Композиция для получения пенопласта Советский патент 1978 года по МПК C08J9/14 C08L63/02 

Изобретение относится к композициям : для получения пенопластов на основе эпоксидных смоп, используемых в различных отраслях техники в целях виброгашения, а именно в радиотехнике, автомобилестроении.

Известно, что эффективность вибропоглощающих материалов определяется их вязкоупругими свойства ми-коэффициентом : внутренних механических потерь и модулем потерь, равным произведению коэффициента на модуль упругости материала.

Максимальное поглощение механических колебаний наблюдается в переходной области из стеклообразного в высокоэластическое состояние.

Описаны различные способы, позволяю щие модифицировать полимеры так, чтобы переход в высокоэластичное состояние происходил в нужной области температур.

В частности цля эпоксидных олигомеров известно введение пластифицирующих добавон в композиции., что позволило получить компаунды с рядом ценных технических .свойств ij .

Использование пенопластов для целей вибропоглощения представляет интерес, так как позволяет увеличить эффективную жесткость полимера в конструкции (модуль потерь) за счет увеличения толщины слоя, без увеличения расхода полимера

Известны пенопласты, обладающие хорошими вибро- и шумопоглощающими свойствами при 0-7О С ЦЗ .

Однако эти пенопласты не являются заливочными. Детали из них необх димо вырезать из листов и затем приклеивать. Это осложняет их применение, а в ряде случаев делает использование таких пенопластов вообще невозможным ( например, для виброгашения объемн 1Х радиосхем).

Получение пеноэпоксндов, содержащих пластификаторы (по аналогии с монолитами, описанными в сопряжено с рядом недостатков. В частности иэ-за развитой поверхности пенопластов происходит ускоренное улетучивание пластификаторов, их выпотевание, что нежелательно.

