Огнестойкая эпоксидная композиция Советский патент 1991 года по МПК C08G59/32 

Изобретение относится к огнестойким композициям на основе хлорсодержащей эпоксидной смолы, модифицированной фосфорсодержащими антипиренами, которые предназначаются для получения трудногорючих покрытий, а также для использования в качестве связующих для стеклопластиков.

Целью изобретения является повышение огнестойкости.

Получение эпоксидных фосфорсодержащих олигомеров.

а). Получение фосфорсодержащих фе- нсльных олигомеров.

1. 216 г (2 моль) п-крезола, 250,5 г (1 моль) бензилтри(оксиметил)фосфоний хлорида (БТОМФХ), 300 мл толуола и 300 мл о-ксилола нагревают при перемешивании в токе инертного газа при 125°С в течение 8 ч. Реакционную смесь промывают горячей водой, растворитель и воду удаляют в вакууме при нагревании (60°/5 мм рт.ст.). Выделено 349 г (99,7%) олигомера.

2. 216 г п-крезола, 266 г метилтри(окси- метил)фосфоний йодида и 500 мл толуола нагревают при перемешивании в токе инертного газа при 120°С в течение 8 ч. Реакционную смесь промывают горячей водой, удаляют воду и растворитель в вакууме при нагревании (50°/6 мм рт.ст.). Выделено 270 г (97,8%) олигомера.

о о о

4

Os

00

3. 412 г (2 моль) октилфенола, 250,5 г БТОМФХ, 300 мм толуола и 300 мл о-ксило- ла нагревают при перемешивании в токе инертного газа при 125°С в течение 6, 7 ч, Реакционную смесь промывают горячей во- дои, растворитель удаляют в вакууме при нагревании (60°/5 мм рт.ст.). Выделено 570 г(99%)олигомера.

б) Получение фосфорсодержащих эпоксидных олигомеров (ФЭО).

35,2 г продукта кондесации БТОМФХ с п-крезолом либо 27,6 г продукта конденсации метилтри(оксиметил)фосфоний йодида с п-крезолом, либо 57,6 г продукта конденсации БТОМФХ с октилфенолом растворя- ют в 55,0 г эпихлогидрина и 20 мл изопропилового спирта. К полученному раствору при перемешивании в течение 1,5 ч прибавляют 10,0 г едкого натра так, чтобы температура реакционной смеси не превы- шала 70°С. По окончании дозирования реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при 70°С. Контроль за ходом реакции йедут по рН среды до рН 8. Отделяют осадок хлористого натрия и удаляют растворитель в вакууме. Выделено 45,9 г (98,9%) эпоксидного олигомера ФЭО-1, 37,95 г (97,8%) ФЭО-2, 67,6 г(98,2%) ФЭО-3. Характеристики фосфорсодержащих эпоксидных олигомеров приведены в табл.1.

П р и м е р 1. 43,5 мас.% клорсодержа- щей эпоксидной смолы (марка ЭХД) смешивают с 10,0 мас.% эпоксидированного продукта конденсации бензил(триоксиме- тил)фосфоний хлорида с п-крезолом, до- бавляют 46,5 мас.% изометилтетрагидроф- талевого ангидрида и отверждают при 120°С в течение 3 ч, а затем при 140°С в течение 4 ч.

Пример ы2иЗ. Аналогично примеру 1, но с другим соотношением компонентов. Примеры4и5 (контрольные). П р-и м е р 6. 43,1 мас.% хлорсодержа- щей эпоксидной смолы ЭХД смешивают с 10,0 мас.% эпоксидированного продукта конденсации метил(триоксиметил)фосфо- ний йодида с п-крезолом, добавляют 46,9 мас.% изометилтетрагидрофталевого ангидрида-и отверждают при 120°С в течение 3 ч, затем при 140°С - в течение 4 ч.

Примеры7и8. Аналогично примеру 6, но с другим соотношением компонентов.

ПримерыЭиЮ (контрольные).

Пример11.43,5мае.% хлорсодержа- щей эпоксидной смолы ЭХД смешивают с 10 мас.% эпоксидированного продукта конденсации бензил(триоксиметил)фосфоний хлорида с октилфенолом, добавляют 46,5 мас.% изометилтетрагидрофталевого ангидрида и отверждают при 120°С в течение 3 ч, затем при 140°С - в течение 4 ч.

П р и м е р ы 12 и 13. Аналогично примеру 11, но с другим соотношением компонентов.

Примеры 14 и 15 (контрольные).

П р и м е р 16 (контрольный без фосфорсодержащего эпоксидного олигомера).

Состав и свойства эпоксидных композиций приведены в табл.2. Сравнительные свойства приведены в табл.3 и 4.

Формула изобретения Огнестойкая эпоксидная композиция, включающая тетраглицидиловый эфир 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана, фосфорсодержащий олигомер и отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения огнестойкости, в качестве фосфорсодержащего олигомера она содержит эпоксидированный продукт конденсации бензил(триоксиметил)фосфоний хлорида с п-крезолом либо с октилфенолом, либо ме- тил(триоксиметил)фосфоний йодида с п-крезолом с вязкостью 1260-1540 сП, мол.м. 670-990, содержанием фосфора 3,8-5,0% эпоксидных групп 9,96-19,27%, а в качестве отвердителя - изометилтетрагидрофтале- вый ангидрид при следующем соотношении компонентов композиции,,мас.%: Тетраглицидиловый эфир 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана37,0-43,5 Фосфорсодержащий олигомер10,0-20,0 Изометилтетрагидро- фталевый ангидрид43,0-46.5

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к огнестойким композициям на основе хлорсодержащей эпоксидной смолы, модифицированной фосфорсодержащими антипиренами, которые предназначены для получения трудногорючих покрытий, а также для использования в качестве связующих для стеклопластиков. Изобретение позволяет повысить кислородный индекс эпоксидных композиций до 52,6%, температурный индекс до 330°С при сохранении высоких прочностных свойств (пределы прочности при сжатии и растяжении составляют 132,4 - 148 и 96,5 - 115,2 МПа). Эти результаты достигаются использованием в композиции на основе тетраглицидинового эфира 3,3¹ - дихлор - 4,4¹ - диаминодифенилметана (ЭХД) (36,21 - 43,5 мас.%) и изометилтетрагидрофталевого ангидрида (43,0 - 46,9 мас.%) фосфорсодержащего эпоксидного олигомера (10 - 20 мас.%) - эпоксидированного продукта конденсации бензил (триоксиметил) фосфоний хлорида с п-крезолом, либо метил (триоксиметил)фосфоний йодида с п-крезолом, либо бензил (триоксиметил)фосфоний хлорида с октилфенолом с вязкостью 1260 - 1540 способ, мол. м. 670 - 990, содержанием фосфора 3,8 - 5,0%, эпоксидных групп 9,96 - 19,27%. 4 табл.

- Функциональность олигомера.

Таблица 3

Сравнительные данные по огнестойкости. Композиции на основе ЭД-20 и изометилтетра- гидрофталевого ангидрида

- Стехиометрические соотношения. - Авт. св. № 777043.

Таблица i Композиции на основе ЭД-20 и полиэтиленполиамина

Ј- Стехиометрические соотношения, - Авт. св. IF 777043с