Полимерная композиция Советский патент 1983 года по МПК C08L63/00 C08G59/40 

to

00

о: со со Изобретение относится к эпоксицным композициям/ предназначенным, в частности, для изготовления армированных пластиков. Известны эпоксидные композиции н основе диглицидных эфиров и различных по структуре алициклических вто ричных аминов, применяемых в качест ве отвердителей эпоксидных смол. Та кие отвердители обладают пойышениой функциональностью благодаря способности катализировать полимеризацию эпоксидных групп образуквдймися в хо процесса отверждения третячньани ами нами, реакционная способность котор определяет оптимальное количество отвердителя в композиции. Например, пиперидин - один из первых аминов, применявшихся в промышленном масшта бе, вводится в диглицидиловый эфир 1,4-диоксидифенил-2,2-пропана в кон центрациях 5-7 ч, на 100 ч. смолы Эта композиция отверждается в следующем оптимальном режиме: I 23 ч Полимеры, образующиеся при отверждении подобных систем, имеют фи зико-механические свой-ства, практически не отличакядиеся от свойств систему отвержденных первичными али фатическими аминами. Например, композиции на основе диглицидиловых эфиров 1,4-диоксидифенил-2,2-пропан имеют прочность при разрыве в диапазоне 39-69 МПа. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату-является полимерная композиция , включающая, вес.%: Эпоксидная смола, например, ЭД-674 Пластификатор - дибутилфталатОтвердитель С,-дипиперидил14,8 Композиция этого состава сохраняется пригодной при 120°С втечение ю мин 80.1 ч 18 100 ч отверждается при за 2 ч или при за 20 мин. Отвержденная . эпоксидная композиция имеет прочность на разрыв 63 МПа 1з. К недостатком данной эпокс щной композицир относятся большое содер-жание отвердителя в композиции, небольшое время сохранения пригодности, низкая прочность при разрыве отверждениых образцов. Цель изобретения - улучшение технологических и прочностных характеристик . Цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу и отвердитель - производное пиперидила, содержит в качестве эпоксидной смолы эпоксидный олигомер, вьйранный из группы, включающей диглицидиловые эфиры резорцина, пара- и мета-бензойной кислот, а в качестве производного пиперидила oL, -дипиперидил и дополнительно ускоритель отверждения - резорцин или 4,4.-диокснцифенип-2,2-пропан при следующем соотношении компонентов, мае.%: Эпоксидный олигомер 93,3-97,3 / C3if -Дипиперицил2-5 Резорщ1н или 4,4 диоксидифенил-2,2пропан0,7-1,7 Способ отверждения эпоксидной композиции состоит в следующем. Исходные компоненты смешивают и ступенчато нагревают при 9р-200 С до конверсии эпоксидных групп 94 96%, которую определяют методом химического титрования. Пример 1. К 96,5% диглицидилового эфира резорцина с эпоксидным чи,слрм 37,9 при 90С добавля1бт 3 ,5%о /э -дипиперидила. После перемешивания и вакуумирования эпоксидную комГпозицию по указанному ступенчатому режиму нагревают до , при которой отверждения не наблюдается в течение 30 ч. .Пример 2. К 95,45% диглицидилового эфира резорцина при добавляют 1,15% резорцина, после его растворения добавляют 3,47% е,о -дипиперидила. Смесь перемешивают и вакуумируют при . Сохраняется пригодной при в течение 40 ч. Режим отверждения: 90С8ч -Конверсия эпоксидных групп 95%. -.Пример 3. К 97,3% диглицидипового эфира резорцина при 90С добавляют 0,7% резорцина и 2%,о дипиперидила. Условия приготовления такие же, как в примере 2. Режим отверждения: 110®С - 8 ч;130С - 6 ч 1800с - 5 ч. Пример 4. К 93,3% диглицидилового эфира резорцина при добавляют 1,7% резорцина и ,о ипиперидила. Условия приготовления композиции такие же, как в примере 2, Режим отверждения: - 6ч; 150с4,5 ч; - 3,0 ч.

Пример 5. К 94,75% диглицидилового эфира резорцина при добавляют 2,28% 4,4 -диоксидифенил2,2-пропана и 3,47%а,о/-дипиперидила. Условия приготовления такие же, как в примере 2. Режим-отверждения: 100РС - 7 ч 1400С - 5 4} - 4 ч.

Примере. К 95% диглицидиловрго эфира пара-оксибенэойной кислоты при добавляют 1,5% 4,4-диоксидифеиил-2,2 пропана и. 3,5%о/,с/-дипи-10 перидила. Условия приготовления такие, как в примере 2. Режим отверждения: loot; - 64 ч, - 44 ч, - 54 ч.

Пример7.К 96% диглицидилового эфира мета-оксибеизойной кислоты,15

при 60С доб авляют 0,8% резорцина и

.. .J

Характеристики

3,2% о,о -ди1 иперидила. Условия приготовления композиции такие же, как в примере 2. Режим отверждения: - 6 ч, - 4 ч, .

Базовым объектом является эпоксидная композиция, содержащая эпоксид ную смолу ЭД-20 и отвердитель - ди- этилентриёмин. По сравнению с базовым объектом предлагаемая эпоксидная композиция имеет более высокую жизнеспособность (3 мес при комнатной температуре против 1 ч), повышенные механические свойства (прочность иа разрыв, относительное удлинение выпе в 1,5-2 раза).

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний композиций. --I-г 1

Композиция по примерам

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включагацая эпоксидную смолу и отвердитель - производное пиперидила, о тг личаюгцаяся тем, что, с целью улучшения технологических и прочностных характеристик, она содержит в качестве эпоксидной смолы эпоксидный олигомер, выбранный из группы, включающей диглицидиловые эфиры резорцина, пара- и мета-бензойной кислот, а в качестве производного пиперидила -о , ctf -дипиперидил к дополнительно ускоритель отверждения - резорцин или 4,4 -диоксидифенил-2,2-пропан при следующем соотношении компонентов, мае.%: Эпоксидный олигомер 93,3-97,3 а,а -Дипиперкцил2-5 I Резорцин или 4,4(Л диоксидифенил-2,2пропан:.0,7-1,7

105 89

3,5 3,G

4,5 3,0

, .

1,0 1,2

3,8 4,2 1,280 1,290 19 22 40 48

. -«лЖизнеспособность при 80 С

95 63

102

97 100

3,13,2

3,0 3,1

5,5

5,0

5,2 4,8

.S8

85

90

90

1,0

1,15 1,1

1,1

4,14,04,14,0

1,290 1,2851,2801,286

14 25-30

18

20

17

42

43

Л2

38

Данная композиция не требует введения больший количеств отвердителя,Ы ,з/-дипипернцил вводят в 3-7 раз меньше по сравнению с содержанием отвердителя известной композиции.

Образцы отвержденной эпоксидной композиции имеют на 42-64% большую прочность при разрыве. Композиция

остается пригодной при в течение времени, превыдаюмем более чем в 40 раз значение этого параметра для известной композиции (меньше 1 ч ;pjj ), что позволяет использовать ее для приготовления предварительно пропитанных ровингов, особенно при хранении при комнатной температуре.