Способ получения отвердителей эпоксидных смол


 


Владельцы патента RU 2507226:

Лапицкая Татьяна Валентиновна (RU)

Изобретение относится к получению отвердителей эпоксидных смол, применяемых для изготовления эпоксидных составов с улучшенными технологическими свойствами и минимальной токсичностью, обеспечивающими получение композитных материалов с повышенными прочностными, теплофизическими и диэлектрическими свойствами. Способ получения отвердителей эпоксидных смол включает взаимодействие жидкого или расплавленного ароматического, алифатического, циклоалифатического или алкиленароматического ди- или полиамина (Б) с циклоалифатическими или алифатически-циклоалифатическими диокисями (А) при избытке амина, после чего в полученную смесь вводят акрилат (В) и аминоспирт (Г) и реакционную смесь перемешивают в течение 20-180 минут при Т=30-180°С. Технический результат - высокая стабильность полученных отвердителей при хранении и транспортировке и улучшение диэлектрических свойств при повышенной температуре. 2 табл., 8 пр.

 

Изобретение относится к области получения отвердителей эпоксидных смол, применяемых для изготовления эпоксидных составов с улучшенными технологическими свойствами и минимальной токсичностью, обеспечивающими получение композитных материалов с повышенными прочностными, теплофизическими и диэлектрическими свойствами.

Известен способ получения отвердителей эпоксидных смол (аддуктов) путем взаимодействия аминов - ароматических или алифатических, с диановыми или алифатическими смолами, синтезированными методом косвенного эпоксидирования, то есть с использованием эпихлоргидрина, при 4-6 кратным мольным избытком амина (см. «Спарвочник по пластическим массам» под редакцией В.М. Катаева и др. М. 1975. Издательство «Химия», стр.219. Прототип).

Недостатком известного способа является ограниченность решаемых задач. Он позволяет снизить летучесть и токсичность отвердителей, но не повышает жизнеспособность эпоксидных композиций и не улучшает эксплуатационные характеристики получаемых материалов, Кроме того, отвердители, получаемые по указанному способу, имеют малый срок хранения от 0,5 до 3 месяцев.

Целью заявляемого способа является получение отвердителей с высокой стабильностью при хранении и транспортировке в различных климатических условиях и обеспечивающих улучшение диэлектрических свойств при повышенной температуре и после длительного воздействия горячей и перегретой воды.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве эпоксидного соединения применяют циклоалифатические или алифатически-циклоалифатические диокиси, полученные окислением ненасыщенных соединений (А), а в процессе получения отвердителей в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин - алифатический, ароматический, циклоалифатический или алкиленароматический (Б), а затем прибавляют к нему диокись из расчета 3÷20 кратного мольного избытка амина, после чего вводят акрилат (В) и аминоспирт (Г) в соотношении (А+Б):В:Г от 99,8:0,1:0,1 до 60:30:10 и реакционную смесь перемешивают в течение от 20 до 180 минут при Т = от 30 до 180°С.

Пример 1.

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и быстроходной мешалкой загружают 500 массовых частей расплавленного 4,4' диаминодифенилметана (Тпл=82°С) (компонент Б), и к нему в течение 10 минут прибавляют 100 массовых частей диокиси винилциклогексена, содержащего 45% эпоксидных групп (А), то есть при 10 кратном мольном избытке амина. Температуру в реакторе поднимают до 105°С и добавляют 90 массовых частей бутилметакрилата (В) и 40 массовых частей аминоспирта-триизопропаноламина (Г), соотношение (А+Б):В:Г=80:15:5. Далее процесс взаимодействия ведут при 105°С путем перемешивания в течение 85 минут при 1000 оборотах в минуту работающей мешалки. Полученный продукт охлаждают до 20°С и разливают в металлические емкости.

Примеры 2÷8 осуществляют аналогично примеру 1, но с изменением вида диокиси, амина, соотношения компонентов и параметров согласно таблице 1. Свойства отвердителей, полученных по примерам 1-8 и эпоксидных композиций с их применением представлены в таблице 2.