Ближайшей по технической сущности к изобретению является композиция для получения пенопласта, включающая эпок сидную смолу, гидроксилсодержащий полиэфир низкомолекулярный полиол, вспе нивающий агент и катапизатор, В качестве гидроксилсодержащего полиэфира она содержит полиоксиалкиленгл коль с молекулярным весом 1000-2500 продукт реакции окиси пропилена и глицерина среднего молекулярного веса 2000-3500 или смеси этих веществ, имеющих вторичные гидроксильные группы, а Ё качестве низкомолекулярного полиола - низкомолекулярный триол (гли церин) . На основе этой композиции получают пенопла сты, имеющие максимальное значение коэффициента механических потерь в нужном интервале температур, од нако пенопласты слишком упруги, т.е. максимальное значение коэффициента потерь менее 0,3 при 0-70 С. Целью изобретения является улучшение вибропоглощающих свойств пеноплас Эта цель достигается тем, что комп зиция, включающая эпоксидную смолу, гидроксилсодержащий полиэфир, низкомо лекулярный полиол, вспенивающий агент и катализатор, в качестве гидрокси..содержащего полиэфира содержит полиэфи с молекулярными весом 1000-6500 и с концевыми первичными гидроксильными группами, а в качестве низкомолекулярного полиола - диол с молекулярным весом не более 250 при Следующем соотношении компонентов, вес.ч,: Эпоксидная смола27,0-55,0 Гидроксичсодержащий полиэфир29,0-39,0 Низкомолекулярный полиол1,5-0,5 Вспенивающий агент8,О-13,О Катализатор0,5-0,7 В композицию дополнительно может быть введен модификатор в количестве 13-32 вес. ч., что позволяет расширит температурный интервал эксплуатации. В качестве эпоксидной смолы могут быть применены смолы дианового ти В качестве полиэфира могут быть использованы продукты сополимеризации окиси этилена и окиси пропилена с молекулярным весом 2000-6500 с кон.цевыми первичны- и гидроксильными группами; продукты поликонденсацин диолов и дикислот с молекулярным весо 1000-3000 с концевыми первичными гидроксильпыми группами; смесь указанных выше продуктов. В качестве низкомолекулярного полиола могут быт- Езяты 1,4-бутандиол, этиленгликоль, диэтиленгликоль и другие диолы с концевыми первичными или вторичными гидроксильными группами. В качестве вспшивающего агента могут быть использованы фреон-11(трихлорфторметан), фреон-113, (1,2,2-арихлор, 1,2,2-трифторэтан), метиленхлорид и другие летучие органические жидкости.. В качестве катализатора могут быть использованы комплексы трехфтористого бора и другие кислоты Льюиса. В качестве модификатора могут быть использованы продукт , представляющий собой смесь фенилглицидилового эфира .с продуктом конденсации эпихлоргидрина с этриолом, и СКД-ГТР-А-полидиендиол. Композици;о готовят путем смешения в металлической емкости с мешалкой (1400 об/мин) эпоксидной смолы , полиэфира, вспенивающего агента, низкомолеку- лярного полиола и при необходимости модификатора в течение, например, 1,О-3,0 мин. Затем в реакционную массу при перемешивании вводят катализатор. Другой вариант приготовления компо-. зиции заключается в следующем. Эпоксидную смолу, полиэфир, вспенигающий агент и при необходимости модификатор перемешивают мешалкой в металлической емкости. Затем в эту массу добавляют при перемешивании предварительно приготовленную смесь низкомолекулярного полиола и катализатора. Приготовленную композицию тщательно перемешивают еще, например, 0,5-1,О мин и заливают в формы различной конструкции, где происходит вспент1вание и отверждение пенопласта. Вспенивание и отверждение протекают без внешнего подогрева и завершаются через 10-20 мин. Изделия из пенопласта извлекают из формы и испытывают по .стандархным методикам. Пенопласты, полученные по изобретению, имеют коэффициент механических потерь 0,4-0,56 при температуре эксплуатации 0-70 С. Физико-механические характеристики пенопласта позволяют отнести его к полуэластичным пеноматериалам. Пример. В металлический стакан емкостью 0,3 л загружают 55,0 вес.ч. эпоксидной смолы ЭД-16,31,7 вес.ч. Лапрола-5003 (сополимер окиси пропилена с окисью этилена, содержащий 10-12% по весу концевых оксиэтильных групп, средний мол. вес 4500-500О) и 9,4 вес.ч. фреона-113 и перемешивают 1,0 мин мешалкой (1400 об/мин) Предварительно в стеклянном стака чике взвешивают 3,4 вес.