Эпоксидная композиция

Авторы патента:

Баль Марина Богдановна (RU)

Красильникова Вера Витальевна (RU)

Косолапов Алексей Федорович (RU)

Иванова Анна Константиновна (RU)

Савин Виктор Васильевич (RU)

Селезнев Вячеслав Александрович (RU)

C09J163/10 - эпоксидные смолы, модифицированныt ненасыщенными соединениями

B82B1/00 - Наноструктуры

Владельцы патента RU 2618557:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ТВЕРЬСТЕКЛОПЛАСТИК" (RU)

Изобретение относится к области химии, в частности к полимерным эпоксидным композициям холодного отверждения, и может быть использовано для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, в том числе и во влажных условиях - при нанесении на влажные и мокрые поверхности. Описана эпоксидная композиция для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, включающая эпоксидную диановую смолу, модификатор, наполнитель и аминный отвердитель, при этом в качестве модификатора используют силанмодифицированный полиуретан (СПУ-полимер), в качестве наполнителя - наночастицы силикатного типа, представляющие собой порошок органофильной глины на основе модифицированного монтмориллонита MOHAMET 1Э1, в качестве отвердителя используют ароматический полиамин торговой марки «Арамин» при следующем содержании компонентов в мас.ч.: эпоксидиановая смола 100, СПУ-полимер 5-25, наночастицы силикатного типа 10-50, отвердитель - ароматический полиамин 40-50. Технический результат: получена композиция с улучшенными технологическими свойствами, обеспечивающими высокую адгезионную прочность при склейке стеклопластиковых деталей или ремонте стеклопластиковых конструкций. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Известна полимерная композиция (пат. РФ №2471830, C08L 63/02, C08K 13/02, от 10.01.2013), содержащая эпоксидный олигомер, олигоамидоамин, полые стеклянные микросферы, аммоний фосфорнокислый, алифатический амин, катализатор, каучук и порошкообразный наполнитель.

Описанная полимерная композиция имеет недостаточно высокие прочностные показатели после отверждения.

Известен ремонтный состав (патент РФ №2573518, C08L 63/03, 2014 г.), состоящий из смоляной части с целевыми добавками (А) и отвердителя (Б). Компонент А включает эпоксидную смолу, органический растворитель и/или разбавитель, дисперсный наполнитель или их смесь. Компонент Б включает аминный отвердитель, дополнительно может содержать органический растворитель. Наличие органического растворителя в рецептуре ремонтного состава отрицательно сказывается на его химстойкости и адгезионных свойствах, что ограничивает возможность его применения для ремонта конструкций, подверженных действию агрессивных сред.

Известен состав (а.с. СССР №861379, опубл. бюл. №33, 07.09.1981), содержащий эпоксидно-диановую смолу, аминный отвердитель, дибутилфталат в качестве пластификатора, дисперсный наполнитель, модификатор. К недостаткам известного состава следует отнести присутствие растворителя, который отрицательно влияет на свойства клеевых соединений, снижая их прочность и стабильность, а также вспенивая связующее в процессе приготовления состава. Состав смешивают непосредственно перед его применением и наносят вручную кистью, валиком или краскораспылителем тонким слоем (50-60 мкм) с отверждением в течение 4-5 часов при 20°С.

Набор компонентов и их соотношение ограничивают применение данного состава случаями, когда необходимо нанесение его тонким слоем.

Известна эпоксидная композиция (пат. РФ 2186077, C08L 63/02, публ. 2002), включающая эпоксидную диановую смолу, алифатическое производное полиоксипропиленэпоксида, состоящее из трех компонентов, аминный многокомпонентный отвердитель, включающий полиэтиленполиамин и органический наполнитель.

Композиция обладает сравнительно высокой адгезионной прочностью к стали и стеклопластику, но имеет длительное время отверждения (3 суток), недостаточную жизнеспособность и сложна в приготовлении из-за большого количества компонентов в составе модификатора и отвердителя.

Известна эпоксидная композиция (патент РФ №2247136, C09J 163/10, C09J 175/00, 27.02.2005) включающая, мас.ч.: эпоксидную диановую смолу - 100, низкомолекулярный каучук - форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-100 с массовой долей изоцианатных групп в пределах 5,3-6,4% - 3,5-15, пластификатор - ЭДОС, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, - 1,2-8,0, наноматериал углеродного типа - фуллерены C2n, где n - не менее 30, или их смеси - 0,15-1,25, отвердитель - полиэтиленполиамин - 13,5-26,5.

