СТАБИЛИЗИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ПОЛИМЕРИЗАЦИОННОСПОСОБНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ГЛИКОЛЕВЫХ ДИЭФИРОВ АКРИЛОВЫХ КИСЛОТ Советский патент 1995 года по МПК C08K5/53 

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к составам для обработки различных металлов, включающих металлы, с целью их герметизации, склеивания и т.д.

Полимеризационноспособные композиции, применяемые для обработки металлсодержащих изделий, включают бифункциональный мономер (различные гликолевые диэфиры акриловых кислот), инициатор полимеризации, ускоритель отверждения, ингибитор и другие вспомогательные компоненты. Наиболее эффективным и технологичным является метод обработки изделий путем их погружения в композицию. Одним из основных требований к пропиточным композициям является длительная работоспособность в процессе эксплуатации при многократном погружении в них изделий, включающих металл.

Полимеризационноспособные композиции холодного отверждения на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот (анаэробные композиции) очень чувствительны к наличию металлов и их соединений, особенно металлов переменной валентности (Cu, Fe и др.), которые даже в следовых количествах (10^-4%) приводят к преждевременной полимеризации. Полимеризационноспособные композиции на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот горячего отверждения (без ускорителей отверждения) менее чувствительны к металлам. Такие композиции можно использовать для многократной обработки изделий путем погружения, но время их жизнеспособности невелико (не более месяца).

Для нивелирования отрицательного влияния металлов на жизнеспособность композиций вводят различные добавки, а именно краунэфиры, дикарбоновые кислоты, например щавелевую кислоту.

Наиболее эффективны добавки класса комплексонов, особенно этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) прототип.

Однако Трилон Б лишь несколько увеличивает жизнеспособность композиций при хранении и эксплуатации в присутствии металлов. При длительной эксплуатации возможна преждевременная полимеризация композиции непосредственно в пропитывающей емкости. Кроме того, в процессе эксплуатации снижается полимеризационная активность композиции. В результате уменьшается глубина ее отверждения и ухудшается стабильность свойств композиции в отвержденном состоянии. Это в свою очередь отрицательно влияет на эффективность герметизации, склеивания и т.д.

Целью изобретения является повышение жизнеспособности ингибированных полимеризационноспособных композиций на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот в присутствии металлов.

Указанная цель достигается применением известного вещества бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты в качестве стабилизирующей добавки.

Бис-(оксиметил)фосфиновая кислота имеет формулу
(HOCH₂)₂P
Найдено, P 24,77; C 18,96; H 5,01.

C₂H₇O₄Pn
Вычислено, P 24,58; C 19,04; H 5,55.

Кислотное число, мг КОН/г: найдено 447,0, вычислено 445,1.

Эффективность действия добавки бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты оценивали по изменению жизнеспособности композиций при длительном пребывании в них металла (меди). О жизнеспособности композиций судили по времени до начала гелеобразования при температуре 90 ± 0,1^оС и (или) по времени до начала полимеризации при комнатной температуре.

Для проведения сравнительных испытаний была выбрана полимеризационноспособная композиция на основе диметакрилового эфира триэтиленгликоля ПК-80 ТУ 6-02-5-88 с наибольшей жизнеспособностью из серийно изготавливаемых композиций. Установлено, что добавка бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты к ПК-80 позволяет стабилизировать ее жизнеспособность. При хранении композиции ПК-80 с добавкой бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты в количестве 0,0025 мас. в присутствии меди через 1 мес время до начала гелеобразования композиции при 90^оС сохраняется на первоначальном уровне (6 мин). Аналогичные испытания композиции ПК-80 с добавкой Трилона Б в количестве 0,0025 мас. показали, что в присутствии меди время до начала гелеобразования композиции при 90^оС снижается с 6 до 3,5 мин. При длительном хранении композиции в отсутствии меди бис-(оксиметил)фосфиновая кислота, как и Трилон Б, не оказывает влияния на жизнеспособность композиции.

Экспериментально установлено, что оптимальное количество добавки бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты составляет 0,001-0,1% от массы композиции.

С использованием метода ИК-спектроскопии установлено, что добавка бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты стабилизирует свойства композиции в отвержденном состоянии при ее эксплуатации в присутствии металлов. В частности стабилизируется глубина отверждения композиции. О глубине отверждения судили по изменению интенсивности поглощения двойной связи в области 1635 см^-1.

Установлено, что добавка бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты позволяет увеличить жизнеспособность и других композиций, например анаэробной композиции Анатерм-1. Результаты, полученные на типичных представителях полимеризационноспособных композиций на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот при введении в них бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты, позволяют распространить их на весь класс композиций.

П р и м е р 1. К 1 кг композиции ПК-80 добавляют 0,3 г бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты и перемешивают в течение 0,5 ч. Состав композиции ПК-80, мас.ч.

Диметакрилат
триэтиленгликоля
или его смесь с
октилметакрилатом (соотношение 4:1) 100,0
4,4-Азо-бис-
(4,4-2циан)-пен тановая кислота 0,1-0,2 Гидрохинон 0,01-0,03
П р и м е р 2. К 1 кг композиции Анатерм-1 добавляют 0,6 г бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты и перемешивают в течение 0,5 ч. Состав композиции Анатерм-1, мас.ч.

Диметакрилат
триэтиленгликоля
или его смесь с
диметакрилатами
диэтиленгликоля и
этиленгликоля (соотношение 4:2:1) 100,0 Гидроперекись кумола 0,1-0,3 N, N-диметил-о- толуидин 0,03-0,1 о-Бензолсульфимид 0,03-0,1 Гидрохинон или бензохинон 0,02-0,04

Использование: в химии полимеров в качестве составов для обработки различных изделий, включающих металлы, с целью их герметизации и склеивания. Сущность изобретения: применение известного вещества - бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты - в качестве стабилизирующей добавки к полимеризационноспособным композициям на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот позволяет повысить их работоспособность из-за повышения стабильности свойств в присутствии металлов.

Применение бис-(оксиметил)фосфиновой кислоты в качестве добавки, стабилизирующей жизнеспособность ингибированных полимеризационноспособных композиций на основе гликолевых диэфиров акриловых кислот.