Способ получения микрокапсулированных отвердителей эпоксидных смол Российский патент 2018 года по МПК C08G59/18 C08L63/02 C09J163/02 B01J13/02 

Изобретение относится к получению отвердителей эпоксидных смол.

Известен способ получения капсулированных аминных отвердителей эпоксидных смол с использованием диизоцианатов, обеспечивающих отверждение при температуре 140÷145°C в течение 2-х часов [1]. Указанные отвердители обеспечивают высокую жизнеспособность эпоксидных композиций, в частности, клеевого назначения. Существенными недостатками описанных капсулированных отвердителей является необходимость применения высоких температур и длительное время отверждения, что делает их неконкурентоспособными со многими обычными ароматическими аминами, например, 3,3' дихлор-4,4' диаминодифенилметаном.

Известны отвердители холодного отверждения с высокой активностью - продукты конденсации формальдегида и фенола с диэтилентриамином (УП-583) или этилендиамином (АФ-2), позволяющие отверждать эпоксидные смолы, начиная с -10°C и даже под водой [2]. Недостатком таких отвердителей является крайне низкая жизнеспособность содержащих их эпоксидных композиций при +20°C.

Целью заявляемого изобретения является способ получения отвердителей эпоксидных смол, обеспечивающий их быстрое отверждение и одновременно позволяющий получать эпоксидные композиции с высокой жизнеспособностью, активизация которых происходит при определенном физическом воздействии. Поставленная цель достигается тем, что активные отвердители подвергаются микрокапсулированию ароматическими полиизоцианатами, представляющими собой продукты фосгенирования анилино-формальдегидных конденсатов (ароматического полиамина) и являющимися наименее токсичными и летучими среди изоцианатных соединений, причем в качестве активных отвердителей используют упомянутые УП-583 и АФ-2.

Пример 1.

В реактор с мешалкой 500 об/мин загружают смесь отвердителя УП-583, представляющего собой продукт конденсации формальдегида, фенола и диэтилентриамина (ТУ 15П-514-69) (компонент А), и алифатического амина - триэтилентетраамина (ТУ 6-09-3207-66) (компонент Б). После чего к 100 масс. ч. смеси А:Б=88:12 добавляют этилацетат, доведя ее концентрацию до 80 масс. %, и перемешивают в течение 2-х минут. После чего добавляют полиизоцианат марки Б (ТУ 113-03-38-106-98) (компонент В) при масс. ч. соотношении (А+Б): В от 82:18 до 98:2 и перемешивают при обычных цеховых условиях в течение 4-х минут. В процессе перемешивания на частицах компонента А образуется оболочка продукта взаимодействия компонента Б (алифатического амина) с полиизоцианатом (компонент В), который реагирует с алифатическим амином в десятки раз быстрее, чем с компонентом А. Таким образом, капсулированным в основном остается компонент А, диспергированный в этилацетате.

Полученный микрокапсулированный отвердитель после перемешивания с эпоксидной смолой марки ЭД-16 в количестве на 100 масс. ч. смолы 16 масс. ч. отвердителя (после отгонки этилацетата) нанесенный на металлическую пластинку при надавливании другой пластинкой с усилием 0,5 МПа вызывает отверждение смолы при +20°С в течение 3-х минут.

Отверждение смолы ЭД-16 с полученным отвердителем при +20°С не происходит в течение 30 суток, но после механического воздействия (или воздействия ультразвуком), оболочка капсулы разрушается, и отверждение происходит в течение 3-х минут.

Пример 2.

Осуществляют аналогично примеру 1, но вместо капсулируемого УП-583 (компонент А) применяют АФ-2 - продукт конденсации формальдегида, фенола и этилендиамина, вместо триэтилентетраамина (компонент Б) - тетраэтиленпентаамин в соотношении А:Б=80:20 масс. ч., а масс. ч. соотношение (А+Б):В=82:18. Капсулирование (перемешивание) ведут 10 минут в 60 масс. % растворе этилацетата.

Пример 3.

Осуществляют аналогично примеру 1, но вместо триэтилентетраамина (компонент Б) применяют этилемдиамин в соотношении А:Б=96:4 масс. ч., а масс. ч. соотношение (А+Б):В=98:2. Капсулирование (перемешивание) ведут в течение 3-х минут в 90 масс. % растворе этилацетата.

Источники, принятые во внимание

1. Авт. свид. СССР №514879. Бюл. изобр. №19, 1976 г.

2. Катаева В.М., Попова В.А., Сажана Б.И. Справочник по пластическим массам (в 2-х томах). - М.: Химия, 1975.

Изобретение относится к получению отвердителей эпоксидных смол. Способ получения микрокапсулированных отвердителей эпоксидных смол включает перемешивание активного аминного отвердителя с изоцианатным компонентом в растворе этилацетата. При этом в качестве микрокапсулируемого компонента используют смесь продукта конденсации формальдегида, фенола и алифатического амина и более активного по отношению к изоцианатным группам алифатического амина, а в качестве капсулирующего компонента – технический продукт - ароматический полиизоцианат, состоящий из смеси фосгенированных изомеров диаминодифенилметана с примесью три- и тетраароматических аминов. Способ обеспечивает быстрое отверждение смол и одновременно позволяет получать эпоксидные композиции с высокой жизнеспособностью. 3 пр.

Способ получения микрокапсулированных отвердителей эпоксидных смол, включающий операцию перемешивания активного аминного отвердителя с изоцианатным компонентом в растворе этилацетата, отличающийся тем, что в качестве микрокапсулируемого компонента применяют смесь продукта конденсации формальдегида, фенола и алифатического амина (А) и более активного по отношению к изоцианатным группам алифатического амина (Б) в мас.ч. соотношении А:Б от 80:20 до 94:4, в качестве капсулирующего компонента - технический продукт - ароматический полиизоцианат, состоящий из смеси фосгенированных изомеров 4,4', 3,3' и 2,2' диаминодифенилметана с примесью три- и тетраароматических аминов (В) при мас.ч. соотношении (А+Б):В от 82:18 до 98:2, а капсулирование осуществляют путем перемешивания компонентов в 60÷90% растворе этилацетата в реакторе с быстроходной мешалкой не менее 500 об/мин в течение от 2 до 10 минут.