Способ получения связующего для стеклопластиков на основе эпоксидной и фенолоформальдегидной смол

Способ получения связующего для стеклопластиков на основе эпоксидной и фенолоформальдегидной смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i I 730756

ОП ИСАН И Е

ИЗОБР ETE k- И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.78 (21) 2623408 23-05 (51) М. Кл. С 08L 63 04

В 32В 17/10 с присоединением заявки Мь—

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень Мо 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 678.686 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Колесников, Е. В. Раскатова, А. М. Белинков, М. И. Доронина, Э. Д. Арсеньева, Е. Ф. Зинин, О. В. Бобылев и Х.-Б. И.-М. Левин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУ 1ЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО Я ФД,,».," :„ .

ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОИ

И ФЕНОЛФОРМАЛЪДЕГИДНОЙ СМОЛ

Изобретение относится к способам получения связующих для стеклопластиков на основе эпоксидных смол.

Известен способ получения проппточпого эпоксидного связующего (лак ЭПК-3A) на основе эпоксидной дпановой смолы ЭД-1б (100 вес. ч.), дициандиампда (7 вес. ч.), этилцеллозольва (100 вес. ч.) и 50% спиртового раствора бакелитового лака (10—

15 вес. ч.). Связующее получают путем предварительного растворения дицпандпамида в этилцеллозольве и последующего смешения его с эпоксидной смолой и бакелитовым лаком (1).

Недостатком известного способа является то, что на стадии растворения дициандпамида (ДЦДА) в этплцеллозольве Нсооходим сложный процесс фильтрации нерастворившегося ДЦДА; содержащийся в бакелитовом лаке спирт способствует высаждению ДЦДА из раствора, что спи>кает физико-механические свойства отвержденных полимеров.

Цель изобретения состоит в улучшении технологичности и физико-механических свойств стеклопластиков.

Поставленная цель достигается тем, что при способе получения связующего на основе эпоксидной и фенолформальдегидпой смол путем предварительного растворения дпциапдиампда в этплцеллозольве и его смешения с эпоксидной смолой, в качестве фснолформальдегпдпой смолы используют поволачпую фенолформальдегпдную смолу

5 с содержа 1см свооодного фенола 10 — 12,> п растворение !!!!»niiдпамида производят в присутствии этой смолы, взятой в количестве 3,8 — 19,0 вес. ч. на 3,5 — 6,3 вес. ч. дпi»I a! igiI a iI iIДа.

Io Пример 1. В трехгорлую колбу емкостью 250 м7, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодпльнш ом, загружают 61,25 вес. ч. этнлцеллозольва и

19 вес. ч. смолы СФ-010.

i5 Поднимают температуру до 115 — 120 С и прн постоянном псремешп выдерживают смесь примерно 20 мнн до полного растворения смолы. После этого двумя порцпямп по 1,75 вес. ч. через каждыс 20 мпн

20 вводят расчетное количество дпциандпампда (ДЦДА) — 3.,5 вес. ч.

После введения последней порции ДЦДА продо,7жают персмсшпваннс в течение

30 мпн. Полученный раствор должен быть

25 однородным II прозра шым (проба I!7 стекле). Раствор охлаждают до 60 — 70 С.

100 вес. ч. эпоксидной смолы ЗД-16 растворяют в 61,26 вес. ч. этплцеллозольва прн

50 — 55 С до однородности раствора, РаЗО створ эпоксидной смо lbl смешивают с раст730756

25 — 30 при скорость

38 — 40

5 — 7

Э.1 5

65 вором аддукта дициандиамида и фсполформальдегидной смолы (температура 55-—

60 С). Перемешивапне продолжают 30 м1ш.

Полученный раствор охлаждают дО 20 С и фильтруют.

Связующее имеет следующие характеристики:

Время гелеобразования при

160 С, мин 2 — 4

Вязкость по вискозиметру

ВЗ-4 при 20 С, с 14 — 17 жизнеспособность при 20—

30 С, месяцев 1 — 1,5

Пример 2. В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 58,15 вес. ч. этилцеллозольва и

11,4 вес. ч. смолы СФ-010. Поднимают температуру до 115 — 120 С и при постоян1юм перемешивании выдерживают смесь примерно 20 мин до полного растворения смолы. После этого двумя порциями по

2,45 вес. ч. через каждые 20 — 30 ми вводят расчетное количество дициандпампда (ДЦДА) — 4,9 вес. ч. После введения последней порции ДЦДЛ продолжают пере лешивание в течение 30 мин. Полученный раствор должен быть однородным и прозрачным (проба на стекле). Раствор охлаждают до 60 — 70 С.

100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-16 растворяют в 58,15 вес. ч. этилцеллозольва при

50 — 55 С до однородности раствора. Раствор эпоксидной смолы смешивают с раствором аддукта дициандиамида и феполформальдегидной смолы (температура 55—

60 С). Перемешивание продолжают в течение 30 мин. Полученный раствор охлаждают до 20 С и фильтруют.

