Полимерная композиция Советский патент 1979 года по МПК C08L63/02 

Изобретение относится к области получения полимерных композиций, пре назначенных для использования в качестве высокопрочных заливочных компаундов и связующих для армированных пластиков. Известна полимерная композиция, включающая тетраглицидиловый зфир бис-(диоксифенил)-3,4-эпоксициклогек саметана и отвердитель 1. Недостат ком известной композиции являются недостаточно высокие физико-механические свойства. Известна также полимерная компози ция, включающая эпоксиноволачную смолу, модификатор - диглицидиловый 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвердитель ангидридного типа 12 . Недостатком зтой композиции также являются низкие физико-механические свойства, в частности, теплостойкость, прочность, эластичность. Цель настоящего изобретения состоит в повышении физико-механических характеристик композиции. Поставленная цель достигается тем что композиция, включающая эпоксидну смолу, модификатор - диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвердитель, в качестве эпоксидной смолы содержит тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)-метана;при следующем соотношении компонентов, вес.ч.« Тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)-метана100Диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана25-125Отвердитель60-140. Синтез тетраглицидилового эфира бис-(метадиоксифенил)-метана (соединение 1) Соединение 1 представляет собой продукт конденсации тетраоксидифенилметана с эпихлоргидрином, полученный по способу, описанному в 1. Из 220 вес.ч. (2 моль) резорцина, 83 вес.ч. (1 моль) 36%-ного водного раствора формалина, 50 вес.ч. воды в присутствии 2 вес.ч. ацетата цинка получают 223 вес.ч. (96,1%) тетраоксидифинилметана. характерисики продукта приведены ниже: Молекулярная масса 272 Содержание ОН-групп,% 26,8

Температура размягче58-60ния,°С

С,И.;204 Вычислен для,

232

Молекулярная масса 29,31

Содержание ОН-группы,% , Из 223 вес.ч. (0,96 моль) тетраоксидифенилметана, 925 вес.ч. (10 моль) эпихлоргидрина в присутствии 114 вес.ч. (2,85 моль) щелочи получают 409 вес.ч. (93%) тетраглицидилового эфира бис-(мета-диоксифенил)-метана.

Молекулярная масса полученного продукта 500 (вычислено 456) . Содержание эпоксидных групп 34% (вычислено 38%) .

Таким образом, с некоторой степенью приближения получаемый продукт можно считать мономерным соединением с незначительными примесями частично эпоксидированных продуктов.

Пример 1. Приготовление композиции . Расчетное количество соединения 1 загружают в реактор, снабженный обогревом и механической мешалкой, нагревают его до 100°С и добавляют модификатор-разбавитель. Смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 15-20 мин, затем добавляют расчетное количество отвердителя и, если надо, ускоритель. Перемешивание продолжают до получения однородногр раствора.

Полученную таким образом композицию заливают в металлические формы и отверждают по выбранным режимам.

Зависимость свойств полимеров от состава композиции демонстрируется следующими примерами.

Приме р 2.Аналогично примеру 1 готовят композицию, состоящую из 100 вес..ч. соединения 1 и 45 вес.ч. диамета X.

Время гелеобразования

композиции при 100 ч 2 о .

Теплостойкость по Мартенсу,°С Предел прочности, кгс/см :

при сжатии.

при растяжении Относительное удлнение, %

Пример 3. Аналогично примеру 1 готовят композицию,состоящую из 100 вес.ч. эпоксидного соединения: ilOO вес.ч. модификатора-разбавителя УП-650, 77 вес.ч, 4,4-диаминодефинилметана. После отверждения в диапазоне температур 100-160 С получают полимер со следующими свойствами i Теплостойкость по Мартенсу/ С162

Предел прочности,

КГС/СМ

при сжатии2580

при растяжении 870 Относительное удлинение, %3,4 П р и м ig р . Аналогично примеру 1 готовят композицию, состоящую из 100 вес.ч. эпоксидного соединения 1,100 вес.ч. модификатора-разбавителя УП-650 и 96,5 вес.ч. 4,4-диаминодифинилсульфона. После отверждения в диапазоне температур 100-160° получают полимеры со следующими свойствами :

Теплостойкость по Мартенсу,С180

Предел прочности, кгс/см :

при сжатии2500

при растяжении 900 Относительное удлинение, %2,0-2,2 Зависимость свойств композиций от соотношения компонентов системы демонстрируется следующими примерами (табл.1).

Таблица

Пример 9. Аналогично примеру 1 готовят композицию, состояедто 65 из 100 вес.ч. соединения 1, 100 вес.ч. модификатора-разбавителя УП-650 и 117 вес.ч, диамина 304, Время гел образования композиции при тавляет 4 ч. Свойства полимеров пр ведены ниже: Теплостойкость по Мартенсу,С„ 145 Предел прочности, кг/см при сжатии2000 при растяжении 820 Относительное удлинение, % Пример 10. Композицию по примеру 9 отверждают 104 вес.ч. п-аминобензиланилина. Время гелеобразования композици при ЮО составляет 1 ч. Свойства полимеров приведены ниже: Свойства полиме

Физикогмеханические характеристики литых образцов полученных ком140-160 200

1,1-1,9 ;. ,

730-1000 685-700 490-760 380-410

- -

Композиция включает тетраглйцйд;йлЪвый эАир бис-(диоксиЛенил)-3,4-эпЬксигексагидробензилметана, УП-650 и отвердитель (приведена для сравнения).

Разрушающее напряжение при изгибе . составляет 6000-6800, а при (кгс/см) армированных пластиков на - от 1800 до 2340. основе полученной композиции при . 65 Как видно из приведенных данных.

позиций в сравнении с известными приведены в табл. 3.

Таблица 3

210 160

200-230 130-180

2,5-3,7 1,5-2,8 1,8-2,0 1,8-2,0

720-780

830-1050

450-720 810-1000 545-580 700-720 2100-2500 - 1900-2000 Теплостойкость по Мартенсу,С156 Предел прочности, кгс/см при сжатии1750 при растяжении 780 Относительное удлинение, %2,8 Предлагаемое сочетание эпоксидного соединения 1 и модификатораразбавителя пЪэволяет получать композиции с применением в качестве отвердителя ангидридов гидроароматических дикарбоновых кис.лот. Свойства композиций,отвержденныхангидридом изометилтетрагидрофталевой кислоты (ИМТГФА) приведены в табл. 2. Таблица 2 690044 КОМПОЗИЦИИ, полученные при Использовании тетраглицидилового эфира бис-(мвтадиоксифенил)-метана, обладают наиболее высокими физико-механическими свойствами. изобретения ji Формула Полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, модификатор-ДИГЛИЦИДИЛОВЫЙ эфир I,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвёрдител о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения физико-механических характеристик, в качестве эпоксидной смолы она содержит тетраглицидиловый эфир (бис-метадиоксифеше с 8 ил)-метана при следующем соотноии компонентов, вес.ч. Тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)-метана100Диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана25-125Отвердитель60-140 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР, 562087, кл. С 07 D 301/14, 1975/ публикации не подлежит. 2,Авторское свидетельство СССР № 527458, кл. С 08 L 63-04, 1975. Спрототип).