Эпоксидное связующее



Эпоксидное связующее
Эпоксидное связующее
Эпоксидное связующее
Эпоксидное связующее
Эпоксидное связующее
Эпоксидное связующее

 


Владельцы патента RU 2606614:

Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к эпоксидным связующим для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения и может быть использовано при производстве оболочек вращения типа «кокон». Изобретение заключается в исключении из рецептуры эпоксидного связующего УП-2217 порошкообразного ароматического отвердителя Диамет-Х и замене его на аддукт диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой (жидкий отвердитель ХТ-187Б) при оптимальной концентрации 30 мас.ч. Изобретение позволяет улучшить реологические свойства связующего, увеличить период его жизнеспособности и повысить физико-механические характеристики композиционного материала на основе полимерной матрицы и волокнистого наполнителя из ароматического полиамида типа Армос, а также улучшить технологичность приготовления связующего за счет уменьшения температуры и времени перемешивания связующего. 1 ил., 7 табл.

 

Изобретение относится к эпоксидным связующим для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения на основе волокнистых наполнителей, которые могут быть использованы в авиационной, ракетно-космической и машиностроительной области.

Известно эпоксидное связующее УП-2217 (ОСТ 92-0957-74), используемое для изготовления армированных пластиков, включающее эпоксидную смолу УП-610 (ТУ2225-605-11131395-2003), эпоксидно-диановую смолу ЭД-22 (ГОСТ 10587-84), эпоксидно-алифатическую смолу ДЭГ-1 (ТУ 2225-527-00203521-98) и ароматический отвердитель Диамет-Х (ТУ 2491-030-35785061-2010).

Рецептура эпоксидного связующего УП-2217 приведена в таблице 1.

Таблица 1
Наименование компонента Массовая часть
1 Эпоксидная смола УП-610 59-61
2 Эпоксидно-диановая смола ЭД-22 29-31
3 Эпоксидно-алифатическая смола ДЭГ-1 9-11
4 Отвердитель Диамет-Х 49-51

Связующее получают путем предварительного смешивания трех смол (УП-610, ЭД-22, ДЭГ-1) в эмалированной емкости и последующего добавления в смесь смол расчетного количества порошкообразного отвердителя Диамет-Х. Перемешивание связующего после добавления отвердителя производится при температуре от плюс 75°C до плюс 80°C в течение (55-60) минут до получения однородного раствора.

Недостатком вышеуказанной рецептуры эпоксидного связующего УП-2217 является использование в качестве отвердителя порошкообразного продукта Диамет-Х, применение которого ухудшает реологические свойства эпоксидного связующего, уменьшает его жизнеспособность и физико-механические свойства композиционного материала в целом. Введение порошкообразного отвердителя ухудшает технологичность приготовления связующего из-за невозможности обеспечения равномерного распределения дисперсной среды в полимерном связующем. Кроме того, введение порошкообразного отвердителя не позволяет применение дозаторных устройств при последующем использовании связующего в процессе механизированной намотки органопластика (в качестве наполнителя используется волокно из ароматического полиамида типа Армос).

Стоит также отметить, что для разработки перспективных изделий необходимо повышение уровня физико-механических характеристик органопластиков, изготавливаемых на основе эпоксидных связующих и волокнистых наполнителей из ароматического полиамида типа Армос.

Задача данного изобретения состоит в повышении физико-механических свойств композиционного материала на основе эпоксидного связующего, а также в улучшении технологичности приготовления эпоксидного связующего и возможности применения дозирующих устройств, включающих смеситель.

Технический результат заключается в улучшении реологических свойств полимерного связующего и увеличении его жизнеспособности, при этом из рецептуры эпоксидного связующего УП-2217 исключают порошкообразный ароматический отвердитель Диамет-Х и включают аддукт диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой (жидкий ароматический отвердитель марки ХТ-187Б ТУ 2257-665-11131395-2009).

Технический результат достигается тем, что в качестве отвердителя для эпоксидного связующего для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения используется аддукт диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

эпоксидная смола УП-610 59-61
эпоксидно-диановая смола ЭД-22 29-31
эпоксидно-алифатическая смола ДЭГ-1 9-11
аддукт диэтилтолуилендиамина
с аминофенольной эпоксидной смолой 26-32

Для определения критической концентрации жидкого ароматического отвердителя ХТ-187Б в составе эпоксидного связующего, положительно влияющей на период жизнеспособности и кинетику нарастания вязкости связующего в течение гарантийного срока годности и физико-механические характеристики композиционного материала на основе волокна из ароматического полиамида типа Армос, были проведены исследования трех диапазонов концентраций отвердителя (аддукта диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой) ХТ-187Б в составе эпоксидного связующего, мас.ч.:

- первый диапазон - от 19 до 25;

- второй диапазон - от 26 до 32;

- третий диапазон - от 33 до 38.

