Полимерная композиция для получения армированных пластиков

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННЬК ПЛАСТИКОВ, включакхцая эпоксидную смолу, арома тич1 ский аминный отвердитель и активный разбавитель, отличающаяся тем, что,,с целью улучшения прочностных свойств и повышения теплостойкости, в качестве активного разбавителя она содержит диглицидиловый эфир п-оксибензойной кислоты при следующем соотнсяиении компонентов , мае.ч.: Эпоксидная смолёГ , 30-70 Диглицидиловый зфир п-оксибензойной кислоты30-70 Арсшатический аминный отвердительСтехиомет . . рическое количество §

(Ю 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО,И ЛЮ

РЕСПУБЛИН

3 5@ С 08 4 63 00 В 32 В 27 38

*«а » е

° у °

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

Стехиометрическое количество Q ю@ (21 ) 3453800/23-05 (22) 18.06.82 (46) 15.12.83„Бюл. Р 46 (72) Н.A.t0ðå÷êî, A.Н.Сорокина, М.С.Клебанов и Й.M.Ëîëîãîí (53) 678;686(088.8) (56) 1. "Связующие для стеклопластиков".- Под ред. Королькова Н.В.

М., "Химия", 1975,.с. 84-85.

2. "Справочник по пластическим массам", Под ред. Катаева В.М. и др. т.2, M., "Химия", 1975, с.210 (прототип). (54)(57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДНЯ

ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ, включающая эпоксидную смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,,с целью улучшения прочностных свойств и повышения теплостойкости, в качестве активного разбавителя она содержит диглицидиловый эфир п-оксибензойной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола 3.0-70

Диглицидиловый эфир п-оксибензойной кислоты 30-70

Ароматический аминный отвердитель

1060650

Изобретение относится к получению полимерных композиций, предназначенных для изготовления методом "мокрой" намотки армированных пластиков на основе стеклянных, органических или углеродных волокон. 5

Известны полимерные композиции для получения армированных пластиков, включающие высоковязкую эпоксидную смолу, аминный отвердитель и активный разбавитель, например, эпоксиали- 30 фатическую смолу при ДЭГ-1, ТЭГ-1, Э-181 f1) .

Недостатком известных композиций являются низкая теплостойкость и невысокие прочностные свойства. 15

Наиболее близким к изобретению является полимерная композиция, включаницая эпоксидную смолу, циклоалифатическую, ароматический аминный отвер дитель и активный разбавитель — диглицидиловый эфир метилтетрагидрофталевой кислоты f23 .

Недостатком известной композиции являются низкие прочностные свойства и.относительно невысокая теплостойкость.

Цель изобретения состоит в улучшении прочностных свойств и повышении теплостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция для получе. 30 ния армированных пластиков, включающая эпоксидную смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель, в качестве активного разбавителя содержит диглицидиловый эфир З5 п-оксибензойной кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола 30-70

Диглидидиловый эфир и-оксибенэойной кислоты 30-70 40

Ароматический аминный отвердитель Стехиометрическое количество

Диглицидиловый эфир п-оксибенэойной кислоты (смола УП-67Ц с эпоксидным числом 25-30% представля.ет собой вязкую жидкость, имеющую при 25ОС вязкость 1,0-1,7 Па .е, кристаллизуюцуюся через 2-5 сут, после получения в твердое вецество с

Тцщ 52-56 С ° б

II p и м е р 1. К 50 г эпоксидной диановой смолы ЭД-20, нагретой до

60-70 0С добавляют 50 r смолы УП-671 предварительно расплавленной при 60 С. Смесь смол тщательно перемешивают механической мешалкой .при 60О С в течение 20-30 мин, затем медленно ох- . лаждают. Приготовленная таким обра- 60 зом смесь смол может храниться при комнатной температуре до 6 мес. Перед приготовлением связующего 100 г сме- си смол нагревают до 70 С. Затем небольшими порциями при перемешивании» 65 вводят стехиомет ическое количество (35,12) 4,4-ДАДФМ (4,4 -диаминодифенилметана) . Композицию перемешивают до получения однородного состава. Для получения стандартных образцов полимеров композицию заливают в металлические разъемные формы, предварительно смазанные антиадгезионной смазкой и отверждают по режиму 110/6 ч + 150 /8 ч. Армированные пластики получают методом "мокрой" намотки по обычной технологии ври температуре в ванночке 45 С.

Пример 2 ° 70 r смолы УП-671 нагревают до 60 С 30 r галогенсодеро жащей смолы ЭХД, предварительно нагретой до 60 С вводят в смолу УП-671.

Смесь смол тщательно перемешивают при 60ОC затем медленно охлаждают.

Приготовленная таким образом смесь смол может храниться при комнатной температуре до 3 мес. Перед приготовлением связующего 100 г смеси смол нагревают до"70 и небольшими порциями, при перемешивании вводят стехиометрическое количество (44,3 г).

"диамета-Х".

