Способ получения полимерного связующего Советский патент 1984 года по МПК C08G8/28 C08L61/10 

Изобретение относится к полимерных связующих на основе резольных фенолформальдегидных смол и эпоксидных соединений, применяемых для изготовления слоистых пластиков, лаковых покрытий, в качестве компонентов клеевьп составов и т.д. Известен способ получения эпоксидно-фенольного связующего, по кот рому равные части фенолформальдегидного продукта конденсации, содержащего 39% воды, и полимерного глицидного эфира 5ис-фенола А с темпера турой размягчения 85-100 С и весом эпоксидного эквивалента 7.30 после добавки 2% фенолята натрия перемешивают и наносят в виде лака на основу. После отверждения в течение 1 ч при 150°С получают твердый эластичньй слой, устойчивый к изменениям ат мосферных условий. Известен также способ получения эпоксидно-фенольного cвязз oщeгOj со ласно которому 10 ч. обезвоженного фенолформальдегидного продукта конденсации сплавляют с 20 вес.ч. глицНцного эфира бис-фенола А с температурой размягчения 38-46 С и 10 вес.ч. диэтилентриамина при комнатной температуре. Полученная масса служит клеем для фарфора, металла, а также употребляется в 5 честве прессуемой смолы. Эти способы обеспечивают получение связующих, обладающих значитель но более высокой адгезией по сравнению с фенолформальдегиднымв смолами и более низкой стоимостью по сравнению с эпоксидными смолами 13 Недостатком этих способов является то, что связующие отверждают ся при высоких температурах (150200 С). При этом степень отверждения их низка. Наличие в полимере реакционноспособного неотвержденного связующего приводит к быстрому его старению и к ухудшению свойств. Кроме того, в отвержденном состоянии связующее приобретает жесткость снижается его способность к деформации, что ограничивает область его применения. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому эпокснцньй олигомер с молекулярной массой 350-400 оплав ляют с резольной фенолформальдегидной смолой при 95-1 10°Г,, при этом соотношение компонентов соответственно составляет 60:40. Отверждение связующего проводят при 150200 С. Связующее, полученное известным способом, характеризуется повьшенной прочностью на отрыв C2J. Недостатками известного способа является то, что связующее отверждается при высокой температуре. При этом степень отверждения довольно низка. Кроме того, связующее имеет, низкую способность к деформации, а именно прочностные свойства, характеризующие способность связующего противостоять удару и изгибу, низки. Целью изобретения является снижение температуры отверждения связующего, повышение степени его отверждения, показателей ударной вязкости и прочности на изгиб в отвержденном состоянии. Поставленная цель достигается тем, что предварительно резольную фефенолформальдегидную смолу с вязкостью 1-100 Па-с и содержанием 0,2-5% воды смешивают с метилтетрагидрофталевьи ангидридом и вьздерживают при 30-70 С в течение 20-60 мин, а продукт их взаимодействия совмещают с эпоксидным соединением - диглицидиловым эфиром резорцина при 6090°С ,в течение 10-200 мин при весовом соотношении резольной фенолформальдегидной смолы, метилтетрагидрофталевого ангидрида и диглицидилового эфира резорцина 100:(65-130): :(60-120). Применение смолы с вязкостью более 100 Па-с приводит к получению высоковязкого связующего, не пригодного к переработке методом заливки. Количество воды в смоле не должно превьш1ать 5%, так как при более высоком, ее содержании ухудшается взаимодействие между смолой и ангидридом, что отрицательно сказывается на свойствах связующего. Проведение процесса при указанных параметрах обеспечивает полное взаимодействие фенолформапьдегидной смолы с ангидридом и последующее совмещение полученного продукта с эпоксидным соединением с образованием связующего, отверждающегося при пониженной температуре с высокой степенью отверждения, способного противостоять деформациям на изгиб и удар.

Пример 1. В реакционный сосуд, снабженный мешалкой и рубашкой для подвода и отвода тепла, загружают 100 г фенолформальдегидной резольной смолы вязкостью 1 Па-с, содержащей 5% воды, 130 г метилтетрагидрофталевого ангидрвда и нагревают при 30 С в течение 60 мин до прекращения изменения вязкости продукта. Затем вводят 120 г диглицидилового эфира резорцина и нагревают при в течение 20 мин. Из полученного связующего методом запивки в форме готовят образцы для определения физико-механических показателей.

Пример 2. В реакщюнный сосуд аналогично примеру 1 загружают 100 г фенолформальдегидной смолы вязкостью 50 Па-с, содержащей 3% воды, 100 г метилтетрагидрофталевого ангидрида и нагревают при в течение 40 мин, затем вводят 90 г диглицидилового эфира резорцина и нагревают при 60°С в течение 20 мин.

Пример 3. В реакционный сосуд аналогично примеру 1 загружают 100 г фенолформальдегидной смолы вязкостью 100 Па.с, содержащей

0,2% воды, 65 г метилтетрагидрофталевого ангидрида и нагревают при в течение 20-мин. Затем вводят 60 г диглицидилового эфира резорцина и нагревают при 90°С в течение

10 мин.

Пример 4. В реакционный сосуд аналогично примеру t загружают 100 г фенолформальдегидной смолы вязкостью 50 Па-с, содержащей 3% воды, и 12б г диглицидилового эфира резорцина. Смесь нагревают до 95°С и вьщерживают 20 мин.

1

В табл. 1 приведены данные, характеризующиё свойства связующего, полученного предлагаемым способом (по примерам 1-3), в сравнении со свойствами связующего, полученного известным способом (по примеру 4).

Таблицй 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО путем совмещения резольной фенолформальдегидной смолы с эпоксидным соединением при нагревании, отличающийся тем, .что, с целью снижения температуры отверждения связующего, повышения степени его отверждения и показателей ударной вязкости и прочности на изгиб в отвержденном состоянии, предварительно резальную и фенолформальдегидную смолу с вязкостью 1-100 Па-с и содержанием 0,25% воды смешивают с .метилтетрагидрофталевым ангидридом и вьщерживают при 30-70°С в течение 20-60 мин, а продукт их взаимодействия совмещают с эпоксидным соединением диглицидиi ловым эфиром резорцина при 60-90°С в течение 10-200 мин при весовом соотношении резольной фенолформальдегидной смолы, метилтетрагидрофталевого ангидрида и диглицидилового эфира резорцина 100:

В табл. 2 приведены контрольные примеры по отверждению резольной фенолформальдегидной смолы и диглицидилового эфира резорцина метилтетрагидрофталевым ангидридом в раэличном соотнощении при 120 и 150 С в течение v 2 ч в сравнении с примерами по предлагавмому и известному способам.

100

Таблица 2

65

Не отверящается