Самозатухающая полимерная композиция

Самозатухающая полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

САМОЗАТУХАЮЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включакяцая эпоксидную диановую смолу, эпокситрибррманилиновую смолу, пластификатор и аминный : отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повьшения адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости, она содержит в качестве пластификатора похгаоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабро1адиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Эпоксидная диановая . ,7-42,7 Эпокситрибррманилиног вая смола . ) 17,4-23,5 Тетрабромдиановая эпоксидная смола 17,4-23,5 Полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина 3,3-6j4 Аминный отвердитель 11,1-16,3.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИЦФЛФ %

РЕСПУБЛИН

0% 01) зао 0 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3,3-6,4

11 ° 1-16,3. (21) 3427034/23-05 (22) 22.04.82 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) Ю.В.Попов, В.М.Кузнецова, P.À.ßêîâëåâà, В.М.Ткачук, P.Ï.Øóëüãà, В.С.Лебедев и П.С.Назаренко (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 678.686(088 ° 8) (56) 1 ° Батог А.Е. и др. — В сб.:

Синтез и исследование эпоксидных олигомеров и полимеров. М., НИИТЭХИМ, 1979, с. 43-49.

2. Самоэатухающее эпоксидное связующее холодного отверждения марки

УП-2210. Информационный листок, В 23, сер. 03-10. М., НИИТЭХИМ, 1978 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР ,У 825556, кл. С 08 L 63/02, 1979. (54) (57) САМОЭАТУХАЮКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

КОМПОЗИЦИЯ, включающая эпоксидную диановую смолу, эпокситриброманилиновую смолу, пластификатор и аминный отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости, она содержит в качестве пластификатора полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабромдиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мас. Ж:

Эпоксидная диановая смола 38,7-42,7

Эпокситриброманилино- . Я вая смола . 17,4-23,5

Тетрабромдиановая эпоксидная смола 17,4-23,5

Полиоксипропиленглицидиловый эфир глицеB рина

Аминный отвердитель

Цель изобретения — в повышении адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости.

Поставленная цель достигается тем, что самоэатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, эпокситриброманили- 45 новую смолу, пластификатор и аминный отвердитель, в качестве пластификатора содержит полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабромдиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Эпокеидная диановая ,смола

Зпокситриброманилино вая смола

Тетрабромдиановая эпоксидная смола

38,7-42,7

17,4-23,5

17,4-23,5 .1 111ЗЗ

Изобретение относится к получению самозатухающих полимерных композиций, которые могут. быть использованы для приготовления заливочнык и пропиточных компаундов, клеев, покрытий, а также в качестве связующих для армированных пластиков.

Известна самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый III эфир 2,4,6-триброманилина и аминный отвердитель — Диамет Х ii).

Однако известная композиция характеризуется низкими прочностными свойствами. 15

Наиболее близкой к предлагаемой является самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый эфир

2,4,6-триброманилина, взятые в отношении 55:45, пластификатор — трифенилфосфат и аминный отвердитель— эвтектическую смесь метафенилендиамина и Диамета Х 2).

Недостатками указанной композиции являются невысокие физико-механические показатели (прочность при изгибе и ударная вязкость) и адгезионная прочность.

Известно, что прочностные характеристики в ряде случаев удается повысить при использовании активных пластификаторов, например полиоксипропиленглицидилового эфира глицерина 131.

Однако при введении его в известную композицию прочностные характе35 ристики повышаются очень незначительно.

92

Пластификатор 3, 3-6,4

Аминный отвердитель 1 I, 1-16,3

Пример. Для приготовления композиции в реактор, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения, загружают диглицидиловый эфир дифенилолпропана (ЭД-20, эпоксидное число (э.ч.)=21,8 ), N,N-диглицидиловый эфир 2,4,6-триброманилина, УП-645 (э.ч.=13,6 ), диглицидиловый эфир 3,3,5,5 - тетрабромдифенилолпропана, УП-631 (э.ч.=12,5) и перемешивают укаэанные компоненты при

80-90 С до полного совмещения ЗО40 мин. Смесь охлаждают до комнатной температуры, вводят полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и после перемешивания — отвердитель моноцианэтилдиэтилентриамин марки

УП-0633М. Готовую композицию заливают в форму и отверждают по следующему режиму, С/ч: 20-25/15-20; 80/2; I00/4.

По описанной технологии приготавливают композиции, состав которых приведен в .табл. 1.

Данные сравнительных испытаний полученных композиций приведены в табл. 2.

