Пресс-композиция

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

° СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSflHH

692 (112

ЗШ С 08 L 63 02

ГОСУДЮ СТВЕННЦЙ КОМИТЕТ ССС1

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40-60

5-8

30-40

5- t 0

1 — 0,25:1 при компонентов, 100

4,6-9,9

5-8. i 00-231 (21) 3595289/23-05 (22) 07.04.83 (46) 07. 11. 84. Бюл. P.- 41 (72).А.А.Воронин, Я.Н.Борбулевич, A.Ô.Èoëîøêèí, В.И.Бейда и M.Ê.Íàêòåð (53) 678.643 42 5(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

1Ф 96731?, кл. С 3 В, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 378937, кл. С 08 1- 63/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 1 15999, кл. С 08 L 63/02, 1957 (пратотип). (54)(57) ПРЕСС-КОИПОЗИЦИЯ, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, антиадгезионную добавку и наполнитель, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения стабильности при хранении и утилизации отходов фталевого ангидрида при сохранении высоких физико-механических и технологических свойств, она содержит в качестве эпоксидной диаиовой смолы продукт ее реакции с кубовым остатком производства фталевого ангидрида, включающим, мас. ч.:

Фталевый ан гиприд

Нафтахиноны

Продукты уплотнения фталевого ангидрида

Зола при их соотношении 1: следующем соотношении мас. ч.:

Продукт реакции эпоксидной диановой смолы с кубовым остатком производства фталевого ангидрида

Аминный отвердитель

Антиадгезионная добавка

Наполнитель

10-20

1 11226

Изобретение относится к пресс-композициям на. осиове эпоксидных смол и аминных отвердителей для изготовления изделий сложной.дюрмы, в т.ч. насыщеннык арматурой, коиструкционного и электротехнического назначе нйя,и может использоваться для изго.товления изделий методом компрессионного и литьего прессования, а также литья под давлением в приборостроении, электротехнической и радио-. электронной промышленности.

Известна эпоксидная пресс-компо зиция (1 ), включаюдйя в мас..ч.:

Эпоксидная диановая смола (содержание зпоксидных групп 16-227) 100

4, 4 -Лиаминодифенилметан . 8-12

Наполнитель (минеральный) 100-150

Однако эта пресс-композиция требует длительного режима отверждения, у нее недостаточная жизнеспособность (менее 1 мес.) и содержит дефицитное сырье.

Известна также пресс-,композиция, состоящая,мас. ч.:

Твердая эпоксидная диановая скола (содержание, эпоксидиых групп 8" 10X) 100

Продукты взаимодействия ароматического амина с трис-(диметиламинометил)фенолам при их моляр45 ном. соотношении 1:(0,040,15) взятые в количестве

Рубленое стекловолокно 160-170

Укаэанная пресс-композиция обла цает хорошими физико-механическими и технологическими свойствами Е2 3. ,Недостатками указанной пресс-композиции являются сложность технологии приготовления, дефицитность сырья и высокая стоимость.

5 2

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной является пресс-композиция, включающая, мас. ч.:

Эпоксидная диановая смола (содержание эпоксидных групп 16-18X) 100

Метафенипендиамин t0-15

Церезин 1,5

Наполнит ель (минеральный) 187

Известная пресс-композиция обладает хорошими физико-механическими свойствами и является в настоящее время самой дешевой из эпоксидных пресс-композиций Ез 3.

Недостатком известной пресс-ком- позиции является низкая стабильность при хранении (менее 1 мес. при ?О С).

Целью изобретения является увеличение стабильности при хранении композиции нри сохранении высоких физико-механических и технологических свойств.

4,6-9,9

Поставленная цель достигается тем, что пресс-композиция,,включающая эпоксидную диановую смолу, амин- .

