Способ получения ненасыщенной полиэфирной смолы

Способ получения ненасыщенной полиэфирной смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,765291

Союз Советскнк

Соцналмстическмк

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=Ф (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.77 (2) ) 2488662/23-05 (51)М. Кл.

С 08 С 63/56

С 08 Х 11/04 с присоедннением заявки,%—

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень .% 35

Дата опубликования описания 25.09.80 по делам нзобретеннй н отнрытнй (53) УДК 678.674.

{ 088.8) Н. И. Гайворонская, В. М. Козин, В. П. Несмеянова и А. P. Бельник (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕНАСЫШЕННОЙ

ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛЫ

Изобретение: относится к спосооам получения ненасыщенных полиэфирных смол, используемых в качестве связующих в производстве стеклопластиков.

Известен способ получения ненасыщенных полиэфирных смол, заключающийся в конценсапии продукта деструкции отхоцов полиэтилентерефталата этиленгликолем с тримезиновой кислотой (11.

Однако полученные смолы не могут

1О быть использованы для производства стеклопластиков.

Ближайшим к изобретению является способ получения ненасьпценной полиэфирной смолы путем обработки отходов по15 лиэтилентерефталата диэтиленгликолем с послецующей конценсацией продукта гликолиза с малеиновым ангидрицом 12 ).

Процесс ведут в цве стации: гликолиз отходов полиэтилентерефталата в присутствии диэтиленгликоля до кислотного числа 7 мгк КОН/г; конденсация с малеиновым ангицридом при 200 С цо кислотного числа 85 мг K0H/г.

Полученные по известному способу смолы используются для производства 1 препрегов и сыпучих пресс-масс. Однако смолы и стеклопластики на их основе имеют низкие значения теплостойкости и разрушающего напряжения при изгибе.

Целью изобретения является повышение физико-механических свойств смолы и стеклопластика на ее основе.

Это достигается тем, что в способе получения ненасыщенной полиэфирной смолы путем обработки отходов полиэтилентерефталата с циэтиленгликолем с послецующей конценсацией продукта гликолиза с малеиновым ангидридом конценсацию продукта гликолиза с малеиновым ангидридом прОводят до кислотного числа 42-56 мг КОН/г, в продукт кондейсации добавляют при li5-125" С 0,113,1 вес. ч. на 100 вес. ч. исходных компонентов циановой эпоксицной смолы и продолжают конденсацию полученного продукта при 155-165 С цо кислотного числа 14-23 мг КОН/г.

7tэ5 .)() 1 4 циэтиленгликоля, на! ревают до 2401.э С и выдерживают при постоянном перемешивании в.токе азота в течение четырех часов.

Отходы производства полиэтилентерефталата (лавсана) представляют собой продукт, имеюций показатели (ТУ % 6-06-18-16-75), приведенные в табл. 1.

Табл ица 1

Внешний вид

Концы нитей блестящие и маттированные

Кромка и концы, блестящие и маттированные

Содержание замасливателя, %

1,5; не более

Содержание влаги, о

1,5; не более

0,4; не более

Содержание Tl О, <о

0,4; не более

Механические примеси (песок и другие загрязнения) Отсутствуют

Отсутствуют

Способ получения смолы проводят в три стадии:

Первая стадия. В реакционный сосуд, снабженный мешалкой с гидрозатвором, термометром, трубкой для подачи инерт5 ного газа и обратным холоцильником, загружают 17,6-31,4 вес. ч, отходов полиэтилентерефталата и 35,6-37,7 вес.ч.

Вторая стадия. Реакционную смесь о первой стадии охлаждают до 120+5 С и добавляют в нее 29,1-31,5 вес. ч. малеинового ангидрида, меняют обратный холодильник на прямой и поднимают в 40 о, течение 2 ч температуру до 200+5 С.

При этой температуре реакцию продолжают в течение 3-5 ч до достижения кис° лотного числа продукта 42,3-56 мг КОН/г.

Третья стадия. Полученную реакцион- 45 о ную смесь охлаждают, до 12015 С и вносят в нее диановую эпоксидную смолу в количестве 0,1-13,1 вес. ч. Затем температуру в течение 1 ч поднимают до 160ф5 С и выдерживают.при ней 50 смесь в течение 2-4 ч до получения продукта с кислотным числом 14-23,0. мг

КОН/г.

Охлажденный до 90-80 С продукт растворяют в мономере из расчета на 55

100 вес. ч. продукта, 43-82 вес.ч. мономера (стирол, ТГМ-3 и др.) и добавля ют стабилизатор (гидрохинон) в количестве 0,03-0,05 вес. ч.

Отверждают продукт третбутилпербензоатом, взятом из расчета на 100 вес ч. продукта 1-1,5 вес.ч. отвердителя.

Из полученного продукта и стеклохолста, взятых в соотношении 63,3-60 вес.ч. стеклохолста, методом контактного формования изготавливают стеклопластик.

Пример 1. В реакционный сосуд, снабженный мешалкой с гидрозатвором, термометром, трубкой для подачи инертного газа (азота) и обратным холодильником, загружают 31,4 вес. ч. отходов полиэтилентерефталата и 37,7 вес. ч. ди- ° этиленгликоля. Реакционную смесь нагревают до 240 С и выдерживают при этой о температуре в течение Й ч в токе азота при постоянном перемешивании. Затем о реакционную смесь охлаждают до 120 С и добавляют 30,8 вес.ч. малеинового ангидрида, переключают холодильник с обратного на прямой. Температуру поднимают в течение 2 ч до 200 С, и при, этой температуре синтез ведут в течение

3,5 ч до достижения кислотного числа

765291 6

Полученную смолу растворяют Э

43 вес. ч. стирола и добавляют 0,04 вес.ч. гипрохинона.

