Самозатухающая полимерная композиция
САМОЗАТУХАЮЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включакяцая эпоксидную диановую смолу, эпокситрибррманилиновую смолу, пластификатор и аминный : отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повьшения адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости, она содержит в качестве пластификатора похгаоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабро1адиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мае. %: Эпоксидная диановая . ,7-42,7 Эпокситрибррманилиног вая смола . ) 17,4-23,5 Тетрабромдиановая эпоксидная смола 17,4-23,5 Полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина 3,3-6j4 Аминный отвердитель 11,1-16,3.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
ИЦФЛФ %
РЕСПУБЛИН
0% 01) зао 0 6
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3,3-6,4
11 ° 1-16,3. (21) 3427034/23-05 (22) 22.04.82 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) Ю.В.Попов, В.М.Кузнецова, P.À.ßêîâëåâà, В.М.Ткачук, P.Ï.Øóëüãà, В.С.Лебедев и П.С.Назаренко (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 678.686(088 ° 8) (56) 1 ° Батог А.Е. и др. — В сб.:
Синтез и исследование эпоксидных олигомеров и полимеров. М., НИИТЭХИМ, 1979, с. 43-49.
2. Самоэатухающее эпоксидное связующее холодного отверждения марки
УП-2210. Информационный листок, В 23, сер. 03-10. М., НИИТЭХИМ, 1978 (прототип).
3. Авторское свидетельство СССР ,У 825556, кл. С 08 L 63/02, 1979. (54) (57) САМОЭАТУХАЮКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ
КОМПОЗИЦИЯ, включающая эпоксидную диановую смолу, эпокситриброманилиновую смолу, пластификатор и аминный отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости, она содержит в качестве пластификатора полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабромдиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мас. Ж:
Эпоксидная диановая смола 38,7-42,7
Эпокситриброманилино- . Я вая смола . 17,4-23,5
Тетрабромдиановая эпоксидная смола 17,4-23,5
Полиоксипропиленглицидиловый эфир глицеB рина
Аминный отвердитель
Цель изобретения — в повышении адгезионной прочности, прочности при изгибе и ударной вязкости.
Поставленная цель достигается тем, что самоэатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, эпокситриброманили- 45 новую смолу, пластификатор и аминный отвердитель, в качестве пластификатора содержит полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и дополнительно тетрабромдиановую эпоксидную смолу, при следующем соотношении компонентов, мас. :
Эпокеидная диановая ,смола
Зпокситриброманилино вая смола
Тетрабромдиановая эпоксидная смола
38,7-42,7
17,4-23,5
17,4-23,5 .1 111ЗЗ
Изобретение относится к получению самозатухающих полимерных композиций, которые могут. быть использованы для приготовления заливочнык и пропиточных компаундов, клеев, покрытий, а также в качестве связующих для армированных пластиков.
Известна самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый III эфир 2,4,6-триброманилина и аминный отвердитель — Диамет Х ii).
Однако известная композиция характеризуется низкими прочностными свойствами. 15
Наиболее близкой к предлагаемой является самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый эфир
2,4,6-триброманилина, взятые в отношении 55:45, пластификатор — трифенилфосфат и аминный отвердитель— эвтектическую смесь метафенилендиамина и Диамета Х 2).
Недостатками указанной композиции являются невысокие физико-механические показатели (прочность при изгибе и ударная вязкость) и адгезионная прочность.
Известно, что прочностные характеристики в ряде случаев удается повысить при использовании активных пластификаторов, например полиоксипропиленглицидилового эфира глицерина 131.
Однако при введении его в известную композицию прочностные характе35 ристики повышаются очень незначительно.
