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

Изобретение относится к области получения высокопрочных полимерных композиций с использованием циклоалифатических диокисей, предназначенных для получения связующих для композитных материалов, покрытий, клеев и других целей.

Ближайшим прототипом заявляемого способа является семейство полимерных композиций на основе эпоксидных смол, разбавителей и отвердителей аминного типа. (см. В.А. Лапицкий, А.А. Крищук. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. г. Киев, Наукова думка, 1986 г., стр.26-27)

Недостатками известных композиций являются сравнительно малая жизнеспособность при переработке и высокая пиковая температура при отверждении в массе 1000 г и выше, что затрудняет их применение при изготовлении крупногабаритных изделий, а главное низкая деформационная теплостойкость (по Мартенсу) и значительное снижение диэлектрических полимеров на их основе при повышенных температурах, особенно в горячей воде.

Целью заявляемого изобретения является улучшение технологических свойств полимерной композиции при ее переработке, а также повышение деформационной теплостойкости (по Мартенсу) с одновременным улучшением диэлектрических свойств при температурах от 150 до 200°C и после воздействия горячей и перегретой воды.

Полимерная композиция для получения связующих и покрытий на основе эпоксидных смол, содержащая в качестве отвердителя продукт взаимодействия амина с циклоалифатическими или циклоалифатически-алифатическими диокисями, полученными прямым эпоксидированием ненасыщенных соединений (А), причем в процессе взаимодействия в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный амин - алифатический, ароматический, циклоалифатический или алкиленароматический (Б), а затем прибавляют к нему диокись из расчета 3÷20-кратного мольного избытка амина, после чего вводят акрилат (В) и аминоспирт (Г) в соотношении (А+Б):В:Г в масс.ч. от 99:0,1:0,1 до 60:30:10, реакционную смесь перемешивают в течение от 20 до 180 минут при температуре от 30 до 180°C, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с активным или пассивным разбавителем и добавляют низкомолекулярное алифатическое или ароматическое гидроксилсодержащее соединение и перемешивают при T=15-95°C в течение 20÷20 минут при следующем соотношении компонентов в массовых частях:

эпоксидная смола 100 разбавитель 5÷120 отвердитель 10÷100 гидроксилсодержащее соединение 3÷40

Синтез отвердителя

Пример 1

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и быстроходной мешалкой, загружают 500 массовых частей расплавленного 4,4′ диаминодифенилметана (T_ПЛ.=82°C) (компонент Б), и к нему в течение 10 минут прибавляют 100 массовых частей диокиси винилциклогексена, содержащего 45% эпоксидных групп (А), то есть при 10-кратном мольном избытке амина. Температуру в реакторе поднимают до 105°C и добавляют 90 массовых частей бутилметакрилата (В) и 40 массовых частей аминоспирта-триизопропаноламина (Г), соотношение (А+Б):В:Г=80:15:5. Далее процесс взаимодействия ведут при 105°C путем перемешивания в течение 85 минут при 1000 оборотах в минуту работающей мешалки. Полученный продукт охлаждают до 20°C и разливают в металлические емкости.

Примеры 2÷8 осуществляют аналогично примеру 1, но с изменением вида диокиси, амина и их соотношения и параметров согласно таблице 1.

Получение полимерной композиции

В другой реактор загружают 100 массовых частей эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20, затем к ней добавляют 70 массовых частей активного разбавителя - эпоксидированного этриола марки ЭЭТ-1, 55 массовых частей отвердителя и 22 массовых частей гидроксилсодержащего продукта - пентаэритрита. Температуру в реакторе поднимают до 55°C и перемешивают в течение 70 минут. Готовую полимерную композицию используют сразу же после приготовления.

Примеры 2÷8 осуществляют аналогично примеру 1, согласно таблице 1 с изменением компонентов и параметров. Свойства заявляемой полимерной композиции по примерам 1÷8 приведены в таблице 2, из которой видны ее преимущества перед известными техническими решениями.

Изобретение относится к области получения высокопрочных полимерных композиций с использованием циклоалифатических диокисей и может быть использовано для получения связующих для композитных материалов, покрытий, клеев и других целей. Полимерная композиция для получения связующих и покрытий на основе эпоксидных смол и азотсодержащего отвердителя, представляющего собой продукт взаимодействия амина с циклоалифатическими или циклоалифатически-алифатическими диокисями, полученными прямым эпоксидированием ненасыщенных соединений, причем в процессе взаимодействия в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный алифатический, ароматический, циклоалифатический или алкиленароматический амин, а затем прибавляют к нему диокись из расчета 3÷20-кратного мольного избытка амина, после чего вводят акрилат и аминоспирт, реакционную смесь перемешивают в течение от 20 до 180 минут при температуре от 30 до 180°С, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с активным или пассивным разбавителем и добавляют низкомолекулярное алифатическое или ароматическое гидроксилсодержащее соединение и перемешивают при Т=15-95°С в течение 20÷120 минут. Изобретение позволяет улучшить технологические свойства полимерной композиции при ее переработке, а также повысить деформационную теплостойкость с одновременным улучшением диэлектрических свойств при температурах от 150 до 200°С и после воздействия горячей и перегретой воды. 2 табл., 1 пр.

Полимерная композиция для получения связующих и покрытий на основе эпоксидных смол и азотосодержащих отвердителей, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия амина с циклоалифатическими или циклоалифатически-алифатическими диокисями, полученными прямым эпоксидированием ненасыщенных соединений (А), причем в процессе взаимодействия в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный амин - алифатический, ароматический, циклоалифатический или алкиленароматический (Б), а затем прибавляют к нему диокись из расчета 3÷20-кратного мольного избытка амина, после чего вводят акрилат (В) и аминоспирт (Г) в соотношении (А+Б):В:Г в масс.ч. от 99,8:0,1:0,1 до 60:30:10, реакционную смесь перемешивают в течение от 20 до 180 минут при температуре от 30 до 180°C, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с активным или пассивным разбавителем и добавляют низкомолекулярное алифатическое или ароматическое гидроксилсодержащее соединение и перемешивают при T=15-95°C в течение 20÷120 минут при следующем соотношении компонентов в массовых частях:
эпоксидная смола 100 разбавитель 5÷120 отвердитель 10÷100 гидроксилсодержащее соединение 3÷40