Способ получения отвержденных полиэфиров Советский патент 1976 года по МПК C08F289/00 

Пзобретенне относится к технологии переработ1 н полпмерпы.х материалов и может бьгп, иснол зоваио для иолучепия высокопрочных егск.юпластнков па оеиове неиасынюнных полиэфирных смол малеинатакрилатного iHiia, н)и е яемых в су;1о:троите.1ьпо11. хим1П1ескоп и других отраслях промып лепиостн.

При эксплуатащп крупногабаритных 1 зделиГ1 ;13 стек;1оп,1астика па же;1ез}1одорожном транспорте и судостроении в ряде случаев 13оипп аег необходимость ремонта их па открытом 1 о:-;;.ухе при ноп;1 кенн)1х температурах. Для этого нужны новые отверждаюнию CNiecii, так как обычно применяемые пн1;пнпрующие системы малоэффективны для от1 срждення и()лнэфн)ных смол нрн температуре пиже 18°С.

Известно, что отверждение полиэфирных емол при нопнженных температурах проводят в присутствии трехкомпопептных систем. Например, игн),1ьзованне дпметилан;гпп1а в системах гндропе1).) ; умо;1а (гннериз) и пафтенгп обаЛ)Га. 1ерекпсь ме гплэти,ткетона и на(Ьтена|- кобальта, перекись ипклогексанопа и 1-афтепа1 коба,:И)Та нрн;и)дпт к резкому со1(рапкНП1о зромсНи геле()бр;;з;:вапия и обесисчизает огверж.Кппе при температурах О-20( 1 и 2. Однако иснользование многокомиопе1гг)плх систем вызывает дополнптель1п 1с техно, огическпе затруднения. В част1;осги. трхдно дспултьс; р;1вномср1им;) расир.еде.теиия всех комп( в peaKunonnoii смесп, узеличизается время 1 одгпто;5ки связуюп его для )питкГ| apNMipyioniero материала. Кроме тог(|, огверждегше при сопровождается наличием на иоверхиост пзлелня остаточного (м-,|ипа вс,1сдствпе 1П1гнбир01 ания кислородох воздлха.

Известен сиособ получсппя отвержденпых ::()лиэф:1ров со сп1иваюпи м агентом при температуре (YY - 5 до 20С в прнсутствпп ncjieKir Hor) ницпатора (гпд|)опсрекиеп изонроми,1бснз; та ), ускор1гге,1я (нафто11ата коба,) и соус чОрителя, причем в качестве соускоригеля пспользу:()т cBiinuoiMiiii г,ет в колпчест;5е 5-40 ,, от веса полиэфир};о11 смолы 131.

Одн.ако c i;;uo;5b ii г.тет в нолпзлфирноп смоле не растворяется, и введение его в ко,1 5чествах 5-40% увеличивает вязкость связуюн1его и затрудняет njionnrKy ap ;n iy;onu:x матеp;ia,i()} ирп нзгсловлепии стек,1оп,1ас гикоз. c cii6eH; o при нпзк1:х телшера гурах. Кроме того, СЗ П1ПОВЫ 1 ГЛСГ. бо,11ЛПу;0 И,ТОТНОСГ1)

. 9.5 г cNrM сравнени-о с no.iuaiiiipiion смолой (1.17-1,18 г/схг) оседл ег, что п 1нво;1пт к псравномерности состава CB5iзуюп1сго п. затр дн5;ет его мехапическ чо нерераб:). Л нредел1)НО допусгимая Konueirrрация свинцового глета в воздухе составляет 0,01 мг/м, что осложняет санитарно-гигиенические условия труда при изготовлении стеклонластиков.

С целью улучшения технологических свойств связующего и санитарно-гигиеничеcKiix условий труда при изготовлении стеклоил астиков по иредлагаемому сиособу в качестве ускорителя в ироцессе отверждения иолиэфиров исиользуют Е1афтенат кобальта или ацсти.тацетонат маргаица, а в качестве соускорите;1я - диэ1и;1а и1иоэтаиол.

Техио;югичсс1 ие свойства связуюп1,его улучиииотся за счет применения аминосиирта, которьп является жидкостью, хорошо совмещаюи1,ейся с иолиэфирной смолой. Предлагаемый слособ позволяет также улуч1иить санитарио-гпгпеиическпе условия переработки ненасыщепиых полиэфиров в изделия, так «ак предельно допустимая концентрация для аминосиирта (диэтиламииоэтаиол) 5 мг/м.