HbIR отвердитель, антиадгеэионную добавку и наполнитель, содержит в качестве эпоксидной диановой смолы продукт ее реакции с кубовым остатком производства фталевого ангидрида, включающим, мас. ч.:

Фталевый ангидрид 40-60

Нафтахиноны 5-8

Продукты уплотнения фталевого ангидрида 30-40

Зола 5-10 при их соотношении 1: 1 - 0,25: 1 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Продукт реакции эпоксидной диановой смолы с кубовым остатком производства фталевого ангидрида 100

Лминный отвердитель

1122

1О

Антиадгезионная добавка 5-8

Наполнитель 100-23 1

Фталевый ангидрид получают методом парафазного окисления нафталина согласно регламенту.

В настоящее время стоит проблема утилизации отходов производства. дифенилолпропана и кубовых остатков производства фталевого ангидрида. указанные отходы являются неиспользуемыми и подвергаются уничтожению путем сжигания, что загрязняет окружающую среду.

Дополнительной целью изобретения является, таким образом, утилизация отходов фталевого ангидрида.

Пример 1. Получение эпоксид1ной смолы на основе отходов производства дифенилолпропана (ДФП).

В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, капелькой воронкой и термометром, загружают

200 г смеси отходов производства

ДФП, образующихся при сернокислотном 25 и катионитном методах (массовое соотношение 1: 1, общее содержание Ае-. нольных соединений 79,6/, содержание воды 3,47., содержание сульфатов натрия 11,5), 760 г эпихлоргидрина, 2,4 г хлористого калия. Реакционную массу нагревают до 75-80 С и при этой температуре перемешивают в течение

1 ч. Затем в колбу добавляют 100 мл воды и при 70-75 С в течение 1,5 ч при перемешивании дозируют 88 r

4,5Х-ного раствора едкого натра. После прибавления едкого катря реакционную массу перемешивают еще 0,5 ч при указанной температуре, выключают ме40 шалку и дают отстой в течение 0,5 ч при 70-75 С. Водно-солевой слой отделяют от смоляного слоя и избыточный эпихлоргидрин отгоняют в вакууме

0,2-0,5 ати при температуре в массе о

120 С и до прекращения погона.

К содержимому колбы добавляют

100 мл воды, температуру устанавли-, о . вают в пределах 70-75 С и при перемешивании в течение 1 ч дозируют оставшееся количество (52 г) 4,57,-ного

50 раствора едкого натра с последующей выдержкой при этой же температуре в течение 0,5 ч.

Затем полученную смолу растворяют в 600 мл толуола, дают отстой в течение 0,5 ч при 60-70 С для расслоения. Нижний водно-солевой слой отделяют, толуольный раствор смолы

0,4

0,35

675 4 дважды промывают водой по 100 мл и растворитель отгоняют в вакууме 0,80,9 ати при температуре в массе

130-135 С до прекращения погона. Получают 260 r жидкой смолы со сЛедующими показателями, 7:

Эпоксидные группы 18,65

Омыл я емый хлор 0,67

Ионный хлор 0,0056

Летучие 0.,4

Пример 2. В колбу загружают

100 г смолы, полученной в примере 1, о нагревают до 100 С и при этой температуре и перемешивании добавляют

25 r кубовых остатков фталевого ангидрида (содержание фталевого ангидрида 50 мас.ч., содержание нафтохинонов 8 мас. ч. ) .Температуру реакционной массы поднимают до 120-130 С и выдерживают в течение 1 ч. Затем со«держимое колбы охлаждают до 100 С,, загружают еще 25 г кубовых остатков и при температуре до 120-130 С выдерживают еще 1 ч. Получают 149 r твердой, хрупкой смолы с показателями:

Эпоксидные группы, 4,3

Омыляемый хлор, 7

Температура размягчения по методу

"Кольцо и шар", С 66

Пример 3. В условиях приме- ра 2 загружают 100 r смолы, полученной в примере l, и 35 г кубового остатка фталевого ангидрида. Получают 134 r твердой, хрупкой смолы с показателями:

Эпоксидные группы, Х 7,25

Омыл яемый хлор, 7.

