Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для использования в качестве связующего для стеклопластиковых труб с температурой эксплуатации до +120°С.
Известны связующие на основе эпоксидной диановой смолы и отверждающей системы, состоящей из смеси изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида (Изо-МТГФА) в сочетании с ускорителем 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенолом (УП-606/2) - см. "Связующие для стеклопластиков" под ред. Н.В.Королькова, М., Химия, 1975, с.63.
Недостатком таких композиций являются низкие механические характеристики и теплостойкость.
Известна другая эпоксидная композиция для стеклопластиков, включающая эпоксидную смолу, отвердитель Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид и ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-Алкофен при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
(см. В.А.Лапицкий, А.А.Крищук "Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков", Киев, "Наукова думка", 1986, с.30-31).
По своим признакам и достигаемому результату эта композиция наиболее близка к заявляемой и принята за прототип.
Механические характеристики и теплостойкость этой композиции хотя и повышены, но остаются недостаточными.
Задачей изобретения является повышение механических характеристик и теплостойкости стеклопластиковых труб.
Технический результат состоит в повышении теплостойкости и механических характеристик предлагаемой композиции.
Достигается технический результат усовершенствованием эпоксидной композиции, включающей смолу, отвердитель - изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-Алкофен.
Усовершенствование композиции состоит в том, что она содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата (ПИЦ) при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН-группам в соотношении компонентов, мас.ч.:
Выполнение композиции согласно изобретению позволило повысить ее теплостойкость (на 16-20°С), т.е. до 146°С, а также механические характеристики.
Модифицированную смолу получали при взаимодействии эпоксидной смолы ЭД-20, содержащей ОН-группы (ОН=0,7%) с ПИЦ (NCO=29%) при стехиометрическом соотношении NCO/OH.
Пример 1. В реактор разогретый до 50-60°С загружали навеску (100 г) эпоксидной смолы и навеску ПИЦ (4 г). Содержимое при перемешивании нагревали до 95-100°С и при этой температуре проводили синтез в течение 3-4 часов. Контроль за процессом осуществляли методом ИК-спектроскопии до исчезновения полосы поглощения изоцианатной группы 2280 см-1. В полученную смолу, охлажденную до 55-60°С, вводили расчетную навеску отвердителя (Изо-МТГФА) и навеску ускорителя.
Расчет навески отвердителя (Вотв) проводили по формуле:
Вотв=Котв·э.ч., где
Котв - стехиометрический коэффициент отвердителя (для Изо-МТГФА К=3,92)
э.ч. - эпоксидное число смолы.
Композицию получали путем смешения модифицированной смолы с отвердителем и ускорителем при температуре 50-60°С под вакуумом (не более 0,003 МПа) в течение 20-30 минут. Реакционную массу заливали в формы и отверждали ступенчато по следующему режиму:
T°С/τ(час)=80/0,5+120/0,5+160/2.
Примеры 2-4 осуществляли аналогично примеру 1 с использованием соотношений, представленных в табл.1.
Свойства заявляемой композиции по примерам 1-4 в сравнении с прототипом представлены в табл.2.
Из табл.2 следует, что эпоксидная композиция по изобретению характеризуется по сравнению с прототипом повышенной на 16-21°С теплостойкостью, более высокими механическими характеристиками и технологичностью при переработке.
Состав композиций для исследованных примеров
Свойства композиции
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2007 |
|
RU2345106C1 |
НОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СО СТАБИЛИЗИРУЮЩИМ ЭФФЕКТОМ ДЛЯ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ | 2014 |
|
RU2559492C1 |
ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ, ЩЕЛОЧЕСТОЙКИХ КОНСТРУКЦИЙ | 2013 |
|
RU2536141C2 |
ЭПОКСИДНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ И УПРОЧНЕННЫЙ ПРОФИЛЬНЫЙ СТЕКЛОПЛАСТИК НА ЕГО ОСНОВЕ | 2009 |
|
RU2425852C2 |
Эпоксидное связующее для стеклопластиков | 1989 |
|
SU1719413A1 |
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД | 2008 |
|
RU2356116C1 |
ЭПОКСИДНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1999 |
|
RU2160752C1 |
ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТЬЮ К ТЕРМОСТАРЕНИЮ | 2013 |
|
RU2561088C2 |
ЭПОКСИДНЫЙ КОМПАУНД, НАПОЛНЕННЫЙ БИОГЕННЫМ КРЕМНЕЗЕМОМ | 2018 |
|
RU2705956C1 |
САМОЗАТУХАЮЩИЙ КОМПАУНД | 1992 |
|
RU2041895C1 |
Изобретение относится к эпоксидной композиции, предназначенной для использования в качестве связующего для стеклопластиковых труб с температурой эксплуатации до +120°С. Композиция содержит следующие компоненты при их соотношении, в мас.ч.: 100 смолы, 73,6-75,2 отвердителя изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида, 1,38-1,40 ускорителя 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенола-Алкофена. В качестве смолы композиция содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН-группам. Изобретение позволяет повысить предел прочности при изгибе и деформационную теплостойкость композиции. 2 табл.
Эпоксидная композиция для стеклопластиков, содержащая смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-алкофен, отличающаяся тем, что в качестве смолы содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН группам при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Лапицкий В.А | |||
и др | |||
Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков | |||
- Киев: Наукова Думка, 1986, с.30-31./ Под ред | |||
Дж.Любина | |||
Справочник по композиционным материалам | |||
- М.: Машиностроение, 1988, т.1, с.100 | |||
Полимерная композиция | 1978 |
|
SU789546A1 |
Препрег | 1979 |
|
SU802314A1 |
Даты
2009-05-20—Публикация
2006-12-26—Подача