Электроизоляционный компаунд Советский патент 1985 года по МПК C08L63/02 

Изобретение относится к отвержда емым композициям на основе эпоксидных диановых смол. Композиции на основе эпоксидных ди новых смол имеют существенный недоста ток - сравнительно малую ударную проч ность. Для устранения этого недостатка эпоксидные диановые смолы моди фицируют различными мономерными и олигомерными веществами, причем широкое применение находят олигомеры, с реакционноспособньпч1и функциональн ми группами. Известны композиции, включающие эпоксидную диановую смолу, ангидрид ный отвердитель и в качестве модификатора - полиэфир на основе этиле гликоля с концевыми карбоксильными группами, имеющий кислотное число 25 мг КОН/Г l3. Однако введение этого полиэфира вызьгвает существенное снижение теплостойкости отвержденной композиции Так, добавка 10 мае.ч. полиэфира на 100мае.ч. смолы ЭД-16 {отвердитель малеиновый ангидрид) приводит к сни жению теплостойкости по Мартенсу со 110 до 90 С, а 20 мае.ч. полиэфира снижают теплостойкость до 70 С. При этом ударопрочность композиции оста ется сравнительно невысокой - ударная вязкость порядка 12 кДж/м. Известен компаунд, включающий эпоксидную смолу 3 ангидрид ди- или поликарбоновой кислоты как отвердитель и сложный полиэфир молекулярной массы 1100-8000, полученный на основе димеризованных жирных кислот растительных масел и имеющий концевые карбоксильные группы; количеств полиэфира составляет 0,02-0,4 моль на 1 эпоксидный эквивалент смолы 2 . Ударная вязкость этих материалов достигает 17-23 кДж/м,однако они имеют повышенное водопоглощение до -5% (за 1 сутки при ), что огр ничивает их использование. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является электроизоляционный компаунд, содержащий 1525 мае,ч. полиэтиленгликольадипинат с концевыми карбоксильными группами на 100 мае.ч. эпоксидной диановой смолы, отверждаемой метилтетрагидрофталевым ангидридом (эпоксидньй пропиточный компаунд ЭПК-ЗУ, Применение указанного полиэфира позволяет повысить ударную вязкость отвержденной эпоксидной дианорой смолы на 20-30% (до 15-17 кДж/м) при сохранении высокой влагостойкости и хороших диэлектрических показателей 3. Однако такое повьшение ударной прочности является во многих случаях недостаточным, что ограничивает использование извеетной композиции. Целью изобретения являетея повышение ударной прочноети композиции при еохранении физико-механичееких и диэлектрических характеристик. Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель - ангидрид дикарбоновой кислоты и насьвденный полиэфир с концевыми карбоксильными группами, в качестве насьпценного полиэфира с концевыми карбоксильными группами содержит окисленный полиэтиленовый воск, имеющий кислотное число 50-150 мг КОН/Г при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Эпокеидная диановая смола . 100 Отвердитель - ангидрид дикарбоновой кие- , ; лоты50-74 Окисленный полиэтиленовый воек е киелотным числом 50-150 мг КОН/г 10-20 Окисленньй полиэтиленовый воек представляет собой продукт жидкофаз-ного окисления низкомолекулярного полиэтилена (молекулярная масса 8003000) озоном, кислородом или кислородсодержащими газами (обычно - воздухом) и содержит карбоксильные и сложноэфирные группы 4. Окисленные воски находят применение в производстве эмульсий для обработки тканей в текстильной промьшленноети, в бытовой химии, в производетве полирующих еоставов.. Окисленный воск, имеющий кислотное число 50 мг КОН/Г и более|Хорошо совмещается с эпоксидными диановы:-; ми смолами, причем в процессе отверждения композиции не происходит расслоения. При балее низком кислотном числе . воск выделяется при отверждении в отдельную фазу и не пригоден для модификации смол. В том случае. 3 когда кислотное число окисленного воска превышает -150 мг КОН/г, ударн прочность смол понижается. Эффективное количество окисленного полиэтиленового воска в композиции составляет 10-20 мае.ч. на 100 мае.ч. эпоксидной смолы: при со держании его менее 10 мае.ч. заметного повьшения ударной прочности не наблюдается, при увеличении коли чества воска более 20 мае.ч. на 100 мае.ч. смолы существенно снижается теплостойкость продукта отверж дения . В качестве эпоксидных диановых смол могут быть использованы емолы марок ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-10 по ГОСТ 10587-76. В качестве отвердите лей - ангидридов дикарбоновых кислот - могут применяться ангидриды малеиновой, фталевой, метилтетрагид рофталевой и других кислот при стех ометрическом соотношении смолы и отвердителя. Примеры 1-27. Композиции готовят путем смешения предварительно нагретой до 120 С эпоксидной смолы с распыленным окисленным вос.ком, имеющим температуру 130с. Пос ле гомогенизации смеси вводят расче ное количество расплавленного ангид рида (температура расплава 130°С)и перемешивают композицию в течение 15 мин, затем вьщерживают в вакууме (остаточное давление 10 мм рт.ст.) при 30 мин,после чего заливают в стальные формы, покрытые антиадгезионной смазкой - кремнийоргани ческим вазелином КВ-3. Отверждение производят при 150°С в течение 24 ч. 07 . 4 Испытание образцов, осуществляют по следующим стандартам: Теплостойкость по Мартенсу ГОСТ 21341-75 Ударная вязкость - ГОСТ 4647-80 Прочность при изгибеГОСТ 4648-71 Бодопоглощение ГОСТ 4650-80 Удельное объемное элteктpичecкoe сопротивление ( fv) ) тангенс угла диэлектрических потерь (tg of) и диэлектрическая проницаемость (е) 6433.1-3-7 Для сравнения в качестве контрольных примеров используют известные композиции, содержащие олигоэтиленгликольадипинат молекулярной массы 2000 с кислотным числом 55 мг КОН/Г, а также композиции, содержаш е запредельные значения содержания окисленного полиэтиленового вое ка. Рецептуры композиций и результаты их испытаний представлены в табл.1-3. Из представленных данных видно, что предлагаемые композиции имеют в 2-2,5 раза большую ударную прочность, чем известная композиция. При этом они имеют-также более высокие тепло- и влагостойкость, прочность при изгибе. Улучшение перечисленных показателей определяет увеличение срока службы изделий при использовании предлагаемой композиции.