Температура размягчения по методу

«

"Кольцо и

»р С 56

Пример 4. В условиях приме ра 2 загружают 100 r смолы ЭД-16 (содержание эпоксидных групп 177) и

50 г кубовых остатков фталевого ангидрида, Получают 148 r твердой, хрупкой смолы с содержанием эпоксипных групп 4,6,омыпяемого хлора 0,25Х.

5 11

Пример 5. В условиях примера 2 загружают 100 г смолы ЭД-16

{содержание эпоксидных групп 17X) и 25 .г кубовых остатков фталевого ангидрида. Получают 123 г твердой, хрупкой смолы с содержанием эпоксидных групп 7,0%,омыпяемого хлора

О,IX, температурой размягчения по методу "Кольцо и map 60 C.

H р и м е р Ь. В условиях примера 2 загружают 100 г ЭД-20 (содержание эпоксидных групп 22 ) и 80 г кубовых остатков фталевого ангидрида. Получают 178 г твердой, хрупкой смолы с содержанием эпоксидных групп 4,0 ..

Пример 7. В условиях примера 2 загружают 100 r смолы ЭД-20 (содержание эпоксидных групп 22X) и

35 r кубовых остатков фталевого ангидрида. Получают 130 г твердой смолы с содержанием эпоксидных групп

8,2 ., температурой размягчения по методу "Кольцо и шар" 50 С.

Пример 8. В колбу, снабженную мешалкой, загружают 80 г жидкой эпоксидной смолы ЭД-22 (содержание эпоксидных групп 23X), нагревают до 100 С и при этой температуре при перемешивании добавляют, 80 r кубовых остатков фталевого ангидрида. Содержимое колбы перемешивают в течение 0,5-1,0 ч при 115-120 С. Получают 150 r твердой, хрупкой смолы с содержанием эпоксидных групп 7, 1% и температурой размягчения по методу

"Кольцо и шар" 57 С.

Пример 9. Берут 100 г смолы по примеру 2, стехиометрическое количество 4,4 -диаминодифенилметана (5 г), 6 г стеариновокислого кальция и 222 r рубленого стекловолокна. о

Все вместе перемешивают в шаровой мельнице в течение 0,5-1,5 ч, за,тем вальцуют при 50-100 С в течение

6-15 мин и дробят в роторной ножевой дробилке до дисперсности 3-6 мм.

Получают 333 г пресс-композиции, которую прессуют при 150-170(С при удельном давлении 5-20 MIa и выдержке 1 мин/мм толщины. Затем образцы термообрабатывают при 160 С в течение 8 ч.

Пример 10. Берут 100 г смолы по примеру 3, стехиометрическое количество 4,4 -диаминодифенилметана (8,4 г), 6 г стеариновокислого кальция, 230 г рубленого стекловолокна.

Далее аналогично примеру 9.

22975 б

Пример 11. Берут 100 г смолы по примеру 4, стехиометрическое (I количество 4,4 -диаминодифенилметана (5,3 r), 6 r стеариновокислого кальция и 150 r рубленого стекловолокна. Готовят по примеру 9 °

Пример 12 ° Берут 100 r смолы по примеру 5, стехиометрическое количество 4,4 -диаминодифенилметана (.

10 (8 г), 6 г стеариновокислоГо кальция и 228 r рубленого стекловолокна. Готовят по примеру 9.

Пример,13. Берут 100 г смо. лы по примеру 6, стехиометрическое

15 количество 4,4 -диаминодифенилметана (4,6 г), 6 r стеариновокислого кальция и 223 r рубленого стеклово- . локна. Готовят по примеру 9.

Пример 14. Берут 100 г смо2р .лы по примеру 7, стехиометрическое ( количество 4,4 -диаминодифенилметана (9,4 г), 6 r стеариновокислого кальция и 231 г рубленого стекловолокна. Готовят по примеру 9.

