Отвердитель эпоксидных смол

Отвердитель эпоксидных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° . ч (!!) 591455

Союз Советсиик

Социалистических республик (6!) glîïîëíèòåëüíîå к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено 110374(21) 2004361/23-04 с присоединением заявки ¹ (23).Приоритет (43) Опубликовано 0 j0278. Бюллетень № 5 (5!) М. Кл.

С 07 С 69/82

С 08 5 59/42

Геардвратвааамр аеавтвт веввтв Меяветрвв 66ВР аа аваев вяеаратаааа а втврмтвв (53) УДК

678.643(088.8) (45) Дата опубликования описания 250178

А.В. Страшненко, С.A. Дмитренко, Е.И. Кац и Л.Я. Мошинский

P2) / вторы изобретения

p!) Заявитель киевский завод заказных химических реактивов индикаторов и аналитических препаратов (54) ОТВЕРДИТЕЛЬ ЭПОКСИДЯЫХ СМОЛ!

ИзОбретение относится к .отвердителю эпоксидных смол.

Известны .отвердители эпоксидных смол, представляющие собой пространственные .изомеры 4- метилтетрагндрофталевого ангидрида и его иэомеров по двойной связи (иэо- МТГФА-1) P), а также эвтектическую смесь 3- н 4-ме-. тнлтетрагндрофталевого ангидрида (изо- МТГФА-П) (2) .

Одним из недостатков известных отвердителей является. склонность их к кристаллизации при длительном хранении. Закристаллизовавшийся продукт не пригоден к непосредственному использованию в качестве отвердителя н требует дополнительной переработки (раснлавлеиия, перемешивания, усред« нения), в результате которой редко удается достигнуть полного восстанов- р0 ления началЬного состава отверднтеля, что не может не сказываться иа качестве изделий.

Другим недостатком отаердителей является сравнительно низкая жизнеспособность эпоксидных композиций . при температурах переработки указаи- " ных композиций в изделие (80-100 С), что приводит к потерям эпоксидного материала за:счет,.преждевременного 30 и уменьшения текучести до критического уровня.

Поэтому выявление отвердителей эпоксидных смол, которые;были бы более стабильны, а композиций на основе эпоксидных смол с добавлением вышеуказанного отвердителя обладали бы большой жизнеспособностью, имеет большое практическое значение.

Предложенный отвердитель эпоксид ных смол(иэо — МТГФА- П1) помимо иэомеров алкилтетрагидрофталевых ангндридов, взятых в количестве 10-70%, дополнительно,содержит 30-90% алкилфталевых и алкилгексагидрофталевых ангидридов (в мольном соотношении 1:2). Отвердитель получают нагреванием:соОтветствующего алкилтетрагидро" фталевого ангидрида при температуре

130-280 С, желательно при 160-220 С, в течение 2-8 ч в присутствии 0,01.-1,0а металла платиновой группы нри ри среды 10-14.

B данном процессе в вышеуказан+ ных условиях наряду с изомернэацией исходного алкилтетрагидрофталевого ангидрида протекает также его диспропорцнонирование на 30-90 мол. /,.

П р н м е р. В трехгорлую кллбу, снабженную меша>якой, термометром Н

59 1455

2 и 4 л/час температура испарителя

280 С гаэ- носитель азот, расход

4 л/час тель

-МТГФАПоказатель

Слегка окрашенная подвижная жидкость

Внешний вид

Кислотное число, мг КОН/г

665й15

665 15

665+15

Содержание свободных карбоксильных групп, % к общему кислотному числу, не более

3,0

3,0.

3,.0 холодильником, загружают 250 г цис-4-метил- Ь4-тетрагидрофталевого анГидрида и 13,1 r катализатора, полученного пропиткой активированного угля раствором хлористого палладия Pddl> в кислой среде.

Нагревают смесь при 160-165 С и перемешивают в течение 2 ч.

Затем массу охлаждают до 80 С и отфильтронывают от катализатора. Получают 245 r (более 95% от веса исход. ного ангидрида) прозрачной ниэковязкой жидкбсти соломенного цнета, не кристаллизующейся".прн длительном стоянии при температуре, ниже 20 С. Ц

Вязкость при 25 С 58 спэ.

Кислотное число 670,мг КОН/r.

Содержание свободных карбоксильных групп, % к общему}кислотному числу

2,4. 20

Константа скорости, отверждения смо лы ЭД-5 при 100 С К = .2,35 ° 10 ; юО -4при.120 С Кщ о = 5,81.10 °

Иодное число- 60 r / 100 г (вычислено

85),т.е..глубина диспропорционированияф 30 мол,"%.

Групповой состав смеси, %:

40 -46 — группа иэомеров метилтетра-, гидрофталеных ангидридов 68.

