СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ Советский патент 1969 года по МПК C08L63/02 C08K3/24 

Изобретение относится к области отверждения эпоксидных смол и компаундов веществами, придающими им негорючесть и повышенные термические свойства.

Известны способы отверждения эпоксидных смол, например, хлорангидридами алкилфосфиновых кислот.

Для расширения ассортимента отвердителей, придающих эпоксидным полимерам самозатухающие свойства, предлагается приме11ять 1,3-изопренфосфиповую кислоту.

Это соединение получают гидролизом дихлорангидрид-1,3-изопренфосфиповой кислоты, оно представляет собой жидкий светло-желтый продукт с т. кип. 103°С/2 льн рт. ст.

Для отверждения применяют эпоксидные смолы с мол. в. 400-3500, весовое соотношение эпоксидной смолы и отвердителя колеблется от 1 : 9 до 9 : 1 (лучше 8:2). Совмещение эпоксидных смол с отвердителем происходит при комнатной температуре. Лчизпеспособность смол с введенным отвердителем составляет при 20°С от 30 до 120 мин в зависимости от количества введенного отвердителя, его строения и типа эпоксидной смолы. Отверждение эпоксидных смол фосфиновыми кислотами, содержащими сопряженные двойные связи у атома фосфора, происходит без нагревания .при 20°С до 40-50% конверсии. Повышение температуры отверждения приводит к

снижению продолжительности отверждения. Время отверждения в зависимости от перечисленных факторов колеблется от 90 мин до 10 час в интервале температур 70-180°С

(лучше 120-140°С).

В композиции можно вводить различные пластификаторы (дибутилфталат и др.) модификаторы, алифатические эпоксидные смолы марок ДЭБ, ТЭГ, ДЭГ-У и др. и различные

наполнители.

Отвержденные комнаунды представляют собой твердые неплавкне светло-желтые материалы, не растворяющиеся в органических растворителях, стойкие к воздействию щелочей

и кислот.

В зависимости от количества введенного отвердителя композиции затухают через 2-6 сек после вынесения из пламени, выдерживают длительное нагревание при 250-ЗОО С

(более 50 час).

Предлагаемый способ отверждения эпокспдных емол 1,3-диеновыми фосфиновыми кислотами позволяет расширить ассортимент фосфорсодержащих отвердителей для эпоксидных

смол, а указанные композиции могут быть использованы в качестве клеев, лаков с пониженным содержанием растворптелей, заливочных компаундов, связующих для етеклопластиков и так далее, обладающих повышениыколетучих компонентов, способных самозатухать при вынесе из пламени.

Пример 1. 30 вес. ч. отвердителя 1,3-изопренфосфиновой кислоты вводят в 70 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-6 при комнатной температуре, тщательно перемешивая массу. Полученную композицию отверждают в течение 1 час при 130°С. Поеле отверждепия получают светло-желтый твердый продукт, содержащий 99% нерастворимой части (определяют при экстракции ацетоном в аппарате Сокслета в течение 10 час), Отвержденный материал затухает после выноса из пламени открытого огня через 3-4 сек.

П р и м е р 2. 80 вес. ч. ЭД-6 и 20 вес. ч. дибутилфталата смещ-ивают с 20 вес. ч. отвердителя 1,3-изо1пренфосф|иновой кислоты при комнатной температуре. Композицию отверждают при 130°С в течение 1 час при 160°С- 1 час. Получают твердый, светло-желтый, не растворимый в органических растворителях продукт. Степень отверждения, найденная экстракцией ацетоном в аппарате Сокслета в течение 10 час, составляет 90-95о/о. Отвержденная смола самозатухает лри вьшосе из пламени через 3-4 сек.

Пример 3. 20 вес. ч. отвердителя 1,3-изопренфосфиновой кж;лоты смешивают при комнатной температуре с 80 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-5. В полученную смесь добавляют 100 вес. ч. кварцевой муки, и все переме.шивают. Компаунд отверждают при 140°С в течение 2 час. Получают твердый, не растворимый в органических растворителях продукт. Количество нерастворимой части, определяемое экстракцией в ацетоне в течение 10 час, составляет 99%. Отвержденный компаупд плохо загорается и самозатухает при выносе из пламени через 1-О, сек.

Пример 4. 60 вес. ч. эпоксидной смолы

ЭД-6 смешивают с 20 вес. ч. алифатической эпоксидной смолы ДЭГ-1 при комнатной температуре, для уменьшения исходной вязкости. В полученную композицию при комнатной температуре добавляют 20 вес. ч. отвердителя

1,3-изопренфосфиновой кислоты, смесь тщательно перемешивают и добавляют 150 вес. ч. кварцевой муки. Полученный компаунд отверждают при 140°С в течение 2 час. Получают твердый, нерастворимый продукт. Количество

нерастворимой части составляет 99%. Отвержденный компаунд плохо загорается и мгновенно .самозатухает при выносе из пламени.

Предмет изобретения

Способ отверждения эпоксидных смол фосфиновыми кислотами, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента отвердителей, придающих эпоксидным полимерам самозатухающие свойства, применяют 1,3-изопренфосфиновую кислоту.