Варианты рецептур составов эпоксидного связующего УП-2217 с ароматическим отвердителем ХТ-187Б приведены в таблице 2.

Таблица 2
Наименование компонентов Варианты рецептур, мас.ч.
№ 1 № 2 № 3
1 Эпоксидная смола УП-610 59-61 59-61 59-61
2 Эпоксидно-диановая смола ЭД-22 29-31 29-31 29-31
3 Эпоксидно-алифатическая смола ДЭГ-1 9-11 9-11 9-11
4 Отвердитель 19-25 26-32 33-38

Далее приведен пример приготовления эпоксидного связующего с ароматическим отвердителем ХТ-187Б.

Связующее получают путем перемешивания смол: УП-610, ЭД-22, ДЭГ-1 в эмалированной емкости при температуре плюс 75°C в течение 60 мин. Затем добавляют жидкий отвердитель ХТ-187Б, мас. ч:

1 вариант - 20;

2 вариант - 30;

3 вариант - 38.

Окончательное перемешивание полученного связующего производится при температуре от плюс 60°C до плюс 65°C в течение 15 мин.

Согласно ОСТ 92-0957-74 срок хранения связующего УП-2217 при температуре от плюс 5°C до плюс 30°C составляет не более 1 суток, при температуре от 0°C до плюс 5°C - не более 3 суток; вязкость связующего по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 6 мм при температуре от плюс 60°C до плюс 65°C должна составлять не более 30 с.

Результаты замеров вязкости аналога эпоксидного связующего УП-2217 с жидким ароматическим отвердителем ХТ-187Б с тремя концентрациями, мас. ч.: 20; 30; 38, приведены в таблицах 3, 4, 5 соответственно.

Для проведения сравнительного анализа в таблице 6 приведены данные замеров вязкости связующего УП-2217, изготовленного по штатной технологии с порошкообразным отвердителем Диамет-Х.

Анализируя результаты исследования, можно сделать следующий вывод:

- жизнеспособность аналога связующего УП-2217 в течение смены с концентрацией отвердителя ХТ-187Б: 20 мас. ч. - 6 часов; 30 мас. ч. - 6 часов; 38 мас. ч. - 3 часа, связующего с порошкообразным отвердителем Диамет-Х - 4 часа при температуре от плюс 60°C до плюс 65°C.

Для определения влияния концентраций жидкого отвердителя ХТ-187Б (20 мас. ч.; 30 мас. ч.; 38 мас. ч.) в составе связующего УП-2217 на физико-механические характеристики композиционного материала на основе волокна из ароматического полиамида типа Армос были изготовлены кольцевые образцы ∅150 мм методом «мокрой» намотки.

На чертеже показана схема изготовления кольцевых образцов методом «мокрой намотки», где приняты следующие обозначения:

1. Волокно из ароматического полиамида типа Армос.

2. Барабан для пропитки наполнителя.

3. Эпоксидное связующее.

4. Оправка.

Схема изготовления оболочек вращения типа «Кокон» аналогична представленной схеме.

Полученные физико-механические характеристики композиционного материала на основе волокна из ароматического полиамида типа Армос приведены в таблице 7. Для сравнения в таблице 7 приведены характеристики композиционного материала, изготовленного на основе связующего УП-2217 с отвердителем Диамет-Х (содержание отвердителя - 50 мас. ч.).

Анализ данных таблицы 7 показывает, что введение в состав эпоксидного связующего жидкого отвердителя XT-187Б с концентрацией 30 мас. ч. увеличивает физико-механические характеристики (ФМХ) композиционного материала примерно на 10%.

Низкие ФМХ органопластиков на основе эпоксидного связующего с концентрациями жидкого отвердителя ХТ-187Б 20 мас. ч. и 38 мас. ч. указывают на то, что полученное связующее является не технологичным и не обеспечивает удовлетворительную пропитываемость наполнителя в процессе намотки. По результатам исследований наиболее оптимальным является второй вариант диапазона для отвердителя (аддукт диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой) от 26 до 32 мас. ч.

