ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ - СИНТЕГРАН Российский патент 1998 года по МПК C08L63/02 C04B26/14 C08K3/00 C08L63/02 C08L91/06 C08L83/04 

Изобретение относится к синтетическим конструкционным материалам, заменяющим натуральные граниты, диабазы, габбро-диабазы и другие твердокаменные породы для деталей станков, контрольно-измерительных машин и другой прецизионной техники, а также используемым в качестве отделочных и строительных материалов.

Известна высоконаполненная композиция для получения композиционного материала, включающая эпоксидную смолу, активный разбавитель, аминный отвердитель и минеральный заполнитель - твердокаменную породу фракций 0,063 - 0,315 мм и 0,63 - 10,0 мм.

Недостатком материала являются низкие прочностные, деформационные характеристики, удельная жесткость при повышенной температуре (до 80^oC).

Технической задачей изобретения является получение высоконаполненного композиционного материала с повышенными прочностными показателями, ударными характеристиками и пониженной пористостью.

Поставленная задача изобретения достигается тем, что высоконаполненный композиционный материал - синтегран, включающий эпоксидую диановую смолу, активный разбавитель, аминный отвердитель, твердокаменную породу фракций 0,063 - 0,315 мм и 0,63 - 10,0 мм, дополнительно содержит смесь парафинового углеводорода C₁₀H₂₂ - C₁₁H₂₄ и полиметилсилоксана, взятых в соотношении 5 : 1 по массе, при следующих соотношениях компонентов в синтегране, мас.%:
Эпоксидная диановая смола - 4,2 - 7,0
Активный разбавитель - 0,6 - 1,5
Аминный отвердитель - 1,2 - 2,0
Смесь парафинового углеводорода C₁₀H₂₂ - C₁₁H₂₄ и полиметилсилоксана - 0,05 - 0,5
Твердокаменная порода
фракции 0,063 - 0,315 мм - 15 - 25
фракции 0,63 - 10,0 мм - Остальное
В составах ВКМ используются
- эпоксидные диановые смолы ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16 (ГОСТ 10587-84);
- алкил/арил/глицидиловые эфиры - бутилглицидиловый эфир, крезилглицидиловый эфир, фенилглицидиловый эфир;
- диглицидиловые эфиры бутандиола 1,4; неопентила 1,5; гесандиола 1,6;
- диэпоксид изопропиламина;
- аминный отвердитель - алифатические амины этиленового ряда типа диэтилентриамина (ДЭТА), триэтилентетраамина (ТЭТА), моноциандиэтилентриамина (УП -0633 М) или их смесь, например смесь ДЭТА и ТЭТА; ДЭТА и УП-0633 М.

В качестве твердокаменных пород используются высокопрочные граниты, габбро, диабазы, габрро-диабазы, порфириты, змеевики и др. с размерами фракций 0,063 - 0,315 мм и 0,63 - 10,0 мм.

В качестве парафиновых углеводородов использовались декан и ундекан, а в качестве полиметилсилоксана -ПМС-100, ПМС-400.

Приготовление смеси парафиновых углеводородов и полиметилсилоксана осуществляется в следующей последовательности. Дозируется парафиновый углеводород и кремнийорганическое соединение, затем к парафиновому углеводороду добавляется кремнийорганика в соотношении 5 : 1 по массе.

Полученная смесь тщательно перемешивается. При введении данной смеси в состав синтеграна она дополнительно перемешивается путем встряхивания вручную или на стенде в течение 1 - 1,5 мин. Стенд имеет частоту 50 Гц.

Примеры конкретного выполнения составов синтегранов представлены в табл. 1. Показатели свойств - в табл. 2.

Приготовление ВКМ осуществляется в следующей последовательности. Дозируются отдельные компоненты, затем к эпоксидной диановой смоле добавляют активный разбавитель, тщательно перемешивают, после чего заранее приготовленную смесь парафинового углеводорода и кремнийорганики тщательно перемешивают и выдерживают смесь 5 - 10 мин, затем добавляют аминный отвердитель и перемешивают в течение 1 - 1,5 мин, после чего в нее вводят заранее приготовленную сухую смесь твердокаменной породы, и полученная масса перемешивается еще 5 - 6 мин в смесителе непрерывного или периодического действия. При необходимости смешение можно производить при предварительном нагреве жидких и/или минеральных составляющих синтеграна. Уплотнение составов ВКМ ведут на виброплощадках с частотой 50 Гц. Отверждение происходит за 24 ч при н.у. или за 8 ч при 40^oC.

Использование: синтетические конструкционные материалы, заменяющие натуральные граниты, диабазы, габбро-диабазы и другие твердокаменные породы для деталей станков контрольно-измерительных машин и другой прецизионной техники, а также в качестве отделочных, строительных материалов. Сущность изобретения: высоконаполненный композиционный материал -синтегран содержит эпоксидную диановую смолу 4,2-7,0%, активный разбавитель 0,6-1,5%, аминный отвердитель 1,2--2,0%, смесь парафинового углеводорода С₁₀H₂₂ - C₁₁H₂₄ полиметилсилоксана в массовом соотношении 5: 1 0,05-0,5%, твердокаменную породу фракции 0,063-0,315 мм 15-25% и фракции 0,63-10,0 мм - остальное. В качестве активного разбавителя используются алкил(арил)глицидиловый эфир или диглицидиловый эфир двухатомных спиртов С₄ - C₆. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Высоконаполненный композиционный материал, включающий эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель, аминный отвердитель и твердокаменную породу фракций 0,063 - 0,315 мм и 0,63 - 10,00 мм, отличающийся тем, что он дополнительно содержит смесь парафинового углеводорода С_1 0Н_2 2 - С_1 1Н_2 4 и полиметилсилоксана, взятых в соотношении 5 : 1 по массе при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Эпоксидная диановая смола - 4,2 - 7,0
Активный разбавитель - 0,6 - 1,5
Аминный отвердитель - 1,2 - 2,0
Смесь парафинового углеводорода С_1 0Н_2 2 - С_1 1Н_2 4 и полиметилсилоксана - 0,05 - 0,50
Твердокаменная порода фракций
0,063 - 0,315 мм - 15,0 - 25,0
0,63 - 10,00 мм - Остальное
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве активного разбавителя он содержит алкил(арил)глицидиловый эфир. 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве активного разбавителя он содержит диглицидиловый эфир двухатомных спиртов С₄ - С₆.