Эпоксидная композиция
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 523 913 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.02.74 (21) 1997186/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания18.01.77
2 (51) М. Кл.
С 08 L 63/00
С 08 К 5/10
Государственный комитет
Саавта Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 678.648 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. Л. Суворов, М. A Кочнева и И. В. Емельянова
Институт химии Уральского научного центра АН СССР (71) Заявитель (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
raeRн
ll = i - 9; тп 1 - 5 >
Изобретение касается получения модифицированных эпоксидных полимеров, которые могут быть использованы в качестве покрытий, компаундов, связующих для стеклопластиков и т.д.
Известны эпоксидные композиции, включающие в качестве отвердителя или модификатора титанорганические соединения. Вчаст10 ности, известна эпоксидная композиция, содержащая в качестве отвердителя алкоголяты титана, используемая для покрытий.
Цель изобретения — получение эпоксид- д ной композиции, обладающей комплексом повышенных физико-механических свойств (повышенной удельной ударной вязкостью, прочностью при изгибе, теплостойкостью в сочетании с другими высокими показателями фи- рО зико-механических свойств) . Эта цель достигается тем, что в качестве отвердителяэпоксидных смол применяют полифункциональные титанорганические сложные полиэфиры дикарбоновых кислот и гликолей, содержащие ал- 25
2 коксильные или гидроксильные группы, общих формул
OR
OE RO-Тт OQROOOR СОО+ ВО-Т OE Х или
lO
OE OR f0$восоя-соотг;+ 4 алкил, например этил, изопропил, бутил; остаток алифатическоГо гликоля, например этилен, 1,2-пропилен-, диэтиленгликоля; остаток дикарбоновой кислоты, например фталевой, адипиновой, фумаровой; при следующем соотношении компонентов композиции (в вес.%):
Эпоксидная смола 40-92
Титанорганический сложный пблиэфир Остальное
523913
З - —
2 2
; m =1,73
1025 при изгибе при растяжении
860
Наилучшие результаты получают при смешивании эпоксидной смолы с титанорганическим сложным полиэфиром в указанных о соотношениях при температуре 20-1 50 С и отверждении в ступенчатом режиме в интервале температур 150-200 С. Эпоксидную композицию, содержащую полиэфир формулы I, перед отверждением вакуумируют для удаления образующихся при смешении летучих продуктов.
Пример 1. 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-16, содержащей 17,9% эпоксидных групп, смешивают при 120 С с о
20 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы П, в которой
R" — СН вЂ” t H —; К вЂ”; m=1„45. л / \
2 2
Отверждение осуществляют при нагревании 20 в следующем режиме: 150 С 5 час и при
160, 170, 180, 190 и 200 С по 3 часа.
Отвержденный продукт имеет следующие показатели:
Предел текучести при сжатии, 25 кгс/см2
Микротвердость, кгс/см 17,6 о
Теплостойкость по Вика, С 250
Весовые потери при 200 С за 10 час, % 0,5 30
Тангенс угла диэлектрических потерь при 20 С (f = 50 гц ) 0 006
Диэлектрическая прочицаемость при20С(5 =50гц) 3,9
Удельное объемное сопротивлео 15 ние при 20 С, ом.см 8.10
Электрическая прочность, кв/мм 18-26
Пример 2. 76,2 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-16, содержащей 15,3% о эпоксидных групп, смешивают при 105 С с 23,8 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы П, в которой
% з -сн-сн2-, R — / 3 m=2,и ! сн
Отверждение осуществляют при нагревании о в следующем режиме: 150, 160, 170 С по о о
1 часу, 180, 190 С по 3 часа и 200 С6 час.
Отвержденный продукт имеет следующие показатели:
Предел текучести при сжатии, кгс/см 1140
Разрушающее напряжение, кгс/см
Удельная ударная вязкость, кгс.см/см
2 39
Теплостоикость по Вика, С 300
Пример 3. 91,3 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 20,4% эпоксидных групп, смешивают при 100150 С и 8,7 вес.ч. титанорганического поо лиэфира формулы II, в которой
К вЂ” =CH2 — СН2 —, К -+-СН2-)-, т=1,45
Отверждение осуществляют при нагревании
I по режиму, описанному в примере 2.
Полученный полимер имеет следующие показатели:
Предел текучести при сжатии, кгс/см 1105
Разрушающее напряжение, кгс/см при изгибе 1 500 при растяжении 830
Удельная ударная вязкость, кгс.см/см 44 о
Теплостойкость по Вика, С 202
Пример 4. 50 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 21,4% эпоксидных групп, смешивают при 120 С с
-50 вес.ч, титанорганического полиэфира формулы П, в которой
Отверждение осуществляют по режиму, описанному в примере 2.
