Эпоксидная композиция Советский патент 1985 года по МПК C08L63/04 C09J3/16 

ел

4 Ю

СО

оо

Изобретение относится к композициям на основе эпоксиноволачных смол и ангидридных отвердителей, которые могут быть использованы в качестве

компонентов высокопрочных СВЯЗУЮ1191Х,

компаундов и клеев,

Эпоксиноволачные смолы позволяют получать полимеры, характеризующееся .более высокой теплостойкостью по сравнению с эпоксидиановьми L1J

Однако они характеризуются высокой вязкостью (30-90 Па-с при ) и температурой размягчения АО-бОС, что затрудняет их использование в качестве заливочных и пропиточных компаундов при температурах до 100°С

В этих случаях в композициях на основе эпоксиноволачных смол для снижения вязкости используют активные разбавители, например бутилглищедный и крезилглицидный эфиры и другие которые существенно снижают теплостойкость отвержденной композиции. Применение в качестве разбавителей жидких эпоксидных смол двуокиси бутадиена, бис-(2,3-эпоксициклопентилового) эфира приводит к увеличению теплостойкости, но при этом снижаютс физико-механические показатели отвержденных композиций L2J,

Известна композиция на основе сополимера диглицидилового эфира бисфенола А и диглицидилового эфира ,п оксибензойной кислоты (торговая марк смолы У-квик-ЮЗ) з.

Недостатком этих композиций является то, что процесс их отверждения протекает с высокой скоростью даже в условиях низких температур, что не всегда удобно при их переработке, Kpcwe того, фиэико-механические показатели отвержденной композиции на основе эпоксидной смолы У-квик-103 находятся на уровне свойств отвержденой композиции на основе эпоксидиановой смолы.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и .достигаемому результату является композиция, включающая эпоксиноволачную смолу марки УП-643 (продукт конденсации новолака с эпихлоргидрином), отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель отверждения - трис(диметиламинометнп)-фенол и, с целью снижешя вязкости, - диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,-эпоксициклогексана при следующем соотношении компонентов, мае.ч.;

Эпоксиноволачная смола 100

Диглицидиловый эфир

1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана 10-100

Отвердитель

(изо-МТГФА)96,2-213,3

Ускоритель отвержде- .

0 ния0,2-0,7

Данная композиция имеет высокую теплостойкость fAj.

Недостатком известной композиции являются невысокие физико-механичес5кие показатели (растяжение, изгиб, относительное удлинение), что свойственно материалам с использованием циклоалифатических эпоксидных смол. Цель изобретения - улучшение фи0зико-механических характеристик и относительного удлинения при сохранении теплостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что эпоксидная композиция, включаю5щая эпоксиноволачную смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид и ускоритель отверждения трис-(диметиламинометил)-фенол, содержит в качестве эпоксиноволачкой

0 смолы продукт конденсации новолачной фенолформальдегидной смолы, п-оксибензойной кислоты и эпихлоргидрина при массовом соотношении 100:(20-50): (700-800) при следующем соотношении

5 комп он енто в, мае,ч.:

Эпоксиноволачная смола 100 Отвердитель 90,8-97,1 Ускоритель отверждения0,2-0,7

0 Модифицированная Эпоксиноволачная (ТУ-6-05-241-372-83) смола характеризуется следующими показателями: содержание эпоксидных групп не менее 23%, хлора омьщяекого не более

5 2%, летучих веществ не более t%, ; динамическая вязкость при 50°С не более 30 Па-с,

Методика получения модифицирован0ной эпоксиноволачной смолы и композиций на ее основе приведена в примерах 1-8.