92
Пластификатор 3, 3-6,4
Аминный отвердитель 1 I, 1-16,3
Пример. Для приготовления композиции в реактор, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения, загружают диглицидиловый эфир дифенилолпропана (ЭД-20, эпоксидное число (э.ч.)=21,8 ), N,N-диглицидиловый эфир 2,4,6-триброманилина, УП-645 (э.ч.=13,6 ), диглицидиловый эфир 3,3,5,5 - тетрабромдифенилолпропана, УП-631 (э.ч.=12,5) и перемешивают укаэанные компоненты при
80-90 С до полного совмещения ЗО40 мин. Смесь охлаждают до комнатной температуры, вводят полиоксипропиленглицидиловый эфир глицерина и после перемешивания — отвердитель моноцианэтилдиэтилентриамин марки
УП-0633М. Готовую композицию заливают в форму и отверждают по следующему режиму, С/ч: 20-25/15-20; 80/2; I00/4.
По описанной технологии приготавливают композиции, состав которых приведен в .табл. 1.
Данные сравнительных испытаний полученных композиций приведены в табл. 2.
С целью более полного раскрытия сущности изобретения и доказательства преимущества тройного сочетания смол, с использованным пла:.тификатором испытывают контрольные композиции (табл. 3), включающие двойные смеси эпоксидных смол с использованным пластификатором (композиции
Р 1-8); тройное сочетание смол с запредельными количествами пластификатора (композиции 11 9-12);использованное сочетание смол в соотношении, находящемся за пределами. заявленных количеств, и пластификатор в оптимальном количестве (композиции N 13 и 14);
Из табл. 3 видно, что использованный пластификатор в сочетании с двойными смесями эпоксидных смол не дает желаемого положительного эффекта, в том числе увеличения адгеэионной прочности; уменьшение или увеличение количества пластификатора в композиции не дает улучшения всего комп лекса свойств. При увеличении количества пластификатора в композиции более 8 вес ° ч. снижается адгезионная прочность, прочность при изгибе и огнестойкость композиции; варьироСодержание компонентов в композиции, мас.X (вес. ч.) 1 Г
Композици
-1
Пластификатор
ЭД-20 УП-645
УП-631
УП-0633М
41,4(50) 20,7(25) 20,7(25) 3,31(4)
40 7(50) 2093(25) 20 3(25) 4 9(6)
40,0(50) 19,9(25) 19,9(25) 6,4(8)
41,3(50) 18,6(22,5) 22,7(27,5) 4,9(6) 13,75(16,6)
13,8(16,9)
13,7 (17,2)
12,4 (15) 2
40,3 (50) 22, 1 (27,5) 18, 1 (22,5) 4,8(6) 14, 5 (18) Таблица 2
Композиция по примерам
2 3 4 (звестная
Показатели свойст
Разрушающее напряжение, МПа при изгибе t05 t 25-130 t 10 115
80-90
115
120
113 110
107 107
110 сжатии
3 111339 ванне содержанием эпокситрибромани- -". линовой (УП-645) и диановой тетрабромированной смол в запредельной области значительно снижает прочность при изгибе и ударную вязкость компо5 эиции.
Таким образом, введение в композицию диановой тетрабромированной эпоксидной смолы (УП-631) и исполь-. т зование в качестве пластификатора tp в новом количественном сочетании привело к получению нового эффекта— увеличению прочности при изгибе, ударной вязкости и адгезионной прочности t5
В изобретении в качестве отвердителей, кроме моноцианэтилдиэтилентриамина (УП-0633М), могут быть использованы такие аминные отвердители, как полиэтиленполиамин (ПЭПА), дицианэтилдиэтилентриамин (УП-0633), смесевые бинарные отвердители типа метафенилендиамин:дицианэтилдиэтилентриамин (МФДА:УП-0633) и метафенилендиамин:моноцианэтилдиэтилентриамин (МфДА:УП-0633М) в различных соотноунениях и другие.
2 4
Свойства композиции, отвержденной указанными отвердителями, приведены в табл. 4. С помощью этих отвердителей можно в широких пределах регулировать технологические свойства композиции (жизнеспособность, экзотермический эффект, вязкость и др ° ).
