Эпоксидная композиция Советский патент 1976 года по МПК C08L63/06 

(54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к полимерным материалам, а именно - к эпоксидным композициям, используемым при создании армиро ваш-ibix пластиков и заливочных компаундов повышенной прочности.

Известны композиции, содержащие эпоксидную смолу и в качестве отвердигеля смесь полифенола с полиами1}ом. Известны . композиции аа основе диглищадиловых эфиров гексагидрофталевых кислот, отверж даемые ароматическими пояиаминами. Известные композиции характеризуются недоотаточно высокой прочностью при сжатии и растяжении, а также сравнительно низкой водостойкостью. С11.

Цель изобретения - повысить прочность композиции при сжатии и растяжении, а также улучшить ее .водостойкость.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается использованием в композиции в качестве смоляной части диглицидиловых эфиров 3,4-эпоксигексагидрофталевых кислот, взятых в количестве 62,0-68,8 вес.ч,, а в качестве отвердителя - смеси полифенола (8,3-9,6 вес.ч.) с ароматическим диамином (21,,i вес.ч.). При этом значительное уве/шчение прочности отвержден- ного полимера достигается при указанном содержании ингредиентов в кo:vшoзиции, т.е. когда ароматический амин вводят в расчете на 2/3 содержащихся в смоле эпоксидных групп, а попифе.кол - в расчете на 1/3.

Пример 1 . Синтез дягл1Щ1щило Бого эфира 3,4-эцoкcигeкca;.iapclфтaлeвoй

кислоты. К раствору 282 г (1 моль) ди- глицидилоЕОГо эфира тетрагид1хх{)т-алевой кислоты (эг;о.ксилкое число 28,6%) в 800 мл бензола прибаыяк т 15 г ацетата натрия, и, перемешивая, при 25--40 С в 1 час дозируют 20О г 46л:г-ной надуксусной киоло1Ъ1. nocvie трохчасовсй выдержки при этой температуре органический слой отделяют, промывают несколько раз щелочью, а затем водой. После об аботки обьпшым способом патучают 235 (79% от теоретического) диглициднловог эфира 3,4-эпоксигексагадрофтечевой кислоты с эпоксидным числом 38,2Vo (вычислено 42,9%).

