Полимерная композиция

 

Использование: защитные покрытия, связующее для слоистых пластиков. Сущность изобретения: композиция содержит, мас.ч.: сополимер метилметакрилата и метакрилОвой кислоты Витан-2М 100-120, эпоксидная смола 20-60, аддукт окиси пропилена и этилендиамина или аддукт эпоксидной смолы и метакриловой кислоты 14-30, пйридилметакридат 1-3, полиоксипрОгтиленэпоксйдтриол 30-50. Компоненты перемешивают до. образования смеси вязкостью 200-400 Пз. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 09 D 133/12 163/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ llATEHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (p3

25-40

1-3 (21) 4874035/05 (22) 09.08.90 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства (72) Г,И.Иванова, О.А.Семенова, В.M,Âèíîãрадов, А.P.Áðþøêîâà и H.È.Ìîðîçîâà (73) Г.И.Иванова (56) Н,С.Кардаш и др. Пластифицированные эпоксидные составы для монолитных покрытий полов. Труды докладов второй научно-технической конференции по пластификации полимеров. Казань, 1984, с,281-282.

Авторское свидетельство СССР

М 595351, кл, С 09 О 3/80, 1976, Изобретение относится к полимерным композициям на основе акриловых сополимеров, эпоксидных смол, модификаторов и . отвердителей и может быть использовано в качестве покрытий, клеев, связующих для изготовления стеклопластиков.

Известна композиция на основе акриловых сополимеров и эпоксидных соедине.. ний, отвердителей, содержащая следующие компоненты, мас.ч,:

Сополимер метилметакрилата. и метакриловой кислоты Витан-2М 100-120

Эпоксидная смола 20-60

Аддукт о си пропилена и этилендиамина

Пиридилметэкрилат

„„5Q„„1811532 АЗ

2 (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: защитные покрытия, связующее для слоистых пластиков. Сущность изобретения: композиция содержит, мас.ч.: сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты Витан-2М 100-120, эпоксидная смола 20-60, аддукт окиси пропилена и этилендиамина или аддукт эпоксидной смолы и метакриловой кислоты

14-30, пиридилметакрилат 1-3, полиоксипропиленэпоксидтрйол 30-50. Компоненты перемешивают до. образования смеси вязкостью 200-400 Пз. 2 табл.

Недостатком композиции является вы-: сокая вязкость связующего, что затрудняет

его переработку.

Известна композиция, содержащая сле- . essays дующие компоненты, мас;ч.:, (р

Сополимер метил метакрилата и метакриловой кислоты 60-100

Сополимер бутилметакрилата.и - ЬЭ метакриловой кислоты 0,5-40

Эпоксидную смолу на основе резорцинофурфурольного лака и эпихлоргидрина

УП-546 35-70

Полиоксипропиленэпоксидтриол 40-70

Пиридилметакрилат 1-5

1811532.Недостатком известной композиции является высокая вязкость композиции, эпоксидную смолу необходимо перед смешением разогревать при температуре

7080о Наиболее близкой к заявляемой является композиция, содержащая, мас.ч.:

Сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты 100-120

Акрилированная хлорсодержащая эпоксидная смола+оксилин) ХЭС-3 110-120 . Полиоксипропиленэпоксидтриол 20-40

Салициловая кислота 1-10 (2-Оксипропил) этилендиамин 20-40

Эта композиция выбрана в качестве прототипа. Опытную проверку разработанHbIx композиций проводили на ряде вариантов рецептур, включающих эпоксидные смолы с ароматическим и алифатическим радикалами, олигоэфиры, с разлйчными концевыми группами, отличающихся Содержанием компонентов; при этом было установлено, что разработанные композиции имеют более высокий уровень физико-механических характеристик.

В табл. 1 представлены рецептуры исследованных композиций и прототипа.

Характеристики ингредиентов.

Эпоксидная смола СЭДМ-8, диановая смола замещенная силанолом и окисью титана, Содержание эпоксидных групп 2025,ь, содержание т 1,5-3g„ содержание кремния до 5, Структурная формула следующая: сн с-,сн- i (9.Ñ ññí í-сн,одосн -сн-щ

CH3CM20S -ОСН2СН3

О

or!

Эпоксидная смола ХЭС-3, акрилированная хлорсодержащая смола, содержащая 68ь эпоксидных групп, продукт конденсации эпихлоргидрина в присутствии глицерина с последующим дегидрохлорированием гидратом окиси натрия.

Структурная формула следующая: с.Н3 сн2с!