Композицию тщательно перемешивают до полного растворения "диамета-Х" и заливают в металлические разъемные формы. Отверждают по режиму: 120 /6 ч + 160О/8 ч. Армированные пластики получают методом

"мокрой" намотки по обычной техно-— логии при температуре в ванночке

50 С.

Пример 3. 50 r смолы УП-671 нагревают до 60 С. К ней добавляют

40 r эпоксиноволачной смолы УП-643, предварительно нагретой до такой же температуры.. Смесь смол тщательно перемешивают и медленно охлаждают.

При комнатной температуре она может храниться до 6 мес. Перед приготовлением связующего 100 г смеси смол нагревают до 55 небольшими порциями, при перемеыивании вводят стехиометрическое количество (31,4 г)

4,4-диаминодифенилметана. Композицию тщательно перемешивают и заливают в металлические разъемные формы. Отверждают по режиму: 90 /6 ч +

+ 150@/8 ч. Армированные пластики получают методом "мокрой" намотки до обычной технологии при температуре в ванночке 40 С.

Пример 4., 60 г аэотсодержацей смолы УП-610 нагревают до 60 к ней добавляют 40 r смолы УП-671, предварительно нагретой также до

60О, смесь смол перемешивают и медленно охлаждают. Полученная таким образом смесь смол может храниться при комнатной .температуре в течение 3 мес. Перед приготовлением связуюцего 100 г смеси смол нагревают до 95, при перемешивании порциями вцодят стехиометрическое коли1060650 чество,.(46,6 r) эвтектической смеси 3,.3- и 4,4-диаминодифенилсульфонов (30:70 мас.ч.) .

Композицию тщательно перемешивают до получения однородного состава и выливают в металлические разъемные формы. Отверждение проводят по режиму: 120 /6..ч + 160 /8 ч. Армированные пластики получают методом "мокрой" намотки на обычной тех, нологии при. 50 С. !О

Свойства полученных композиций в сравнении с известными приведены в табл.1.

Анализ свойств контрольных комцоэнций (табл.2) показывает, что при использовании смолы УП-671 в количестве L ù<п (20 мас.ч.) прочность полимера при растяжении, изгибе и сжатии существенно уменьшается.

Таблица 1

Предлагаемые по примерам

Известные составы, мас.ч.

Показатели

ЭХД-3 0

УП-640

Диамет

Х стехиометрйческое ко. личество

УП-.610-60

УП- 64 0-4 0

ДАДФСстехиометрическое количество

УП-.643-40

УП- Р40««60

4, 4-ДАДФМ стехио-. метрическое количество

ЭД-20-50

УП-640-.

-50

4, 4-дАдФМ

1 стехио- " метрическое количество

106. 84,0 108,0 80

62,0 68,0

71,0

57,0

90,0 92,0 142 105 138,0 106

160,0 120,0,Г152,0 206,0 206,0 140

88,0

95,0

130,0

98,0

1,7

42 40 7035

2,5

1 5

2,0

130 132

140 156 160 168

126

100

52,3 46,8 43,0

40,5

1820 1780 1700

1670

П р и м е ч а н и е:, 4,4-ДАДФМ-4,4-диаминодифенилметан

ДАДФС - эвтектическая смесь 3,3 - и 4,4 - диаминодифенилсульфонов (70:30) Разрушающее напряжение, МПаз при растяжении при изгибе при сжатии

Относительное удлийение при разрыве,Ъ

Теплостойкость по Мартенсу, С

Адгезия к стеклоВолокну юácAs

МПа . Разрушающее на« пряжение при растяжении стекло.волокнитов, МПа

Также значительно (" на 20 С) падает теплостойкость. в результате чего полимер не может быть отнесен к теплостойким. При использовании смолы

УП-671 в количествах р rnaX(80 мас.ч полимеры имеют прочность и теплостойкость на уровне полученных составов. Однако эти композиции не мо-. гут быть использованы в качестве связующих, поскольку смола УП-671 р этом случае выкристаллизовывается на поверхности армирующего волокна при намотке композиционного .материала.

Благодаря повышенным прочностньм показателям полученных ксвюпоэиций

;увеличивается надежность и срок службы армированных изделий и расширяется температурная область их эксплуатации. б

1060650

Таблица 2

Контрольные композиции, мас.ч.

Показатели

Разрушакицее напряжение, МПа, при

98,0

103

118

145,0

138

127

145

140

Относительное удлинение при разрыве,Ъ

1,9

-3,7

4,5

Теплостойкость по Мартенсу,еС

123

148

138

Составитель А.Акимов

Редактор М.Товтин Техред Й Костик КоРРектоР С.Шекма

Заказ 9964/27 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ..по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 растяжении изгибе сжатии

ЭД-20-70

УП-671-30

4,4 ДАДФМстехиометричесicoe коли. чество

ЭД- 2 0-80

УП-671-20

4,4 ДАДФМ стехиометрическое коли-! честв i

ЭД-20-20

УП".67 1- 80

4, 4 -ДАДФМстехиометрическое количество