Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов



Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов
Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов

 


Владельцы патента RU 2584013:

Открытое акционерное общество "Композитные трубы" (RU)

Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°С. Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов включает эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель. В качестве отвердителя оно содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин. Композиционный материал содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», При необходимости он содержит пластификатор-флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров. Композиционный материал содержит активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА). Указанные компоненты содержатся в композиционном материале при следующем соотношении их (мас.%): эпоксидиановая смол (4,12-72,44), наночастицы силикатного типа (0,51-1,81), наночастицы углеродного типа (0,02-0,45), пластификатор (0,0-0,56), активный разбавитель (3,78-65,52), ароматический аминный отвердитель (22,69-28,1). Техническим результатом изобретения является снижение длительности отверждения связующего, повышение теплостойкости и прочностных характеристик отвержденных композиций, расширение ассортимента эпоксидных композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками. 2 табл, 1 пр.

 

Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий на основе стеклянного и базальтового волокна, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°C.

Известно эпоксидное связующее (пат. РФ №2339662, кл. C08L 63/02, 2007 - аналог) для стеклопластиков на основе армирующего наполнителя стеклоткани, стеклоровинга и т.д., включающее эпоксидную смолу марки ЭД-22, изометилтетрагидрофталевый ангидрид и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол УП-606/2 и политрифениловый эфир борной кислоты.

Недостатком данного связующего является низкая технологичность вследствие необходимости доотверждения при температуре 160±2°C.

Также известно эпоксидное связующее (пат. РФ №2270213, кл. C08L 63/02, 2004 - аналог) для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и т.д., включающее эпоксидиановую смолу, эпоксианилиновую смолу, ароматический аминный отвердитель, модифицирующую легирующую добавку, состоящую из 0,2-2,0 ПМС-5000 и 0,3-2,0 антиоксиданта «Ирганокс-1010».

Недостатком известного связующего является длительность процесса отверждения.

Наиболее близким к предлагаемой композиции является термоотверждаемое связующее (пат. РФ №2250241, кл. C08L 63/00, 2003 - прототип) для композиционных материалов и изделий из них, включающее эпоксидную диановую смолу, алифатическую эпоксидную смолу ДЭГ-1 фенилглицидиловый эфир, а в качестве отвердителя содержит Бензам АБА.

Основными недостатками данной композиции являются сравнительно низкие деформационная теплостойкость и прочностные характеристики отвержденного материала и применение данной композиции не позволяет получать изделие с высокими физико-механическими свойствами.

Техническим результатом заявляемого решения является снижение длительности отверждения связующего, повышение теплостойкости и прочностных характеристик отвержденных композиций, расширение ассортимента эпоксидных композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками.

Технический результат достигается за счет того, что наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, а в качестве отвердителя содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин, дополнительно содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», пластификатор - флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, и активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

эпоксидиановая смола 4,12-72,44
наночастицы силикатного типа 1,81-0,51
наночастицы углеродного типа 0,45-0,02
пластификатор 0,0-0,56
активный разбавитель 65,52-3,78
ароматический аминный отвердитель 28,1-22,69

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1

Приготовление смоляной части

На первом этапе готовят дисперсию карбоксилированных углеродных нанотрубок в смоле ЭД-20. В 72,44 мас.% эпоксидиановой смолы марки ЭД-20 всыпают 0,02 мас.% карбоксилированных углеродных нанотрубок марки Таунит-М и диспергируют полученную смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя УЗДН-2Т в течение 45 мин при частоте воздействия 22 кГц.

Затем в реактор-смеситель объемом 50 литров, снабженный обогревом и механической мешалкой, загружают полученную дисперсию карбоксилированных углеродных нанотрубок марки Таунит-М в эпоксидиановой смоле марки ЭД-20, добавляют 3,78 мас. % активного разбавителя - эпоксианилиновой смолы марки ЭА и перемешивают с постепенным подъемом температуры до (50±5)°C в течение (20±5) мин с момента загрузки. Далее, продолжая перемешивание, производят загрузку малыми дозами 0,26 мас. % наночастиц силикатного типа - органофильную глину марки Монамет 1Э1 и продолжают перемешивание в течение (85±5) мин при температуре (50±5)°C. Готовая смоляная часть сливается в металлические барабаны или фляги.

