Самозатухающая полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08L63/00 

1 1

Изобретение относится к получению caмoзaтyxaюD иx полимерных композиций, которые могут быть использованы для приготовления заливочных и пропиточных компаундов, клеев, покрытий, а также в качестве связующих для армированных пластиков.

Известна самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый эфир 2,4,6-триброманилина и аминный отвердитель - Диамет X 1.

Однако известная композиция характеризуется низкими прочностными свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой является самозатукающая полимерная композиция, включающая эпоксидную дианов1 ю смолу, диглицидиловьш эфир 2,4,6-триброманилина, взятые в отношении 55:45, пластификатор - трифенилфосфат и аминный отвердитель эвтектическую смесь метафенилендиамииа и Диамета X 2.

Недостатками указанной композиции являются невысокие физико-механические показатели (прочность при изгибе и ударная вязкость) и адгезионная прочность.

Известно, что прочностные характеристики в ряде случаев удается повысить при использовании активных пластификаторов, например полиоксипропиленглицидилового эфира глицерина 2

Однако при введении его в известную композицию прочностные характеристики повьпиаются очень незначительно.

Цель изобретения - в повышении адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости.

Поставленная цель достигается тем, что самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, эпокситриброманилиновую смолу, пластификатор и аминный отвердитель, в качестве пластификатора содержит полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабромдиановую эпоксидную смолу, при следуняцем соотношении компонентов, мае. %:

Эпокеидная диановая

.смола.38,7-42,7

Эпокситриброманилиновая смола17,4-23,5

Тетрабромдиановая

эпоксидная смола 17,4-23,5 .-133922

- Пластификатор 3,3-6,4 Аминный отвердитель 11,1-16,3 Пример. Для приготовления композиции в реактор, снабженный ме5 шалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения, загружают диглицидиловый эфир дифенилолпропана (ЭД-20, эпоксидное число (э.ч .)21,8%), N,N-диглицидиловый эфир 2,4,6-триброманили10 на, УП-645 (э.4.13,6%), диглицидило. вый эфир 3,3 ,5,5-тетрабромдифенилолпропана, УП-631 (э.ч. 12,5) и перемешивают указанные компоненты при 80-90С до полного совмещения 30J5 40 ми. Смесь охлаждают до комнатной температуры, вводят полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и после перемешивания - отвердитель . моноцианэтилдиэтилентриамин марки 20 УП-0633М. Готовую композицию заливают в форму и отверждают по следующему режиму, °С/ч: 20-25/15-20; 80/2; 100/4.

По описанной технологии приготав25 ливают композиции, состав которых приведен в табл. 1.

Данные сравнительных испытаний полученных композиций приведены в табл. 2.

С целью более полного раскрытия сущности изобретения и доказательства преимущества тройного сочетания смол, с использованным пластификатором испытывают контрольные компози5 ции (табл. 3), включающие двойные смеси эпоксидных смол с использованным пластификатором (композиции № 1-8); тройное сочетание смол с запредельными количествами .пластифика тора (композиции № 9-12);использованное сочетание смол в соотношении, находящемся за пределами,заявленных количеств, и пластификатор в опти мальном количестве (композиции № 13

5 и 14);

Из табл. 3 видно, что использованный пластификатор в сочетании с двойными смесями эпоксидных смол не дает желаемого положительного эффекта,

0 в том числе увеличения адгезионной прочности; уменьшение или увеличение количества пластификатора в композиции не дает улучшения всего комп лекса свойств. При увеличении коли5 чества пластификатора в композиции более 8 вес. ч. снижается адгезионная прочность, прочносогь при изгибе и огнестойкость композиции; варьированне содержанием эпокситриброманилиновой {УП-645) и диановой тетра- бромированной смол в запредельной области значительно снижает прочность при изгибе и ударную вязкость композиции.

Таким образом, введение в композицию диановой тетрабромированной эпоксидной смолы (УП-631) и исполь-. зование в качестве пластификатора в новом количественном сочетании привело к получению нового эффекта увеличению прочности при изгибе, ударной вязкости и адгезионной прочности.

