Огнестойкая полиэфирная композиция

Огнестойкая полиэфирная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (.1, 536208

К АВТОРСКОМУ тВЙДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.10.74 (21) 2068950/05 (r)I ) M Кл г с присоединением заявки ¹

С 08 L 67/06//

//В 32 В 27/18

Государствеииый комитет

Сааета Мииистроа СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,11.76.г1юллетень № 43 (53) УДК 678.674-1 9 (088.8) (45) Дата опуоликования описания 26.02.77

И. М. Альшиц, Х. В. Е!убина, С. л)1. Ахтемирова, Л. Г. Широкова, И, Г. Сумин и В. Я. Киселев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОГНЕСТОЙКАЯ ПОЛИЭФИРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к огнестойким полиэфирным связующим, предназначенным для изготовления стеклопластиков механизированными методами (напьглением, протяжкой, вакуумной пропиткой и прессованием. )

Механизированные методы переработки предъявляют определенные требования к технологическим свойствам перерабатываемых связующих — пониженной вязкости, регулируемому времени желатинизации.

При применении высоковязких связующих в процессе изготовления стеклопластика возможно использование разбавителей, облегчающих переработку и не отражающихся существенным образом на свойствах конечного продукта. Для снижения вязкости полиэфирных смол чаше всего используют легколетучие неактивные разбавители (ацетон, ксилол). Применение подобных разбавителей для высоковязких самозатухаюших смол снижает их огнестойкость и физикомеханические показатели.

Известна огнестойкая полиэфирная композиция для изготовления стеклопластиков механизированными методами, состоящая из самозатухающего полиэфира, сшивающего агента, активного разбавителя, перекисного инициатора, ускорителя и катализатора, причем в качестве активного разбавителя используют фосфоноксиэтилметакрилат (ФЭМ) в количестве 10-15 вес.ч. на

100. вес.ч. ненасыщенной полиэфирной смс лы.

1Г) Однако использова ие этого активного разбавителя приводит к недостаточному снижению вязкости композиции, вр.-мя )c жизнеспособности композиции -4 часа, LIBJIb изобретения — улучшение техноло-! 5 гических свойств самозатухаюших =вязуюших при сохранении Bblcоких фпзпксмеханических свойств и огнестоикостц l10лученных стеклопластиков.

Поставленная цель достигает я гем, 20 что в качестве самозатухающего полпэфира композиция содержит полиэтнленгликольмалеинатфталатфосфакрилат, в качестве сшивающего агента pHMBTQKpH)IQT трпэтгглленгликоля и в качестве активного разба25 вителя ди-2,2-2-трихлор-1- метакрил овый

536208

3200кг/см

4 8ООкг/см й

3 эфир этиле +- или диэтилея ликоля, при следующем соотношении компонентов в вес.ч.):

Полиэтиле игл ик ольма леинатфталатфосфакрилат 30- 3 5

Диметакрилат триэтилепгликоля 40-45

Ди- 2,2,З-трихлор-l-метакриловый эфир этилен- или диэтиленгликапя ° 1 0-20

Перекисный иници,»» атор 3,0-4,0

Ускоритель 5,0-5Д

Катализатор 1 0 145

В качестве активного разбавителя используют низковязкие олигоэфиракрилаты на основе хлораля, которые получают взаимодействием хлораля, хлорангидрида метакриловой кислоты и этилен- или диэтиленгликоля, с содержанием хлора до 40%.

Олигоэфиры являются нелетучими олигомерами, способными к сополимеризации с олигоэфирмалеинатами и стиролом B присутствии перекисных инициаторов при комнатиой или повышенной температурах.

Введение данного комцонепта приводит к улучшению технологических характерио» тик самозатухаюших связующих (в сравнении с применяемым в качестве активного разбавителя ФЭМом). В частности, к значительному снижению вязкости: вязкость, измеренная цо вискозиметру В3-1, составляет для композиции с ФЭМом 4045 сек, для композиции с саигозфиракрилатом 22-28 сек. Увеличение жизнеспособности композиции (индукционного периода полимеризации} с 3-4 час для композиции с фЭМем до 7-10 час дпя композиции с олигоэфиракрилатом дает возможность удлинить период непрерывности работы механизированных установок без их с"тановки и промывки пропиточных ванн.