Таблица 2
Свойства отвердителя, полученного по заявляемому способу и отвержденной им эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20 (примеры 1÷8)
№ п/п Наименование показателей
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Допустимый срок хранения отвердителя в складских условиях Не менее 1 года
2 Вязкость отвердителя при ВЗ-4, при 20°С, с 100 100 100 100 100 250 60 100
Композиции на основе смолы Эд-20 и отвердителя
1 Время отверждения смолы в мас.ч. 200 г
- при 20°С 90 мин 90 мин 90 мин 90 мин 90 мин 90 мин 60 мин 120 мин
- при 120°С 10 мин 10 мин 10 мин 10 мин 10 мин 10 мин 7 мин 20 мин
2 Теплостойкость по Мартенсу, °С 210 180 190 200 210 200 220 220
3 Удельное объемное электрическое сопротивление:
- при 20°С, Ом·см 4·1015 6·1015 7·1015 6·1015 4·1015 6·1015 6·1015 4·1015
- при 150°С, Ом·см 6·1014 5·1014 4·1014 2·1014 6·1014 5·1014 6·1014 7·1014
- при 200°С, Ом·см 8·1012 6·1012 8·1012 7·1012 6·1012 2·1012 4·1012 6·1012
То же после пребывания в течение 24 часов
- в кипящей воде, Ом·см 4·1013 6·1013 9·1012 8·1013 2·1013 4·1013 6·1013 8·1012
- в перегретой воде до 120°С, Ом·см 8·1012 6·1012 4·1012 9·1011 6·1012 3·1013 4·1013 4·1012

Способ получения отвердителей эпоксидных смол, включающий операцию взаимодействия эпоксидного соединения с мольным избытком ди- или полиамина, отличающийся тем, что в качестве эпоксидного соединения применяют циклоалифатические или алифатически-циклоалифатические диокиси, полученные окислением ненасыщенных соединений (А), а в процессе получения отвердителей в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин-алифатический, ароматический, циклоалифатический или алкиленароматический (Б), а затем прибавляют к нему диокись из расчета 3-20 кратного мольного избытка амина, после чего вводят акрилат (В) и аминоспирт (Г) в соотношении (А+Б):В:Г от 99,8:0,1:0,1 до 60:30:10, реакционную смесь перемешивают в течение от 20 до 180 мин при температуре от 30 до 180°С.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области получения полимерных композиций на основе эпоксидных смол и модифицированных аминных отвердителей, предназначенных для получения высопрочных композиционных материалов с повышенной деформационной теплостойкостью.

Изобретение относится к технологии производства композиционных материалов, препрегов, в частности к эпоксидному связующему для армированных пластиков и может быть применено в машиностроении, ракетно-космической технике и т.п.
Изобретение может быть использовано в электротехнической и электронной промышленности для герметизации интегральных микросхем. Прессматериал для герметизации интегральных микросхем включает связующее - о-крезолноволачная эпоксидная смола с температурой размягчения 50-65°C, отвердитель - эфир циануксусной кислоты и диглицидилового эфира 1,4-бутандиола, ускоритель - N'-(3,4-дихлорфенил)-N,N-диметилмочевина, наполнитель - молотый кварц, аппрет глицидилоксипропилтриметоксисилан, смазку - воск полиэтиленовый окисленный.
Изобретение относится к изготовлению профильных изделий из композиционных полимерных материалов. Повышение физико-механических свойств изделий достигается за счет приготовления связующего непосредственно перед процессом пропитки волокнистого наполнителя.

Изобретение относится к производству термореактивных композиционных материалов, в частности к материалу из эпоксидного полимера, содержащего частицы магнетита и частицы материала, проводящего углерод, действующие как приемники микроволн.

Изобретение имеет отношение к полимерному композиционному материалу на основе термореактивных смол и волокнонаполненному материалу на его основе. Полимерный композиционный материал включает термореактивную резольную фенолоформальдегидную смолу и дополнительно содержит термореактивную эпоксидную смолу и термореактивную полиэфирную смолу в соотношении, % масс: термореактивная резольная фенолоформальдегидная смола 48-83; термореактивная эпоксидная смола 3-13; термореактивная полиэфирная смола 14-39. Волокнонаполненный материал включает полимерный композиционный материал на основе термореактивных смол и волокно.

Изобретение относится к композитным материалам на основе эпоксидной смолы. Композиция на основе эпоксидной смолы, включает: а.
Изобретение может быть использовано в строительстве для армирования бетонных, кирпичных и каменных конструкций. Композиция содержит стеклянный или базальтовый ровинг в количестве 90÷100 вес.ч., пропитанный полимерным связующим на основе эпоксидно-диановой смолы в количестве 18÷20 в.ч.
Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники.