25 Пример 15.Берут 100 r смолы по примеру 8,стехиометрическое количество 4,4 -диаминодифенилметана (8,2 r), 230 г рубленого стекловолокна и 6 r стеариновокиелого кальция, Готовят по

30 примеру 9.

Пример 16. Берут 100 г смолы по примеру 7, стехиометрическое ( количество 4, 4 -диаминодифенилметана (9,4 г), 6 г стеариновокислого кальция и 231 r кварца пылевидного.

Готовят по примеру 9.

Пример 17. То же, что и пример 16, Но стеариновокислого кальция берут 5 г.

Пример 18. То же, что и при40 мер 16, но стеариновокислого кальция берут Ы г.

Hp и м е р 19. То же, что и пример 16, но вместо 4,4 -диаминодифе45 нилметана берут стехиометрическое количество метафенилендиамина (5 г).

Пример 20. То же, что и пример 16, но вместо 4,4 -диаминодифенилметана берут стехиометрическое количество 4,4 -диаминодифенилсульфона (9,9 г).

Пример 21. Тоже, что и пример 16,но пылевидного кварца берут 100.r.

Свойства предлагаемой пресс-композиции(по примерам 9-21 и извест- .

5S ной приведены в таблице, Композиции, содержащие в качестве связующего продукт реакции эпоксидной диановой смолы и фталевого

1122675 ция мерам

1 t 1 1

3 14 15 16

Время желатинизации при 150 С, с

78 82 76

58 77

83 75 84

Стабильность при хранении при t8-20 С, мес. 5

Текучесть по спирали при 5,2 ИПа, мм ... 1200- 1200- 1200- 1200- 1200- 1200-. 1100- 14001500 1500 1500 1500 1500 1500 1400 1600

Теплостойкость по Иар-. тенсу, С 105 109 108 110 107 110

112 110

Разрушающее напряжение при изгибе, ИПа

147 .174 150 129 138 154 159 98

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа 190 210 200 190 . 210 220 210 190

Ударная вязкость, -кДж/м 6-7 5-6

Электрическая проч 17- 22ность, мВ/м 18- 17- 17- 1820 21 19 22 19 24

Диэлектри ческая проницаемость

4Z 45

45 43 41 при 1 мГц 4,3 4, 4, 4,5

Ф Э

Тангенс угла диэлектрическихх потерь при ,1 мГц 0,008 0,006 0,007 0,006 0,006 0,008 0,006 0,007

Объемное электро1 10 1 10" 1. 10 > >1 10 1 1013 1 ° 10ц 1 1ОИ 1 1013 ние, Ом- м

6-7 6-8 6-9 7-9 8-10 7-9

19- 2023 22

4,4 4,4

7 ангидрида (вместо кубового остатка ются уже в процессе их приготовлеего производства) обладают ограни-, ния при вальцевании и не пригодны к ченной жизнеспособностью, отвержда- дальнейшей переработке.

1122675

Время желатинизации при 150 С, с

75 78

89

Стабильность при хранении при 18-20 С, 4 мес.

Текучесть по спирали при 5,2 ИПа, 1200

1400

1400- 1 2001ЬОО 1500

16001800

Теплостойкость по Мар» ьС 110 109 уt

110

120

110

110

Разрушающее напряжение при иэгнбЕ, МПа

79 102

98 85

140

190 180

170

5-6

5-6

8-10

5-6

1922

1619

15-.

20- 1823 20

4,8

4,3 4,5

0,02

Î,02

0,01

Разрушающее напряжение при сжатии, ИПа

Ударная вязкость, клж/м .

Электрическая прочность, мВ!м

Диэлектрическая проницаемость при 1 мГц

Тангенс угла диэлектрических потерь при

1 мГц

Объемное электро.сопротнвлеяме, Ом.м

О, и06 0,009 0,011

1 10 1 . 10 1 10 "г

1400- 14001600 1600

1 ° 10 10 г. 1 10»