П р и е р Л , Пол чен11е диглицидилового эфира 3,4 эгюксимет1 лгексагидрофталевой кислоты. В условиях, аналогичных пр меру 1, на 296 г (1 моль) диглицидилово го эфира метилгетрагидрофталевой кислоты (эпоксидное число 25,8%) получают 256 г (82% от теоретического) диглицидилового эфира 3,4-эпоксиметилгексагидрофталевой кислоты с эпоксидным числом 32,8% (вычислено 41,О%). Пример З.В стеклянную емкость, снабженную механической мешалкой, обогре ваемую на водяной бане, или в реактор из нержавеющей стали с обогревом и мешалкой при 60°С загружают 64 вес.ч. диглицидилового эфира метил-3,4-эпоксигексагидрофталевой кислоты с эпоксидным чиолом 32,8% и при перемешивании прибавляют 27 вес.ч. 3,3 -дихлор 4,4-диаминодифенилметана (.диамет Х). Композицию пе ремешиваюг до образования гомогенного раствора,после чего вносят 9 вес.ч. резорцина и продолжаюч перемешивание до полного растворения последнего. Приготовленную композицию заливают в разъемные металлические формы, покрытые антиадгезионной смазкой и нагретые до тем пературы 110°С. Отверждение проводят в термошкафу по следующему температурному режиму: 110°С 1О час; 160°С 10 час. Пример 4. В условиях примера 3 готовят композицию на основе диглициди- лового эфира 3,4-эпоксигексагкдрофталевой кислоты, Соотношен иекомпонентов: 62 вес.ч смолы с эпоксидным числом 38,2%;29,7 ве Диамет X; 8,3 вес.ч. резорцина. Режим отверждения: 100°С 3 час; 150 С 10 час Пример 5.в условиях примера 3 готовят композицию следующего -состава диглицидиловый эфир метил-3,4-эпоксигексагидрофталевой кислоты (с эпоксидным числом 32,8%) 62,3 вес.ч; эвтектическая смесь 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана с 3,3 -дихлор-4,4 Диаминогрифе; нилметана в соотношении 1:1 (Диамин ЗО4 29 вес.ч.; резорцин 8,7 вес.ч. Отверждени проводят в термошкафу по следующему тем пературному режиму: 1ОО°С 5 час, 150°С 10 час. Пример 6. Состав композиции аналогичен 5, только вместо резо цшш берут 8,7 вес.ч. гидрохинона. Отверк дают композ,ицию по следующему режиму: 110°С 10 час; 160°С 10 час. Пример 7. 68,8 всс.ч. диглицидилового эфира метил-3,4-эпоксигексагидрофталевой кислоты с эпоксидным числом 32,8% нагревают до 100°С, прибавляют при перемешивании 21,6 вес.ч. 3,3 -диаминодифенилсульфона и после его растворения добавляют 9,6 вес.ч. резорцина. Образцы готовят и отверждают в условиях примера 3. Пример 8 . Состав композиции, а также условия приготовления и отверждения аналогичны примеру 7, только вместо 3,3-диаминодифенилсульфона используют 4,4 -диамкнодифенилсульфон в том же соотношении,о Для оценки эффективности предложенной композиции были приготовлены композиции, отличающиеся от нее по составу либо типом эпоксидной смолы, когда вместо ди- глицвдиловых эфиров 3,4-311 оксifге1ссагидро- фталевых кислот использовали днг;)ииидиловый эфир метилт-етрагидрсфталевой кислоты, T.Gj эпоксидную смолу, близкого состава, но не содержащую эпоксигруппы у циклоалифати- 4eckoro заместителя (примеры 9 и 10) либо исключением по;шфенола из состава отвердителя (примеры 11 и 12). , Пример 9. В условиях примера 3. готовят и отверж, .зт композицию следузощего состава: диглидидиловый эфир метилтетрагидрофгалевой кислоты (с эпоксидным числом 24,6) 64,2 вес.ч., диамет X 26,8 вес.ч., резорцин 9 вес.ч. Пример 10. В условиях примера 5 готовят и отверждают композицию следующего состава: диглиц1шилоБЫй эфир метилтетрагидрофталевой кислоты (с эпоксидным числом 24,6) 65,5 вес.ч., диамин 304 25,3 вес.ч., резорцин 9,2 вес.ч. Пример 11. В условиях примера 3 готовят и отверждают композицию следующего состава: диглицидиловый эфир метил- -3 4-эпоксигексагидрофталевой кислоты (с эпоксидным числом 32,8) 66,4 вес.ч., диамет . X 33,4 вес.ч. Пример 12 , В усяовиях примера 5 готовят и отверждают композицию следующего состава: диглищщиловый эфир метил-3,4-эпоксигексагидрофгалевой кислоты (с эпоксидным числом 32,8) 63,6 вес.ч., диамин 304 36,4 вес.ч. В табл. 1 приведены физико у|еханичес кие свойства композиций, получе}1ных в примерах, в табл. 2 охарактеризовала водостойкость ряда указанных композиций.

Иэмеление прочности эпоксидных композиций после 6-часовой выдержки в кипящей воде

:

1100 880 1О60 1030 91О при растшкении после выдержки 1030 865 1015 в 1зоде

Сохранение проч9498ности, %

Как видно из таблиц, высокие значения прочности при растяжении и сжатии, а также аовышенная водостойкость композиции обеспечиваются тачько при составе ингреди- ентов в соответствии с изобретением. При этом наиболее BbicoKSjviH свойствами обладают композиции, приготовленные ио примерам 3 и 5.

Формула изобретения

Эпоксидная композиция на основе диглишздиловых эфиров двухосновных карбоновых КИСЛ01- и отвердителя, содержащего ар-оматический диамин, отличающаяся

Таблица 2

650

90О

5-1 7

96 9797

80

96

тем, что, с целью новышения прочности композиции при сжатии и растяжении, а также улучшения ее водостойкости, в качестве эпоксидной смолы берут диглицидиловые эфиры 3,4-эпоксигексагидрофталевых кислот, а в качестве отвердителя - смесь аро матического диамина с полифенолом при следующем соотношении ингредиентов (ввес.ч,) Эпоксидная смола62,0-68,8

Ароматический

диамин21,6-29,7

Полифенол8,3 9,6

Источники иифорг.ации, принятые во внимание при о- -;спертизе:

1 Патент США № 3312636, кл. 260-2, 1967. 990 885 875