Огнестойкая композиция

Огнестойкая композиция

Реферат

 

Использование: для производства деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: огнестойкая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, в качестве пластификатора содержит дибутилфталат, в качестве отвердителя - полиэтиленполиамин, в качестве наполнителя - продукт взаимодействия гидроксида алюминия и диметилфосфита, взятых в массовом соотношении 1 : 0,6 - 1,41 соответственно, с содержанием фосфора 6,4 - 19,4% при соотношении компонентов, мас. ч.: диановая эпоксидная смола 100; дибутилфталат 13 - 17; полиэтиленполиамин 12 - 16; указанный продукт взаимодействия 40 - 50. 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности в частности к разработке композиции на основе эпоксидной смолы, которая может найти применение для производства деталей и изделий, применяемых в электро-, радиотехнике, самолето-, судо-, машиностроении, автомобильной промышленности.

Известно связующее на основе эпоксидной смолы (14,6-60,7 мас.ч.), содержащее дициглидный эфир полиэпихлор- гидрина (15,2-57,8 мас.ч.), смесь пара-аминобензанилина с 4,4-диамино- 2-(метил-параминофенил)-дифенил метаном (11,4-25,2 мас.ч.), 30%-ный раствор комплекса трехфтористого бора с анилином в диэтиленгликоле (2,4-12,7 мас.ч.) [1] Однако данное связующее обладает недостаточной прочностью и не является огнестойким.

Известна огнестойкая композиция, содержащая эпоксидную смолу, коллоидный кварц и порошкообразный модифицированный красный фосфор [2] Использование в композиции порошкообразных веществ приводит к ухудшению прочностных характеристик.

Известна огнестойкая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, полиэтиленполиамин, низкомолекулярный полибутадиеновый каучук, трихлордифенил, хлориарафин, хлоргидриновый эфир тетрабромфенол, -ферроцен и минеральный наполнитель [3] Композиция многокомпонентна, что усложняет процесс приготовления композиции.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, пластификатор, отвердитель, наполнитель [4] Композиция содержит эпоксидную диановую смолу (100 мас.ч.), диэтилентриаминометилфенол (15-17 мас.ч.), минеральный наполнитель (300-800 мас. ч. ), в том числе Al₂O₃ (75 мас.); Сr₂О₃ (10-12 мас.); МоО, К₂О (13-15 мас.) [2] Недостаток известной композиции введение в полимерную матрицу большого количества наполнителя, которое приводит к снижению прочности композиции.

Цель изобретения разработка огнестойкой композиции на основе эпоксидной смолы, обладающей повышенной прочностью.

Поставленная цель достигается тем, что композиция в качестве пластификатора содержит дибутилфталат, в качестве отвердителя полиэтиленполиамин, в качестве наполнителя продукт взаимодействия гидроксида алюминия и диметилфосфита, в массовом соотношении (1:(0,6-1,41) соответственно с содержанием фосфора (6,4-19,4%) при соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксидная диановая смола 100 Дибутилфталат 13-17 Полиэтиленполиамин 12-16 Указанный продукт взаимодействия 40-50 Сущность изобретения заключается в том, что в результате модификации в структуру неорганического наполнителя вводится органический фрагмент способный взаимодействовать с эпоксигруппами полимера. В качестве наполнителя используют продукт взаимодействия диметилфосфита с гидроксидом алюминия при массовом соотношении (0,6-1,41):1.

Процесс получения наполнителя заключается в следующем: смешивают гидрооксид алюминия и диметилфосфит в массовом соотношении 1:(0,6-1,41) в растворе ацетона. При перемешивании реакционной массы отгоняют ацетон, температура в реакторе поднимается до 160^оС. При указанной температуре в течение 1,5 ч отгоняют метиловый спирт. Экстрагируют полученный продукт в аппарате Сокслета ацетоном в течение 16 ч, сушат под вакуумом до постоянного веса, перетирают, просеивают. Получают порошкообразный продукт белого цвета, без запаха.

