Способ получения отвержденных полиэфиров Советский патент 1979 года по МПК C08F289/00 

1

Изобретение относится к способам получения отвержденных полиэфиров, которые применяются в качестве связующих при изготовлении конструкционных стеклопластиков. Стеклопластики на основе полиэфир:ных связующих находят широкое лримене:ние в судостроительной, электротехничесской и других отраслях промышленности.

Известен способ получения отвержден7НЫХ полиэфиров с помощью органических ;перекисей типа алкилциклогексилперокси.дикарбрнатов 1.

Недостатком этого способа является необходимость применения повышенных температур (60-80°С) для экспресс-отверждения полиэфирных связующих и низкая глубина отверждения получаемых сополимеров.

Известен также способ получения отвержденных полиэфиров путем сополимеризации ненасыщенного олигоэфирмалеината с акриловым олигомером в присутствии перекисного инициатора и ускорителя 2.

Согласно такому методу сополимеризацию олигоэфирмалеинатфталата с диметакриловым эфиром триэтиленгликоля (смола ИПС-609-21М) проводят при 20°С в присутствии гидроперекиси изо-пропилбензола .или перекиси метилэтилкетона в сочетании

с ускорителями - 16%-ным раствором нафтената кобальта в стироле или триметакрилаттриэтаноламине.

Известный способ имеет недостатки: длительное время гелеобразования связующего при 20°С (свыше 48 ч); ингибированный ; оверхностный слой (Поверхностной лшткости) у отвержденных сополимеров и стеклопластиков на их основе в течение длительного времени (свыше 72 ч); недостаточно высокие афочностные характеристики у отвержденных сополимеров и конструкционных стеклопластиков на их основе, изготовленных при расположении слоев

стеклоткани под углом 90° (например а изгиба 1850 кг/см ; а сжатия 970 кг/см); низкая водостойкость (водопоглощение за 24ч 0,97-1,15%); повышенная взрывоопасность применяемых инициаторов (например перекиси метилэтилкетоиа).

Цель изобретения - сокращение времени гелеобразования, повышение глубины отверладения и прочностных свойств стеклонластиков на основе отвержденных полиэфиров.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве иерекисного инициатора используют 4-5 массовых долей на 100 массовых долей ненасыщенной полиэфирной смолы перекисргых соединений олигоэфпракр тов общей формулы -с(о)(кОз-о-с(11,)со(11,)(о)к Zde R -С-о о сНгОН OR СН, -С-О-СЙ ) -Си, -оI I/ Г- --(O-CHj-CHjj-io-CH -C-CH,o)CHjO-(CH,),-,,H5-; C,H«В качестве примеров таких соедин могут служить:

СНз о I п

-с OCHjCHiOCH CHzOCHjCHiOC б) а-триметакрилпентаэритрит-ш-метакрил Й1 0МCHjOM

MO-CHj-C-CH O- C((CHiUc(o)oCHi-C-CHjO- М, СН2.0НOi OM

K-HOCHj,OOC(CH3)((o)Условное обозначение смеси нерекисных соединений олигоэфиракрилатов С-ТГМ- ЗП.

Способ по изобретению осуществляют следующим образом.

В раствор олигоэфирмалеинатакрилата вводят расчетное количество перекисного соединения олигоэфиракрилата. Смесь перемещивают, вводят расчетное количество ускорителя и тщательно перемещивают, после чего связующее готово к употреблению.

Согласно изобретению отверждение ненасыщенных олигоэфирмалеинатакрилатов в присутствии перекисных соединений олигоэфиракрилатов и кобальтового ускорителя можно проводить с высокими скоростями при О-20°С.

Полезность и преимущества холодного отверждения ненасыщенных полиэфирных смол и стеклопластиков на их основе по сравнению с отверждением при повыщеьных температурах при изготовлении крупногабаритных конструкций и их ремонте неоспоримы, так как в производственных

о и

условиях не требуется установка обогреваемых форм, калориферов, специальных

термокамер.