s t;

Ю

о

ON

t

гл

и-1

Ю О

о о

ft

о

со -

f

СП

CM

«ч

ч

#ч

г t

CMr

-CM

CS

CMrvj

о о

о

о о

чО

00

ЗЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЬЙ КОМПАУНД, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель - ангидрид диS Ч iJ ;; карбоновой кислоты и насьпденный полиэфир с концевыми карбоксильными группами, отличающийся тем, что, с целью повьшения ударной прочности продукта отверждения при сохранении физико-механических и диэлектрических характеристик, он содержит в качестве насыщенного полиэфира окисленньлй полиэтиленовый воск с кислотным числом 50-150 мг КОН/г при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Эпоксидная диановая смола100 Отвердитель - ангид « рид дикарбоновой кислоты . 50-74 Окисленный полиэтиленовый воск с кислотным числом 50150 мг КОН/Г10-20

-ст in

-о -

ft3

4U-t

nо

оa

00

1Л см

Сч|

сС

Ю го

СП

щ о о - (N -

s

3 PQ

о и

н n

С5

о

я

(U

х о о

о

cq

00 го

in

чft

мriм

-CM

го со

- CO

м

Оч

.

t о

CTi

см

-CM -

r-

-. rO

го

о

u-1

см

Cvl

1 ж л

X

л t; о о.

§

о, н к

н

X

о

о ;

n -

п см о

t О

м

о

см

го

ел

ОЧ

см

г-Ч

см

см