При таком способе в качестве соускорителя отверждения ири низких температурах приviensnoT амппосиирт в количестве до 3% от веса полпэфирпой смолы, что позво.тяет снизить вязкость связующего, повысить прочиостпые свойства стеклопластиков и исключ1ггь примспепие соед:-1неппй свинца.

Предлагаемый способ опробован в .табораторных условиях в ироцессе изг()то 5лепия с1е1:.топластиков методом контактного формования При температуре ol -5 до 18°С.

По предлагаемому способу отве)жда1от иол.иэфирные смолы малеииатакрилатпого типа. В приведенных ниже приме)ах используют бесстиро.тьиую иоЛИэфирмалеииатакрилатную смолу марки НПС-609-21М (раствор полиэтилен глико л ьм а леииатфта л ата в диметакрилате триэтиленгликоля ТГМ-3), которая njnpoKO используется для получения копструкциоа ных стеклопластиков.

Приме) 1. Стеклопластик параллельио схемы армирования изготовляют па основе стеклоткани марки АСТТ (б)--С2--О и связуюнего па осиове малотоксичной непасьпценной тюлиэфирной смолы малеинатак)илатного типа марки НПС-609-21М. Для отверждения связующего используют окислите;1ьпо-восста новительную систему, состоящую из гидроперекИси кумола (ГПК), нафтепата 1 обальта (ускоритель ПК-2), диэтиламииоэтаиола (I) пли систему, состоящую из ГП1, ацетп;1апетоната маргаипа и диэти.тампиоэтаиола (И).

В табл. 1 приводятся даииые о составе связуюи1его I и П. В этой же таблице для сравнения приводятся данные о составе овязуюHtero III, для отверждения которого исиользуют , Инпциирукмцую систему ГПК ПК-2, требуюи ую поддержаиия определеппо положительной температуры. Отверждонче связуjoni,ero н пзгото;.1еппе cTei-:;K)ii.iacT;iKa проводят Tipn температуре 0( методом к(Л1гак Ilroro форм() при соотношении с1,яз Ю1цего и стеклоткани 50 : 50%.

Таблица 1

Количество,

Связующее

Состав связующего вес. ч.

Смола полиэфирная .чарки

Н ПС-609-21Л1I

Гидроперекись ку.мола | Ускоритель НК-2i

Диэтиламиноэтанол

Сумела полиэфирная .марки

НПС-609-21 1 Гидроперекись кумола Ацетил ацетон ат марганца Диэтила.миноэтанол

Смола полиэфирная марки

НПС-(Ю9-21М Гидроперекись кумола Ускоритель НК-2

20 В табл. 2 приводятся данные о прочностных свойствах НОЛученных стеклопластиков.

Т а б .п 11 ц а 2 Предел прочности, кгс/с.м-, при

Стеклопластик не получен, так как сБя.зующее не отиердевается при 0°С.

Пример 2. К 100 вес. ч. малеииатакрплатной емолы (раетвор полиэтиленгликольмалеинатфталата в ТГМ-3) последовательно добавляют 5 вес. ч. гидроперекиси кумола, 6 вес. ч. ускорите.тя ПК-2 и 3 вес. ч. диэтплампноэтанола.

Па основе этого связуюгцего и стеклотка)1И марки ЛСТТ (б)-Со- -О методом контактного формования получают стеклопластик, от15ерждение которого проводят при 0°С. Время гелеобразоваипя 10 час. Твердость по Бриинелю литоГ

смолы, к г с/мм-14

Предел нрочности ири сжатии,

кгс/см-3150

Предел прочпоети прп изгибе,

кгс/см 4300

Предел прочности прп межс. сдвиге, КГС/СМ 320

П р п м е р 3. К 100 вее. ч. малеинатакрилати( с.молы последовательно добав.тяют 5 вес. ч. гидроперекиси кумола, 1 вее. ч. ацетиланетоната марганца и 1 вес. ч. диэтиламипоэтапола.

Па оспове эгого связуюп1его и стеклоткани марки ЛСТ1(б) -Са- О при ОС по.тучают стекл(;:лас: :;к c:i с;1еду1опи1мп характе;) а 111:

Предел :1)оч11остп при сжатии,

КГС/СМ 3050