1
Изобретение относится к области получения термореактивных композиций на базе эпоксидных смол.
Известна эпоксидная композиция, содержащая низкомолекулярную эпоксидную диановую смолу и в качестве отвердителя продукт взаимодействия малеинового ангидрида (МА) с алкенил-ароматическим соединением (ААС), например стиролом. Отвердитель является бисаддуктом МА и стирола (2 мол. МА+ + 1 мол. стирола), который получают взаимодействием исходных продуктов в бензоле в присутствии ингибитора полимеризации - пикриновой кислоты.
Однако получение этого отвердителя связано с рядом технологических трудностей, а использование его в качестве отвердителя требует одновременного применения катализатора, например бензилдиметиламина, и осуществляется при 100-180°С в течение 24-33 час. Кроме того, отвержденная отливка обладает механическим постоянством формы до 232°С.
Цель изобретения - упрощение технологии отверждения композиции и улучшение термомеханических свойств готового полимера.
Для этого в предлагаемой термореактивной композиции в качестве отвердителя используют сополимер МА и ААС молекулярного веса 1000-200000 с числом ангидридных групп в
молекуле не менее трех при соотнощении сополимера и смолы, равном 5-95 : 95-5. В качестве такого сополимера могут быть использованы сополимеры МА с алкенилароматическим углеводородом - стиролом, винилтолуолом, а-метилстиролом, аллилтолуолом, аллилнафталином, 1-фенилбутеном-2- или алкенилфенолом-винилфенолом, изопропенилфенолом, аллилфенолом, бутенилфенолом.
Сополимер алкенилароматического соединения и малеинового ангидрида (мольное соотношение 1 : 1 -1,5) получают сополимеризацией указанных мономеров в блоке или в растворе с применением 0,05-2% свободнорадикальных инициаторов, например органических перекисей (перекиси грег-бутила, гидроперекиси кумола), динитрила азодиизомасляной кислоты и т. д. Эпоксидную смолу и полимер берут в соотношении 5-95 :95-5.
Композицию готовят следующим образом.
Смешивают сополимер с раствором эпоксидной смолы в низших кетонах, например в ацетоне, после чего растворитель удаляют, а смесь сополимера и эпоксидной смолы нагревают в массе или на подложке при 30-250°С в течение 0,5-350 мин. Получают сшитый продукт практически не содержащий растворимой части и имеющий следующие характеристики:
Адгезия к металлу (на
сдвиг), кгс/см 200-250
Твердость, кг/мм по Бринеллю ЯБ6,6
по Роквеллу ЯЕ13
Теплостойкость по Вика, °С 70-80
Механическое постоянство при нагревании и нагрузке 200 г цилиндрического образцаНе деформируется дот. разл
Начало термической деструкции в глубоком вакууме, °С290-300
Водопоглощение за 24 час,
%0,001-0,02.
Предлагаемые композиции могут быть использованы для получения армированных пластиков, например стеклопластиков, сухим способом, предусматривающимпропитку армирующего материала смесью эпоксидных смол и нелетучего (олигомерного или полимерного) отвердителя из их раствора, например, в ацетоне.
Показатели стеклопластиков, полученных на основе сополимеров и смолы следующие: Пределы прочности
на изгиб, кг/см23800-4416
Удельное поверхностное электрическое
сопротивление, ом 1,10-10 -1,97-10 Удельное объемное электрическое сопротивление, ом-см ,25-10 Угол диэлектрических потерь при частоте 10 гц0,0100.
Пример 1. Композицию, состоящую из 5 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и 95 вес. % сополимера малеинового ангидрида и стирола с мол. весом 200 тыс. отверждают при 150°С в течение 1 час.
Характеристики отвержденной композиции следующие:
Предел прочности, кг/см при статическом изгибе1180
при сжатии1300
Удельная ударная вязкость,
кг-см/см 15
Твердость по Бринеллю, кг/см 25 Теплостойкость по Мартенсу,°С 250. Пример 2. Композицию, состоящую из 95 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и 5 вес. % сополимера малеинового ангидрида со стиролом с молекулярным весом 150 тыс., отверждают при 160°С в течение 10 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики:
Предел прочности, кгс/см
при статическом изгибе1200
при сжатии1000
Твердость по Бринеллю, кг/см 20
Теплостойкость по Мартенсу, °С 160
Водопоглощение, %0,001.