Продукты реакции характеризуются ИК-спектральным и элементным на содержание фосфора, анализами. На ИК-спектре модифицированного гидрооксида алюминия в отличии от ИК-спектра исходного гидроксида появляются полосы поглощения с частотами 1160 см^-1 и 1350 см^-1, характерные для валентных колебаний Р-О-СН₃ и Р=О групп соответственно. Появляется также полоса в области 2300 см^-1, характерная для колебаний Р-Н группы.

П р и м е р 1. В трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, прямым холодильником, термометром, загружают 200 г гидроксида алюминия и 120 г диметилфосфита при массовом соотношении 1:0,6, заливают 200 мл ацетона. При перемешивании реакционной массы отгоняют ацетон, и температура в реакторе повышается до 160^оС. При указанной температуре в течение 1,5 ч отгоняют метиловый спирт. Затем модифицированный гидроксид алюминия помещают в аппарат Сокслета и экстрагируют ацетоном в течение 16 ч. Проэкстрагированный продукт сушат под вакуумом при комнатной температуре до постоянного веса. Содержание фосфора в готовом продукте 6,4% П р и м е р 2. Процесс получения наполнителя проводят аналогично описанному в примере 1 при следующих загрузках: гидроксид алюминия 200 г, диметилфосфит 200 г при массовом соотношении 1:1, ацетон 200 мл. Содержание фосфора в готовом продукте 14,8% П р и м е р 3. Процесс получения наполнителя проводят аналогично описанному в примере 1. При следующих загрузках: гидроксид алюминия 200 г, диметилфосфит 282 г при массовом соотношении 1:1,41, ацетон 200 мл. Содержание фосфора в готовом продукте 19,4% Процесс получения огнестойкой эпоксидной композиции заключается в следующем. Смешивают эпоксидную диановую смолу с пластификатором дибутилфталатом, добавляют наполнитель продукт взаимодействия гидроксида алюминия и диметилфосфита при непрерывном перемешивании прикапывают отвердитель полиэтиленполиамин при соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксидная диановая смола 100 Дибутилфталат 13-17 Полиэтиленполиамин 12-16 Указанный продукт взаимодействия 40-50 Методом промазывания наносят полученную смесь на стеклоткань типа Т-13. Отверждают при комнатной температуре в течение 24 ч. Получают стеклопластик, состав и свойства которого приведены в таблице.

П р и м е р 4 (состав композиции 1). Смешивают 3 г (200 мас.ч.) эпоксидной диановой смолы с 0,39 г (13 мас.ч.) дибутилфталата, добавляют 1,2 г (40 мас. ч. ) модифицированного гидроксида алюминия, прикапывают 0,48 г (16 мас. ч. ) полиэтиленполиамина. Смесь наносят на стеклоткань методом промазывания. Отверждают при комнатной температуре в течение 24 ч.

Результаты испытаний образцов по примерам 4-30 представлены в таблице.

Испытания на прочность проводились в соответствии с ГОСТ 6943.10.79. Исследования горючести проводились в соответствии с ГОСТ 17088-71 методом измерения скорости горизонтального горения. Водопоглощение оценивают в соответствии с ГОСТ 4650-65. Содержание фосфора определяют в соответствии с ГОСТ 208517-75, фотокалометрическим методом.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности для производства деталей и изделий, применяемых в электро- и радиотехнике, самолето-, судо-, машиностроении, автомобильной промышленности.

Формула изобретения

ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая эпоксидную диановую смолу, пластификатор, отвердитель, наполнитель, отличающаяся тем, что композиция в качестве пластификатора содержит дибутилфталат, в качестве отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве наполнителя - продукт взаимодействия гидрооксида алюминия и диметилфосфита, взятых в массовом соотношении 1:(0,6 - 1,41) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Эпоксидная диановая смола - 100 Дибутилфталат - 13 - 17 Полиэтиленполиамин - 12 - 16 Указанный продукт взаимодействия гидроксида алюминия и диметилфосфита - 40 - 50

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6