ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2014 года по МПК C08L63/00 C09D163/00 C08G59/00 

Изобретение относится к высокопрочным полимерным композициям на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, предназначенным для изготовления изделий из композитных материалов, нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий с повышенной устойчивостью к климатическому и ультрафиолетовому воздействию, а также заливочных и пропиточных компаундов электротехнического назначения и др. целей.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения являются полимерные композиции на основе эпоксидных смол, содержащие в качестве отвердителей аминоаддукты, полученные взаимодействием алифатических или ароматических аминов с эпоксидными диановыми или алифатическими смолами, и активные разбавители (см. «Справочник по пластическим массам» под редакцией В.М. Катаева и др. 1975, Издательство «Химия», стр.207 и 219).

Недостатками описанных композиций являются сравнительно невысокие технологические свойства - малая жизнеспособность при переработке, высокая пиковая температура экзотермической реакции при отверждении формуемых из них изделий, а главное, значительное снижение прочностных показателей после климатического воздействия.

Целью заявляемой полимерной композиции является улучшение технологических свойств при переработке и повышение статических и динамических показателей после климатического и ультрафиолетового воздействия материалов на ее основе.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция наряду с аддуктом и активным разбавителем содержит продукт взаимодействия ди- или полиэпоксидных соединений с азотосодержащими компонентами, где в качестве азотосодержащего компонента применяют смесь, состоящую из соединения, имеющего в своей структуре один или несколько третичных атомов азота и одновременно одну или несколько функциональных групп -NCO, -ОН, -СН₂ОН (А), и соединения, содержащего наряду с третичным атомом азота первичную или вторичную аминогруппу (Б), в соотношении А:Б от 99:1 до 70:30, а операцию взаимодействия осуществляют при соотношении эпоксидное соединение:азотосодержащий компонент от 90:10 до 50:50 путем перемешивания при температуре от 40° до 220°С в течение от 10 минут до 150 минут, при этом композиция содержит в массовых частях:

эпоксидное соединение 100 активный разбавитель 1÷100 аддукт амина 5÷100 продукт взаимодействия 8÷150

Пример 1.

Получение продукта взаимодействия.

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и скоростной мешалкой, загружают 70 массовых частей 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенола марки УП-606/2, являющегося полным аналогом зарубежного продукта DMP-30 (А), и 30 массовых частей пирразола (Б), после чего температуру в реакторе поднимают до 90°С и при работающей мешалке (500 об/мин) загружают 290 массовых частей эпоксидного соединения - диглицидилового эфира 4,4'диоксидифенилсульфона и температуру поднимают до 120°С. Взаимодействие компонентов при этой температуре происходит в течение 80 минут.

Полученный отвердитель охлаждают и разливают в металлическую тару.

Получение полимерной композиции.

В другой реактор, снабженный обогревом и мешалкой, загружают 100 массовых частей эпоксидного соединения - диокиси винилциклогексена и 50 массовых частей активного разбавителя - диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (смола марки Э-181) и перемешивают в течение 15 минут при 70°С. Затем в реактор загружают 80 массовых частей полученного продукта взаимодействия и 50 массовых частей аддукта диэтилентриамина со смолой марки Эд-16, полученного при шестикратном мольном избытке последнего, и перемешивают в течение 10 минут при 70°С, заливают в металлические формы и отверждают в течение 24 часов при комнатной температуре.

Примеры 2÷7 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением параметров и ингридиентов в соответствии с таблицей 1.

Свойства заявляемой полимерной композиции, полученной по примерам 1÷8, приведены в таблице 2, показывающей ее преимущества перед известными решениями.

Таблица 2 Свойства заявляемой полимерной композиции по примерам 1÷8 в сравнении с прототипом. № п/п Наименование показателя Величина показателей по примерам 1 2 3 4 5 6 7 8 прототип 1. Стабильность исходных компонентов при хранении без изменения вязкости, месяцы Не менее 12 Не более 2 Жизнеспособность композиции в массе 200 гр. Не менее суток 30 при 20°С, мин при 60°С, мин Не менее 300 5 3 Пиковая температура экзотермической реакции отверждения при 60°С в образце кубической формы смолы с отвердителем в массе 1000 г 150 145 148 135 140 135 155 135 280 4 Предел прочности при статическом изгибе, МПа
- исходного образца 130 140 140 135 140 135 140 142 120 - после образца 12 месячного климатического воздействия на крыше здания в условиях г.Москвы 120 135 145 138 142 130 135 138 60 5 Удельная ударная вязкость, КДж/м²                   - исходного образца 42 40 38 36 42 37 38 36 18 - образца после 12 месячного воздействия на крыше здания
в условиях г. Москвы 39 35 34 35 40 34 36 34 6

Изобретение относится к высокопрочным полимерным композициям, предназначенным для изготовления изделий из композитных материалов, нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий с повышенной устойчивостью к климатическому и ультрафиолетовому воздействию.

Полимерная композиция содержит аддукт аминов с эпоксидными смолами, активный разбавитель и продукт взаимодействия ди- или полиэпоксидных соединений с азотосодержащими компонентами, где в качестве азотосодержащего компонента применяют смесь, состоящую из соединения, имеющего в своей структуре один или несколько третичных атомов азота и одновременно одну или несколько функциональных групп -NCO, -ОН, -CH₂OH, и соединения, содержащего наряду с третичным атомом азота первичную или вторичную аминогруппу, а операцию взаимодействия осуществляют путем перемешивания при температуре от 40° до 220°С в течение от 10 минут до 150 минут.

Композиция позволяет улучшить технологические свойства при переработке и повысить статические и динамические показатели после климатического и ультрафиолетового воздействия материалов на ее основе. 2 табл.

Полимерная композиция на основе эпоксидных соединений и активного разбавителя, содержащая аддукт аминов с эпоксидными смолами, отличающаяся тем, что она наряду с аддуктом содержит продукт взаимодействия ди- или полиэпоксидных соединений с азотосодержащими компонентами, где в качестве азотосодержащего компонента применяют смесь, состоящую из соединения, имеющего в своей структуре один или несколько третичных атомов азота и одновременно одну или несколько функциональных групп -NCO, -ОН, -СН₂ОН (А) и соединения, содержащего наряду с третичным атомом азота первичную или вторичную аминогруппу (Б) в соотношении А:Б от 99:1 до 70:30, а операцию взаимодействия осуществляют при соотношении эпоксидное соединение : азотосодержащий компонент от 90:10 до 50:50 путем перемешивания при температуре от 40° до 220°С в течение от 10 мин до 150 мин, при этом композиция содержит, мас.ч.:
эпоксидное соединение 100 активный разбавитель 1÷100 аддукт амина 5÷100 продукт взаимодействия 8÷150