Приготовление эпоксидного связующего для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения с концентрацией отвердителя ХТ-187Б - 30 мас. ч. позволяет улучшить реологические свойства связующего, увеличить период его жизнеспособности и повысить физико-механические характеристики композиционного материала на основе полимерной матрицы и волокнистого наполнителя из ароматического полиамида типа Армос, а также улучшить технологичность приготовления связующего за счет уменьшения температуры и времени перемешивания связующего.

Эпоксидное связующее для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения из смеси эпоксидной, эпоксидно-диановой, эпоксидно-алифатической смол с ароматическим отвердителем, отличающееся тем, что в качестве отвердителя используется аддукт диэтилтолуилендиамина с аминофенольной эпоксидной смолой при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

эпоксидная смола УП-610 59-61
эпоксидно-диановая смола ЭД-22 29-31
эпоксидно-алифатическая смола ДЭГ-1 9-11
аддукт диэтилтолуилендиамина
с аминофенольной эпоксидной смолой 26-32



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к многокомпонентной отверждаемой композиции, используемой в сфере получения армированных и неармированных пластиков, а также покрытий, и может найти применение в судостроении, в строительстве, например при проведении кровельных работ, получении напольных покрытий, ламинатов, а также, в частности, при изготовлении высокоэнергетической установки.

Изобретение относится к области создания эпоксидных композиций и может быть использовано для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии, в том числе с использованием наполнителя, изготовленного методом плетения, в энергетической, строительной, авиационной, машиностроительной, судостроительной индустриях и других областях техники.

Изобретение относится к порошковым композициям для покрытий, которые обеспечивают защитные покрытия, в частности гибкие и устойчивые к повреждениям покрытия. Порошковая композиция для покрытий включает твердую способную к поперечной сшивке эпоксидную смолу; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка в количестве не более чем 10 мас.
Изобретение относится к новой конструкционной панели, используемой в качестве покрытий, шумовиброизоляционной, теплоизоляционной панели. Панель выполнена из композиции, содержащей эпоксидную смолу на основе блок-олигомера с длинной цепью, содержащего в своем составе ароматические звенья, отвердитель на основе алифатических полиаминов или полиаминоамидов и вспениватель на основе полиэтилгидросилоксана.
Изобретение относится к композициям на основе эпоксидных смол, которые предпочтительно используются в армированных волокнами пластиках. Предложена композиция на основе эпоксидных смол для получения композитных материалов, содержащая: эпоксидную смолу, имеющую в молекуле структуру оксазолидонового кольца; бифункциональную эпоксидную смолу бисфенольного типа со среднечисловой молекулярной массой, по меньшей мере, 600, но не более 1300, которая не имеет в молекуле структуру оксазолидонового кольца; триблок-сополимер, выбранный из поли(метилметакрилата)/поли(бутилакрилата)/поли(метилметакрилата) и поли(стирола)/поли(бутадиена)/поли(метилметакрилата; и отверждающий агент.

Изобретение относится к области создания легких высокопрочных водостойких органокомпозитов на основе волокнистых наполнителей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и полимерного связующего и может быть использовано в элементах конструкций в различных областях техники: авиационной, машино-судостроительной, химической, оборонной и др. Предлагается высокопрочный водостойкий органокомпозит, выполненный из волокнистого наполнителя на основе высокопрочных высокомодульных многофиламентных полиэтиленовых волокон и полимерного связующего на основе эпоксидной смолы с аминным отвердителем.

Изобретение относится к применению отверждаемой композиции для безнабивочной герметизации измерительных трансформаторов и к способу герметизации таких измерительных трансформаторов.

Изобретение относится к композиции отверждаемой эпоксидной смолы, способу получения ее, к композиту и способу получения его, а также к кабелю для подвесной передачи электроэнергии.

Изобретение относится к составам и способу получения стеклокомпозиционного профильного материала методом пултрузии для изготовления профильных стеклопластиков по поперечному сечению со сплошным сечением разной формы.

Изобретение относится к прикладной химии, а именно к твердым горючим (ТГ) для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) активно-реактивных снарядов (АРС). Твердое горючее содержит органическое горючее-связующее, ультрадисперсный порошок высокоэнергетического металла и карборан и/или фенилкарборан.

Изобретение относится к отверждаемым композициям эпоксидной смолы, пригодным для получения изолятора для газоизолированного распределительного устройства высокого напряжения. Изобретение включает (A) композицию эпоксидной смолы, включающую смесь: (A1) по меньшей мере, одной твердой эпоксидной смолы, (A2) по меньшей мере одной новолачной эпоксидной смолы, и (A3) по меньшей мере одной циклоалифатической эпоксидной смолы; (B) по меньшей мере один ангидридный отвердитель; (C) по меньшей мере один наполнитель; и (D) необязательно по меньшей мере один катализатор или по меньшей мере один ускоритель. Причем композиция имеет соотношение эпоксигрупп к ангидридным группам от 1:0,75 до 1:0,85. Изобретение позволяет повысить механическую прочность и твердость композиции. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 пр.

