Эпоксидная композиция

 

Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для применения в качестве связующих для стеклопластиков, пропиточных и заливочных компаундов. Эпоксидная композиция содержит смесь эпоксидной диановой и алифатической эпоксидной смол при их массовом соотношении 60:40 - 95:5 и отверждающую систему. Смесь смол дополнительно содержит бензиловый спирт при массовом соотношении эпоксидной диановой смолы, алифатической эпоксидной смолы и бензилового спирта в пределах 50:40:10 - 91,5:8:0,5, которые смешивают при 40-80^oС в течение 15-50 мин, а в качестве отверждающей системы - продукт термической обработки при 50-90^oС в течение 10-40 мин изометилтетрагидрофталевого ангидрида, 1,2,3-бензотриазола, имидазола или его производного и ε-капролактама при их массовом соотношении соответственно 85:3:1:11 - 50: 10: 5: 35. Композиция содержит, мас.ч.: смесь эпоксидной диановой смолы, алифатической эпоксидной смолы и бензилового спирта 100, отверждающая система 65-125. Изобретение позволяет улучшить технологические свойства - стабильность при хранении и транспортировки, а также обеспечить повышенные физико-химические свойства стеклопластиков, получаемых методами непрерывной намотки или пультрузии. 2 табл.

Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для применения в качестве связующих для стеклопластиков, пропиточных и заливочных компаундов в электро- и радиотехнике и др. целей.

Известны эпоксидные связующие для стеклопластиков на основе эпоксидной диановой смолы с активным разбавителем - фенилглицидиловым эфиром - и отверждающей системы, состоящей из смеси изомеров металтетрагидрофталевых ангидридов (техническое название - изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид) и ускорителя 2,4,6-трис (диметиламинометил)-фенола (техническая марка УП - 606(2) (см. Связующие для стеклопластиков. /Под редакцией Н.В. Королькова. - М.: Химия, 1975, 63 с. - аналог).

Недостатками такой композиции являются низкая деформационная теплостойкость, недостаточно высокие физико-механические свойства и длительный ступенчатый режим отверждения (в сумме 11 часов), что не позволяет использовать ее при изготовлении стеклопластиковых труб методом непрерывной намотки или для капельной пропитки обмотки электродвигателей, где время отверждения допускается не более 5-15 мин и требуются высокие прочностные когезионные и адгезионные показатели.

Ближайшим прототипом заявляемого технического решения является эпоксидная композиция, состоящая из смоляной части, представляющей собой смесь эпоксидной диановой и алифатической смол в соотношении 94:6 до 50:50 и отверждающей системы, представляющей собой продукт взаимодействия жидкой смеси изомерных метилтетрагидрофталевых ангидридов, имидазола, ε-капролактама и 4,4-бис(N,N-диметилуреидо)дифенилметана при массовом соотношении 95:0,2:4,6: 0,2 - 55:3:35:5 при соотношении компонентов: Смоляная часть - 100 Отверждающая система - 50-120 (см. Рос. Патент 2078093, 14.02.95. Б.И. 12, 1997 г.) Недостатками указанной композиции являются малый срок хранения отверждающей системы и изменение ее свойств при транспортировке в зимних условиях, а также сравнительно невысокие физико-механические показатели стеклопластиковых труб или профилей на ее основе, полученных методом непрерывной намотки или пультрузии.

Целью заявляемого изобретения является эпоксидная композиция с улучшенными технологическими свойствами, в первую очередь стабильностью при хранении и транспортировке, и обеспечение повышенных физико-механических свойств стеклопластиков, получаемых методами непрерывной намотки или пультрузии.

Поставленная цель достигается тем, что в смоляной части, состоящей из смеси эпоксидных диановой (ЭД) и алифатической (АЭС) смол, она дополнительно содержит бензиловый спирт (БС) при соотношении ЭД:АЭС:БС 50:40:40 - 90:8:2, а в качестве отверждающей системы - продукт термической обработки при 50-90^oС изометилтетрагидрофталевого ангидрида (А), 1,2,3-бензотриазола (Б), имидазола или его производного (В) и ε-капролактама (Г) в соотношении А:Б:В: Г 85:3:1:11 - 50:10:5:35, при этом композиция содержит, мас. ч.: Смоляная часть - 100 Отверждающая система - 65-125 Пример 1.

В реактор, снабженный обогревом и мешалкой, загружают последовательно эпоксидную диановую смолу марки ЭД-20 (ЭД), алифатическую смолу, технический диглицидиловый эфир диэтиленгликоля марки ДЭГ-1 (АЭС) и бензиловый спирт (БС) в соотношении ЭД:АЭС:БС:=70:24:6. Температуру при непрерывном перемешивании поднимают до 60^oС и перемешивают 15 мин.

В другой реактор последовательно загружают технические продукты - изометилтетрагидрофталевый ангидрид (А), 1,2,3-бензотриазол (Б), метилимидазол (В) и ε--капролактам (Г) в соотношении А:Б:В:Г=67,5:6,5:3:23 и при постоянном перемешивании температуру поднимают до 70^oС. При этой температуре смесь при постоянном перемешивании выдерживают в течение 20 мин, причем в процессе перемешивания вначале включают обогрев, а затем охлаждение, т.к. через 8 мин происходит экзотермическая реакция.

Смоляную часть и отверждающую систему упаковывают в герметическую металлическую тару и поставляют на переработку в соотношении, мас.ч.: Смоляная часть - 100 Отверждающая система - 95
Изготовление стеклопластика производится на установке непрерывной намотки труб или установке получения профилей непрерывным методом (пультрузией), в ванну которых заливается связующее, перемешанное при комнатной температуре, при отверждении в зоне прогрева в течение 5 мин при 180^oС с последующей термообработкой стеклопластиков при 150^oС в течение 2 ч.

Примеры 2-8 осуществляют аналогично примеру 1 с использованием соотношений и параметров, представленных в табл. 1.

Свойства заявляемой эпоксидной композиции по примерам 1-8 и стеклопластиков на ее основе, полученных методом непрерывной намотки с использованием стеклоровингов из бесщелочного стекловолокна (диаметр волокна 13 микрон, замасливатель 76), в сравнении с прототипом и аналогом приведены в табл. 1. Условия получения стеклопластиков по примеру 1.

Как видно из приведенной табл. 2 поставленная цель заявляемого решения достигается, а само решение имеет существенные преимущества перед прототипом и аналогом.

Формула изобретения

Эпоксидная композиция для стеклопластиков, пропиточных и заливочных компаундов, содержащая смесь эпоксидной диановой и алифатической эпоксидной смол при их массовом соотношении 60:40 - 95:5 и отверждающую систему, отличающаяся тем, что смесь смол дополнительно содержит бензиловый спирт при массовом соотношении эпоксидной диановой смолы, алифатической эпоксидной смолы и бензилового спирта в пределах 50:40:10 - 91,5:8:0,5, которые смешивают при 40-80°С в течение 15-50 мин, а в качестве отверждающей системы - продукт термической обработки при 50-90°С в течение 10-40 мин изометилтетрагидрофталевого ангидрида, 1,2,3-бензотриазола, имидазола или его производного и ε-капролактама при их массовом соотношении соответственно 85:3:1:11 - 50:10:5:35, при этом композиция содержит, мас.ч.

Смесь эпоксидной диановой смолы,

алифатической эпоксидной смолы и

бензилового спирта 100

Отверждающая система 65 - 125

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.06.2006        БИ: 17/2006

---