Полученный полимер имеет следующие показатели:
Предел текучести при сжатии, кгс/см 1130
Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, кгс/см2
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см 770
Удельная ударная вязкость, кгс.см/см2 55
Теплостойкость по Вика, С о
Тангенс угла диэлектрических потерь при 20 С (f = 10 гц ) 0,0025
Диэлектрическая проницаемость при 20 С (f =10 гц3 3,8
Пример 5. 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки СУ= 182 (фирма " С i ЪО. ") содержащей 25,7% эпоксидных групп, смео шивают при 120-150 С с 20 вес,ч. титанорганического полиэфира формулы П,. в которой
 — -СН2-СН2- ) R - СН2ф, т — 5,26
523913
Отверждение осуществляют при нагревании по ступенчатому режиму с выдержкой по
1 часу при температурах 150, 160, 170, 180, 190, 200 С.
Полученный полимер имеет следующие по- 5 казатели:
Предел текучести при сжатии, кгс/см 1035
Разрушающее напряжение, кгс/см2
10 при изгибе 1385 при растяжении 7 56 о
Теплостойкость по Вика, С 255
Пример 6. 80 вес.ч. эпоксидной
cMolIbI марки ЭД-16, содержащей 17,9% о эпоксидных групп, смешивают при 60 С с
20 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы I в которой
15 4Н.9 ) К"- / ; m=1,65; n=f, 6140
6880 при растяжении при изгибе
Удельная ударная вязкость кгс. см/см 141
Удельное объемное электрическое о сопротивление при 20 С, ом,см 1,9.10
Тангенс угла диэлектрических о потерь при 20 С (fj, =50 гц) 0,010
Диэлектрическая проницаемость при 20 С (3 =50 гц) 4,4 и вакуумируют до постоянного веса при остаточном давлении 2-3 мм рт.ст. Отверждение осуществляют при нагревании по режиму: 100-150 С 1 час и 150, 160, 170, 180, 190, 200 С по 3 часа. Получают ЗО твердый полимер, имеющий следующие физико-механические показатели:
Предел текучести при сжатии, кгс/см2 1480
Удельное объемное электрическое
35 о 15 сопротивление при 20 С, ом.см 3,5.10
Тангенс угла диэлектюических потерь при 20 С (f =50 гц) 0,007
Диэлектрическая проницаемость (4 =50 гц) 36 40
Электрическая прочность, кв/мм 31
Стеклотекстолит, изготовленный на основе предлагаемой композиции и стеклоткани
ТС-8/3, имеет следующие физико-механи45 ческие показатели:
Разрушающее напряжение, кгс/см
Электрическая прочность, кв/мм 16,7
Пример 7. Из 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 20,8% эпоксидных групп, и 20 вес.ч. титанорганического полиэфира по примеру 6 получают твердый полимер, имеющий предел текучести
2 при сжатии 1500 кгс/см и адгезию к стекловолокну 242+40 кгс/см . Стеклотекстолит, изготовленный на основе предлагаемой композиции и стеклоткани ТС-8/3, имеет следующие физико-механические показатели:
Разрушающее напряжение, кгс/см
6230 получать как ненаполненные, так и наполненные полимерные материалы и стеклопластики.
Формула изобретения
Эпоксидная композиция, включающая эпоксидную смолу и отвердитель, о т л ипри растяжении при изгибе
Удельная ударная вязкость, кгс.см/см
2 162
Удельное объемное электрическое сопротивление при
20 С, ом.см 3,2.10
Тангенс угла диэйектрических потерь при 20 С (f =50 гц) 0,011
Диэлектрическая проницаемость при 20 С (1 = 50 гц) 5,3
Электсичоск,.я прочность, кв/мм 26
Процесс отверждения эпоксидных смол полифункциональными титанорганическими сложными полиэфирами и получение полимеров с хорошими физико-механическими свойствами осуществляют без введения в композицию каких-либо других отвердителей, модификаторов и пластификаторов. Указанные отвердители легко совмещаются с эпоксидными смолами различных типов в широком диапазоне соотнощений и, в отличие отбольшинства известных отвердителей, нетоксичны. Получаемые эпоксидные композиции имеют высокую жизнеспособность.
Большое разнообразие в строении применяемых титанорганических полиэфиров, возможность изменения содержания отвердителя в композиции позволяет в широких пределах изменять физико-механические свойства отверждаемых полимеров. Получаемые полимеры обладают повышенными физико-механическими показателями: высокой механической прочностью, теплостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами и адгезией к стекловолокну.
На основе эпоксидных композиций можно
523913
«оо = 4 — ф m = g- p
OR 1 или о,- в оаов"ооо+ в он), в, Составитель М. Кочнева
Редактор Л. Ушакова Техред Н. Андрейчук Корректор Н. Золотовская
Заказ 4911/383 Тираж 630 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения удельной ударной вязкости, прочности при изо-ибе и теплостойкости, в качестве отвердителя она содержит полифункциональный титанорганический сложный полиэфир общих формул
OE OR
1 EO-Ti ОQR ODOR СОО+ R О-Ti ! ill
OR OR где Я - алкил, например атил, изопропил, бутил, 8
Я вЂ” остаток алифатического гликоля, например этилен-, 1,2-пропилен-, диэтиленгликоля;
3" - остаток дикарбоновой кислоты, например фталевой, адипиновой, фумаровой; при следующем соотношении компонентов композиции (в вес.%):
Эпоксидная смола 40-92
Титанорганический сложный полиэфир Остальное