Полимерная композиция Советский патент 1979 года по МПК C08L63/00 C08G59/42 

. - . Изобретение касается получения ,полимерных композиций на основе цик лоалифатйческих эпоксидных смол, ре комендуемых для Испо.пьзования в качестве. заливочных п пропиточных ком паунйов, связующих для армированных .пластиков и. т.д. .. ... Известна полимерная композиция, зключ-ающая цйклоалифатическую эпрксиднуй смолу (УП-612) ,УП-632) , а:нги -рйдн1ай -отвердительи ускоритель -. третичный амин . . . Ее недостаток. --длительностьг л образования.при. умеренных температу рах (80-100°С) , повышение же на.чаль ной температуры отверждения до 120Х40°С приводит к снижению прочкостных характеристик полимеров. Увеличение количества ускорител.я (до . 3. .вес.ч.) . для сокращен1Ш. времени .ге. леобразования также не оправдывает себя, так как сопровождается резким снижением жизнеспособности в условиях переработки. , Цель изобретения - сокраи ение вре мени гелеобразования при умеренных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и п.овышении-прочностных харак;. : ..; :;.-2 ... . . .: .- теристик при сохранении теплбстой- . кости. ; ; . ; .. ; Это .достигается, тем, что компози-ц-ия, вкЛгочагощая циклоалйфатическую эпоксидную смолу, а.нгидридный . отвердитёль .и ускоритель - третичныйамин, дополнительно содержитпёрекисное соединение при следующем соотношении компонентов,-вес.ч.: . ..... Циклоалифатическая . . эпоксидная смола100 Ангидридный отвер- - . дитёль . : .90-113 Третичный амин .0,5-1,5 Перёки.сное соеди. нение . -... 1-20 В качестве пёрекисных соединений молшо использовать диацильные пере- ; киси, дитрет-алкид(аралкйл) перекиси, трет-алкилперэфиры, а также :эпэкс ндирозанные перекисные соединения, например трет.бути.л-2,3 эпоксициклопента.нил перекись и т.д. В качестве аигидридных:рт.в.ердителей можно использовать ангидриды гидроароматических дикарбоновых кислот или другие ангидридные отвердители. Следуетотметить, что композиции на основе диановых смол, эпоксиново- Дачных смол и ангидридов ароматичес ких дик ар боковых кислот, например фтйлевого ангидрида, при введении пе :рекисных соединений не меняют время 1 елеобразования, т.е. сохранение вы сокой жизнеспособности в условиях переработки и значительное повышени сШрббтй .отверждения при умеренных температурах при одновременном повы шении прочностных характеристик и с хранении высокой деформационной тепл ст ойкости является характерной особенностью совокупности ингредиентов: циклоалифатического эпоксидного соед нения сложноэфирного или аиетального типа, ангидрида дикарбоновой кислоты и смеси перекисных соединений с третичным амином. Пример 1. Приготовление и отверждэние композиций. Расчетное количество перекисного соединения добавляют к расчетному количеству циклоалифатического диэпоксида и растворяют при постоянном перемешивании и нагревании при 3040° С. Жидкие перекисные соединения и ци лоалифатические диэпоксиды смешивают при комнатной температуре. В получен ный раствор добавляют расчетное количество ангидридного отвердителя и третичный амин УП-606/2. Композицию гомогенизируют путем интенсивного перемешивания в течение 15-20 мин Затем композицию разливают в и отверждают по режиму: до желатинизации - при эффективной температуре разложения перекиси, затем ступенчатое нагревание, с/ч: 120/2 + 150/4 + 180/4 + 200/10 ч. В табл.1 показана зависимость свойств композиции от количества iieрекиси, при этом композиций примеров 2-8 содержат 100 вес.ч. диэпоксида УП-632 и 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2. Зависимость свойств полимеров от состава композиции, вида перекисного соединения и циклоалифатической смолы демонстрируется примерами 2-43, : Из данных табл,1 видно, что/врем гелеобразования композиций, содержа.щих ПТБЦП, примерно в 1,5 раза меньше, чем композиций, не содержащих ПТБЦП. Не.значительное снижение деформациог1ной теплостойкости (на 2030 С) сопровождается увеличением прочности на 17-50%, а коэффициент сохранения прочности при 150с практически не изменяется. .Изменение вязкости композиций в процессе хранения при комнатной температуре приведено в табл.2. Данные табл.2 свидетельствуют, что введение ПТБЦП не влияет на скорость нарастания вязкости композиций при хранении ниже температуры эффективной скорости разложения ПТБЦП. Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-612, отвержде.нного в присутствии ПТБЦП приведены в табл.3, при этом композиции примеров 9-13 содержат 100 вес,ч. диэпоксида УП-612 и 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2, Сравнение данных, полученных согласно примерам 2-4, 9-10 показывает, что лучшие свойства полимеров достигаются при соотношении эпоксидной смолы: отвердитель от 100;100 до 100:90, что составляет 0,75-0,8 от стехиометричёского количества.. Характерным является и то, что при этом же соотношении компонентов дост гается наибольшая степень отверждеяия (97-98%). При стехиометрическом содержании отвердителя степень отверждения несколько ниже (95-96%), Высокая деформационная теплостойкость отвержденных композиций, высокий коэффициент сохранения прочности и вьлсокая степень отверждения являются свидетельством эффективного участия перекисных соединений в процессе отве|5ждения.... Свойства полимеров, полученных при использовании других перекисных соединен 1й приведены в табл. 4-7, при этом композиции примеров 14-25 (см, табл.4) содержат 100 вес,ч. отверди- теля U-МТГФА и 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2; композиции примеров 14--19 содержат 100 вес,ч. диэпоксида УП-612, а коппозиции примеров 2025 - 100 вес.ч. диэпоксида УП-632; композиции примеров 26-30 (см.табл,5) содержат по 100 вес.ч. диэпоксида и отвердитель и-МТГФА; композиции примеров 31-35 (см.табл.6) содержат по 100 вес.ч. диэпоксида УП--632 и отвердителя и-МТГФД; композиции примеров 36-37 содержат по 100 вес.ч. диэпоксида УП-612 и отвердителя ы-мтГФА, а также 1 вес,ч. третичногоамина УП-606/2, при этом разрушающее напряжение при изгибе при 500 кгс/см ; композиции примеров содержат по 100 вес.ч, диэпоксида УП-632 и отвердитель и-МТГФА, а также 1 вес.ч, третичного амина УП-606/2.