Изобретение относится к высокопрочным полимерным композициям, предназначенным для изготовления изделий из композитных материалов, нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий с повышенной устойчивостью к климатическому и ультрафиолетовому воздействию. Полимерная композиция содержит аддукт аминов с эпоксидными смолами, активный разбавитель и продукт взаимодействия ди- или полиэпоксидных соединений с азотосодержащими компонентами, где в качестве азотосодержащего компонента применяют смесь, состоящую из соединения, имеющего в своей структуре один или несколько третичных атомов азота и одновременно одну или несколько функциональных групп -NCO, -ОН, -CH2OH, и соединения, содержащего наряду с третичным атомом азота первичную или вторичную аминогруппу, а операцию взаимодействия осуществляют путем перемешивания при температуре от 40° до 220°С в течение от 10 минут до 150 минут. Композиция позволяет улучшить технологические свойства при переработке и повысить статические и динамические показатели после климатического и ультрафиолетового воздействия материалов на ее основе. 2 табл.

Изобретение относится к армирующим изделиям, в частности к армирующим изделиям периодического профиля, для изготовления изделий из бетона, газобетона методом горячего формования при одновременном воздействии агрессивных сред. Арматура композитная содержит стержень с обмоткой, выполненные из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной смолы и отвердителя. Арматура содержит, мас.%: волокнистый наполнитель - 60-80% и связующее - 20-40%, где связующее включает, мас.%: эпоксидноноволачную смолу - 50-60, аминный отвердитель - 40-50. Эпоксидноноволачная смола содержит, мас.%: диановую эпоксидную смолу - 47-80%, модификатор на основе простых полиэфиров, содержащих глицидиловые группы - 10-25%, продукт, полученный эпоксидированием олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина - 10-28%. Технический результат - повышение устойчивости композитной арматуры к длительному воздействию высоких температур, высокие показатели прочности, эластичности, устойчивость к агрессивным средам, высокая скорость отверждения связующего. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к производству полупроводящих материалов, используемых для противокоронной защиты высоковольтных обмоток электрических машин. Предложена полупроводящая лента, содержащая волокнистую подложку с нанесенной на нее полупроводящей композицией, включающей токопроводящий наполнитель и полимерное связующее, состоящее из хлорсульфированного полиэтилена в смеси с полифункциональной и монофункциональной эпоксидными смолами, ангидридом и аэросилом. Технический результат - предложенная полупроводящая лента обладает повышенной эластичностью, позволяющей наносить ленты без складок по всей длине стержней высоковольтных электрических машин. 1 табл.
Изобретение относится к производству полупроводящих материалов, используемых для противокоронной защиты высоковольтных обмоток электрических машин. Предложена полупроводящая лента, содержащая волокнистую подложку с нанесенной на нее полупроводящей композицией, включающей (мас.%): хлорсульфированный полиэтилен (6,5-12,0), эпоксидную смолу (0,5-3,0), катализатор отверждения (0,01-0,2), токопроводящий наполнитель (6,0-40,0) и органический растворитель (остальное). Технический результат - предложенная полупроводящая лента обладает химической стойкостью к эпоксиангидридному компаунду и практически не изменяет электрических характеристик после пропитки им лент по вакуумнагнетательному методу, принятому в промышленности. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к композиции смолы с цепным механизмом отверждения для армированного волокнами композиционного материала. Описаны варианты композиции смолы с цепным механизмом отверждения для получения армированного волокнами композиционного материала, содержащего: алициклическое эпоксидное соединение (А), содержащее два оксида циклогексена в молекуле; и модифицированную эпоксидную смолу (В) бисфенольного типа А, представленную приведенной ниже формулой (1), где в модифицированной эпоксидной смоле (В) бисфенольного типа А каждый R1 представляет собой -СН(CH3)-, и R2 представляет собой оксиалкиленовую группу, и содержание алициклического эпоксидного соединения (А) составляет от 25 до 90 масс.%, где общее количество компонента (А) и компонента (В) принято за 100 масс.%: [Химическое соединение 1] в формуле (1) n представляет собой целое число, равное 1 или более. Также описан армированный волокнами композиционный материал, полученный путем формования указанной выше композиции смолы с цепным механизмом отверждения способом литьевого прессования полимера. Технический результат - снижение расхода энергии и сокращение продолжительности процесса отверждения смолы в сочетании с хорошей механической прочностью полученного отвержденного продукта. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 16 пр.