Изобретение относится к поверхностным пленкам композитов, в частности к поверхностным пленкам для армированных полимерматричных композитных структур, способу их получения. Поверхностная пленка образуется из отверждаемой композиции на основе смолы, содержащей эпоксиноволачную смолу, имеющую эпоксидную функциональность больше единицы и имеющую определенную структуру, трифункциональную или тетрафункциональную эпоксидную смолу, керамические микросферы, скрытый отвердитель на основе амина, частицы неорганического наполнителя и упрочняющий агент. Наполнитель выбран из группы, включающей тальк, слюду, карбонат кальция, окись алюминия и пирогенный кремнезем. Упрочняющий агент представляет собой предварительно полученный аддукт, образованный путем реакции диглицидилового эфира тетрабромбисфенола А; бисфенола А и эластомера. Поверхностная пленка обладает высокой Tс и высокой плотностью сшивки после отверждения, а также высокой стойкостью к растворам для удаления лакокрасочных покрытий. Поверхностная пленка может необязательно содержать электропроводящие добавки, чтобы обеспечить достаточную электрическую проводимость для защиты от разряда молнии (ЗРМ) или экранирование от электромагнитного поля (ЭМП). Изобретение касается также композитной структуры, включающей композитный субстрат, имеющий указанную поверхностную пленку, сформированную на нем. Указанный композитный субстрат включает, например, выкладку препрега, которая состоит из совокупности слоев препрега, уложенных один на другой. Каждый слой включает армирующие волокна, пропитанные полимерным связующим. 3 н. и 11з.п. ф-лы, 1 ил, 4 табл.

Изобретение относится к полимерной композиции, используемой в качестве защитного покрытия, уплотнительного, герметизирующего элемента, центрирующего устройства. Полимерная композиция включает полисульфидный олигомер, эпоксидную смолу, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) в качестве отвердителя, уретановый олигомер, диоксид марганца, N,N-дифенилгуанидин, антиоксидант, наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: уретановый олигомер - 60-90, полисульфидный олигомер - 5-30, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) - 7-35, диоксид марганца - 3-20, эпоксидная смола - 0,1-30, N,N-дифенилгуанидин - 0,05-1, антиоксидант - 0,05-5, наполнитель - 70-120. Композиция обладает одновременно высокими физико-механическими показателями, износостойкостью, химической, температурной стойкостью, высокой адгезией к подложке, простотой в переработке и низкой стоимостью. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к изоляционному композитному материалу для систем передачи и распределения энергии. Изоляционный композитный материал содержит непрерывное армирующее волокно, внедряемое в термореактивную смолу. Термореактивная смола представляет собой продукт реакции отверждаемой композиции на основе эпоксидной смолы, содержащей (а) по меньшей мере одну эпоксидную смолу на основе бисфенола А, (b) по меньшей мере одну эпоксидную смолу, содержащую оксазолидоновое кольцо, и (с) по меньшей мере один ангидридный отвердитель. Отверждаемая композиция на основе эпоксидной смолы характеризуется величиной вязкости 6000 мПа⋅с или менее при 25°С. Описывается также технологический процесс изготовления изоляционного композитного материала. Изобретение обеспечивает получение изоляционного композитного материала с хорошим балансом свойств, а именно прочностью на изгиб в горячем состоянии, напряжением пробоя при постоянном токе по меньшей мере 50 кВ, способностью выдерживать испытание на проникновение красителей в течение не менее 15 минут. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к дисперсиям проводящих нанонаполнителей в полимерных матрицах, к композитам, полученным из указанных дисперсий, и к способам их получения. Способ получения композиции включает смешивание или диспергирование первой композиции, содержащей один или более проводящих нанонаполнителей и один или более полиарилэфирсульфоновых термопластичных полимеров (A), с или в одном или более предшественниках (P) неотвержденной термореактивной смолы и необязательно одном или более отверждающих агентах для указанной смолы. Также описан композит, содержащий указанную композицию и армирующие волокна, причем указанные волокна присутствуют в концентрации от 5 до 70 мас.%. Полученные композиционные материалы и конструкции обладают улучшенными электрическими и электромагнитными характеристиками. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 13 ил., 16 табл.
Наверх