Полимерная композиция
Иллюстрации
Реферат
(6Ц Дополнительное к авт. синд-eg (22) Заявлбно200976 (21) 240457?/23-05 (5Ц М. Кд.
С 08 L 63/00
С 08 G 59/42 с присоединением занвии №
Государствеииый комитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет . —.
Опубдицовнно 25.03.79. бюллетень Р5 11 (63) УДК 678 ° 686. (088.8) Дат3 опубднковаш1я опнсаннй 250379
A.E.ÁàTîã и И.П.Петько (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Циклоалифатическая эпоксидная смола
Ангидридный отвердитель
Третичный амин
Перекисное соединение
100
90-113
0,5-1,5
1-20
Изобретение касается получения полимерных композиций на основе циклоалифатических эпоксидных смол, рекомендуемых для использования в качестве заливочных и пропиточных компаундов, связующих для армированных пластиков и т.д.
Известна пблимерная компбзиция, включающая циклоалифатическую эпок сидную смолу (УП-612),УП-632), ангид- 10 риднйй отвердйтель и ускоритель— третичный аьптн (11.
Ее недостаток — длительность гелеобразования при. Умеренных температурах (80-100 C) повышение же начальной температуры отверждения до 120:140 С приводит к снижению прочност:ных характеристик полимеров. Увеличение количества ускорителя (до
3 вес.ч,) для сокращения. времени ге- @ леобраэования также не оправдывает себя, так как сопровождается резким снижением жизнеспособности в условиях переработки.
25.
Цель йзобретения — сокращение времени гелеобразования при умеренных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и повышении-прочностных харак- Ж) 2 теристик при сохранении теплостойкости.
Это достигается тем, что композиция, включающая цчклоалифатическую эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель и ускоритель — третичный амин, дбполнительно содержит перекисное сбединение при следующем соотношении компонентов,:вес,ч.: а качестве перекисных соединений можно испольэовать диацильные перекиси, дитрет-алкил(аралкил) перекиси,трет-алкилперэфиры, а также эпоксидирбванные перекисные соединения, например трет-бутил-2,3-эпоксициклопентанил перекись и т.д. В качестве ангидридных отвердителей можно использовать ангидриды гидроароматических дикарбоновых кислот или другие ангидридные отвердители.
Следует отметить, что композиции на основе диановых смол, эпоксиново653276
Из данных табл,1 видно, что время гелеобразования композиций, содержа.щих ПТБЦП, примерно в 1,5 раза меньше, чем композиций, не содержаших
ПТБЦП. Незначительное снижение деформационной теплостойкости (на 2030 С) сопровождается увеличением прочности на 17-50%, а коэффициент сохранения прочности при 150 С практически не изменяется.
=дачных смол и ангидридов ароматических дикарбоновых кислот, например фталевого ангидрида, при введении пе рекисных соединений не меняют время гелеобраэования, т.е. сохранение вы сокой жизнеспособности в условиях переработки и значительное повышение скоростй,отверждения при умеренных температурах при одновременном повышении прочностных характеристик и сохранении высокой деформационной теплостойкости является характерной осо- 10 бенностью совокупности ингредиентов: циклоалифатического эпоксидного соединения сложноэфирного или ацетального типа, ангидрида дикарбоновой кислоты и смеси перекисных соединений с тре- (5 тичным амином.
Пример 1. Приготовление и отверждэние композиций °
Расчетное количество перекисного соединения добавляют к расчетному количеству циклоалифатического диэпоксида и растворяют при постоянном перемешивании и нагревании при 3040ОС.
Жидкие перекисные соединения и цик-„, Б ) лоалифатические диэпоксиды смешивают при комнатной температуре. В полученный раствор добавляют расчетное количество ангидридного отвердителя и третичный амин УП-606/2. Композицию гомогенизируют путем интенсивного перемешиванйя в течение 15-20 мин.
Затем композицию разливают в формы и отверждают по режиму: до желатинизации . — при эффективной температуре разложения перекиси, затем ступенча- 36 тое нагревание, С/ч: 120/2 + 150/4 +
+ 180/4 + 200/10 ч.
В табл.1 показана зависимость свойств композиции от количества,перекиси, при этом композиции примеров 40 2-8 соцержат 100 вес,ч. диэпоксида
УП-632 и 1 вес.ч. третичного амина
УП-606/2.
Зависимость свойств полимеров от состава композиции, нида перекисного соединения и циклоалифатической смолы демонстрируется примерами 2-43..Изменение вязкости композиций в процессе хранения при комнатной температуре приведено в табл.2.
Данные табл.2 свидетель-.твуют, что введение ПТБЦП не влияет на скорость нарастания вязкости композиций при хранении ниже температуры эффективной скорости разложения ПТБЦП.
Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-612, отвержденного в присутствии ПТБЦП приведены в табл.3, при этом композиции примеров 9-13 содержат 100 вес.ч. диэпоксида УП-612 и 1 вес.ч, третичного амина УП-606/2.
Сравнение данных, полученных согласно примерам 2-4, 9-10 показывает, что лучшие свойства полимеров достигаются при соотношении эпоксидной смолы: отвердитель от 100:100 до 100:90, что соcòàâëÿåò 0,75-0,8 от стехиометричвского количества..