Снижается экзотермический эффект в в процессе отверждения в условиях повышенных температур и увеличивается время достижения экзотермического максимума:

Максимум экзотермы при

80оС: для композиции с с ФЭМом 14а145 для композиции с олигоэфпракрилатом 1

Время достижения максимума, мпн: для композиции с ФЭМом для композиции с ачигс эфиракрилатом Х 8-20

Это привело к созданию более ми.ки о режима и Ол нмеризапи и B усл о!ш ях ма хйнизированной переработки и получению болес качественных изделий и сделало возможным эффективное применение композиции для изготовления высококачественных тавровых профилей из стеклопластика на ус1п тановке ЭМ-154Л, Отверждение стеклопластика осуществляется по методу уско ренной полимеризации и обогреваемых фильерах установки, где особеьцо важны такие преимущества композиции, как малая вяэN кость, за счет чего достигается высокое качество пропитки, плавное протекание процесса отверждения, результатом чего является получение качественной поверхности изделия с ненарушенной поверхност_#_ ной структурой.

В качестве ускорителя используют ускоритель НК-2 - 167-ный раствор нафтената кобальта в стироле, а в качестве катализатора - металлоорганический комплекоИ ный катализатор на основе соединений марганца — МОК-1.

Пример 1, 79,5 вес.ч. раствора, состоящего из 35 вес.ч. полиэтиленгликокольмапеинатфталатфосфакрилата и 44,5 вес.ч.

З@ диметакрилата триэтиленгликоля, смешивают.при 20 С с 10 вес.ч. ди-2,2,2

-трихлрр-1-метакрилового эфира этиленгликоля (ЭМА-ЭХГ). ф

Вязкость по В3-1 при 20 С данной композиции 22 сек; вязкость смеси полиэтил е нглик оль малеинатфталатфосфакр ила та с дИметакрилатом триэтиленгликоля без ЭМАЭХГ 65 сек.

Время желатинизации композиции с5вес.ч. ускорителя НК-2, 4 вес.ч. гидроцерекиси кумола, 1,5 вес.ч. катализатора М0К-1 при 20оС. составляет 7 час.

46 Твердость по Бринеллю отвержденной смолы 16,9 кг/мм .

Стеклопластик, изготовленный механизированным методом (вакуумная пропитка) на основе разработанной самозатухающей

6@ композиции и стеклоткани АСТТ/б/-С -О

1 после отверждения в течение 3 суток при о

20 С и последующей термообработки при

80 С в течение 3 час имеет следуюшие о свойства: йе, Предел прочности нри сжатии

Предел прочности при статическом изгибе

Предел прочности при меж2. а слойном сдвиге 335 кг/см

536208

Коэффициент возгораемости

K=0,84 (материал относится к группе трудновоспламеняемых) .

Пример 2. 80 вес.ч. раствора, Ь состоящего из 35 вес.ч. полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилата и 43 вес.ч. диметилакрилата триэтиленгликоля, смешивают при 20оС с 10 вес.ч. ди-2,2,2-трихл ор-1-метакрилового эфира диэтилен- 10 гликоля (ЭМА-ЭХЙ) .

Вязкость по ВЗ-1 данной композиции

28 сек.

Время желатинизации смолы с 5 вес.ч. ускорителя НК-2, 4 вес.ч. гидроперекиси ® кумола, 1,0 вес.ч. катализатора NOK-1 при 20оС составляет 8 час, при 80оС—

15 мин.

Твердость по Бринеллю отвержденного связующего 18 кг/мм

2, Стеклопластик, изготовленный на основе данного связующего механизированным методом (вакуумная пропитка), после термообработки при 80оС в течение часа непоИ средственно после изготовления и 3 час при 80оС, через трое суток имеет следующие свойства.

Предел прочности

2 нри сжатиии 3800 кг/см

ЗО ! 1р одел пр о чн ос т:; прп статнческо изгибе

ПР и М !!1C! i 0 1 Н О .

