Полимерная композиция
Патент 870402
Авторы
Полимерная композиция
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистичесник
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)870402 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2101.80 (21) 2873333/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 0710В1. Бюллетень МЯ 37
Дата опубликования описания 0 7.10.81 (5!)М. Кл
С 08 G 59/42
С 08 L 63/02
Государственный комнтет
СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДН 678.686 (088.8) В.И.Антонишин, В.И.Гайванович, И.И, Гайло-,.— .
О.В.Суберляк и Б.Н.Ханык
t (72) Авторы изобретения
Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к области получения полимерных композиций на основе эпоксидных смол и может быть использовано для изготовления теплостойких компаундов.
Известны полимерные композиции, включающие эпоксидную диановую смолу и ароматический ангидридный отвердитель, который обеспечивает композициям достаточно высокую теплостойкость (1 ).
Недостатком известных композиций является высокая стоимость ароматических ангидридов, что ограничивает их широкое применение. 15
Наиболее близким иэ.известных решений (по теплостойкости) является полимерная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу и отвердитеуь — пиромеллитовый диангидрид, 20 который обеспечивает композиции теплостойкость от 240 до 290 С (23.
Недостатком указанной композиции является высокая стоимость пиромел.литового диангидрида.
Цель изобретения состоит в удешевлении композиции.
Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая эпоксиднло диановую смолу 3(и отверднтель, в качестве отвердите- ля содержит карбогеновые оксикислоты в количестве 20-60 мас.ч. или модифицированные щелочью карбогеновые кислоты в количестве 20-40 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.
Карбогеновые оксикислоты получают путем прямого окисления остаточных нефтепродуктов (гудрон, битум, мазут, экстракты селективной очистки масел, асфальт диасфальтизации масел или гудрона пропаном и др.) кислородом воздуха.
Карбогеновые оксикислоты представляют собой твердое порошкообразное вещество черного цвета, обладающее следующими свойствами: плотность
1850-2400 кг/м 3, насыпная масса 500520 кг/м5, масса утряски 560600 кг/м, угол естественного откоса 34-38, удельная поверхность 3,59,5 м /r, теплостойкость 330-380 С, кислотное число 30,7-188,2 мгКОН на
1 r, гидроксильное число 326486 мгКОН/г, карбонильное число 59132 мгКОН/г, эфирное число 138297 мгКОН/г, элементный. состав, мас.Ъ углерод 53,3-72,8, водород 5,3-3,2, кислород 31,2-38,3, сера 3,3-4,6, азот 0,9-1,1
870402
Содержание отвердителя в компози ции, мас.ч. на 100 мас.ч эпоксидной смолы
Удельная ударная вязкость, Кгсiсм/CM (по Иэоду) Содержание Теплостойгель-фрак-, кость по ции, Ъ Вика, " С
Предел прочности на изгиб кгс/см
Отвердитель — карбогеновые оксикислоты
1,4
98,0
240
350
380
99,0
250
1,8
400
1,9
250
99,5
Отвердитель - модифицированные карбогеновые оксикислоты
2,6
200
450
99,1
3,1
215
500
3,3
99,5
205
530
240-290
0,54
600
Известный
Карбогеновые оксикислоты вступают в химическое взаимодействие с веществами, содержащими соответствующие реакционноспособные группы.
Для получения теплостойких эпоксидных компаундов берут композицию, содержащую 20-60 мас.ч. карбогеновых ,оксикислот на 100 мас.ч. эпоксидной смолы. Во избежание черезмерного вспенивания композиции отверждение ведут со ступенчатым подъемом температуры от 150 до 200 С в течение 10-16 ч.
Технологические свойства композиции улучшаются при использовании в качестве отверждающего агента модифицированных карбогеновых оксикислот.
Применение модифицированных карбогеновых оксикислот исключает также вспенивание композиций при нагревании и исключает образование пор в .отвержденном компаунде,. что улучшает его механические свойства.
Модификацию карбогеновых оксикислот проводят путем обработки из
0,5 н.водным раствором гидроокисн щелочных металлов (NaOH или КОН).
Количество щелочи, взятой для модификации карбогеновых оксикислот, соI
Из таблицы видно, что использование карбогеновых оксикислот. в качестве отвердителей эпоксидных смол дает возможность получить компаунды, характеризующиеся достаточно высокой теплостойкостью (200-250 С) и механическими свойствами соизмеримыми со свойствами известных теплостойких компаундов, содержащих пиромеллитовый диангидрид. Однако пиромеллитовый диангидрид относится к трудноответствует 5-10%-ному избытку, необходимому для полной нейтрализации карбоксильных групп, содержащихся в карбогеновых оксикислотах. Карбогеновые оксикислоты и расчитанное количество щелочи перемешивают в течение 1 ч, после этого выпаривают воду. Сухой продукт используют в качестве отвердителя эпоксидных смол.
Пример. Для получения компаундов готовят композиции, содержащие эпоксидную смолу ЭД-20 и карбогеновые оксикислоты немодифицированные. Кроме того композиции отличались различным .содержанием отвердителя, количество которого находилось
15 в пределах от 20 до 60 мас.ч. на
100 мас.ч. эпоксидной смолы.
Приготовленные композиции тщательно перемешивали. Отверждение проводили в формах из фторопласта при
Щ ступенчатом подъеме температуры от
150 до 200 С в течение 16 часов.
Режим отверждения: до 150 С вЂ” 10 чао сов, до 180 С вЂ” 4 часа, до 200 С—
2 часа.
Свойства полученных компаундов приведены в таблице. синтез ируемым, малораспространенным и дорогостоящим продуктам (190 руб: за 1 кг), тогда как карбогеновые оксикислоты вещество недорогое (30 руб. за 1 т), которое может быть получе60 но в любых количествах окислением кислородом воздуха недефицитного сырья - остаточных продуктов переработки нефти.
При получении названных компаунб5 дов из эпоксидной смолы ЭД-20 и кар870 402. Формула изобретения
Составитель A.Àêèìîâ
Техред Т .Иаточка Корректор Г.Назарова.
Редактор Н.Потапова
Заказ. 8745/27 Тираж 533 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, 4 богеновых окснкислот предпочтение следует отдать компаундам полученным с участием модифицированных карбогеновых оксикислот. Последние обладают более высокой механической прочностью и несколько низшей теплостойкостью по сравнению с компаундами, полученными с использованием в качестве отвердителя немодифицированных карбогенових оксикислот. Кроме того композиции с модифицированными карбогеновыми оксикислотами более технологичны, при отверждении уменьшается газовыделение и исключается образование пор в отвержденном компаунде.
Оптимальное количество отвердителя в предложенных композициях составляет 30-40 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.
Технология получения компаунда при замене пиромеллитового диангидрида карбогеиовыми оксикислотами не усложняется. Компаунды на основе предложенной композиции будут иметь намного низшую стоимость, чем известные.
Полимерная композиция, включаюшая эпоксидную диановую смолу и отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью удешевления, в качестве отвердителя она содержит карбогеновые оксикислоты в количестве 2060 мас.ч. или модифицированные щелочью карбогеновые оксикислоты в количестве 20-40 мас.ч.,на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Ли Х., Невилл К.. Справочное
20 руководство по эпоксидным смолам.
М., "Энергия", 1973, о. 138.
2. Там же, с. 144 (прототип)..