Сн 0-сн2-(Сн -СнО) -Сн -сн-сн

2 tl 2 н 2

СНО СНБО(СН СНО),СН -СН -qH-СН (Н20-СН20(СН2-СНО )„- СН2-СН-CH сн с!

Диглицидиланилиновая эпоксидная смола ЭА, продукт конденсаций эпихлоргидрина анилином !! щелочной среде. Структурная формула:

СН2-,О+-СН -N-СН -СН-Cq o Q о

10 Олигозфиры:

Полиоксипропиленэпоксидтриол-лапр оксид, акрол, получают равновесной кон-" денсацией в расплаве из дикарбоновых кислот или аналогов, содержащие в основной

15 цепи простыв -СОС- или сложные -С-О-С

g эфиные связи. Структурная формула:

20: лапроксид

СН3

СН;(ОСН; Н- )-ОЩН Сн Сн

3 2 2 :, 25, 3

СН(ОСН -CH-) -OCH — CH-СН

2 о 2 г 2 о

2, 2

СН;(ОСН СН-) -ОСН -СН-СН

3 .

МН СН t:H ЫНСН-t:H-0Н !-H CH:

Z2 2 i !2, СН, СН0Н-ИН Cq

СН3 2

Аддукт эпоксидной смолы и метакриловой к-ты

55 !НЗ сн -с

2 соосн-сн—

2 .. он (Я1-сн-cH—

1 2 он акрол

СН3 ОН Н3 ! l

35 СН2 (ОС 2 СН-)СНСН2СОО С=СН2, CH3 ® НЗ

1 . сн(оси -сн-)-сн-сн,соо-с=сн, (, 3

СН (ОСН;СН )-СН-СН,СОО С=СН, 2 2, - OH CH3

Отвердители: аддукт окиси йропилена и

45 этилендиамина-лапромол:

1811532 казал, что акрилатно-эпоксидные компо зиции находят применение в различных областях. машиностроительного комплекса, например, для изготовления крупно5 габаритной неметаллической оснастки и деталей, методом выкладкй с последующим автоклавным формованием, акрилатно-эпоксидные композиции обладают хорошими прочностными характеристи10 ками, высокой водо- и атмосферостойкостью, химстойкостью, хорошей адгеэией к различным материалам, превосходными пленкообразующими свойствами, отсутствием усадки, что позволяет

15 использовать их в качестве покрытий и клеев. Акрилатно-эпоксидные компози.ции нашли применение в автомобильной промышленности. НЗ

ll

О-С-С=СН и.

Сополимер метилметзкрилата и метакриловой к-ты — Витан 2М

© 3

l 1 н, С

l о О

1 1 Ф 1П

ОСНОВ . ОН

Все компоненты содержат реакционно-. способные группы, способные вступать в реакцию взаимодействия, с образованием трехмерной структуры.

Композиции получают смешением компонентов до получения смеси с вязкостью

-00-400 Пз и затем зту композицию наносят на подложку или пропитывают стеклоткань.

Пленки связующих и материалов на основе разработанных связующих.отверждзют при нормальной температуре, затем доотверждают по ступенчатому режиму: 120 С вЂ” 1 час, 150 С-1 час. 180 С-1 час.

В табл. 2 приведены свойства разработанных связующих и стеклопластиков на их

ОСНОВЕ.

8 табл. 3 приведены свойства стеклопластиков на основе разработанных связующих.

Как следует из таблицы, характеристики разработанных связующих выше, чем прототипа. Таким образом, изменение соотно- 40 шения компонентов и замена алифатической смолы на эпоксианилиновую и. замещенную диановую приводит к увеличению физико-механических характеристик. Следует отметить, что для ускоре- 45 ния процесса отверждения целесообразно использовать в качестве отвердителя аддукт окси эпоксидной смолы и материалов кислоты.

Анализ научно-технической и патентной литературы и промышленного опыта по20 Формула изобретения

Полимерная композиция, вклЮчающая акриловый полимер, эпоксидную смолу, отвердитель и катализатор, о т л и ч з ющ а я с я тем, что, с целью повышения проч25 ности при растяжении и снижения относительной деформации отвержденной композиции, в качестве акрилового полимера, она содержит сополимер метилме..тзкрилата и метакриловой кислоты.