Пример 3. Композицию, состоящую из 5 вес. ч. эпоксидной смолы (ЭД-5) и 25 вес. ч. аллилнафталина с мол. весом 3,5 тыс., отверждают при 150°С в течение I час. 5 Характеристики отвержденной композиции следующие:
Адгезия к металлу (на сдвиг),
кг/см 120 Твердость, кг/мм 89
Теплостойкость по Вика,°С185.
Пример 4. Композицию, состоящую из 95 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и 5 вес. % сополимера малеинового ангидрида с изопро15 пенилфенолом с мол. весом 1 тыс., отверждают при 160°С в течение 5 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики: Адгезия к металлу (на сдвиг),
кг/см 250
Твердость, кг/мм 3
Теплостойкость по Вика,°С175.
Пример 5. Композицию, состоящую из 66,6 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и 33,4 вес. % сополимера малеинового ангидрида и аллилбензола с мол. весом 4,5 тыс., отверждают при 130°С в течение 2 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики:
Q Стенень сшивки, %100 Адгезия к металлу (на сдвиг),
кгс/см 250 Твердость, кг/мм
по Бринеллю Яв7
r по Роквеллу Як13
Теплостойкость по Вика,°С87
Водопоглощение за 24 час, %0,002.
Пример 6. Композицию, состоящую из
66,6 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и
0 33,3 вес. % сополимера а-метилстирола с малеиновым ангидридом с мол. весом 15 тыс.,
отверждают при 150°С в течение 1 час.
Характеристики отвержденной композиции следующие: 5Степень сщивки отвержденного
продукта, %87
Адгезия к металлу (на сдвиг),
кгс/см 220-225
Твердость по Бринеллю, кг/мм 6 0Теплостойкость по Вика, °С 82
Водопоглощение за 24 час., % 0,002. Пример 7. Композицию, состоящую из 86 вес. % эпоксидной смолы (ЭД-6) и 14 вес. % сополимера бутенилтолуола с малеино5 вым ангидридом с мол. весом 1,5 тыс., отверждают при 140°С в течение 3 час.
Характеристики отвержденной композиции следующие:
Степень сшивки отвержденного 0продука, %86
Адгезия к металлу (на сдвиг),
КГС/СМ2230-240
Твердость по Бринеллю, кг/мм 6 Теплостойкость по Вика, °С 80 Водопоглощение за 24 час., % 0,006. 5 Предмет изобретения 1. Термореактивная эпоксидная композиция, содержащая низкомолекулярную эпоксидную диановую смолу и отвердитель - продукт взаимодействия малеинового ангидрида с алкенилароматическим соединением, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии отверждения композиции и улучщения качества готового полимера, в качестве отвердителя применен сополимер малеинового ангидрида с алкенилароматическим соединением молекулярного веса 1000-200000 с числом ангидридных групп в молекуле не менее трех 6 при соотношении сополимера и смолы, равном 5-95:95-5. 2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя применен сополимер малеинового ангидрида с алкенилароматическим углеводородом - стиролом, винилтолуолом, а-метилстиролом, аллилтолуолом, аллилнафталином, 1-фенилбутеном-2. 3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя применен сополимер малеинового ангидрида с алкенилфенолом-винилфенолом, изопропенилфенолом, аллилфенолом, бутенилфенолом.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2006 |
|
RU2315789C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПАСЫЩЕННЫХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХПОЛИЭФИРОВ | 1971 |
|
SU294840A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИФУРАНОВЫХ СМОЛ | 1966 |
|
SU188002A1 |
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ(ЦТСП'ПШ-.'П^У--i^'""'--'. = ,-! I •-it = l"V Sl-.'-tr,'.! li., .'<БИБЛИОТЕКА | 1971 |
|
SU306146A1 |
Эпоксидная композиция | 1974 |
|
SU495335A1 |
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ | 1969 |
|
SU243828A1 |
Клей | 1978 |
|
SU763431A1 |
СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ КОМПАУНДОВ | 1966 |
|
SU183378A1 |
ЭПОКСИДНЫЙ КОМПАУНД | 1973 |
|
SU374355A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ ЭПОКСИДНЫХКОМПОЗИЦИЙ | 1965 |
|
SU176393A1 |
Авторы
Даты
1975-03-25—Публикация
1971-07-21—Подача