Характерным является и то, что при этом же соотношении компонентов дост .гaeTcë наибольшая степень отверждения (97-98%).
При стехиометрическом содержании отвердителя степень отверждения несколько ниже (95-96Ъ), Высокая деформационная теплостойкость отвержденных композиций, высокий коэффициент сохранения прочности и высокая степень отверждения являются свидетельством эффективного участия перекисных соединений в процессе отверждения, Свойсòâà полимеров, полученных при использовании других перекисных соединений приведены в табл.4-7, при этом композиции примеров 14-25 (см. табл.4) содержат 100 вес.ч, отвердителя и -МТГФЛ и 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2; композиции примеров
14 -19 содержат 100 вес.ч. диэпоксида
УП-612, а композиции примеров 2025 — 100 вес.ч. диэпоксида УП-632; композиции примеров 26-30 (см.табл.5) содержат по 100 вес.ч. диэпоксида
УП-612 и отвердитель ц -МТГФЛ; композиции примеров 31 35 (см.табл.б) содержат по 100 вес.ч. диэпоксида
УП вЂ 6 и отвердителя и ->4ТГФА; композиции примеров 36-37 содержат по
100 вес.ч. диэпоксида УП-612 и отвердителя и-МТГФА, а также 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2, при этом разрушающее напряжение при изгибе при 200ОС 500 кгс/см ; композиции примеров 38-43 содержат по 100 вес.ч ° диэпоксида УП-632 и отвердитель и-ИТГФЛ, а также 1 вес.ч. третичного амина УП-606/2.
653276
Таблица 1
Зависимость свойств композиции на ocH0BG диэпоксида УИ-632 от количества перекиси трет-бутилциклопентенила (ПТБЦП") с
2 113
190 800
160 850-900 460-500
340
230
113
850-900 460-500
100
220
140 800-850 300-350
230
190 880-940
560-570
240
100
155 1000-1200 65. -680
100
100
145 800- 20
400
270
+ Режим отверждения: 100 С до желатинизации, затем ступенчатое нагревание аналогично примеру 1.
+ Известная композиция.
Таблиц а 2
Изменение вязкости композиций при хранении при 25+1oC
Вязкость по В3-4 при 25 «+ 1 С, с
Состав
Время хранения композиции, ч
5 10 15 20 25 29 33 147
Известная композиция
20 38 45 50 54 69 80 — 84
Композиция по примеру:
46 50 61 72 76
10
160
240 300
210 290
150
653276 Таблица 3
Свойства полимеров на основе диэпоксида
УП-612"
400
330
700
200
320
700
200
700
215
100 100
600
100
800
500
210
Режим отверждения аналогичен табл.1 Известная композиция.
Таблица 4
Свойства полимеров на основе диэпоксидов УП-612 и УП-632, содержащих перекись дикумила (ЙДК) и перекись бензоила (ПБ)
780«800 600-650
780-800 500-550
270
15 б
300, 700
400
16 10
700
18.
800-900
500-580
220
600
170
170
150
850-1000 500-600
170
900
800
190
1100-1200 700-750
900-950 При 80 С; режим отверждения аналогичен приведенному в табл.1.
110
10 100
20 2
21 б
22 10
1 . f
540
900
900-1000
500-560
500-600
653276
Таблица 5
Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-612,,содержащих перекись ди-третичного бутила (ПдТБ) 26
500-800
0,5
200 225
180 215
700
1с0
460-500
750
700
1 0
500
750
1,0
500
Таблица 6
Свойства полимеров на основе диэпоксида УП-632, содержащих перекись ди-третичного бутила (ПДТБ) 550-580
560
0,5
33
450-490
450
1,5
480
Таблица 7
Свойства полимеров на основе диэпоксидов УП-612 и УП-632, содержащих трет-бутил-2,3-эпоксициклопентенил перекись (ЭЦПП)
100
180 205 .150 210
690
10.175 215
2 10
210
230 1 70
210 160
200 160
850-900
820 950
700-800
700-800
700-800
653276
12
Продолжение таблицы 7
150
1ВО
750
600
180
190
820 воо
1ВО
170
600
170
170
860
12
150
160
940
16
150
155
980
Циклоалифатическая эпоксидная смола
Ангидридный отвердитель
Третичный амин
Перекисное соединение
100
90-113
0 5-1,5
ЗО
1-20
Составитель А.A.".Hìoâ
Редактор Т.Загребельная Техред Л. Алферова Корректор Е.Дичинская
Заказ 1224/21 Тираж 584 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4
Формула изобретения
Полимерная композиция, включающая циклоалифатическую эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель и ускоритель — третичный амин, о т л и ч а— ю щ а .я с я тем, что, с целью сокра щения времени гелеобразования при умеренных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и повышения прочностных характеристик при сохранении теплостойкости, она содержит дополнительно перекисное соединение при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лапицкий В.A. и др. Полимеры на основе некоторых циклоалифатических зпоксидных соединений, Пластические массы, 1973, РЗ, с. 45-49.