В изобретении в качестве отвердителей, кроме моноцианэтилдиэтилентриамина (УП-ОбЗЗМ), могут быть использованы такие аминные отвердители, как полиэтиленполиамин (ПЭПА), дицианэтнлдиэтилентриамин (УП-0633), смесевые бинарные отвердители типа метафенилендиамин:дицианэтилдиэтилентриамин (МФДА:ЗТ1-0633)-и метафенилендиакшнгмоноцианзтилдиэтилентриамин(МФДА:УП-0633М) в различных соотно)шениях и другие.

Свойства композиции, отвержденной указанными отвердителями, приведены в табл. 4. С помощью этих отвердителей можно в широких пределах регулировать технологические свойства композиции (жизнеспособность, экзотермический эффект, вязкость и др.).

В табл. 5 и 6 приведены составы и свойства контрольных композиций, разбитых на 3 группы: 1 - известное сочетание смол (по прототипу),исполв зованный отвердитель и пластификатор; П - использованное сочетание смол, известный пластификатор и отвердитель; Ш - использованное сочетание смол, использованный пластификатор и известный аминный отвердитель.

Анализ полученных данных показывает, что только использованное сочетание известных эпоксидных смол с известными пластификатором и отвер дителем позволяет заметно повысить адгезионную прочность, прочность при изгибе и ударную вязкость.

JLjLJLJLJlJLjS.J.

САМОЗАТУХАЮЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включакяцая эпоксидную диановую смолу, эпокситрибррманилиновую смолу, пластификатор и аминный : отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повьшения адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости, она содержит в качестве пластификатора похгаоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабро1адиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Эпоксидная диановая . ,7-42,7 Эпокситрибррманилиног вая смола . ) 17,4-23,5 Тетрабромдиановая эпоксидная смола 17,4-23,5 Полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина 3,3-6j4 Аминный отвердитель 11,1-16,3.

Разрушанщее напряжение , МПа при

изгибе t05 125-130

113

110

сжатии

Таблица2

80-90

115

115 120 107

110

растяжении

Относительное удлинение при растяжении, %

Водопоглощение, %

Ударная вязкость,

кДж/м

Адгезионная Щ)очность при равномерном отрыве, МПа

Теплостойкость по Мартенсу, С

81 80

Тангенс угла диэлетричеспотерь

при 1000 Гц () 0,012 0,012

ДиэлектрическаА проницаемость при 1000 Гц (

Удельное объемное электрическое сопротивление , Ом см при

Продопжение табл.2

52

50

56 56

6,0 6,4 6,0 3-3,5 0,11 0,11 0,096 0,11-0,1

20

19

17

10-12

78

81

80

83

0,01Т 0,012 0,018 0,06

2,55 2,50 2,4 4,0

9,8 9,8 8,8 0,85

ш

ю о

А

00

г

ю

м

м ОС

00

in

с

ОС

ОС

t

VO

fk

fl NO

f)

NO

о «n

о

in

СЧ

fO

ооооооо «по

(SIC4 cost

о

о

о

о

ш

о

о

1Г1

4

м

«ъ

ъ

«

«h

м

о

ео

о

со .

о

о

о

in oo

о

о

in ON

ш о

in о

ш 00

in

ON

ON

ON

о

CO Эо

Ччsj S|

k

А

«

мА

ъ

«

so

Г

r CO

r

гr.

o

in

CO

ON

NO

NO

CO

in es

in

in «Ч

о

о

CM

M

fo

ON

CO

о f

o

- - - Свойства композиции оптимального состава

/ЭД-20 50 вес. ч., УП-645 25 вес. ч., УП-631 25 вес. ч., пластификатор 6 вес. ч./, отвержденной различными аминными отвердителями.

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 12

Дицианэтилдиэтилентриамин (УП-0633) 30

Бинарный (смесевой) отвердитель нетафенилендиамин: моноцианэтилдиэтилентриамин (МФДАгУП-ОбЗЗМ) при соотношении, вес. % 20:80 16,0

50:50 14,0

Смесь МФДА:УП-0633 20:80 26,0

50:50 21,0

ТаблицаА

16,0

16,5 21,0 23,0

13

1113392 Таблицаб