2 сдвиге :";г! i

Коэф(1)ицие)1Т возне". »емости K=0,95 (трудпоиоспламечяемый м»вЂ” териал) .

1900 кг/см

1,3 г/см

3800 кг/см

4700 кг/см

Предлагаемая композиция отличается хорошей технологичностью при механизи60 рованной переработке и имеет ряд преимуществ перед используемыми, так как по воляет не только перерабатывать материал с применением различных средств механизации, более прогресси-ных по сравнению

5S с контактным методом изготовления стеклопластиков, но и сохранить при этом высокую огнестойкость и прочностные харак теристики стеклопластиков, что очень важно при использовании их в качестве кон69 струкционных материалов.

П р и м о р 3. 70 вес.ч. раствора, состоящего из 30 весль полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилата и 40вес,ч, диметакрилата триэтиленгликоля, смешивают с 20 вес.ч. ЭМА-ЗХГ и 20 вес.ч. фенольных микросфер БВ-01.

Вязкость данной композиции при 20оС на ротационном вискозиметре Байсенберга

180 спз при отсутствии разбавителя ЭМАЭХà — 250 спз.

Время желатинизации связующего на основе данной смолы с 5,5 вес.ч. ускорителя НК-2, 3 вес.ч. гидроперекиси кумола, 1,5 вес.ч. катализатора МОК-1 при 20оС

2 3 часа, при 6 О оС вЂ” 2 О мин.

Стеклоплас ик, изготовленный на основе данной композиции с легковесным заполнителем и стеклоткани ACTT/á/-С -О, имеет следующие свойства:

Пр"дел прочности при сжатиии 1300 кг/см

Предел прочности прп статическом изгибе

Объемный вес

Коэффициент возгораем ости 1,1.

Пример 4. 70 вес.ч. раствора, состоящего из 30 вес.ч. нолиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилата и 40,5вес. ч диметакрилата триэтиленгликоля, смешивают ири 20оС с 20 вес.ч. олигоэфира

ЭМЛ-ЭХЛ

Вязкость по В3-1 получаемой компози-, ции 20 сек.

Время желатиннзации смолы, отверждаемой инициирующей системой, состоящей из 5,5 вес.ч. HK-2, 3 вес,ч. гидроперекиси кумола и 1,0 вес.ч. МОК-1, составляет при 20оС вЂ” 10 час при 80оС вЂ” 30мин.

Твердость 110 Бринеллю отвержденного связующего 8,2 кг/мм

Стеклопластик, изготовленный на основе данного,".вязующего и стеклоткани

ACTT/б/-С -С тормообработанный прн

80оС в течение часа непосредственно после изготовления и через трос суток выл ржки при 20 С дополнительно термообработанный 3 часа при 80оС, имеет следующие свойства:

f1pepe;r прочности при сжатии

Предел прочности при статическом изгибе

Предел прочности прн межслойном сдвиге 352 кг/см

Коэффициент возгораемости К=1, 1 (трудно воспламеняемый материал) .

536208

10-20

3,0-4,0

5, С1-5,5

1,0-1,5, Составитель Е. Макарова

Редактор Н. Джарагетти Техред А. Богдан КорректорH. Бчгакoва

Заказ 5764/278 Тираж 630 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров (. CCP по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изо бретения

Огнестойкая пспиэфирная композиция для изготовления стеклопластиков механизированными методами, состоящая из самозатухающего полиэфира, сшивающего агента, активного разбавителя перекисного инициатора, ускорителя и катализатора, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств самозатухаюших связующих при сохранении высоких физико-механических свойств и огнестойкости полученных стеклопластиков, в качестве самозатухаюшего полиэфира она с одержит полиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилат, в качестве сшивающего агента диметакрилат триэтиленгликоля и в качестве активного разбавителя ди-2,2,2«трихлор--1-метакриловый эфир этнленили диэтиленгликоля, при следующем соотношении компонентов, (в вес.ч.):

П олиэтиленгликольмалеинатфталатфосфакрилат 30-45

Диметакрилат триэти р ленгликоля 40-45

Ди-2,2,2-трихлор-1-метакриловый эфир этилен- или диэтиленгликоля

16 Перекисный инициатор

Ускоритель

Катализатор