В табл. 5 и 6 приведены составы и свойства контрольных композиций, разбитых на 3 группы: 1 — известное сочетание смол (по прототипу),исполв» зованный отвердитель и пластификатор; П вЂ” использованное сочетание смол, известный пластификатор и отвердитель; Ш вЂ” использованное сочетание смол, использованный пластификатор и известный аминный отвердитель.
Анализ полученных данных показывает, что только использованное сочетание известных эпоксиднык смол с известными пластификатором и отвер дителем позволяет заметно повысить. адгезионную прочность, прочность при изгибе и ударную вязкость. Таблица1
1113392
Продолжение табл. 2
Композиция по примерам
L звестная
Показатели свойств
2 3 4
50
54 60
56 растяжении
Относительное удлинение при растяжении, 5,2 6,4
Водопоглощение, Ж 0,085 0,099
Ударная вязкость, кдж/мг
15 18 20, 20
17
10-12
16 18-20 18
32 35 33
11-13
32
23 стали алюминиевым сплавам
28 32 30
18
Теплостойкость по
Иартенсу, ©С
81 80
80
83
0,012 0,012 0,011 0,012 0,018 0,06
2,50 2,55
2,55 2,50 2,4
4,0
9,3 9,5
9,8
9,8 8,8
0,85
Адгезионная прочность при равномерном отрыве, ИПа к стеклу
Тангенс угла диэлетричеспотерь при 1000 Гц (25DC) Диэлектрическая проницаемость при
1000 Гц (25оС) Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом см при 25 Сх10
6,0 6,4
О,» О,гг
6,0 3-3,5
0,096 0,11-0,1
1113392
„! х! ,х!
1 (I
1О! х
0( х х о л о хое (е(xOZ!
g ахи!
О Н aa(>х е
Са Х
0(ЕХ еее (а НИ сСЪ an О л л л
СО Ch ОЪ о о л л сО с4 о о о о о аО мЪ О л л л
CV с Ъ л сч
1 !
1
1 л
4l 1 о
Г aa(! хИ! о о ю л л л
Оъ с ъ О
4» л л ь л всЪ л л л л
СО 00 Э о о л л О ОЪ о л о о л л л л о о со о л л
an ъсЪ
О 0О Оъ ю л о
CG ОЪ ОЪ сч а
00 СО 00 о о со о и
00 л
ФГЪ О ОЪ л л л О со со
РЪ ОЪ л ° I О С7 о л л л л со о о сч л л л ао л л л л
Д(Д
О . О О О 1 1 1 1 Ф Ф ссЪ ссЪ О О
В Л сЪ а сч сч сч cv с ъ ° cv (а(«! P о
1 !
М (Е. (х в !
3 б! 1 (е
12 И
) !
)
I Cal
I I 1 1 О О О О an Ф an an О О нъ иъ и съ сч сч сч сч сч с 1
I !
I о о . о
1 х о
1 ( о ! ы
1 ! т СЪ О Л 0О СП О
I ! !
„!
l Cl !! е 1 !
О, 1
i(:
И
6 ,Яь
I ! ! о о (Ю сЪ в
I !
) » сч
1
О СО 1 W О 0О I с Ъ Оъ an Ч> ъО
О О О О О О О О
ЪСЪ ССЪ ССЪ Ю Ф 1/Ъ /Ъ Ф .
1113392
Таблица4
Свойства композиции оптимального состава
/ЭД-20=50 вес. ч., УП-645 25 вес. ч., УП-631 2$ вес. ч., пластификатор = 6 вес. ч./, отвержденной различными аминнымн отвердителями.
Наименование и содержание отвердителя в композиции, вес. ч.