П р и и е р 3. В реакционный сосуц, снабженный мешалкой с гипрозатвором, термометром, трубкой для подачи инерт-. ного газа (азота) и обратным колодильником, загружают 17,6 чес.:ч. отходов полиэтилентерефталата и 36,8 вес.ч. циэтиленгликоля. Реакционную смесь нагревают до 240 С и выдерживают при о этой температуре в течение 4 ч в токе азота при постоянном перемешивании.

Затем реакционную смесь охлаждают до

120 С и вносят в нее 31,5 вес. ч. мао леинового ангидрида, переключают холо- дильник с обратного на прямой, темперао туру поднимают в течение 2 ч до 200-С и при этой температуре синтез ведут еще в течение 5 ч до достижения кислотного числа 56 мг КОН/г.

Реакционную смесь охлаждают до

120 С и вводят 13,1 вес. ч. эпоксидG ной смолы ЭД-20, поднимают температуру в течение 1 ч до 160 С и выдеро живают при этой температуре в течение

4 ч до достижения кислотного числа

21 мг КОН/г.

Полученный продукт растворяют в

43 вес. ч. стирола и добавляют 0,05

0,05 вес. ч. гидрохинона.

Свойства смолы по примерам 1-3 приведены в табл. 2. Таблица 2

42„3 мг КОН/г. После этогореакционную смесь охлаждают до 120 С и ввоцят 0,1 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-20, затем в течение, 1 ч поднимают темперао туру цо 160 С, выдерживают при этой температуре 3 ч до достижения кислотного числа 22,4 мг КОН/г. Полученную смолу растворяют в 45 вес. ч. стирола и добавляют 0,03 вес.ч. гидрокинона.

Пример 2. В реакционный со- 10 суд, снабженный мешалкой с гипрозатвором, термометром, трубкой для подачи инертного газа (азота) и обратным холодильником, загружают 29,7 вес.ч. отходов полиэтилентерефталата и 35,6 вес.ч. t5 диэтиленгликоля. Реакционную смесь наго ревают qo 240 С и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч в токе азота при постоянном перемешивании.

Затем реакционную смесь охлажцают до 20 о

120 С и побавляют 29,1 вес.ч. малеинового ангидрида, переключают холодильник с обратного на прямой, температуру поцнимают в течение 2 ч до 200 С и продолжают синтез при этой температуре еше 4 ч цо достижения кислотного числа 44,2 мг КОН/г.

После этого реакционную смесь охлажо дают до 120 С, вводят 5,6 вес. ч. эпок, сидной смолы ЭД-20, поднимают темпе- 30 о ратуру цо 160 С и выдерживают при этой температуре в течение 3,5 ч до достижения кислотного числа 14 мг КОН/г.

1520 1730 1890

Вызкость, с П

Кислотное число, мг КОН/г

21

22,4

Разрушающее напряжение при изгибе, кГс/см

2. 550

926

1210

739

Удельная ударная вязкость, кГс см/см "

13

Теплостойкость по

Мартенсу, С

84

89,7

Плотность, г/см 1,152 1,157 1,160

7, "7 с 2 c) 1 S ло-,,:,из, расчета 63,3-60 вес. ч. связующего на 36,7-40 вес. ч. стеклохолста. Получают стеклопластик методом контактного формования с отверждением при 140150 С в течение 1,5-2 ч.

Свойства стеклопластика приведены в табл. 3.

Таблица

Разрушающее напряжение при изгибе,, кГс/см

1157-2002

2199-2561

Уцельная ударная вязкость, кГс ° см/см

95-106

Теплостойкость по

Мартенсу, С

106-114

162-266

Содержание стекловолокна, %

36, 7-40

38, 2-43

ВНИИПИ Заказ 6447/26 Тираж 549 ГГодписное

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

Пример 4. Изготовление стек пластика.

В полученную смолу добавляют при перемешивании инициатор — третбутилпербензоат — из расчета 1-1,5 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы. Стеклохолст марки ХЖКН пропитывают связующим

Положительный эффект предложенного способа заключается в полезном использовании отходов производства с получением на их основе связующего для стеклопластиков с повышенной теплостойкостью и физико-механическими свойствами.

Таким образом, описанный способ позволяет получать смолу с повышенной теплостойкостью. Значения разрушающего напряжения для смолы и для стеклопластика на ее основе повышаются по сравнению с известными продуктами.

Формула изобретения

Способ получения ненасыщенной полиэфирной смолы путем обработки отходов полиэтилентерефталата диэтиленгликолем с последующей конденсацией продукта гликолиза с малеиновым ангидридом, отличающийся тем,чтос целью повышения физико-механических свойств смолы и стеклопластика на ее основе, конденсацию продукта гликолиза

35 с малеиновым ангидридом проводят до кислотного числа 42-56 мг KOH/г, в продукт конденсации добавляют при

115-125 С 0,1-13,1 вес. ч, на

100 вес ч. исходных компонентов диано40 вой эпоксидной смолы и продолжают конденсацию полученного продукта при 155165 С до кислотного числа 14-23мг

КОН/г.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2322973, кл. С 08 G 63/56, 11.02.76.

2Я. КВово ч Мсо - йо о я1с,z Тччог—

LòÔÿ рОс1ВБ1уо иа 1 бо тльсА па 1сИ робМ с ЫЕ,-slav «àú6., 1967, I.Î ХdZ1a, М, 0 10, s%W. 167-168(прототип).