Полимерная композиция Советский патент 1974 года по МПК C08G30/14 C08G45/00 

1

Изобретение относится к области переработки пластмасс и касается получения отвержденных эпоксидных композиций.

Известна композиция, содержащая эпоксидную смолу и отвердитель - продукт взаимодействия анилина с формальдегидом.

Известная композиция имеет недостаточно высокие физико-механические характеристики.

Целью изобретения является получение отвержденной эпоксидной композиции с хорошими физико-механическими свойствами, обладающей лучшей технологичностью и меньшей токсичностью.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве отвердителя применяют продукт взаимодействия ароматического амина, такого как анилин, о-анизидин или бензиламин, с гексаметилентетрамином (ГМТА) при мольном соотношении 1:0,1-0,3.

Наличие в молекуле этого продукта между ароматическими ядрами более длинного алифатического звена, содержащего реакционноспособные группы -NH-, обуславливает сочетание высокой эластичности и хороших прочностных свойств эпоксиполимеров, отвержденных им.

Кроме того, используя в качестве отвердителя жидкие продукты конденсации ароматического амина с ГМТА, можно получать эпоксидные композиции, хранящиеся длительное

время при комнатной температуре и быстро отверждающиеся при повыщенных температурах.

Пример 1. Соотношение исходных компонентов 1 :0,15М.

В трехгорлую колбу, снабженную термометром, обратным холодильником и мешалкой, загружают 47 г анилина, затем при перемешивании прикапывают 2,25 г концентрированной соляной кислрты. Исключают обогрев и небольшими порциями постепенно добавляют 10,5 г ГМТА в виде 20% раствора в воде. Реакционную смесь доводят до кипения и выдерживают при кипении 2 ч. После этого смолу отделяют от надсмольной воды и подвергают ее вакуумированию при температуре 80- 120° С и остаточном давлении 30 мм рт. ст. Полученную смолу выливают из колбы и охлаждают. Внешний вид продукта - твердая, хрупкая, прозрачная смола коричневого цвета. Температура размягчения 70-80° С. Выход-- 60% в пересчете на анилин.

Пример 2. Соотношение исходных компонентов 1 :0,ЗМ.

Конденсацию анилина и ГМТА проводят, как указано в примере 1, но с более высоким соотношением анилин : ГМТА (на 47 г ани.тина загружают 21 г ГМТА). Выход - 60%. Температура размягчения смолы 80-90°С. Пример 3. Соотношение исходных компонентов 1 :0,1 моль. 71 г о-анмзиднна растворяют в 45 мл пропилового спирта, 8,1 г ГМТА растворяют в 22 мл воды. Приготовленные растворы сливают в 3-горлую колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой, термометром. При непрерывном перемешивании к реакционной смеси добавляют 11 мл концентрированной соляной кислоты. Реакционную смесь подогревают до кипения (90° С), выдерживают при этой температуре в течение 1 ч, затем вводят еше 2 мл концентрированной соляной кислоты, кипятят еще 1 ч. Образовавшуюся смолу отделяют от надсмольной воды, вакуумируют при температуре 100-120° С и остаточном давлении 30 мм рт. ст. Полученный продукт - низковязкая прозрачная смола желтого цвета. Выход 56 г (80% в пересчете на о-анизидии). Пример 4. Соотношение исходных компонентов 1 : 0,3 моль. Конденсацию нроводят, как указано в примере 3, но при более высоком соотношении о-анизидин: ГМТА: на 31 г о-анизидина берут 10,5 г ГМТА. Полученный продукт - прозрачная твердая смола коричневого цвета. Выход 33 г (80% в пересчете на о-аиизидин). Температура размягчения 50- 60° С. П р н м е р 5. 40 г смолы, полученной по примеру 1 (продукт А), измельчают в ступке до размеров частнц 2-3 мм. К 60 г смолы ЭЛ-5 (э. ч.20,5), нагретой до температуры 70- 80°С, добавляют при перемешивании подготовленный продукт А. После тщательного перемешивания полученную композицию заливают в формы и отверждают по режиму: 100°С -5 ч и 150°С-12 ч. Пример 6. К 60 г смолы ЭЛ-5 (э. ч.20,5) при комнатной температуре добавляют 40 г смолы, полученной по примеру 3 (продукт Б). Композицию тщательно перемешивают, заливают в формы и отверждают по режиму: 100°С -5 ч; 140°С -6 ч и 180°С--6 ч. Пример 7. 65 г эпоксидной смолы УП-610 (триглицидилового эфира-амииофенола, 3. ч. 30) при небольшом подогреве (30-40°С) совмещают с 35 г смолы, полученной по примеру 3 (продукт Б). Полученную композицию после тщательного перемешивания заливают в формы. Отверледают по режиму: 120°С-10 ч, 140°С 10 ч. Пример 8. К 65 г смолы УП-610 (э. ч. 37), нагретой предварительно до 70-80°С, добавляют 35 г смолы, полученной по примеру 4 (продукт В), в виде кусочков размером 2-3 мм. Композицию тщательно перемешивают и заливают в формы. Отверждают по режиму: 120°С-10ч, 140°С-10ч. Пример 9. 70 г смолы УП-637 (диглицидиловый эфир резорцина, э. ч.35) совмещают при незначительном подогреве (30-40°С) с 30 г смолы, полученной по примеру 3 (продукт Б). Композицию после тщательного перемешивания заливают в формы и отверждают по режиму: 100°С -6 ч, 150°С-12 ч. Пример 10. В трехгорлую колбу, снабженную термометром, обратным холодильником и мешалкой, загружают 107 г (1 моль) бензиламина. Затем при перемешивании прикапывают 0,5 г концентрированной соляной кислоты. Включают обогрев и небольшими порциями добавляют 28 г 2 ГМТА в виде 20%-ного раствора в воде. Реакционную смесь доводят до кипения и выдерживают при кипении 3,5 ч. После этого отделяют надсмольную воду, а смолу вакуумируют при 100-120°С и остаточном давлении 30 мм рт. ст. Пример 11. К 65 г смолы УП-610 (э. ч. 37), нагретой до 50-60°С, добавляют 35 г смолы, полученной по примеру 10. Композицию тщательно перемешивают и заливают в формы. Отверждают по режиму: 120°С - 8 ч, 160°С-10ч. Свойства эпоксиполимеров, полученных по примерам 5-9, в сравнении с известными композициями приведены в таблице. 5 Композиции пригодны для использования в качестве компаундов, клеев, связующих для стеклопластиков, применяемых в машино- и приборостроении, строительной технике и судостроении. , Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Полимерная композиция, содержащая эпоксидную смолу и отвердитель, отличающа6я с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств, улучшения технологичности и уменьшения токсичности композиции, в качестве отвердителя применен продукт взанмодействия ароматического амина с гексаметилентетрамином при их молярном соотноше „, j . ,з в количестве 25-35 вес. % на 65-75 вес. % эпоксидной смолы,