Указанная эпоксидная композиция обеспечивает достаточно высокие физико-механические, адгезионные и технологические свойства, но наличие в составе пластификатора ЭДОС, приводит к резкому снижению стойкости композиции к действию агрессивных сред. Кроме того, процесс изготовления композиции достаточно сложен. Углеродные наночастицы, обладая высокой удельной поверхностью и поверхностной энергией, чрезвычайно склонны к агрегированию. При этом они теряют большую часть своей активности. В этой ситуации дезинтеграция наноматериала, равномерное объемное распределение наночастиц, мобилизация их активного взаимодействия с объектом наномодифицирования являются наиболее проблемными этапами нанотехнологии (Модифицирование конструкционных углепластиков углеродными наночастицами. Г.М. Гуняев, Е.Н. Каблов, В.М. Алексашин. ФГУП «ВИАМ» ГНЦ. 2009. с. 8).

Наиболее близким техническим решением к предложенному является клеевая композиция (а.с. РФ №765332, C09J 63/00, 23.09.80 г.), включающая эпоксидную смолу, каучук, пластификатор, наполнитель и аминный отвердитель.

Данная клеевая композиция плохо наносится и не обеспечивает достаточной адгезионной прочности при склейке влажных поверхностей.

Задачей настоящего изобретения является создание эпоксидной композиции, для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, в том числе и во влажных условиях - при нанесении на влажные и мокрые поверхности.

Технический результат от использования изобретения состоит в создании композиции с улучшенными технологическими свойствами, обеспечивающей высокую адгезионную прочность при склейке стеклопластиковых деталей или ремонте стеклопластиковых конструкций.

Заявляемое решение позволит увеличить уровень физико-механических свойств отвержденных композиций, расширить ассортимент ремонтных и клеевых композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками.

Технический результат достигается тем, что эпоксидная композиция для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, включающая эпоксидную диановую смолу, модификатор, наполнитель и аминный отвердитель, при этом в качестве модификатора используют силанмодифицированный полиуретан (СПУ-полимер), в качестве наполнителя - наночастицы силикатного типа, представляющие собой порошок органофильной глины на основе модифицированного монтмориллонита MOHAMET 1Э1, в качестве отвердителя используют ароматический полиамин торговой марки «Арамин» при следующем содержании компонентов в мас.ч.:

эпоксидиановая смола	100
СПУ-полимер	5-25
наночастицы силикатного типа	10-50
отвердитель - ароматический полиамин	40-50

Согласно изобретению в качестве СПУ-полимера используют Лапрол СМ-18, представляющий собой гибридный материал, в котором органическая и неорганическая фаза связаны между собой, со следующей структурной формулой:

При реализации изобретения использование в составе композиции СПУ-полимера Лапрол СМ-18, в котором органическая и неорганическая фаза связаны между собой структурной формулой:

где R - ,

R¹ - либо другой углеводородный радикал,

R² - .

благодаря такому строению СПУ-полимер сочетает в себе преимущества отверждения по механизму силанов и свойства полиуретановой матрицы, а также использование в композиции органофильной глины MOHAMET 1Э1 и отвердителя - ароматический полиамин торговой марки «Арамин», позволяет значительно увеличить адгезионную прочность композиции при склейке стеклопластиковых деталей или ремонте стеклопластиковых конструкций, в том числе и во влажных условиях - при нанесении на влажные и мокрые поверхности.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

В реактор, снабженный обогревом и механической мешалкой, загружают эпоксидиановую смолу (марка ЭД-20), СПУ-полимер (марка Лапрол СМ-18) и перемешивают с постепенным подъемом температуры до (50±5)°С в течение (20±5) мин с момента загрузки. Далее продолжая перемешивание, производят загрузку малыми дозами органофильной глины (марка MOHAMET 1Э1) и продолжают перемешивание в течение (60±5) мин.

Приготовленный таким образом продукт выгружается в герметично закрывающиеся емкости.

Перед использованием в композицию добавляют отвердитель-ароматический полиамин торговой марки "Арамин" - ТУ 2415-164-05786904-02.

Примеры 2-3 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением соотношения компонентов в соответствии с таблицей 1. Пример 4 осуществлялся согласно способу, указанному в прототипе (а.с. РФ №765332). Свойства заявленной композиции в сравнении с прототипом представлены в таблице 2. Адгезию к стеклопластику определяли согласно ГОСТ 14759-69.

Как видно из таблицы №2, предлагаемая эпоксидная композиция, изготовленная по предлагаемому способу, обладает улучшенными технологическими свойствами и значительно более высокими эксплуатационными характеристиками в сравнении с известным.