П р и м е р 1. В реактор загружают, мае,ч,: новолачная фенолформаль5дегидная смола 100 (марка СФ-0121)1 л-оксибензойная кислота 20j хлористый калий 2,3; вода-, эпихлоргидрин 800, . Реакционную смесь нагревают при этой температуре до отсутствия кислотного числа. Затем при в реактор подают в течение 3 ч 205 мае.ч 46%-ногр водного раствора щелочи. По мере отгона эпихлоргидрина, его отделяют от воды и возвращают в реактор. После подачи всего количества щелочи отгоняют избыточный эпихлоргидрин при в вакууме. Содержимое реактора растворяют в толуоле, промывают водой и при отгоняют толуол. Получают 170 мае.ч эпоксидной смолы с эпоксидньм числом 23,6% и вязкостью 22,1 Па.с при Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают, мае.ч,: новолачная смола 100, п-оксибензойная кислота 30, эпихлоргидрин 700, 46%-ный водный раствор щелочи 210. Получают 173 мае.ч. эпоксидной смолы с эпоксидным числом 24,2% и вязкост 19,5 при . Пример З.В условиях примера 1 в реактор загружак т, мае.ч.: новолачная смола 100; п-океибензойная кислота 40; эпихлоргидрин 800; 46%-ный водный раствор щелочи 215. Получают 180 мае.ч. эпоксидной смолы е эпокеидным числом 24,9% и вязкост 16,5 Па-е при 50С. Пример 4. В уеловиях примера 1 в реактор загружают, мае.ч.: новолачная смола 100, п-океибензой ная киелота 50, эпихлоргидрин 700, 46%-ный водный раетвор щелочи 220. Получают 185 мае.ч. эпоксидной емол с эпоксидным числом 25,2% и вязкостью 13,2 при 50С. Пример 5.100 мае.ч. эпокеил ной емолы (по примеру 1) подогреваю до , добавляют 90,8 мае.ч. изометилтетрагидрофталевого ангидрида и 0,7 мае.ч. ускорителя УП-606/2 трис(диметиламинометил)-фенола, тща ельно перемеип{вают и заливают в предварительно нагретые до ЮОС формы и отверждают по еледующему режиму: - 3 ч, 120°С - 2 ч, 140С 2 ч, 160°С - 2 ч, - 6 ч. Пример 6.В уеловиях примера 5 к 100 мас.ч. эпокеидной емолы (по приеру 2) прибавляют 92,6 мае.ч. изоМТГФА и 0,2 мае.ч.ускорителя УП-606/2. При м-ер 7. В уеловиях примера 5 к 100 мае.ч. эпокеидной емолы (по примеру 3) прибавляют 96,5 мас.ч. изо-МТГФА и 0,7 мас.ч. ускорителя УП-606/2. Пример 8. В уеловиях примера 5 к 100 мас.ч. эпокеидной емолы (по примеру 4) прибавляют 97,1 мас.ч. изо-МТГФА и 0,7 ускорителя УП-606/2. Результаты физико-механичееких иепытаний эпоксиполимеров приведены в табл. 1. Свойства эпокеиполимеров и етеклоплаетиков предлагаемой и известных композиций приведены в табл. 2. Сравнение свойств эпокеиполимеров и етеклоплаетиков на оенове предлагаемой композиции и извеетных показывает, что применение предлагаемой композиции позволяет получить полимеры, обладающие прочноетью при изгибе в 1,4 раза выше, при растяжении в 1,48 раз выше. Относительное удлинение в 2,4 раза выше известной комбинации. При этомтеплоетойкоеть полимеров на оенове предлагаемой композиции еохраняется нд том же уровне. Предлагаемая эпоксидная композиция может быть иецользована в электротехничеекой промьишенности для создания литой изоляции электродвигателей, высокопрочных етеклоплаетиков, клеев, компаундов, работающих при выеоких температурах. Таблица 1

ЭПОКСВДНАЯ КОШОЗИи}1Я, включающая эпоксиноволачную смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевын ангидрид и ускоритель отверждения трис(диметиламинометил)-фенол, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения физико-механических характеристик и относительного удлинения при сохранении теплостойкости, в качестве эпоксиноволачной смолы она содержит продукт конденсации новолачной фенолформальдегидной смолы, г -оксибензойной кислоты и эпихлоргидрина при массовом соотношении 100:

136

147-149

5,4-6,2

Разрушающее напряжение, МПа при;изгибе

растяжении

Относительное удлинение,%,

при разрыве

Разрушающее напряжение (стеклопластик) при

Таблица 2

103-108

73-100 35,4-38,4

54-74

1,2-2,4

0,3-0,8