Показатели свойств
Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 12
115
16,0
16,5
Дицианэтилдиэтилентриамин (УП-0633) 30
21,0
110
23,0
17,0
118
15,0
50:50=14,0
120
15,0
15,6
Смесь МФДА:УП-.0633
20:80=26,0
110
20,0
17,0
50:50=21,0
17,0
115
16,5
Бинарный (смесевой) отвердитель метафенилендиамин: моноцианэтилдиэтилентриамин (МФДА:УП"0633М) при соотношении, вес. Ж
20: 80=16,0 азрушакицее на- Ударная вяз- Адгезионная ряжение, при кость, кДж/м прочность при згибе, МПа трыве (стекло стекло), МПа
11! 3392
1 1
1 I
1 щ 1 1 I
Ю
1 щ I
Ф 1
1 1
Ж 1
1 1
2 о а
v 1
Ф I
СЧ л л
Ю
Ю
Ю
X о 1 х
Ц о
° « л
I cO
1 !.
I л л х
А ь ь
1 СО о а
Е» х о
»
I 1
1 — »
1 1
1 1
Ю л л л
1 ф
I
1
»
Ч
I (71
1
I
00 х о
I Ф
1 Е.
1 Х
I dI
1 О ь л л
I O ь
СЧ л л
1 1
Ю
Ю л
С«1
СЧ
0О л
X о
Ц и ж
Е ц
Ю
Ю а Е о (> л л
Ю
Ю
« л л
Ю
1 1
I I
Щ л
00 ь со ь
C) л
Ю
СЧ
kf
Ф
С о
С»Ъ
00 ь о
Щ л
СЧ
Щ
СЧ
CV х
Ф
Н о х
Е о о
С о
Е
v л
Ф.Щ
С0 сч Е»
Ф р о
Щ л
СЧ
СЧ
Е» о
Е о
Ф о х
f»
Ю О
Щ Ф
Ф ж
СЧ Щ
СЧ Щ
I й:(0Ъ
-Е
»
1
°вЂ”
1.!
СЧ 1
1 — 1
И I 1
1 л 1
1 1
1 — 4=.— »
I 1
I 1
1 с 1
I 1
1 1
-!
1 — 1
1 1
I 1
1 1
I - 1
1
1
1
I
I !
1
1
1
1
1 !
1
1
1
I-!
Ю
C)
Ю I 1
C)
Ю
1 I
I I 1
I 1 I
l l I с о
Ещ и с»\ сч ф
Е»
Ф о
uщщ
СЧ
«0 адью
О СЧ Щ
И 1 и (Щ I
Щ !
Щ 1 а о
Е А
С6 с 1Х I Ф х а f
° в о х е tf
Е» cd а
О g Ф
Я О Е» э д Ф с6 х 8 х х 5u xg
cd О сЕС
С0 Я & !0 С Ъ хх ео
4 Е Х С!
u m а и
Ж ЖЕ Ж
«0
Ф Ю
Е; О
Х I
° Е» 6 Ф о - с:, Я В: f» хк а е о и «0 «4
Фии
QI Ф з
m Е
Жо и!
1
I !
1
I
1
1
1
1
1
I
1 !
Х о
И
Ch
Ф х х
С4 ь
Е ж а
1:»
1113392.
Таблицаб
Показатели свойств
Кислородный индекс, 7 гезионная
11,0
13,0
29,0
125
10,0
9,5
12,0
29,5
12,5
11,5
29,0
115
П 4
10,0
7,2
31,0
6,5
16,5
31,0
9,2
7,8
31,0
30 5
6,5
9,3
Ш 7
6,0
10,1
30,0
5,0
11,0
30,0
7,0
11,5
29,5
10,2
7,5
30,0
29,5
6,7
10,8 57
° 8,9
65
5,0
30,5
5,4
60,0
9,2
30,0
4,8
63,0
10,0
30,5
Составитель А.Акимов
Редактор Е.Копча Техред Л.Мартяшова Корректор Л.Пилипенко
Заказ 6525/20 Тираж 468 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
Контрольные композиции по примерам
Разрушакицее Ударная вязнапряжение кость, при изгибе, кДж/м
МПа рочность ри отрыве, Мпа,