Совокупность достигнутых показателей предлагаемой эпоксидной композиции позволяют использовать ее для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, в том числе и во влажных условиях - при нанесении на влажные и мокрые поверхности.

1. Эпоксидная композиция для склеивания и ремонта стеклопластиковых конструкций, включающая эпоксидную диановую смолу, модификатор, наполнитель и аминный отвердитель, при этом в качестве модификатора используют силанмодифицированный полиуретан (СПУ-полимер), в качестве наполнителя - наночастицы силикатного типа, представляющие собой порошок органофильной глины на основе модифицированного монтмориллонита MOHAMET 1Э1, в качестве отвердителя используют ароматический полиамин торговой марки «Арамин» при следующем содержании компонентов в мас.ч.:

эпоксидиановая смола	100
СПУ-полимер	5-25
наночастицы силикатного типа	10-50
отвердитель - ароматический полиамин	40-50

2. Эпоксидная композиция по п. 1, отличающийся тем, что в качестве СПУ-полимера используют Лапрол СМ-18, представляющий собой гибридный материал, в котором органическая и неорганическая фаза связаны между собой, со следующей структурной формулой:

где R - ,

R¹ - либо другой углеводородный радикал,

R² - .

Похожие патенты:

Эпоксидное клеевое связующее // 2572416

Изобретение относится к эпоксидным клеевым связующим для соединения полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом склеивания, применяемых в изготовлении деталей и сборочных единиц авиационной техники, в том числе, когда склеивание и формование изделий из ПКМ происходит за один технологический цикл.

Проводящий адгезив // 2571744

Предложен проводящий адгезив, пригодный для обеспечения электропроводящего соединения между панелями, в частности проводящими углеродными композитными панелями в WESP, выполненном из коррозионно-стойкой смолы и мелких частиц газовой сажи, равномерно распределенных в смоле.

Клеевая композиция // 2522003

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению клеевых композиций на основе синтетических высокомолекулярных соединений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для склеивания стеклопластика между собой.

Полуготовое текстильное изделие, по меньшей мере, с одной поверхностью, снабженной адгезивом // 2488617

Способ изготовления герметичного электронного модуля и клеевая композиция для осуществления способа // 2469063

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к способу изготовления герметичного электронного модуля, и может быть использовано при конструировании герметичных электронных модулей, в частности используемых в бортовой радиоэлектронной аппаратуре (РЭА).

Клеевая композиция // 2468055

Изобретение относится к клеящим веществам на основе эпоксидных смол и может быть использовано для получения теплопроводного клеевого состава для склеивания и герметизации деталей из стекла, керамики и металлов, в том числе и алюминиевых сплавов.

Эпоксидная клеевая композиция // 2368636

Изобретение относится к эпоксидной клеевой композиции холодного отверждения. .

Токопроводящая клеевая композиция // 2308105

Изобретение относится к области электротехники, в частности к токопроводящим клеевым композициям на основе эпоксидных смол, которые обладают высокой электропроводностью и высокой прочностью клеевых соединений при температурах от -60°С до 150°С, предназначенных для использования в приборной технике и микроэлектронике.

Клеевая композиция // 2247136

Изобретение относится к полимерным клеевым композициям, отверждающимся в пресной и морской воде, и может быть использовано для склеивания и ремонта в водной среде стеклопластиковых и металлических судовых конструкций, для ремонта нефте- и газотрубопроводов, а также для склеивания деталей с влажными и мокрыми поверхностями в строительной индустрии.

Оптический клей // 2209225

Изобретение относится к оптическому лазерному приборостроению, может быть использовано при изготовлении оптических и лазерных элементов, соединяемых склейкой и работающих при больших световых нагрузках.

Фармацевтическая композиция, обладающая бактерицидной и противогрибковой активностью, и способ ее получения // 2618450

Изобретение относится к области медицины, фармацевтики и нанотехнологий. Предлагается фармацевтическая композиция, обладающая антимикробной и противогрибковой активностью, содержащая трийодметан, нанесенный на алюмосиликатные нанотрубки с внешним диаметром трубок - 60-160 нм, внутренним диаметром - 10-60 нм и длиной трубок - 100-5000 нм, взятые при следующих соотношениях, масс.%: трийодметан 50, алюмосиликатные нанотрубки 50.

Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов // 2617812

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора.