Исследование процесса отверждения показывает, что время гелеобразования связующих 15-30 мин, время отверждения - 1,5-3,0 ч; ингибированный поверхностный

слой у сополимеров и стеклопластиков на их основе, отвержденных «о предлагаемому способу, отсутствует. Таким образом, применение в качестве перекисного инициатора отверждения перекисных соединений

олигоэфиракрилатов позволяет сократить время гелеобразования и отверждения связующих в 10-50 раз, исключить наличие ингибированного поверхностного слоя, значительно повысить прочность и водостойкость, улучщить технологические параметры отверждения, сократить производственный цикл изготовления конструкций, увеличить оборачиваемость оснастки и число съемов изделий с 1 м производственной

площади, интенсифицировать процесс отверждения конструкций из стеклопластика. 1. Перекисное соединение )-метакрил ис-триэтиленгликоль) фталата общей форулыд Г - «2 -xr C-O-jCHiCHiOj-C-C-OOCHiOH ICjlОС Н, г-л с - о - cK CHiOj - ё - с - 00 СН.ОН I J-0 -о гт II I (;HJ,OJ с-с ,сн,о с-с-- сн, оо сн, 2. Смеси двух перекисных соединений игоэфиракрилатов: а) три- (оксиэтилен)-а,со - диметакрилат ди (метакрилпентэритритадипинат):

Во всех приведенных примерах проводят отверждение смолы марки НПС-609-21М, представляющей собой раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата, в диметакриловом эфире .триэтиленгликоля.

В примерах соотношение компонентов связующих приводится в долях -по массе.

Пр.имер-1. В 100 долей смолы вводят 4-5 долей инициатора МГФ-9П и 4-5 долей 16%-ного раствора нафтената кобальта в стироле.

Пример 2. В 100 долей смолы вводят 4-5 долей инициатора МГФ-90 и 4-5 долей 16%-ного раствора нафтената кобальта в стироле.

Пример 3, В 100 долей смолы вводят 4-5 долей инициатора С-ТГМ-ЗП и 4--- 5

6

долей 16%-ного раствора нафтената кобальта в стироле.

В примерах 4-6 отверждение проводят по известному способу.

Пример 4. В 100, долей смолы вводят 6 долей перекиси метилэтилкетона и 4 доли 16%-ного раствора нафтената кобальта в стироле.

Пример 5. В 100 долей смолы вводят 5 долей гидроперекиси изопропилбензола и 8-16%-ного раствора нафтената кобальта в стироле.

Пример 6. В 100 долей смолы вводят 6 долей перекиси метилэтилкетона и 3 доли 16%-ного раствора нафтената кобальта в триметакрилаттриэтанол амине.

Свойства отвержденных полиэфиров приведены в табл. 1.

Таблица 1

Испытания проводят по ОСТ 5.9127-73.

На основе полиэфиров, полученных согласно изобретению (примеры 1-3) и по известному способу (примеры 4-6), и стеклоткани марки Т-11-ГВС-9 изготавляют образцы стеклопластиков методом контактного формования при соотношении связующего и армирующего материала 1 : 1 и

Приведенные примеры показывают, что применение в качестве инициатора отверждения перекисных соединений олигоэфиррасположении слоев армирующего материала под углом 90° относительно друг друга.

Стеклопластики испытывают после отверждения при температуре 20°С в течение 30 сутоК.

Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

акрилатов позволяет повысить глубину отверждения, теплостойкость -и прочность сополимеров и стеклопластиков на их основе

(на 20-40%), а также водостойкость материала, значительно улучшить технологические параметры (сократить время гелеобразования и отверждения, исключить наличие ингибированного поверхностного слоя).

Формула изобретения

Способ получения отвержденных полиэфиров путем сополимеризации ненасыщенного олигоэфирмалеината с акриловым олигомером в присутствии перекисного инициатора и ускорителя, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени гелеобразования, повышения глубины отверждения и прочностных свойств стеклопластиков на основе отвержденных полиэфиров, в качестве перекисного инициатора используют 4-5 массовых долей на 100 массовых долей ненасыщенной полиэфирной смолы перекисных соединений олигоэфиракрилатов общей формулы

к-с(о)(кОз-о- ;(к,)о(а,),с(о)а

СНз

где

К- -С-О-О-CHjOH

i

3

Rj- -{о-сн -снф

-с-о-СЕ, I1

Jо

сн,о1

-(o-CHj-C-CHj Ojг

..Оп)

Д

IV 1 л ,

сн,о -(СН2)4, R СаНз -

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Миронов Ю. В., Корольков Н. В., Мухаева Р. К., Наумец Л. А. «Влияние инициирующих систем на отверждение бесстирольных полиэфирных смол и стеклопластиков. Пластические массы, 1974, № 1, с. 54,