С целью более полного раскрытия сущности изобретения и доказательства преимущества тройного сочетания смол, с использованным пла:.тификатором испытывают контрольные композиции (табл. 3), включающие двойные смеси эпоксидных смол с использованным пластификатором (композиции

Р 1-8); тройное сочетание смол с запредельными количествами пластификатора (композиции 11 9-12);использованное сочетание смол в соотношении, находящемся за пределами. заявленных количеств, и пластификатор в оптимальном количестве (композиции N 13 и 14);

Из табл. 3 видно, что использованный пластификатор в сочетании с двойными смесями эпоксидных смол не дает желаемого положительного эффекта, в том числе увеличения адгеэионной прочности; уменьшение или увеличение количества пластификатора в композиции не дает улучшения всего комп лекса свойств. При увеличении количества пластификатора в композиции более 8 вес ° ч. снижается адгезионная прочность, прочность при изгибе и огнестойкость композиции; варьироСодержание компонентов в композиции, мас.X (вес. ч.) 1 Г

Композици

-1

Пластификатор

ЭД-20 УП-645

УП-631

УП-0633М

41,4(50) 20,7(25) 20,7(25) 3,31(4)

40 7(50) 2093(25) 20 3(25) 4 9(6)

40,0(50) 19,9(25) 19,9(25) 6,4(8)

41,3(50) 18,6(22,5) 22,7(27,5) 4,9(6) 13,75(16,6)

13,8(16,9)

13,7 (17,2)

12,4 (15) 2

40,3 (50) 22, 1 (27,5) 18, 1 (22,5) 4,8(6) 14, 5 (18) Таблица 2

Композиция по примерам

2 3 4 (звестная

Показатели свойст

Разрушающее напряжение, МПа при изгибе t05 t 25-130 t 10 115

80-90

115

120

113 110

107 107

110 сжатии

3 111339 ванне содержанием эпокситрибромани- -". линовой (УП-645) и диановой тетрабромированной смол в запредельной области значительно снижает прочность при изгибе и ударную вязкость компо5 эиции.

Таким образом, введение в композицию диановой тетрабромированной эпоксидной смолы (УП-631) и исполь-. т зование в качестве пластификатора tp в новом количественном сочетании привело к получению нового эффекта— увеличению прочности при изгибе, ударной вязкости и адгезионной прочности t5

В изобретении в качестве отвердителей, кроме моноцианэтилдиэтилентриамина (УП-0633М), могут быть использованы такие аминные отвердители, как полиэтиленполиамин (ПЭПА), дицианэтилдиэтилентриамин (УП-0633), смесевые бинарные отвердители типа метафенилендиамин:дицианэтилдиэтилентриамин (МФДА:УП-0633) и метафенилендиамин:моноцианэтилдиэтилентриамин (МфДА:УП-0633М) в различных соотноунениях и другие.

2 4

Свойства композиции, отвержденной указанными отвердителями, приведены в табл. 4. С помощью этих отвердителей можно в широких пределах регулировать технологические свойства композиции (жизнеспособность, экзотермический эффект, вязкость и др ° ).

В табл. 5 и 6 приведены составы и свойства контрольных композиций, разбитых на 3 группы: 1 — известное сочетание смол (по прототипу),исполв» зованный отвердитель и пластификатор; П вЂ” использованное сочетание смол, известный пластификатор и отвердитель; Ш вЂ” использованное сочетание смол, использованный пластификатор и известный аминный отвердитель.

Анализ полученных данных показывает, что только использованное сочетание известных эпоксиднык смол с известными пластификатором и отвер дителем позволяет заметно повысить. адгезионную прочность, прочность при изгибе и ударную вязкость. Таблица1

1113392

Продолжение табл. 2

Композиция по примерам

L звестная

Показатели свойств

2 3 4

50

54 60

56 растяжении

Относительное удлинение при растяжении, 5,2 6,4

Водопоглощение, Ж 0,085 0,099

Ударная вязкость, кдж/мг

15 18 20, 20

17

10-12

16 18-20 18

32 35 33

11-13

32

23 стали алюминиевым сплавам

28 32 30

18

Теплостойкость по

Иартенсу, ©С

81 80

80

83

0,012 0,012 0,011 0,012 0,018 0,06

2,50 2,55

2,55 2,50 2,4

4,0

9,3 9,5

9,8

9,8 8,8

0,85

Адгезионная прочность при равномерном отрыве, ИПа к стеклу

Тангенс угла диэлетричеспотерь при 1000 Гц (25DC) Диэлектрическая проницаемость при

1000 Гц (25оС) Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом см при 25 Сх10

6,0 6,4

О,» О,гг

6,0 3-3,5

0,096 0,11-0,1

1113392

„! х! ,х!

1 (I

1О! х

0( х х о л о хое (е(xOZ!

g ахи!

О Н aa(>х е

Са Х

0(ЕХ еее (а НИ сСЪ an О л л л

СО Ch ОЪ о о л л сО с4 о о о о о аО мЪ О л л л

CV с Ъ л сч

1 !

1

1 л

4l 1 о

Г aa(! хИ! о о ю л л л

Оъ с ъ О

4» л л ь л всЪ л л л л

СО 00 Э о о л л О ОЪ о л о о л л л л о о со о л л

an ъсЪ

О 0О Оъ ю л о

CG ОЪ ОЪ сч а

00 СО 00 о о со о и

00 л

ФГЪ О ОЪ л л л О со со

РЪ ОЪ л ° I О С7 о л л л л со о о сч л л л ао л л л л

Д(Д

О . О О О 1 1 1 1 Ф Ф ссЪ ссЪ О О

В Л сЪ а сч сч сч cv с ъ ° cv (а(«! P о

1 !

