Термореактивная эпоксидная композиция

Термореактивная эпоксидная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е р 448742

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.07.71 (21) 1685950/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.75. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 25.08.75 (51) М. Кл. С 08g 45/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (53) УДК 678.643(088.8) (72) Авторы изобретения

С. М. Алиев, Ш. T. Ахмедов, М. P. Байрамов и С. Г. Алиева

Институт нефтехимических процессов им. Ю. Г. Мамедалиева (71) Заявитель (54) ТЕРМОРЕАКТИВНАЯ ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦ

Изобретение относится к области получения термореактивных композиций на базе эпоксидных смол.

Известна эпоксидная композиция, содержащая низкомолекулярную эпоксидную диановую смолу и в качестве отвердителя продукт взаимодействия малеинового ангидрида (МА) с алкенил-ароматическим соединением (ААС), например стиролом. Отвердитель является бисаддуктом МА и стирола (2 мол. MA+

+1 мол. стирала), который получают взаимодействием исходных продуктов в бензоле в присутствии ингибитора полимеризации — пикриновой кислоты.

Однако получение этого отвердителя связано с рядом технологических трудностей, а использование его в качестве отвердителя требует одновременного применения катализатора, например бензилдиметиламина, и осуществляется при 100 — 180 С в течение 24 — 33 час. Кроме того, отвержденная отливка обладает механическим постоянством формы до

232 С.

Цель изобретения — упрощение технологии отверждения композиции и улучшение термомеханических свойств готового полимера.

Для этого в предлагаемой термореактивной композиции в качестве отвердителя используют сополимер МА и ААС молекулярного веса

1000 — 200000 с числом ангидридных групп в молекуле не менее трех при соотношении сополимера и смолы, равном 5 — 95: 95 — 5. В качестве такого сополимера могут быть использованы сополимеры MA с алкениларома5 тическим углеводородом — стиролом, винилтолуолом, а-метилстиролом, аллилтолуолом, аллилнафталином, 1-фенилбутеном-2- или алкенилфенолом-винилфенолом, изопропенилфенолом, аллилфенолом, бутенилфенолом.

Сополимер алкенилароматического соединения и малеинового ангидрида (мольное соотношение 1: 1 — 1,5) получают сополимеризацией указанных мономеров в блоке или в растворе с применением 0,05 — 2% свободнорадикальных инициаторов, например органических перекисей (перекиси трет-бутила, гидроперекиси кумола), динитрила азодиизомасляной кислоты и т. д. Эпоксидную смолу и полимер берут в соотношении 5 — 95: 95 — 5.

Композицию готовят следующим образом.

Смешивают сополимер с раствором эпоксидной смолы в низших кетонах, например в ацетоне, после чего растворитель удаляют, а смесь сополимера и эпоксидной смолы нагревают в массе или на подложке при 30 — 250 С в течение 0,5 — 350 мин. Получают сшитый продукт практически не содержащий растворимой части и имеющий следующие характе3О ристики:

Адгезия к металлу (на сдвиг), кгс/см2 200 †2

Твердость, кг/мм по Бринеллю HI; 6,6 по Роквеллу Нв 13

Теплостойкость по Вика, С 70 — 80

Механическое постоянство при нагревании и нагрузке 200 r цилиндрического образца Не деформируется до т. разл.

Начало термической деструкции в глубоком вакууме, С 290 †3

Водопоглощение за 24 час, о/ 0,001 — 0,02.

Предлагаемые композиции могут быть использованы для получения армированных пластиков, например стеклопластиков, сухим способом, предусматривающим пропитку армирующего материала смесью эпоксидных смол и нелетучего (олигомерного или полимерного) отвердителя из их раствора, например, в ацетоне.

Показатели стеклопластиков, полученных на основе сополимеров и смолы следующие:

Пределы прочности на изгиб, кг/см 3800 †44

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, ом 1,10 10" — 1,97 10"

Удельное объемное электрическое сопротивление, ом см 1 ° 10 4 — 1,25 10"

Угол диэлектрических потерь при частоте 10 гц 0,0100.

Пример 1. Композицию, состоящую из

5 вес. эпоксидной смолы (ЭД-6) и 95 вес. сополимера малеинового ангидрида и стирола с мол. весом 200 тыс. отверждают при 150 С в течение 1 час.

Характеристики отвержденной композиции следующие:

Предел прочности, кг/см при статическом изгибе 1180 при сжатии 1300

Удельная ударная вязкость, кг см/см 15

Твердость по Бринеллю, кг/см 25

Теплостойкость по Мартенсу, С 250.