Приготовление отвердителя

В емкость, снабженную обогревом и мешалкой, загружают 22,69 мас. % отвердителя марки «Арамин-Т» и при перемешивании разогревают до температуры (80±5)°C. Затем, продолжая перемешивание, производят загрузку малыми дозами 0,25 мас. % наночастиц силикатного типа - органофильную глину марки Монамет 1Э1, 0,56 мас. % Флотореагент оксаля Т-92 и перемешивают до получения однородного состава в течение (90±10) мин при температуре (80±5)°C. Охлажденный до (50±5)°C продукт сливается в металлические барабаны или фляги.

Приготовление композиции

В реактор, снабженный механической мешалкой, загружают 76,5 мас. %. смоляной части и 23,5 мас. % отвердителя, предварительно разогретых до температуры (50±5)°C, и перемешивают в течение (15±5) мин. Отверждение осуществляют при температуре (160±5)°C в течение (20±2) мин.

Примеры 2-3 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением соотношения компонентов в соответствии с таблицей 1. Свойства заявленной композиции представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, предлагаемая эпоксидная композиция, изготовленная по предлагаемому способу, обладает значительно более высокими эксплуатационными свойствами в сравнении с известным.

Совокупность достигнутых показателей предлагаемого наномодифицированного эпоксидного связующего позволяют использовать его для организации эффективных и технологичных процессов изготовления стеклопластиковых труб и других изделий на основе стеклянного и базальтового волокна, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°C.

Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, отличающееся тем, что в качестве отвердителя содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин, дополнительно содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», пластификатор - флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, и активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

эпоксидиановая смола 4,12-72,44
наночастицы силикатного типа 1,81-0,51
наночастицы углеродного типа 0,45-0,02
пластификатор 0,0-0,56
активный разбавитель 65,52-3,78
ароматический аминный отвердитель 28,1-22,69



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области создания многослойных полимерных пленочных покрытий для применения в составе изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в том числе, когда формирование полимерного покрытия и изделия из ПКМ происходит за один технологический цикл, а также для нанесения полимерных покрытий на металлические материалы, которые могут быть использованы в авиационной, машино-, авто-, судостроительной промышленности.

Изобретение относится к области получения стеклотекстолитов фольгированных, применяемых для изготовления печатных плат (ПП). Стеклотекстолит облицован с одной или двух сторон металлической фольгой, изготавливается прессованием фольги и стеклоткани.

Настоящее изобретение относится к отверждаемым композициям. Описана отверждаемая композиция эпоксидной смолы для получения термореактопластов или отвержденных продуктов, содержащая диоксид дивиниларена, включающая в себя (а) стехиометрический эквивалентный избыток по меньшей мере одного диоксида дивиниларена, (b) сореагирующий отверждающий реагент, представляющий собой фенольные новолачные смолы, бисфенол А новолачные смолы, фенольные новолачные смолы дициклопентадиена, крезольные новолачные смолы или их комбинацию, и (с) катализатор, представляющий собой третичный амин, имидазолы, четвертичные аммониевые соли, четвертичные фосфониевые соли, комплексы кислота Льюиса - основание Льюиса или их смеси, для осуществления взаимодействия избыточного эпоксида, в которой концентрация вышеуказанного диоксида дивиниларена изменяется в диапазоне стехиометрического отношения количества эпоксидных групп к количеству групп сореагирующего отверждающего реагента примерно от 1,05 до 10.

Изобретение относится к компаундам на основе термореактивных смол и может быть использовано для герметизации изделий электронной техники, для пропитки и заливки узлов в авиа-, судо- и автомобилестроении, в том числе при создании полимерных композитов конструкционного назначения, например, в качестве связующих при производстве углепластиков, применяемых для изготовления фюзеляжей самолетов, лопастей вертолетов, корпусов двигателей, спортивного инвентаря и других.