Связующее имеет следующие характеристики:

Время гелеобразования при 160 С, мин 3 — 5

Вязкость по вискозиметру

В3-4 при 20 С, с 15 — 17 жизнеспособность при 20—

30 С, месяцев Свыше 2

Пример 3. В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой термометром и обратным холодильником, загружают 55 вес. ч. этилцеллозольва и 3,8 вес. ч. смол СФ-010. Поднимают температуру до

115 — 120 С и при постоянном перемешивании выдерживают смесь примерно 20 мпп до полного растворения смолы. После этого тремя порциями по 2,1 вес. ч. через каждые

20 мин вводят расчетное количество дпциапдиамида (ДЦДЛ) — 6,3 вес. ч. После введения последней порции ДЦДЛ продолжают перемешивание в течение 30 мип. Полученный раствор должен быть од;1ородпым и прозрачным (проба на стекле). Раствор охлаждают до 60 — 70 С.

100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-16 растворяют в 55,1 вес. ч. этилцеллозольва прп

80 — 90 С до однородности раствора. Раствор эпоксидной смолы смешивают с раствором аддукта дициапдпампда и фсполформальдегпдпой смолы (температура 60—

70 С) . Перемешпванпе продолжают в течение 30 м1ш. Полученный раствор охлаждают до 20 С и фильтруют.

Связующее имеет след 1ощие характеристики:

Время гслеобразования при 160 С, мпн 4 — 7

Вязкость по вискозиметру

ВЗ-4 при 20 С, с 15 — 18 ,1Кизцеспособность при

20 — 30 С, месяцев Свыше

3 мес.

Пример»о вместо

CAIO 1bI СФ-010 HCIIO,|1 3 IOT 110110.".а III IO CMOлу, содержащую до 5 0 свободного фенола (идито I) . Прн этом не пр01lсход11т полного совмещения в растворе ДЦДА с идитолом и выпадает осадок.

Связующее имеет следуюшпс характеристики:

Время гелсобразоваппя при 160 С мин 1,5 — 2

Вязкость по впскозиметру

ВЗ-4 при 20 С, с жизнеспособность

20 — 30 С Менее

0,5 мес.

Пример 5. На лабораторной проппточпой машине связующим, полученным по примеру 1, пропиты 310Т стеклоткапь марки

Э 3/1-100.

В. Температура сушки 130"С, пропптки 0,5 мин/м1ш.

Характеристики пропитанной стеклоткани:

Содержа IIIe связу1ощего, %

Текучесть, %

На лабораторном прессе из пропитанной стеклоткани прессуют листы размером

200Х200 мм толщиной 2 и 10 мм при температуре 160 С 20 мпн/мм толщины образца.

Пропитанную стеклоткань прессуют и отверждают прп температуре 100 — 160 С в

l.e,ение 45 мип — 1 ч.

Сравнительные физико-механические свойства стеклопластиков на ocIIOIIe различных связующих представлены в таблице.

Для стеклопластика G-10 удельное объсмпос электрическое сопротивление измеряют при 130 С, а тангенс угла диэлектрических потерь прн частоте тока 1 мГц; для стеклотекстолита СТЭФ не измерены; данные относятся к 100 С во влажной среде (98+-2%); марка СТЭД соответствует пластику на основе полученного связующего.

Удельное объемное электрическое сопротивление измерялось при 150 С. Стеклопластик марки СТЭД может длительно эксплуатироваться при 150+5 C.

730756

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом, см

Таш енс угла диэлектрйческих потерь при частоте

50 Гп

Предел прочности прн изгибе перпендикулярно к слоям, кгс, см

Теплостойкость по

Мартенсу, С

Водопоглощение при 20 2

Стеклопластик марки после пребывания во влажной атмосфере в течение 24 ч в исходном состоянии

185

0,008

0,01

0.,006

3 2,10»

1. 1012

1 10

0,15

0,5

0,12

5,S 10ьз

1 10»

1,1 10"

4500

С=10

1S5

СТЭФ

СТЭД 00

Свстазитсль Л. Акимов

Редактор И, Грузова

Техред В. Серякова

Корректор В. Дод

Заказ 767, 13 Изд. М 292 Тираж 569 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам пзобретсшш и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Связующее для стеклопластиков, получаемое по данному способу, сочетает низкие температуры отверждения, термостойкость, улучшенную технологичность H улучшенные физико-механические показатели по сравнению с известными решеш1ями.

Формула изобретения

Способ получения связующего для стеклопластиков на основе эпоксидной и фенолформальдегидной смол путем предварительного растворения дициандиамида в этилцеллозольве и его смешения с эпоксидной смолой, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности связующего и физико-механических показателей стеклопластиков, в качестве фенолформальдеп1дной смолы используют HQBoëà÷íóþ

5 фенолформальдегидную смолу с содержанием свободного фенола 10 — 12о1о и растворение дициандиамида производят в присутствии этой смолы, взятой в количестве 3 8—

19,0 вес. ч. на 3,5 — 6,3 вес. ч. дицианди1О а за ида.

Источники информации, принятые во внимаш1е при экспертизе

1. ТУ 600023 На эпоксидные лаки ЭПК,-Ç, ЭПК-ЗЛ, ЭПК-ЗБ (прототип).