Для ускорения процесса отверждения бензоксазин-фталонитрильных композиций использован кислотный катализатор - бензойная кислота. В программе Thermokinetics проведен расчет кинетических процессов отверждения бензоксазин-фталонитрильных составов с различным содержанием катализатора. Показано, что введение катализатора в количестве до 2 масс.% достаточно для эффективного снижения температуры начала отверждения бензоксазин-фталонитрильной композиции. Процесс отверждения бензоксазин-фталонитрильных композиций изучен методом ИК-спектроскопии. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что введение катализатора - бензойной кислоты в бензоксазин-фталонитрильное связующее позволяет эффективно снизить температуру начала отверждения. Методом динамического механического анализа показано, что бензоксазин-фталонтрильная композиция, содержащая катализатор, после отверждения имеет температуру стеклования около 212 °С. На основе полученных данных разработан состав порошкового связующего для получения углепластиков. Сухие препреги получали методом порошкового напыления бензоксазин-фталонитрильного связующего в электростатическом поле на углеродную ткань. Были выбраны режимы консолидации углепластиковой пластины из сухих препрегов. Для оптимизации процесса термоформования консолидированных пластин на основе бензоксазин-фталонитрильных связующих с применением реокинетической модели был подобран температурно-временной режим частичного отверждения связующего. Степень отверждения связующего около 20 % достигается при выдержке температуре 120°С в течение 7минут . С учетом полученных данных был предложен технологический режим термопрессования изделий из углепластиковой консолидированной пластины на основе бензоксазин-фталонитрильного связующего, содержащего катализатор.
To accelerate the curing process of benzoxazine-phthalonitrile compositions, an acid catalyst, benzoic acid, was used. The Thermokinetics program was used to calculate the kinetic processes of curing benzoxazine-phthalonitrile compositions with different catalyst contents. It was shown that the introduction of the catalyst in an amount of up to 2 wt.% is sufficient to effectively reduce the curing onset temperature of the benzoxazine-phthalonitrile composition. The curing process of benzoxazine-phthalonitrile compositions was studied using IR spectroscopy. Using differential scanning calorimetry, it was shown that the introduction of the catalyst, benzoic acid, into the benzoxazine-phthalonitrile binder allows for an effective reduction in the curing onset temperature. Using dynamic mechanical analysis, it was shown that the benzoxazine-phthalonitrile composition containing the catalyst has a glass transition temperature of about 212 °C after curing. Based on the data obtained, a powder binder composition was developed for producing carbon fiber reinforced plastics. Dry prepregs were obtained by powder spraying of benzoxazine-phthalonitrile binder in an electrostatic field on carbon fabric. Consolidation modes of carbon fiber plate from dry prepregs were selected. To optimize the process of thermoforming consolidated plates based on benzoxazine-phthalonitrile binders using a rheokinetic model, a temperature-time mode of partial curing of the binder was selected. The degree of curing of the binder of about 20% is achieved by maintaining a temperature of 120 °C for 7 minutes. Taking into account the obtained data, a technological mode of thermopressing of products from a carbon fiber consolidated plate based on a benzoxazine-phthalonitrile binder containing a catalyst was proposed.