Пример 2. Композицию, состоящую из

95 вес. /О эпоксидной смолы (ЭД-6) и 5 вес. о/о сополимера малеинового ангидрида со стиролом с молекулярным весом 150 тыс., отверждают при 160 С в течение 10 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики:

Предел прочности, кгс/см при статическом изгибе 1200 при сжатии 1000

Твердость по Бринеллю, кг/см2 20

Теплостойкость по Мартенсу, С 160

Водопоглощение, /о 0,001, 448742

Пример 3. Композицию, состоящую из

5 вес. ч. эпоксидной смолы (ЭД-5) и 25 вес. ч. аллилнафталина с мол. весом 3,5 тыс., отверждают при 150 С в течение 1 час.

Характеристики отвержденной композиции следующие:

Адгезия к металлу (на сдвиг), кг/см 120

Твердость, кг/мм 89

Теплостойкость по Вика, С 185.

П р и м ер 4. Композицию, состоящую из

95 вес. эпоксидной смолы (ЭД-6) и 5 вес. /О сополимера малеинового ангидрида с изопро15 пенилфенолом с мол. весом 1 тыс,, отверждают при 160 С в течение 5 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики:

Адгезия к металлу (на сдвиг), кг/см2 250

Твердость, кг/мм 3

Теплостойкость по Вика, С 175.

П р и м ер 5. Композицию, состоящую из

66,6 вес. /, эпоксидной смолы (ЭД-6) и

33,4 вес. /о сополимера малеинового ангидрида и аллилбензола с мол. весом 4,5 тыс., отверждают при 130 С в течение 2 час. Отвержденная композиция имеет следующие характеристики:

30 Степень сшивки, /о

Адгезия к металлу (на сдвиг), кгс/см 250

Твердость, кг/м м по Бринеллю Нв по Роквеллу Нв

Теплостойкость по Вика, С

Водопоглощение за 24 час, о/О

100

87

0,002

П р и м ер 6. Композицию, состоящую из

G6,6 вес. O эпоксидной смолы (ЭД-6) и

40 33,3 вес. /о сополимера а-метилстирола с малеиновым ангидридом с мол. весом 15 тыс., отверждают при 150 С в течение 1 час.

Характеристики отвержденной композиции следующие:

45 Степень сшивки отвержденного продукта, /о 87

Адгезия к металлу (на сдвиг), кгс/cM 220 †2

Твердость IIQ Бринеллю, кг/мм 6

50 Теплостойкость по Вика, С 82

Водопоглощение за 24 час., /р 0,002.

П р и м ер 7. Композицию, состоящую из

86 вес. /о эпоксидной смолы (ЭД-6) и 14 вес. /о сополимера бутенилтолуола с малеиновым ангидридом с мол. весом 1,5 тыс., отверждают при 140 С в течение 3 час, Характеристики отвержденной композиции следующие:

Степень сшивки отвержденного продука, о/О 86

Адгезия к металлу (на сдвиг), кгс/см 230 †2

Твердость по Бринеллю, кг/мм 6

Теплостойкость по Вика, С 80

65 Водопоглощение за 24 час., /о 0,006.

448742

Предмет изобретения

Составитель О. Цыпкина

Редактор К. Вейсбейн Техред 3. Тараненко Корректор Н. Аук

Заказ 1989/1 Изд. № 578 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Термореактивная эпоксидная композиция, содержащая низкомолекулярную эпоксидную диановую смолу и отвердитель — продукт взаимодействия малеинового ангидрида с алкенилароматическим соединением, о т л и ч аю щ а я ся тем, что, с целью упрощения технологии отверждения композиции и улучшения качества готового полимера, в качестве отвердителя применен сополимер малеинового ангидрида с алкенилароматическим соединением молекулярного веса 1000 — 200000 с числом ангидридных групп в молекуле не менее трех при соотношении сополимера и смолы, равном 5 — 95: 95 — 5.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя применен со5 полимер малеинового ангидрида с алкенилароматическим углеводородом — стиролом, винилтолуолом, а-метилстиролом, аллилтолуолом, аллилнафталином, 1-фенилбутеном-2.

3. Композиция по п. 1, отлич ающа я ся

10 тем, что в качестве отвердителя применен сополимер малеинового ангидрида с алкенилфенолом-винилфенолом, изопропенилфенолом, аллилфенолом, бутенилфенолом,