Отверждаемая потимерная композиция Советский патент 1975 года по МПК C08G45/08 

1

Изобретение относится к получению отверждаемых композиций, в частности композиций на основе эпоксидных и фенолформальдегидных олигомеров, которые могут быть использованы для получеиия термостойких полимерных материалов.

Известны отверждаемые композиции, содержащие эпоксидные олигомеры н фенолформальдегидные олигомеры резольного и новолачного типа, продукты, полученные при отверждении таких олигомеров, более термостабильны, чем эпоксидные полимеры, отвержденные аминами, ангидридами кислот и др. Однако термическая устойчивость, а также коксовое число их недостаточны.

Цель изобретения - повышение термостойкости и коксового числа эпоксифенолформальдегидных полимеров, получаемых при отверждении эпоксифенолформ альдегидных композиций.

Эта цель достигается применением при получении эпоксифеиолформальдегидных композиций карборансодержащего фенолфор.мальдегидного олигомера резольного типа (ФКФ), полученного взаимодействием двухатомного фенола, содержащего между оксифенильными ядрами о-карборановую группу 1,2-бис-(4-оксиф|енил)-карборана, и формальдегида.

Отверждение но предлагаемому способу проводят в условиях обычных для эпоксид2

иых и фенолфор.мальдешдных олигомеров. Соотношение исходных олигомеров: на 100 вес. ч. эпоксидного олигомера 5-95 вес. ч. отвердителя - фенолформальдегидного олигомера. В качестве эпоксидного олигомера целесообразно использовать эпоксиолигомер на основе 1,1, З-три-(оксифенил)-пропана или на основе 1,2-бис-(4-оксифенил)-карбор;и1а. Температура отверждения изменяется по ступенчатому режиму с подъемом до 200-250 С. Получаемые предлагаемым способом термостойкие эпоксидные полимеры можно использовать в качестве связующего для композиционных материалов.

Пример 1. 5,0 г смолы ЭТФ - продукт взаимоде11ствия 1,1 3-три-(оксифенил)-П|ропаиа и эпихлоргидрина - смешивают с 1,5 г резольного фенолформальдегидного олигомера- продукт взаимодействия 1,2-бис-(4-оксифенил)-карборана и формальдегида - и проводят отверждение этой композиции при следующем те.мпературном режиме: Температура, °С120 .150 200 220

Вред1я, 10 2

Температура начала разложения полученного отвержденного продукта на воздухе по данным динамического термогравиметрического анализа (ТГА) при скорости подъема температуры 5 град/мин около 260° С, выход

коксового остатка при прогреве до 600° С составляет 60%, потеря в весе при нагревании в вакууме при 350° С в течение 3 ч составляет 15%. Поглощение кислорода при нагревании его при 200° С за 3 ч составляет 35 ыл Ог на J г полимера (окисление проводит при давлении кислорода 300 ым рт. ст.).

Пример 2. 5,0 г эпоксидного карборансодержащего олигомера (ЭК) - продукт взаимодействия 1,2-бис-(4-оксифенил)-карборана и эпихлоргидрина - смешинают с 1,25 г карборансодержащего резольного фенолформальдегидного олигомера. Режим отверждения аналогичен описанному в примере 1.

Те.мпература начала разложения полученного отвержденного продукта на воздухе по данным ТГУ около 300° С; выход коксового остатка при нагревании до 600°С составляет 94%. Потеря в весе при нагревании в вакууме при 350° С в течение 3 ч 13%. Поглощение кислорода при нагревании его при 200° С за 3 ч составляет 35 мл Оа на 1 г полимера.

При м е р 3. 5,0 г эпоксидного карборансодержащего олигомера смещивают с 2,5 г карборансодержащего резольного фенолформальдегидного олигомера. Режим отверждения аналогичен описанному в примере 1.

Температура начала разложения получепного отвержденного продукта на воздухе по данным ТГА около 300°С; выход коксового о-статка при нагревании до 600° С составляет 96%. Потеря в весе при нагревании в вакууме при 350° С в течение 3 ч 8%. Поглощение кислорода при нагревании при 200°С за 3 ч составляет 10 мл О2 на 1 г полимера.

Пример 4. 95 г ЭТФ смешивают с 5 г ФКФ и отверждают по режиму: Температура, °С100 160 200 250

Время, ч2121

Температура начала разложения полученного отвержденного продукта на воздухе около 200° С; выход коксового остатка при нагревании до 600° С составляет 70%. При отверждении ЭТФ обычными смолами коксовый остаток в этих условиях составляет 20%.

Пример 5 (для сравнения). Смешивают 5,0 г ЭТФ с 1,5 г анилинофенолформальдегидпой смолы (СФ-34ОА) и отверждают при следующем температурном режиме:

°С

Время, ч

1пература, 80 3 2 100 120

5 5 И) 4 4 140 160 180 200

Температура начала разложения полученного отвержденного продукта на воздухе по данным ТГА около 200° С; выход коксового остатка при на1ревани-и до 600° С составляет 20%.

Потеря в весе при нагревании в вакууме при 350° С в течение 3 ч 45%. Поглощение кислорода при нагревании при 200°С за 3 ч составляет 75 .мл Ог на 1 г полимера.

Пример 6 (для сравнения). 95 г ЭТФ смешивают с 5 г аяилинофенолформальдегидной смолы и отверждают по следующему режиму:

Температура, С100 160 200 250

Время, ч1121

ТеМ|Пература начала разложения полученного отвержденного продукта на воздухе по данным ТГА около 200° С; выход коксово1о остатка при нагревании до 600°С составляет 20%.

П р е д м е т и з о б р е т е н и я

1. Отверждаемая полимерная композиция, содержащая эпоксидный олигомер и фенолформальдегидный олигомер резольного типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости -отвержденных полимеров, использован карборансодержащий феиолформальдегидный олигомер на основе

1,2-бис-(4-оК:Сифенил)-карборана и формальдегида и компоненты композиции взяты в следующем соотношении, вес. ч.: эпоксидный олигомер 100, фенолформальдегидный олигомер 5-95.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидного олигомера использована эпоксидная смола на основе 1,1, 3-три-(о.ксифеНИл)-пропана или на основе 1,2-бис-(4-оксифенил)-карборана.