Способ отверждения эпоксиднь1х cmojt и композиций на их основе

 

О П И С А Н И Е 243832

ИЗОБРЕТЕНИЯ

6овз Советских

Социалистических

Реслтблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”

Кл. 39с, 30

Заявлено 14.Х1.1966 (№ 978308/23-5) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14 V.1969. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 1.Х.1969

МПК С 08@

УДК 678.643(088.8) Комитет оо делан изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Лвторы изобретени ский, И. М. Шологон и М. К. Романцевич

Заявитель

СПОСОБ ОТВЕР)КДЕНИЯ Э ПОКСИДНЬ!Х СМОЛ И

КОМПОЗИЦИЙ HA ИХ ОСНОВЕ

Предлагаемый способ относится к отверждению эпоксидных смол ангидридполисилоксанами или их смесями с ангидридами дикарбоновых кислот.

Известны способы отверждения эпоксидных смол эндометилентетрагидрофталевым (эндиковым) и др. ангидридами дикарбоновых кис.лот в присутствии алкил (арил) полисилоксанов. При этом кремнийорганическая компонента композиций и отвердители практически не реагируют между собой. Поэтому такие композиции:в отвержденном состоянии наряду с высокой теплостойкостью характеризуюгся значительным ухудшением механических и диэлектрических характеристик при повышенных тем пер атур ах.

Взаимодействие эпоксидных смол и полисилоксанов в процессе отверждения осуществляется за счет силанольных или алкоксилильных групп. Поэтому в таких отвержденных эпоксиднокремнийорганических композициях почти всегда присутствуют сравнительно легко гидролизуемые связи, что в значительной степени снижает ценность композиций, как влагозащитных материалов.

Предлагают способ отверждения эпоксидных смол циклосилоксисилилпроизводными эндикового ангидрида (ангидридполисилоксанами) .

Способ заключается в том, что ангидридполисилоксаны или смеси ангидридполисилоксанов с ангидридами дикарбоновых кислот при соотношении компонентов 1: 10 — 10: 1 смешивают с эпоксидными смолами на холоду или при нагревании. При этом отношение ангидридных групп в отвердителе к эпоксидным группам в смоле может колебаться в пределах 1: 2 — 1: 0,8. Отверждение смеси проводят

10 при температуре 60 — 250 С в присутствии ускорителя или без него. Композиции на основе ангидридполисилоксанов обладают в огвержденном состоянии достаточно высокой механической прочностью. При этом термо15 стабильность механических показателей композиций на основе ангидридполисилоксанов намного превосходит термостабильность аналогичных композиций на основе эндикового, м алеинового, метилтетрагидрофталевого, фта20 левого и др. ангидридов.

При отверждении эпоксидных смол ангидридполисилоксанами практически отсутствует экзотермический эффект, что позволяет получать крупногабаритные изделия без перегре25 вов и внутренних напряжений. Об этом же говорит отсутствие поляризационного эффекта в отвержденных ангидридполисилоксанами образцахх.

Композиции на основе ангидридполисилок30 санов обладают высокой термостабильностью, 243832

140

108

128

Температура, С

160 130

120

200

100

Врема в час

12

2 4

180

267

Составитель О. Цы пкй нй

Техред А. Я. Аевина Корректор Г. П. Шильмай

Редактор Л. Новожилова

Заказ 2448/4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Диэлектрические характеристики предложенHbIx композиций в отвержденном состоянии на один-два порядка превышают аналогичные показатели эпоксикомпозиций на основе эндикового и др. ангидридов при повышенных температурах.

Ангидрпдполисплоксаны практически сО всеми ангидридами дикарбоновых кислот дают однородные стабильные растворы. При отверждении такими растворами эпоксидных смол получают материалы с улучшенной термостабпльностью IIo сравнению с аналогичными материалами на основе известных ангидридов. Это позволяет с одной стороны получать отвердители с заданной вязкостью и активностью, с другой стороны варьировать в широких пределах физико-механические и диэлектрические свойства материалов и их термостабильность.

Отверждение эпоксидных смол ангидридполисилоксанами, как правило, проходит прп температуре 180 — 200 С, Для снижения температуры отверждения эпоксидных смол ангидридполисилоксанами можно применять пиперидин.

Найдено, что в случае применения ангидридполисилоксанов для отверждения эпоксидных смол действие большинства ускорителей пассивируется, пиперидин же обладает неожиданно селективной активностью по отношению к ангидридполисилоксанам.

При отверждении композиций на основе ангидридполисилоксанов в присутствии пиперидина не обнаруживается даже легкого запаха, несмотря на то, что пиперидин летуч и обладает сильным запахом.

Таким образом, пиперидин является селективным и эффективным ускорителем в случае применения ангидридполисилоксанов для отверждения эпоксидных смол.

Эпоксикомпозиции на основе ангидридполисилоксанов могут найти применение в качестве компонентов заливочных, пропиточных, обволакивающих компаундов, связующих для стеклопластиков, в электронной, радиоэлектронной и электропромышленности и др.

Прим ер 1. К 100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-6 (эпоксидное число 14,2) при 60 — 80 С добавляют ангидридполисилоксан. Количество силоксана для каждой рецептуры, соответственно, следующее, вес, ч.:

1) (Диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид 104

2) Трис- (диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид

3) (Гидроксифенилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид

4) (Гидроксидихлорфенилсилокси)-метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид

После получения гомогенной смеси композиции отверждают по следующему режиму:

Пример 2. В услови ях примера 1 к

100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-5 (эпоксидное число 21,9) добавляют 1,7 — 2,0 вес. ч. пиперидина и ангидридполисилоксан. Количество ангидридполисилоксана для каждой рецептуры следующее, вес. ч.:

5) Трис- (диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид

6) Трис-(диэтилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид

7) (Метилфенилилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид 260

40 Образцы композиций отверждают при 125 С в течепие 10 — 16 час.

Предмет изобретения

1. Способ отверждения эпоксидных смол и

45 композиций на их основе ангидридами, отличаюи1ийся тем, что, с целью придания композициям высокой термостабильности,,в качестве ангидридов-отвердителей применяют алкил (арил) силоксисилилэндометилентетрагид50 рофталевые ангидриды (ангидридполисилоксаны) или их смеси с ангидридами дикарбоновых кислот.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в композиции дополнительно вводят пиперидин

55 или его аналоги.