Изобретение относится к композициям эпоксидной смолы и может использоваться в качестве матричной смолы армированного волокнами композиционного материала. Композиция содержит эпоксидную смолу [А], отверждающий агент на основе амина [B] и блок-сополимер [C]. Эпоксидная смола [А] содержит компоненты [Аа] - эпоксидная смола бифенильного типа, имеющая бифенильную структуру и [Ab]. Компонент [Ab] содержит компоненты [Ab1'] - производное диглицидиланилина, [Ab2] - жидкая эпоксидная смола бисфенольного типа и [Ab3] - твердая эпоксидная смола бисфенольного типа. Компонент [В] - дициандиамид. Блок-сополимер [С], по меньшей мере, один блок-сополимер, выбранный из группы, состоящей из S-B-M, B-M и М-В-М. Блок М представляет собой блок, состоящий из полиметилметакрилатного гомополимера, или сополимер, содержащий, по меньшей мере, 50% масс. метилметакрилата. Блок В представляет собой блок, несмешивающийся с блоком М, и имеет температуру стеклования 20°C или ниже. Блок S представляет собой блок, несмешивающийся с блоками В и М, и имеет температуру стеклования выше, чем температура стеклования блока В. Изобретение позволяет получить композицию эпоксидной смолы, из которой при отверждении получают отвержденные изделия, имеющие превосходные термостойкость, модуль упругости и ударную вязкость. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 табл., 36 пр.

Изобретение относится к области создания эпоксидных связующих для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения на основе волокнистых углеродных наполнителей, которые могут быть использованы в авиационной, космической, автомобиле-, судостроительной промышленности и других областях техники. Эпоксидное связующее включает, мас.%: эпоксидную полифункциональную смолу 10,0-50,0, диглицидиловый эфир резорцина с гидроксильными группами 10,0-50,0, полиизоцианат 0,1-3,5, отвердитель 4,4'-диаминодифенилсульфон 17,0-30,0, полиарисульфон 5,0-30,0. Предложен препрег, включающий указанное эпоксидное связующее, волокнистый наполнитель при следующем соотношении, мас.%: эпоксидное связующее 30,0-50,0, углеродный волокнистый наполнитель 50,0-70,0. Изделие получают путем формования препрега. Изобретения позволяют создавать высокопрочные изделия с повышенными механическими характеристиками, устойчивые к воздействию неблагоприятных эксплуатационных факторов, тепловлажностному старению и способные хорошо сохранять свои свойства после подобных воздействий. 3 н. и 5 з.п. ф-лы,3 табл.,12 пр.
Изобретение относится к гибридным органонеорганическим нанокомпозиционным покрытиям. Композиция для получения матрицы с фотокаталитической активностью включает золь на основе элементорганического соединения и эпоксидной составляющей, в которой в качестве элементоорганического соединения в составе композиции использован алкоксид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкоксид титана 30-70, эпоксидная составляющая золя 30-70, при этом в качестве эпоксидных соединений композиция содержит диглицидиловый эфир дициклогексилпропана, а в качестве алкоксида титана - тетрабутоксититан. Техническая задача - создание композиции для получения покрытия, обладающего фотокаталитической активностью, под действием ультрафиолетового света происходит образование активных форм кислорода. 1 табл., 3 прим.
Изобретение относится к области создания эпоксидных связующих для полимерных композиционных материалов (ПКМ) конструкционного назначения на основе волокнистых углеродных наполнителей, которые могут быть использованы в авиационной, космической промышленности, радиоэлектронике и других областях техники. Эпоксидное связующее включает, масс.%: эпоксидную смолу с тремя и более функциональными группами 39,70-45,00, отвердитель на основе ароматического амина- 4,4/-диaминoдифeнилcyльфoн 13,21-19,20, катализатор отверждения - комплексное соединение трифторида бора с бензиламином 0,20-0,24, органический растворитель - 39,78-45,00. Предложен препрег, включающий указанное эпоксидное связующее и волокнистый наполнитель - углеродные жгуты, ленты, ткани при следующем соотношении компонентов, масс.ч.: указанное эпоксидное связующее 25-50, указанный волокнистый наполнитель 50-75. Предложено изделие, выполненное путем формования, указанного препрега. Изобретение позволяет создать эпоксидное связующее и препрег повышенной жизнеспособности и теплостойкости, с сокращенными режимами отверждения и термообработки. Изобретение позволяет получать изделий с улучшенными физико-механическими свойствами. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл., 10 пр.
Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от природных и техногенных экстремальных ситуаций, а именно к пожаробезопасным светопрозрачным строительным конструкциям, и может быть использовано в качестве огнезащитной прослойки при производстве огнезащитного остекления различных составляющих противопожарных преград в составе окон, балконов, дверей, перегородок и ограждений. Заливочный состав для пожаробезопасного остекления содержит эпоксидную смолу марки Ероху-520, пластификатор - трикрезилфосфат, замедлитель горения - трифенилфосфат и отвердитель - триэтилентетрамин. Изобретение позволяет обеспечить высокий класс огнестойкости конструкции и исключить вытекание состава из многослойного стекла при воздействии высоких температур. 1 табл.
Наверх