й5,..

Зависимость свойств к.омпозкции на основе диэпоксида УП-632 от количества перекиси трет- 6утилциклопентег 1ла (ПТБЦп)

Режим отверждения: до желатинизации, затем ступенчатое нагревание аналогично примеру 1.

Известная композиция.

Изменение вязкости композиций при хранении при 25 +

Таблица

Таблица 2 Свойств полимеров на основе диэпоксида

Режим отвержйемия айалогичен табл.1

,

Известная композиция, .

.. ч- : i/ :-.. . - : т а. б л и ц Свойстба полимеров на основе дйэпоксидов УП-б12 и УП-632, содержадйх перекись дикумила (ЙДК) и перекись бенэокЕла (ПБ)

При 8сРс; режим отверждения аналогичен приведенному в табл. 1.. .

Таблиц

уп-б1г

Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-612, Содержащих перекись -ди-третичного бутила (ПДТБ)

Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-632, содержащих перекись ди-третичного бутила (ПДТБ)

Свойства полимеров на основе диэпоксидов УП-612 и УП-632, содержащих трет-бутил-2,3-эпоксициклопентенил перекись (ЭЦПП)

2

36 37 .10

Таблица 5

Т а 5 л и ц а б

Т а б л и ц а 7

100

205 690 210

Формула изобретения Полимерная композиция, включающая циклоалифатическую эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель и ускоритель - третичный амин, отличающаяся там, что, с целью сокращения времени гелеобразования при уме зенных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и повышения прочностных характеристик при сохранении теплостойкости, она содержит дополнительно перекисное соединение при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Продолжение таблицы 7

Циклоалифатическая

эпоксидная смола 100 Ангидридный отвердитель90-113Третичный амин 0,5-1,5

Перекисное соединение1-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лапицкий В.А. и др. Полимеры на основе некоторых циклоалифатических эпоксидных соединений, Пластические массы , 1973, №3, с.45-49.