30 Витан-2М, в качестве отвердителя — аддукт окиси пропилена и этилендиамина или аддукт эпоксидной смолы и метакриловой кислоты, в качестве катализатора — пиридилметакрилат и дополнительно — полиок35 сипропиленэпоксид- триол при следующем. соотношении компонентов; мас. ч;

Катализатор-пиридилметакрилат(полиангидрид) Сополимер метилметакрилата и метакриловой кислоты Витан-2М 100-120

Эпоксидная смола 20-60

Аддукт окиси пропилена и этилендиамина или аддукт эпоксидной смолы и метакриловвй кислоты 14-30

Пиридилметакрилат 1-3

Полиоксипропилензпоксидтриол 30-50 .

1811532

Т в бл и ц в 1

Рецептура 1

Г T

Рецептура 2

Рецептура 3

Содеохвнив ко>юонентоз

Прото тип

IrI 1 It 2 It 3 и 1 162 h" 3

1 в 2 I 3

126 100 110 120 100 110 120 !00-120

100 . 110

Эпоксипные смолы, напримео

СЭДИ-8 Ту 6-05-2!1-1161-78

40 60 20 40 60

4O 60 20 40 60

4О 60 20

Эа ТУ 6-05-1190-79

МЭС-3 ТУ 6-62-1367 87

110 t20

56 20 30 40

36 40

20»»40

30 56 70

14 22, 5 3О !4 20 30

14 22,5 36 в

1>2>3

Пиридилм такрилат

Сапицилозая к-та

» »

1-10 б» »

»» >

Теблица2

Ко(е>озицмя

Наименование характеристик ь>

Прототип

4 2 (Р 3 (:„ст.Рацея- Речен» Рецептура 1 тура 2 тура 3 ч

Рацея Редон- Рецептура I тур» 2 тура 3 т"»

Рецеп- Рацея- Рецептура 1 тура 2 тура 3

» «в

Прочность при рзстяжвиии Я кгс/см>

400-455

6200 600

550 580 600

6300 600. 610 606

Прочность при сжатии бг кгс/сме

550 570

6оо 62о 65о

600, 636 680 630 650 680

Прочность прн изгибе 6» кгс/смц

660 . 616 590 610 600 610 620 600

600

640О-6800.

7000 7000 7006 : 6900

5-7 .

6600 . 6206 6500

5, 5,5 7,0. 6300 7200 6000

3,5. 4,0 3, 8

6500 . 6200

3 5 4 0 относительная деформация> 2

Коэффициент теплопрозофности,,Вт/играл

0,23

0,22

О>21

1,95

3 5

1, 9 .

\ ., 2>5

1>95

3,0

3,5 в» в» >

Tàбли ца 3, !

»»»в»»»н»»»в в»»»Ь»в»в»в»Ы»вв»е ! (о>е>оэиция

» >»»»4

Рецеп") Рецеп- Редел- Рецеп Рецвп" Рецеп- . Прото тура 1) тура 2 тура 3 тура 1 тура 2 тура 3 тип

Наименование характеристик

Рецеп- Рецеп- рецептура 11 тура 2 тура 3 3300 °

2000 2500 2306 2300 " 2500 . .. 3600

4000 4250 4000 4250 . - 4500 4300 конечные

2305 2300 2200 2305.

4200 4256 43ОО 4320

3800 исходные конечные

2370 ." . 3056

4250 : 4506 . 5,3 5,0 5,25

4000

2303 2380 2366 2300

4000 4700 4200 4300

3200

4500 " 4560 конечные

33 у>

6,4

5,0 исходные

9,0 конечные

Коэффициент теплопроаоднэстн

Я > Вт/мград

6,8

7,0 7;8 7,5

0>19

8,5

0,19

0>21

Витан-2И-сополнмер мвтнлметакоилатз н метакрнлозой к-ты

ТУ-6-0>-2-367-74

Полиоксипсопнленэпоксидтриоллапроксид ТУ 6-55-221-979-88

Акрон ТУ 6-05-221-448»79

Аддукт ЭД-16 с метакрилозой к-той

ТУ 6-05- 160-80

Аддукт окиси пропиленз и этилендиаиннз-лапромол 1У 6-05" 160-80

Иодуль улругостм при растяжении, ЕР, тс/сн*

Иодуль упругости при сжатии, Ее, кгс/снц .

Коэффициент теьт>ерзтуропроводности а 10 ме/с! (оэфэициеит линейного рвсенрения

:(1 1О !/град С

Рззруоаьтцее напряжение при растяжении Яр > кгс/сн походные

Раэоувац>цее напряжение при сжатии 6,кгс/смэ

Рвэружаца(ее напряжение при изгибе, бч, кгс/см* исходные

Иодупь упругости hp» растяжении, Е, кгс/смц и !О"Ь

7850 8000 7500 7306 7000

»в»»вв» вii»i»xiii б»»