49 -51 — группа изомеров метилгек- 80 сагидрофталевых ангидридов 20., 53 - метилфталевый ангидрид 12.

Состав отвердителя, полученного по предлагаемому способу, определен при помощи газо- жидкостной;хроматогра 0 фии на хроматографе Цвет ;2 с пламенноиониэационным детектором. Длина колонки 6 м, внутренний диаметр 3 мм.

Колонка заполнена хроматономК,пропитанным 15% апиеэона Е к весу твердой фа- зы.

Режим разделения: температура колонки 250 С

Величина пробы 10 мкл в виде 50%ного раствора в ацетоне.

Ток мостика 2,5-10 о.

Расход водорода и воздуха

Время выхода иэомеров -40 -53 .

Пики были идентифицированы с помощью синтезированных индинидуальных продуктов и смесей.

Предложенный отвердитель обладает тем преимуществом, что он не кристаллизуется при длительном(хранении, застывает в стекловидную массу при -20 С и плавится при температуре -15 C. Кроме того, эпоксидные композиции на основе предложенной смеси ангидридов в

2,5-3 раза более жизнеспособны при температуре переработки в изделие (80-100 C).

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известных отвердителей представлены в табл. 1. таким образом, предлагаемый и известные отвердители по физико-химическим свойствам, кроме температуры плавления, практически не отличаются друг от друга.

Свойства эпоксиполимеров, полученных при введении в эпоксидную смолу

ЭД-20 различных отвердйтелей и 0,30,5% ускорителя УП- 606/2 и отверждении при 80 С (желатинйзация) в течение 2 ч и при 150 С в течение 10 ч, приведены в табл. 2.

Жизнеспособность композиций на: основе смол ЭД-20, ЭД-16 и УП-643 (эпоксиноволачная скола) с различны-. ми отверстиями при температуре. 100é

1,0 С (температура, при которой осуществляется заливка или пропитка изделий) йринедена в табл. 3.

Таким образом, жизнеспособность композиций на основе эпоксидных смол с добавлением предлагаемого отвердителя в 2,5 - 3 раза больше при 100 С чем жизнеспособность композициЯ на. основе тех же смол с добавлением из.вестных ютвердителей.: Таблица 1.

591455

Продолжение таблицы 1

Отвердитель

Показатель @so- ФА-! иэо-МТГФА- И иэо-МТГФА-Щ

Вязкость при

25еС, cns

40110

40 20

45*20

Температура плавления, С

Не кристаллизуется -20 С

4+ 2

До 36

Плавление пара при 25 С, мм рт.ст., не более

4,0

2,0

2,0

Примечание. изо-ИТГФА-1 и иэо-NTFCA-If при хранении могут частично эакристаллиэовываться. Таблица 2.

Отвердитель эо-МТГФА- I, иэо-МТГФА- И изо-МТГФА- Щ Показатель

Предел прочности, кгс/см> при статическом изгибе

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

7,6 1,67,041 i 7

6,8 1,5 удлинительная ударная вязкость„. кгс . см/см

18 4, 7

Теплоемкость по Мартенсу С

111 4,0

Водопоглощение за 24 ч прн 25 С Ф

0,024

0,022

0,018

Примечайие. В таблице прйведень . данные, полученные при отверждении эпоксидной смолы ЭД-20 в статически внспроизводимях условиях при равных начальных скоростях. отверждения.

Таблица 3

643 иэо-МТГФА-1

8-12

Х0-12

10-12

14-18 изо-МТГФА-g

10-12

10-12

48-52 . 48-52

40-44 нзо-МТГФА- ill

При сжатии

При растяжении

1276+40

1344*30

670 48

1305Т37

1352*30

706*38

22,3 6 0

109 э4, 3

1328 44

1360 25

702т39

22, 1+6,0

110 2,5

591455

Формула изобретения

Редактор T.Øàðãàèîsà

Заказ 527/20

Тираж 559: 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

Отвердитель эпоксидных смол на основе алкилтетрагидрофталевых ангидридов, cr т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабильности свойсis и жизнеспособности композиции он дополнительно содержит алкилфталевый и алкилгексагидрофталевый ангидриды (при мольном соотношении:li2>, и компоненты, смеси берут в следующих количествах, вес. Ф

Алкилтетрагидро- 1 фталевые ангидриды 10-70

Алкилфталевый и алкил« гексагндрофталевый, ангидриды МтЗй.

Йсточники информации принятые во внймайие при экспертиэе

1. Ли Х. н:Йевелл К., Справочное руководство по эпоксидным смолам, М., 10 Энергия, 1973, с.,137.

2. Авторское свиде4ельство СССР

9 308006, .кл. С 07 с 61/24, 06.10.69.

Составитель В. Горленко, Техред!Н.Андрейчук Корректор:ц.пемчи,