьма ограниченном межволоконном пространстве и их влияние на адгезионную прочность.

Технология получения деталей из полимерных КМ, армированных непрерывными волокнами, традиционна: сначала готовят полуфабрикат- препрег, затем препрег раскатывают и выкладывают в пакет. Полученный пакет, деталь или лист формуют при высокой температуре и высоком давлении.Однако специфические свойства термопластичных связующих – высокая вязкость растворов и расплавов, высокая температура перехода в вязкотекучее состояние, зависимость свойств от степени кристалличности и скорости охлаждения, низкая адгезионная способность многих термостойких термопластов, способность к волокнообразованию и самоармированию вносят коррективы в каждую из перечисленных операций. Существует много способов совмещения термопластичных матриц с непрерывным наполнителем. Наиболее широко применяются следующие технологии :

- растворная: двух- или трехкратная пропитка наполнителя разбавленным раствором связующего;

- расплавная: нанесение порошкового связующего на тканый наполнитель с последующим оплавлением связующего в термокамере  и вдавливанием специальным приспособлением в наполнитель;

- электронно-ионная: осаждение заряженного порошкового связующего на наполнителе за счет электростатического притяжения и его оплавление;

- пленочная: поочередная укладка наполнителя и пленочного связующего;

- волоконная: совмещение в полуфабрикате армирующих и плавких термопластичных волокон.

Из перечисленных способов только растворная и волоконная технологии обеспечивают качественную пропитку наполнителя связующим и высокий уровень механических свойств КМ. Однако использование растворителей требует создания громоздких и дорогостоящих рекуперационных устройств, а пропитка проводится в 2-3 этапа.