ч. 1,4-бутан диола и 0,5 вес.ч. комтекса трехфто ристого бора с тетрагицрофураном (В РдТГФ) и тщательно перемешивают. Затем приготовленную смесь добавляют при перемешивании в металлический стакан. Общее количество композиции 100 г. Реакционную массу перемешива ют еще 1,0 мин и выливают в-форму для вспенивания и отверждения. Полученный пенопласт имеет кажущ юся плотность ( Jf ) 0,65 г/см .макс мальное значение коэффициента механических потерь ( ) 0,40 при 65°С. Пример 2. В металлический стакан емкостью 0,3 л загружают 47 вес.ч. эпоксидной смолы ЭД-16, 37,8 вес. ч. полиэфира П-2200 (сложный п эфир на основе диэленгликоля, триметилолпропана и адипиновой кислоты, триол, средний мол,вес.(2200),9,5 вес фреона-11, 4, 2 вес.ч. 1,4-бутанаиола и перемешивают 2,0 мин мешалкой. Затем добавляют 0,7 вес.ч. комплекса В Р.ТГФ, перемешивают еще 0,5 ми и выливают в форму. Получают пенопла 0.85 г/см , .0,54 при -5° Пример 3. Как в примере 1 готовят композицию следующего состав вес ч.: Эпоксидна смола ЭД-16 Лапрол-5ООЗ Полиэфир П-2200 Фреон-113 1,4-Бутандиол В Получают пенотаст, )f 0,9 г/см 0,56 при +5 С. мер 4. Как в примере 2 готовят композицию, содержащую, вес. Эпоксидная смола ЭД-16 30,5 Лапрол-5003 Фреон-113 Продукт ЭТФ-10 1,4-Бутандиол В Fj-ТГФ Получают пенопласт, 0,8 г/см макс 0,43 при +10 С. Пример 5. Как в примере 2 готовят композицию следующего соста вес.ч.: Эпоксидная смола ЭД-16 Лапрол-5ООЗ Фреон-113 Продукт ЭТФ-10 1,4тБутандио 1 В РдТГФ 3 Получают пенопласт, 0,75 г/см акс 0,40 при +20°С. Пример 6. Аналогично примеру отовят композицию, содержащую, вес.ч.: Эпоксидная смола ЭД-16 27,0 Лапрол-500329,0 Фреон-1138,0 Продукт ЭТФ-1О СКД-ГТР-А 1,4- Бутандиол3,5 В Fj. ТГФ0,5 Получают пенопласт, V 0,95 г/см , акс 0,44 при +10 С. Пример 7. Используя в качестполиэфира Лапрол-бООЗ - сополимер си пропилена с окисью этилена, сожащий 10% по весу концевых оксильных групп (триол, средний мол. 6500), подобно примеру 1 готовят позицию следующего состава, вес.ч.: Эпоксидная смола ЭД-16 49,6 Лапрол-бООЗ35,7 Фреон-1112,2 1,4-Бутандиол1,8 В Рд-ТГФ0,7 Получают пенопласт, )f 0,56 г/см , етке 0,40 при +15°С. Пример 8. В качестве полиэфииспользуют П-512 (сложный полиэфир основе 1,2-пропиленгликоля, глицерии адипиновой кислоты, средний мол около 1000), а в качестве пизкомоулярного полиола - Лапрол-202 - дина основе окиси пропилена (мол вес ло 2ОО, большая часть гидроксильных пп - вторичные). Как в примере 2, готовят композицию дующего состава, вес.ч.: Эпоксидная смола ЭД-16 Полиэфир П-512 -12,7 . Фреон-11 Лапрол-202 -0.7 В Получают пенопласт, JJ 0,67 г/см , Якс 0,48 при +10 С. Пример 9. Известным способом готовят композицию, содержаю, вес. ч.; Эпоксидная смола ЭД-1653,8 Полиэфир 2О02 (полиоксипропилендиол , мол. вес 95% гидроксильных групп являются вторичными)-28,4 Глицерин-7,5 Катализатор-0,9 Фреон-113-9,4 Получают пенопласт, g 0,95-1,0 г/см акс 0,28 при +68 С. Таким образом, на основе композиции изобретению получают пенопласт с 7 61 более высоким коэффициентом механических потерь {О,4О-О,56) в рабочем интер вале температур {0-7О С). Формула изобретения Композиция для получения пенопласта,, включающая эпоксидную смолу, гидроксилсодержащий полиэфир, низкомолекулярный полиол, вспенивающий агент и катализатор, отличающаяся тем, что, : целью улучшения вибропоглощающих свойств конечного продукта, в качестве гидроксилсодержащего полиэфй. ра она содержит полиэфир с молекулярным весом 1ООО-65ОО и с концевыми первичными гидроксильными группами, а в качестве низкомопекулярного полиола диол с молекулярным весом не более 250 при следующем соотношении компонентов, вес. ч.: ../-8 27,0-55,0 З ок рдная смола - « рел псодержащий пдлиэф, 29,0-39,0 - Нвзкомолекулярный полиол1,5-5,5 Вспенивающий агент 8,О-13,0 Катализатор0,5-0,7 Источники информации, принятые во нимание при экспертизе: 1.Трепелкова Л. И,, Горячева В. Г, Модифицированные эпоксидные олигомеры с высокими демпфирующими свойствами. Пластические массы, 1973, N 8, с. 36-39, 2.Трепелкова Л. И., Палей М. И. Влияние различных компонентов на вибррпоглощающие свойства полимерных ма териалов. Пластические массы, 1964, № 10, с. 36-4О. 3.Винипор полужесткий , ТУ-В 66-70. 4.Патент США № 3373121, кл. 260-2,5, 1968.