М (Е. (х в !

3 б! 1 (е

12 И

) !

)

I Cal

I I 1 1 О О О О an Ф an an О О нъ иъ и съ сч сч сч сч сч с 1

I !

I о о . о

1 х о

1 ( о ! ы

1 ! т СЪ О Л 0О СП О

I ! !

„!

l Cl !! е 1 !

О, 1

i(:

И

6 ,Яь

I ! ! о о (Ю сЪ в

I !

) » сч

1

О СО 1 W О 0О I с Ъ Оъ an Ч> ъО

О О О О О О О О

ЪСЪ ССЪ ССЪ Ю Ф 1/Ъ /Ъ Ф .

1113392

Таблица4

Свойства композиции оптимального состава

/ЭД-20=50 вес. ч., УП-645 25 вес. ч., УП-631 2$ вес. ч., пластификатор = 6 вес. ч./, отвержденной различными аминнымн отвердителями.

Наименование и содержание отвердителя в композиции, вес. ч.

Показатели свойств

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 12

115

16,0

16,5

Дицианэтилдиэтилентриамин (УП-0633) 30

21,0

110

23,0

17,0

118

15,0

50:50=14,0

120

15,0

15,6

Смесь МФДА:УП-.0633

20:80=26,0

110

20,0

17,0

50:50=21,0

17,0

115

16,5

Бинарный (смесевой) отвердитель метафенилендиамин: моноцианэтилдиэтилентриамин (МФДА:УП"0633М) при соотношении, вес. Ж

20: 80=16,0 азрушакицее на- Ударная вяз- Адгезионная ряжение, при кость, кДж/м прочность при згибе, МПа трыве (стекло стекло), МПа

11! 3392

1 1

1 I

1 щ 1 1 I

Ю

1 щ I

Ф 1

1 1

Ж 1

1 1

2 о а

v 1

Ф I

СЧ л л

Ю

Ю

Ю

X о 1 х

Ц о

° « л

I cO

1 !.

I л л х

А ь ь

1 СО о а

Е» х о

»

I 1

1 — »

1 1

1 1

Ю л л л

1 ф

I

1

»

Ч

I (71

1

I

00 х о

I Ф

1 Е.

1 Х

I dI

1 О ь л л

I O ь

СЧ л л

1 1

Ю

Ю л

С«1

СЧ

0О л

X о

Ц и ж

Е ц

Ю

Ю а Е о (> л л

Ю

Ю

« л л

Ю

1 1

I I

Щ л

00 ь со ь

C) л

Ю

СЧ

kf

Ф

С о

С»Ъ

00 ь о

Щ л

СЧ

Щ

СЧ

CV х

Ф

Н о х

Е о о

С о

Е

v л

Ф.Щ

С0 сч Е»

Ф р о

Щ л

СЧ

СЧ

Е» о

Е о

Ф о х

f»

Ю О

Щ Ф

Ф ж

СЧ Щ

СЧ Щ

I й:(0Ъ

-Е

»

1

°вЂ”

1.!

СЧ 1

1 — 1

И I 1

1 л 1

1 1

1 — 4=.— »

I 1

I 1

1 с 1

I 1

1 1

-!

1 — 1

1 1

I 1

1 1

I - 1

1

1

1

I

I !

1

1

1

1

1 !

1

1

1

I-!

Ю

C)

Ю I 1

C)

Ю

1 I

I I 1

I 1 I

l l I с о

Ещ и с»\ сч ф

Е»

Ф о

uщщ

СЧ

«0 адью

О СЧ Щ

И 1 и (Щ I

Щ !

Щ 1 а о

Е А

С6 с 1Х I Ф х а f

° в о х е tf

Е» cd а

О g Ф

Я О Е» э д Ф с6 х 8 х х 5u xg

cd О сЕС

С0 Я & !0 С Ъ хх ео

4 Е Х С!

u m а и

Ж ЖЕ Ж

«0

Ф Ю

Е; О

Х I

° Е» 6 Ф о - с:, Я В: f» хк а е о и «0 «4

Фии

QI Ф з

m Е

Жо и!

1

I !

1

I

1

1

1

1

1

I

1 !

Х о

И

Ch

Ф х х

С4 ь

Е ж а

1:»

1113392.

Таблицаб

Показатели свойств

Кислородный индекс, 7 гезионная

11,0

13,0

29,0

125

10,0

9,5

12,0

29,5

12,5

11,5

29,0

115

П 4

10,0

7,2

31,0

6,5

16,5

31,0

9,2

7,8

31,0

30 5

6,5

9,3

Ш 7

6,0

10,1

30,0

5,0

11,0

30,0

7,0

11,5

29,5

10,2

7,5

30,0

29,5

6,7

10,8 57

° 8,9

65

5,0

30,5

5,4

60,0

9,2

30,0

4,8

63,0

10,0

30,5

Составитель А.Акимов

Редактор Е.Копча Техред Л.Мартяшова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6525/20 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Контрольные композиции по примерам

Разрушакицее Ударная вязнапряжение кость, при изгибе, кДж/м

МПа рочность ри отрыве, Мпа,