Огнестойкая полиэфирная композиция Советский патент 1976 года по МПК C08L67/06 B32B27/18 

(54) ОГНЕСТОЙКАЯ ПОЛИЭФИРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к огнестойким полиэфирным связующим, предназначеннь1м для изготовления стеклопластиков механизированными методами (напылением протяжкой, вакуумной пропиткой и прессованием.) Механизированные методы переработки предъявляют определенные требования к технологическим свойствам йерерабатываемых связующих - пониженной вязкости, регулируемому времени желатинизации. При применении высоковязких связующих в процессе изготовления стеклопластика воз можно использование разбавителей, облегчающих переработку и не отражающихся су щественным образом на свойствах конечного продукта. Для снижения вязкости полиэфирных смол чаще всего используют легколетучие неактивные разбавители (аце тон, ксилол). Применение подобных разбавителей для высоковязких самозатухающих смол снижает их огнестойкость и физикомеханические показатели. Известна огнестойкая полиэфирная Koiv позиция для изготовления стеклопластиков механизированными методами, состояшаи из самозатухающего полиэфира, сшивающего агента, активного разбавителя, перекисного инициатора, ускорителя и катсшизатора, причем в качестве активного разбавителя используют фосфоноксиэтилметакрилат (ФЗМ) в количество 10-15 вес.ч. на 10О,вес.ч. ненасыщенной полиэфирной смолы. Однако использование этого активного разбавителя приводит к недостаточному снижению вязкости композиции, время же жизнеспособности композиции 3-4 часа. Цель изобретения - улучшение технологических свойств самозатухаюших овяз тощих при сохранении высоких физикомеханических свойств и огнестойкости полученных стеклопластиков. Поставленная -цель достигается тем, что в качестве самозатухающего полиэфира композиция содержит полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилат, в качестве сшивающего агента диметакрилат триэт1шленгликоля и в качестве активного разба вителя ди-2,2-2-трихлор-1-метакриловый

эфир этиле - или диэтнлегали-ксйш, Щ) следующем соотношении компонентов /в вес.ч.):

Полиэтиле нгл нк ольма;леинатфталатфосфакрилат, ЗО-35

Диметакрачат триэтии

лёш ликопя40-45

Дя- 2,2, а трихл рр-1-метакриловый:

эфир этилен- или

диэ1-иленглнксшя 1О-20

Перекисный иници:атор3,О-4,0

Ускоритель5,0-5,3

Катализатор1.0-3.,S.

В качестве активного разбавителя иопользуют низковязкие опагоэфиракрвдаты на основе хлорала, которые получают Бза имодействием хлораля, хаорангид зида ме такриловой кислоты и этилен- или диэтиленгликопя, с содержанием хлора до 40%. Олигозфары являются нелетучими спигомерами, способными к сополимеризации с олигоэфирмалеииатами и стиролом в iipi сутствии перекисных инициаторов при кол натной или повышенной температурах.

Введение данного компонента приводит к улучшению технологических характеристик самозатухающих связующих (в сраэнегаш с применяемым в качестве активного разбавителя ФЭМом). В частности, к значительному снижению вязкости: вязкость, измеренная по вискозиметру ВЗ-1, составляет-для композиции с ФЭМом 4045 сек, для композиции с шигоэфиракрилатом 22-28 сек. Увеличение жизнеспособности Композиции (индукш1онного периода полимеризации) с 3-4 час для композиции с ФЭМом до 7-iO час для композиции с олигоэфиракрилатом дает возможность удлинить период непрерывности работы механизированных установок без их сстановки и промывки пропиточных ванн.

Снижается экзотермический эффект в в процессе отверждения в условиях повышеиньис температур и увеличивается время достижения экзотермического максимума: Максимум экзотермы при

для композиции с ..

с ФЭМом14О-145

для композиции с опигоэфнракрилатом115-120

Время достижения максимума, мин:

для композиции с ФЭМоМ 15-16

для композиции с win- гоэфир шрилатом18-2О

Зто привело к созданию бонее мяа когО режима пслпимериаадии в усло1М1ях мехш1Н аированной переработки и папученшо 6aief качественных изделий и сделало возлюжным э(1фективное применение композиции для изготовления высококачествешп 1Х тавровых из стеклопластика на установке ЭМ-154Л. Отверждение стеклопластика осуществляется по методу ускоренной попгимеризаиии в обогреваемых фильерах установки, где особенно важны такие преимущества кo /moзицйи, как малая вяэкость, за счет чего достигается высокое качество пропитки, плавное протекание процесса отверждения, результатом чего является получение качественной поверхнести издедия с ненарушенной поверхностной структурой.

В качестве ускорителя используют ускоритель НК-2 - 16%-ный раствор нафтената Кобальта в стироле, а в качестве катализатора - металл оорганический комплеконый катализатор на основе соединений марганца - МОК-1,

Пример 1, 79,5 вес.ч. раствора, остоящего из 35 вес.ч. полиэтиленгликокольмалеинатфталатфосфакрилата и 44,5 вес.ч. иметакрилата триэтиленгликоля, смешивают-лри с 10 вес.ч. ди-2,2,2триютрр-1-метакрилового эфира этиле гликоля (ЭМА-ЭХГ).

Вязкость по ВЗ-1 при 20°С данной композиции 22 сек; вязкость смеси пояиэт енгликольмалеинатфталатфосфакрилата с йметакрилатом триэтиленгликоля без ЗМАЭХГ 65 сек.

Время желатинизааии композиции совес.ч.