Изобретение относится к получению склеивающих прокладок на основе эпоксидных смол и стеклотканей, применяемых для изготовления многослойных печатных плат. Материал представляет собой склеивающую прокладку и изготавливается с применением стеклоткани, пропитанной смесью эпоксидной диановой смолы, 4,4'-диаминодифенилсульфона, ацетилацетоната никеля, наполнителя - порошка сферических частиц полимера субмикронного размера и кремнеорганического вещества.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к полимерным композитным материалам и может быть использовано в судостроительной, машиностроительной и других областях машиностроения при креплении оборудования.

Изобретение относится к области получения полимерных материалов на основе эпоксидно-фенольных композиций и может найти применение в качестве покрытий для антикоррозионной защиты консервной тары.

Изобретение относится к области получения стеклотекстолитов фольгированных, применяемых для изготовления печатных плат. Предлагаемый материал представляет собой стеклотекстолит и изготавливается с применением стеклоткани, пропитанной смесью эпоксидной диановой смолы, 4,4'-диаминодифенилсульфона, ацетилацетоната никеля и сферических частиц бутадиен-нитрилстиролкарбоксилатного сополимера, где размер частиц сополимера составляет от 10-8 до 10-7 м, при следующих соотношениях, мас.ч.: эпоксидная диановая смола 100, упомянутый полимер 5-20, 4,4/-диаминодифенилсульфон 20, стеклоткань 170, ацетилацетонат никеля 1.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к полимерным композиционным материалам для парников и теплиц. Светопреобразующий композиционный полимерный материал включает полимерную матрицу с диспергированным в ней красным неорганическим широкополосным люминофором, состав которого отвечает формуле: Lis(M(1-x)-Eux)1MgmAlnSipNq, где М=Sr, Са, Ва, взятые порознь или совместно, и где значения индексов у элементов, входящих в состав соединения, составляют: 0,045≤s≤0,60, 0,005≤х≤0,12, 0≤m≤0,12, 0≤n≤1,0, 1,0≤р≤2,40, 3,015≤q≤4,20, с ограничением, что для всех композиций 2,0≤p+n≤2,40 и q≠4.

Настоящее изобретение относится к связующему на основе полиуретана с применением изоцианатов, содержащих уретониминовые и/или карбодиимидные группы для получения стержней и литейных форм, к смеси формовочных материалов, содержащей связующее, и к способу применения связующего для получения литейных форм.

Изобретение относится к эластомерным нанокомпозитам. Нанокомпозит включает эластомер и модифицированный нанонаполнитель.

Изобретение относится к полимерному нанокомпозиту, содержащему модифицированный филлосиликат, способу его получения, а также его применению для изготовления упаковки.

Изобретение относится к композиции модифицированного филлосиликата для армирования полимеров, содержащей смесь модифицирующих агентов, к способу ее получения и ее применениям.

Изобретение относится к каучуковой композиции для шины. Каучуковая композиция для шины состоит из 100 мас.ч.

Изобретение относится к области химии и нефтехимического производства и может быть использовано для применения при строительстве, реконструкции и ремонте дорог, мостов и аэродромов в качестве полимерно-битумного вяжущего.

Изобретение относится к эластомерному нанокомпозиту на основе C4-C7-изоолефина, обладающего улучшенными рабочими характеристиками и характеристиками смешивания. Нанокомпозит содержит сополимер, образованный из по меньшей мере одного C4-C7-изоолефинового мономера и мультиолефинового мономера, и нанонаполнитель, содержащий смектитовую глину с поверхностно-активным веществом.

Способ получения внутренней облицовки шины включает контактирование функционализированного поли(изобутилен-пара-метилстирольного) эластомера с одним или более слоистым наполнителем, а затем с одним или более технологическим маслом и одним или более растворителем, последующее осаждение состава нанокомпозита с получением твердого нанокомпозитного состава, который можно высушить и дополнительно смешать с другими подходящими компонентами, например вулканизирующими агентами, таким образом, можно получить внутреннюю облицовку, подходящую для применения в шинах.

Изобретение относится к каучуковой композиции, предназначенной для получения защитного эластомерного слоя с повышенной воздухопроницаемостью, которая может быть использована для изготовления изделий из каучука, например пневматических шин.

Изобретение относится к термостойкой резиновой смеси для изготовления резино-технических изделий, которые могут использоваться в нефтегазодобывающей промышленности.
Наверх