ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2002 года по МПК C08L63/00 C08K13/02 C08G59/40 C09K3/10 C08L63/00 C08L63/02 C08K13/02 C08K3/34 C08K5/16 

Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, отвердителей и порошковых наполнителей, которое может быть использовано при ремонте нефте- и газопроводов как в летних, так и зимних условиях, с использованием металлических муфт, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электротехнике, строительстве и других целей.

Известны полимерные композиции холодного отверждения на основе эпоксидных смол и оснований Шиффа (Х. Ли, К. Невилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, изд. Энергия, 1973, с. 87 - аналог 1).

Указанные композиции пригодны для холодного отвержения только в тонкослойных покрытиях, но они не могут быть использованы для получения заливочных эпоксидных компаундов и не могут быть использованы при температурах ниже +10^oС из-за своей низкой активности.

Известен способ получения оснований Манниха и полимерных композиций на его основе (Х. Ли, К. Невилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, изд. Энергия, 1973, с. 103; Англ. патент 888767 с приоритетом от 05.06.1958, МКИ CO&G - аналог 2).

Недостатком указанных композиций является высокая вязкость, высокая экзотермичность и крайне низкая жизнеспособность, не позволяющие использовать подобную композицию для указанных видов ремонта, включающих закачку большого объема композиции из резервуара под давлением.

Наиболее близким прототипом являются окрашенные полимерные композиции холодного отверждения на основе эпоксидной диановой смолы и модифицированных аминов, в том числе основания Манниха - продуктов конденсации алифатических аминов с фенолом и формальдегидом (см. В.А. Лапицкий, А.А. Крицук, "Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков". - Киев: "Наукова думка", 1986, с. 11).

Недостатками таких композиций являются невозможность их использования при температуре ниже 0^oС, низкая жизнеспособность, повышенная вязкость и высокая пиковая температура экзотермической реакции отверждения толстостенных изделий.

Целью настоящего изобретения является полимерная композиция на основе эпоксидных диановых смол, содержащих в качестве отвердителя основание Манниха (А), представляющего собой продукт конденсации фенола, альдегида и алифатического амина, которая обеспечивает достижение 70% прочностных показателей в течение 1 суток при температуре отверждения начиная от +5^o и в то же время позволяет сохранять низкую вязкость в процессе ее закачки механизированным способом (насосами) в зазор между трубой нефте- или газопроводов и муфтой, а также обеспечивает надежность эксплуатации ремонтного состава на дефектном участке трубопровода.

Указанная цель достигается тем, что смоляная часть полимерной композиции, включающая эпоксидную диановую смолу, дополнительно содержит эпоксидную алифатическую смолу в соотношении диановая смола:алифатическая смола от 20: 80 до 95: 5 и порошковый наполнитель, а отвердитель, включающий основание Манниха, общей формулы (А)

где R: -(СН₂)_n- или -(С₂Н₄NН₂С₂Н₄)_n-, n=1-10, содержит дополнительно основание Шиффа (Б), представляющее собой продукт взаимодействия алифатического ди- или полиамина с кетоном в соотношении А:Б от 5:95 до 95:5, при этом композиция содержит, мас.ч.:
Смоляная часть - 100
Отвердитель - 10-60
Порошковый наполнитель - 20-800
Указанное подтверждается примерами.

Пример 1.

В реактор, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 70 мас.ч. эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20 и 30 мас.ч. эпоксидной алифатической смолы марки ДЭГ-1. Смесь перемешивают в течение 15 минут при температуре 70^oС, после чего сливают в металлические или пластиковые емкости для отправки на место потребления в комплекте с отвердителем и наполнителем.

Получение отвердителя
В реактор, снабженный мешалкой, обогревом и охлаждением, загружают основание Манниха - продукт взаимодействия диэтилентриамина, фенола и формальдегида (отвердитель УП-583, ТУ 15П-514-69) - 17,5 мас.ч. к нему добавляют предварительно приготовленное основание Шиффа, полученное путем взаимодействия диэтилентриамина с метилэтилкетоном при молярном соотношении 1:1-17,5 мас. ч., тщательно перемешивают в течение 20 мин при Т=20-40^oС и упаковывают в герметичную тару.

Приготовление полимерной композиции
Полимерная композиция готовится непосредственно перед использованием. В реактор, снабженный мешалкой, загружают 100 мас.ч. смоляной части и 35 мас. ч. отвердителя, тщательно перемешивают в течение 2 мин, затем добавляют 410 мас.ч. наполнителя.

Примеры 2-16 осуществляют аналогичным образом при соотношении компонентов, указанном в табл.1.

Свойства заявляемой композиции по примерам 1-16 в сравнении с прототипом и аналогами приведены в табл.2. Как видно из приведенной таблицы заявляемая композиция имеет улучшенные технологические свойства - пониженную вязкость и экзотермичность и обеспечивает возможность достижения свыше 70% прочности от конечной величины уже через 1 сутки при температуре от +5^oС.

Изобретение относится к полимерным композициям, используемым при ремонте нефте- и газопроводов как в летних, так и зимних условиях, с использованием металлических муфт, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электротехнике, строительстве и других целей. Полимерная композиция состоит из смеси эпоксидных диановой и алифатической смол, в качестве отвердителя содержит смесь основания Маниха с основанием Шиффа, а также порошковый наполнитель. Сочетание компонентов композиции в определенном соотношении обеспечивает достижение 70% прочностных показателей в течение суток при температуре отверждения и стабильную вязкость. 2 табл.

Полимерная композиция холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, содержащих в качестве отвердителя основание Манниха (А) общей формулы

где R: -(CH₂)_n- или -(C₂H₄NH₂C₂H₄)_n-, n=1-10,
представляющее собой продукт конденсации фенола, альдегида и алифатического амина, отличающаяся тем, что в составе смоляной части она дополнительно содержит эпоксидную алифатическую смолу в соотношении диановая смола: алифатическая смола от 20:30 до 95:5 и порошковый наполнитель, а в составе отвердителя - дополнительно основание Шиффа (Б), представляющее собой продукт взаимодействия алифатического ди- или полиамина с кетоном при соотношении А:Б от 5:95 до 95:5, при этом композиция содержит, мас.ч.:
Смоляная часть - 100
Отвердитель - 10-60
Порошковый наполнитель - 20-800С