ускорителя НК-2, 4 вес.ч. гидроперекиси кумола, 1,5 вес.ч. катализатора МОК-1 при 20-С. составляет 7 час. Твердость по Бринеллю отвержденной смолы 16,9 кг/мм .

Стеклопластик, изготовленный механизированным методом (вакуумная пропитка) на основе разработанной самозатухаюшей композиции и стеклоткани АСТТ/б/-С,-О, после отверждения в течение 3 суток при 2О°С и последующей термообработки при в течение 3 час имеет след юшие свойства: Прейел прочности при

Сжатгда32ООк1Усм

Предел прочности при стлтичоском иаглбе4вСЮк17см

Предел прочности при меж-.„

слойном сдвиге335 кг/cw Коэффициент возгораемости ,84 (материал относится к группе трудновоспламеняемых) . П р и м е р 2. 80 вес,ч. раствора, состоящего из 35 вес.ч. полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилата и 43 вес. диметилакрилата триэтиленгликоля, смешивают при 200с с 10 вес.ч. ди-2,2,2-трихлор-1-метакрилового эфира диэтиле гликоля (ЭМА-ЭХД). Вязкость по ВЗ-1 данной композиции 28 сек. Время желатинизации смолы с 5 вес,ч. ускорителя НК-2, 4 вес.ч. гидроперекиси кумола, IjO вес,ч. катализатора МОК-1 при . составляет 8 час, при 80°С 15 мин, Твердость по Бринеллю отвержденпого связующего 18 кг/мм . Стеклопластик, изготовленный на основе данного связующего механизированным методом (вакуумная нронитка), после термообработки при 80°С в течение часа неп средственно после изготовления и 3 час при 800С через трое суток имеет следующие свойства: Предел прочности2 3800 юг/см при сжатиии Продел прочности при стати юском |1редел I p ;-UIOfJTii при межс;1 osiаэ.i сдвиге Коэ1ффициеi-ii возго-ив емости ,95 (трудновоспламендемый материал ). Пример 3, 7О вес. ч, раствора, состоящего из 30 вес,ч. полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилата и40вес.ч диметакрилата триэтиле1-п ликоля, смешивают с 20 вес,ч, ЭМА-ЭХГ и 20 вес,ч. фенольных микросфер БВ-01. Вязкость данной композиции при 20°С на ротационном вискозиметре Вайсенберга 180 спз при отсутствии разбавителя ЗМА ЗХГ - 250 спз. Время желатинизадии связующего на основе данной смолы с 5,5 вес.ч, ускорителя НК-2, 3 вес,ч. гидроперекиси кумол 1,5 Бес,ч. катализатора МОК-1 при 2ООС 23 часа, при - 20 мин. Стеклопластик, изготовленный на основе данной композиции с легковесным заполнителем и стеклоткани АСТТ/бХ-С -О, имеет следующие свойства: Предел прочности 1300 кг/см при сжатиии Предел прочности при статическом 190О кг/см 1,3 г/см Объемный вес Коэффициент возгораемостиП р и м е р 4, 70 вес.ч. раствора, соящего из 30 вес.ч. полиэтиленгликоль- еинат4)талатфосфакрилата и 40,5вес. ч етакрилата триэтиленгликоля, смешивапри 2О°С с 20 вес.ч, олнгоэфира А-ЭХД. Вязкость по ESS-l получаемой компози-, 20 сек. Время желатинизации смолы, отвержмой инициирующей системой, состоящей 5,5 вес.ч, НК-2, 3 вес.ч. гидроперекикумола и 1,0 вес,ч. МОК-1, составляпри 200с - 10 час при 800С - ЗОмип. Твердость по Вринеллю отвержденного зующего 18,2 кг/мм . Стеклопластик, изготовленный на осноданного связующего и стеклоткани ТТ/б/-С2 -С термообработанный при °С в течение часа непосредственно посизготовления и через трое суток выдоржпри дополнительно термообрабоный 3 часа при 80-С, имеет следук свойства:Предел прочности 3800 кг/см при сжатии Предел прочности при статическом 4700 кг/см изгибе Предел прочности ,/. при межслойном сдвиге 352 кг/см Коэффициент возгораемости ,1 (трудно воспламеняемый материал). Предлагаемая композиция отличается рошей технологичностью при механизиванной переработке и имеет ряд преимуств перед используемыми, так как позляет не только перерабатывать материач применением рааличных средств механиции, более нрогрессивных по сравнению контактным методом изготовления стекпластиков, но и сохранить при этом выкую огнестойкость и прочност11ые харакристики стеклопластиков, что очень важпри использовании их в качестве конрукционных материалов.

Формула изобретения

Огнестойкая полиэфирная композиция ОЛЯ изготовления стеклопластиков механизированными методами, состоящая из самозатухающего полиэфира, сшивающего агента, активного разбавителя перекисного инициатора, ускорителя и катализатора, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологических свойств самозатухающих связующих при сохранении высоких физико-механических свойств и огнестойкости полученных стеклопластиков, в качестве самозатухающего полиэфира она содержит полиэтил енгликольмалеинатфталатфосфакрилат, в качестве сшивающего

агента диметакрилат триэтиленгликапя в качестве активного разбавителя ди-2-трихлор-1-метакриловый эфир эт-иде«или диэтиленгликОЛЯ, при следующем с ношении компонентов, ( в вес.ч.): Полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилат30-45

Диметакрилат триэтиленгликояя40-45

Ди-2,2,2-трихлор-1-метакриловый эфир этилен- или диэтиленгликопя10-20

Перекисный инициатор 3,,0 Ускоритель5,0- 5,5

Катализатор1,0-1,5.