Полимерная композиция и способ ее получения Советский патент 1981 года по МПК C08L63/02 C08G59/50 

Изобретение относится к получению полимерных эпоксидных композиций, пригодных дпя создания различных ком паундов . Известна полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу и алифатический амиНный отвердитель полиэтил енполиамин, да|э тийентриамин, 1триэтШ1ентетрамин и др ., которую получают путем смешения эпоксидной диа новой смолы с аминным отвердителем при нагревании 1 . Недостатками указанной композиции являются большая длительность отверждения (более 24 ч), низкая теплостойкость отйержденного полимера (не превышая ИО-113гС) и невысокая твердость. Известна также композиция, содержащая в качестве отвердителя аромати ческий амин, которую получают путем смешения эпоксидной диановой смолы. с отвердителем при нагревании 2. Однако а этом случае теплостойкость не превышает 128-I35PC, а вр«г мя отверждею(Я не менее 12-14 ч. Кро-ме этого, ароматические амины - вещества дорогостоящие и токсичные. Цель изобретения - сокращение длительиосги отверждения повышение теплостойкости и твердости отвержденного полимера. . Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу к аминю{й отвёрдитель, в качестве аминного отвердителя содержит анилиновый черный в сочетании с lOZ-ным спиртовым раствором щелочи при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Эпоксидная диановая смола100 Анилиновый черный 35-50 10%-ный спиртовый раствор щелочи 1,42-4,27 Композицию получают путем смешв{шя эпоксидной диановой смолы с от385вердителем при нагревании, однако порядок смешения компонентов существенно влияет на конечные свойства ком позиции; для повышения теплост(1йкос ти к эпоксидной смоле прибавляют смесь анилинового черного со щелочью, для пойъшения твердости щелочь добавляюф в смесь эпоксидной диановой сыопы е анилиновым черным. Пример 1. Готовят смесь, состоящую из 42,5 мае,ч. анилинового черного (т.разм. 70-75 С; Mf} 600-900, аминное число 221) и 3,56 мае.ч. КОН в виде 10%-ного спиртового раствора. После удаления остатков спирта из полученной смеси в вакууме при 50°С в течение 1,5 ч ее добавляют порциями при интенсивном перемешивании к 100 мае.ч. эпоксидиановой смолы ЭД-20, подогретой до , и продолжают перемешивание до получения однородной смеси. Затем полученную композицию заливают в формы и выдерживают при режиме: 100°С - 5 ч; 150С 3 ч и 200°С - 1 ч. Пример 2. Условия приготовления и отверждения композиции аналогич ны примеру J1, разница состоит лишь в том, что анилиновый черный берут в количестве 35 мае.ч. Пример 3. В отличие от примера 1 анилиновый черный берут в количестве 50 мае.ч. Пример4. К 100 мае.ч. эпокси диановой смолы ЭД-20, подогретой до 80С, при интенеивном перемешивании добавляют порциями 42,5 мае.ч. анилинового черного (т.разм. 70-75С; Mrt600-900, аминное чиело 221) о полного растворения последнего. При ком™ натной температуре и перемешивании к полученной полимерной смеси добавляют 3,36 мае.ч. КОН в виде 10%-ного спиртового раствора. Затем остатки спирта удаляют из смеси в вакууме при в течешде 1,5 ч. Полученную композицию заливают в формы и вьщерживают при режиме: 100С-Зч; 150°С -2 ч и - I ч. П р и м е р 5. Условия приготовлекия и отверждения композиции аналогич ны примеру 4, разница состоит лишь в том, что к полимерной смеси добавляют 2,85 мае.ч. щелочи и при выдерживают 0,5 ч. Примере. Получение композиции осуществляется в условиях,анало-д гичных примеру 4, е той лишь разиицей,.что к полимерной емееи добавляют 1,9 мае.ч. щелочи. Пример7. В отличие от примера 4 к пош1мерной смеси добавляют 1,42 мае.ч. щелочи. Пример 8. В отличие от примера 4 к полимерной смеси добавляют 4,27 мае.ч., щелочи. П р и м е р 9. Предварительно Готовят смесь, состоящую из 100 мае.ч. эпокеидиановой емолы ЭД-20 и 3,56 мае.ч. КОН в виде 10%-ног6 спиртового раствора. После удаления остатков спирта-из полученной смеси в вакууме при 5ClPc в течение 1,5 ч, ее подогревают до и при интенсивном перемешивании добавляют порциями 42,5 мае.ч. анилинового черного (т.разм. 70-75°С, Mrf 600-900, аминное чиело 221) до полного растворения последнего. Затем полученную композицию заливают в формы и отверждают при режиме: 100°С - 5 ч, - 3 ч и 200 °С - 1ч. Физико-механические и диэлектрические характеристики полимерных композиций в сравнении с известной прив.едены в таблице. Как видно из таблицы, отверждение эпоксщдаановой смолы анилиновым черным в прйсут.ствии щелочи позволяет сократит длительность отверждения в 1,3-2 раза по сравнению е известным и варьировать физико-механические показатели отвержденных компаундов (теплостойкость, твердость) порядком смешения компонентов. Существенно повышаются теплостойкость и твердость полимера. Следует отметить, что по сравнению с известными ароматическими аминными отвердитёлями, например с м-фенилендиамином анилиновый черный является менее токсичным и легкодоступным. Поэтому применение анилинового черного в качестве отвердителя для эпоксидных смол способствует улучшению санитарно-гигиенических условий труда в производстве полимерных композиций.

о ю

«п о

«л «м

о .

го

г

о

со ts

о

чО

(Ч

1

n о

.1Л CO

CM

СЧ CM

«k

ем СП

t

1

cs

m

о о

ОЧ

«

см п «4«

is

со см

1Л

vO

«t

«S

st

с

я

1Л

о о

4

IM

ем «п

CM

т

« ем

л.

vO

«i«

ем

CM

t с

« «

a

Ьо

CV4

I

Г

ч «-ч

CM

CM

см со

2

Ю M

1Л

«n

CO

«

CM

-см

CJ С

1Л CM

I I

1Л о о

л

CO CM

-см

ы о

ю

«л in

ITI

«I

го CM

vO

- CNJ

00

м

л tc

S

о

H Ю

с

M

o

b

IT

ГЧ ГО

JR ce X

о

U Q

55 §s

к э- 2

iS a) о Ram m с к

n H - Формула изобретения 1. Полимерная композиция включавщая эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, отличающаяс я тем, ,что, с целью сокраще.1шя дли тельности отверждения, повышения теплостойкости и твердости отверждвнного полимера, в качестве аминного отвердителя она содержит анилиновый черный в сочетании с 10Х-ным спиртовым раствором щелочи при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Эпоксидная диеновая смола100 Анилиновый черный 35-50 10%-шли спиртовый раствор щелочи 1,42-4,27 2. Способ получения полимерной композиции, включакичий смешение эпок808 сидной диановой смолы с аминиым отвердителем при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышею(Я теплостойкости к эпоксидной смоле прибавляют смесь анилинового черного со щелочью. I 3. Способ по п. 1, Отличающийся тем, что, с целью повышеиия твердости, в смесь эпоксидной да|аиовой citona с анилиновым черным добавляют щелочь. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I Справочник По пластическим массам. Под ред; В.М. Катаева и др. М.. Химия, изд. 2. с., 1975, т.2, .с. 216-224 (прототип). 2. Там же, с. 224.