Способ диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов // 2617151

Использование: для диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов. Сущность изобретения заключается в том, что способ диагностики римановой кривизны решетки нанотонких кристаллов включает получение электронно-микроскопического изображения нанотонкого кристалла в светлом поле, получение микроэлектронограммы от кристалла, микродифракционное исследование нанотонкого кристалла, анализ ротационного искривления решетки нанотонкого кристалла, при этом на электронно-микроскопическом изображении нанотонкого кристалла выбирают физическую точку M и двумерное направление, для этого выбирают пару - нелинейный изгибной экстинкционный контур и соответствующий ему рефлекс на микроэлектронограмме, испытывающий азимутальное размытие; проводят диагностику римановой геометрии решетки нанотонкого кристалла в данной точке M и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b) - парой неколлинеарных векторов, исходящих из одной точки, совпадающей с центром микроэлектронограммы, полученной от нанотонкого кристалла, расположенных в плоскости микроэлектронограммы, где вектор b соответствует размытому рефлексу, путем совместного анализа пары - нелинейного изгибного экстинкционного контура, присутствующего на электронно-микроскопическом изображении кристалла в темном поле, и соответствующего ему рефлекса на микроэлектронограмме от кристалла, для установления непрерывности азимутального размытия рефлекса и непрерывности соответствующего ему изгибного контура, затем проводят диагностику римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла путем определения численного значения римановой кривизны решетки нанотонкого кристалла в данной точке М и данном двумерном направлении, задаваемом бивектором (а, b), по определенной формуле.

Новые суспензии основанных на золоте и платине биметаллических нанокристаллов, электрохимические способы их производства и их применения // 2617055

Изобретение относится к фармацевтически приемлемым суспензиям для лечения рака. Суспензии включают воду, усилитель обработки и золото-платиновые биметаллические нанокристаллы, которые имеют средний размер частиц менее чем 50 нм, присутствуют в суспензии в общей атомной концентрации металла, равной 2-1000 ч/млн, и имеют поверхности, обладающие по меньшей мере одной характеристикой, выбранной из: (1) нет органических химических составляющих, прилипших или прикрепленных к упомянутым поверхностям, и (2) являются по существу чистыми и не имеют химических составляющих, прилипших или прикрепленных к поверхностям, отличных от воды, продуктов лизиса воды или усилителя обработки, ни один из которых не изменяет функционирование нанокристаллов.

Композиционный углеродный наноматериал для замещения костных дефектов, способ его изготовления и имплантат из композиционного углеродного наноматериала // 2617052

Группа изобретений относится к медицине. Описан композиционный углеродный наноматериал для замещения костных дефектов, включающий пироуглеродную матрицу и волокнистую армирующую основу, выполненную в виде каркаса из стержней, содержащих углеродные волокна, ориентированные вдоль оси стержней, и содержащего вертикально установленные стержни и горизонтальные слои, каждый из которых образован параллельно ориентированными стержнями, а стержни каждого слоя ориентированы относительно стержней предыдущего и последующего слоя под углом 60°, при этом средний размер графитоподобных фрагментов в структуре материала менее 30 нм, Описан также способ получения материала, содержащего пироуглеродную матрицу и многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси стержней, при этом материал имплантата имеет модуль упругости не более 15 ГПа, открытая пористость материала не менее 5% об., а средний размер графитоподобных фрагментов в структуре материала не превышает 30 нм.

Солнечный фотоэлектрический модуль со стационарным концентратором (варианты) // 2617041

Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к устройствам для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с использованием концентраторов солнечного излучения, и может быть использовано в солнечных энергоустановках для работы в условиях как высокой, так и низкой освещенности.

Способ маскировки движущихся и неподвижных тел произвольной формы и состава на основе покрытия из наноструктурного композитного материала с квазинулевым показателем преломления // 2616688

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к способу маскировки тел с помощью эффекта огибания светом границы среды с квазинулевым показателем преломления.

Способ улучшения структуры пахотного слоя // 2616675

Изобретение относится к области подготовки почвенных покровов для выращивания различных сельскохозяйственных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Способ улучшения структуры почвы // 2616674

Способ улучшения структурированности почвы // 2616673

Способ получения нанокапсул аспирина в альгинате натрия // 2619329

Изобретение относится к области инкапсуляции. Описан способ получения нанокапсул аспирина. В качестве оболочки нанокапсул используют альгинат натрия. Согласно способу по изобретению аспирин добавляют в суспензию альгината натрия в бутаноле в присутствии препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества, при массовом соотношении оболочка: ядро 1:5, или 3:1, или 1:1, соответственно. Затем перемешивают и добавляют бутилхлорид. Полученную суспензию нанокапсул отфильтровывают, промывают и сушат. Изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса получения нанокапсул, уменьшение потерь при их получении (увеличение выхода по массе). 1 ил., 4 пр.