Полимерная композиция

Авторы патента:

Лапицкая Татьяна Валентиновна (RU)

C08L63/00 - Композиции эпоксидных смол; композиции производных эпоксидных смол

C08K3/011 - Использование неорганических компонентов

C08G59/56 - в сочетании с прочими отвердителями

C08G59/40 - отличающиеся выбором отвердителей

Владельцы патента RU 2775468:

Акционерное общество "ЭНПЦ ЭПИТАЛ" (RU)

Изобретение относится к области получения высокопрочных полимерных композиций на основе эпоксидных смол или их смесей и циклоалифатических диокисей, предназначенных для изготовления крупногабаритных изделий из композитных материалов, устойчивых к длительному пребыванию в воде. Полимерная композиция в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия ароматического амина или их смеси (А) и алифатического амина или их смеси (Б) в соотношении А:Б в масс. ч. от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 с органическими или неорганическими кислотами с константной диссоциации от 0,5⋅10^-10 до 9,25⋅10^-5 или их ангидридами, введение которых осуществляют диспергированием в смеси (А+Б), или предварительно растворив в органическом растворителе в соотношении в масс. ч смесь аминов (А+Б):кислота или ее ангидрид (В) от (А+Б):В от 98:2 до 80:20 путем перемешивания в реакторе с быстроходной мешалкой при температуре 60÷140°С в течение 2-80 часов с последующей отгонкой образующейся воды, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с разбавителем и перемешивают при Т=15-40°С в течение 15÷30 минут при следующем соотношении компонентов, в массовых частях: эпоксидная смола – 100, циклоалифатическая диокись – 10÷150, отвердитель – 20÷80. Предложенная полимерная композиция характеризуется увеличенной жизнеспособностью, повышенной водостойкостью и прочностными характеристиками, в том числе при воздействии высоких температур. 3 табл., 7 пр.

Изобретение относится к высокопрочным полимерным композициям на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, предназначенным для изготовления крупногабаритных изделий из композитных материалов, устойчивых к длительному пребыванию в воде, а также заливочных и пропиточных компаундов электротехнического назначения и др. целей.

Известны полимерные композиции на основе эпоксидных смол, содержащие в качестве отвердителей аминоаддукты, полученные взаимодействием алифатических или ароматических аминов с эпоксидными диановыми или алифатическими смолами и активные разбавители (см. «Справочник по пластическим массам» по ред. В.М. Катаева и др. 1975, Издательство «Химия» стр. 207 и 219).

Недостатками описанных композиций являются сравнительно невысокие технологические свойства - малая жизнеспособность при переработке, высокая пиковая температура экзотермической реакции при отверждении формуемых из них изделий, что не позволяет использовать для изготовления крупногабаритных изделий.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения является полимерная композиция на основе эпоксидных смол с активным разбавителем и низкомолекулярным гидроксилсодержащим соединением, содержащая в качестве отвердителя аминоаддукты, полученные взаимодействием алифатических или ароматических и алкиленароматичнских аминов с эпоксидными диановыми или алифатическими смолами, циклоалифатическими или алифатически-циклоалифатическими диокисями с добавлением акрилатов и аминоспиртов.

Недостатком указанной полимерной композиции является низкий уровень прочности при повышенных температурах, а также, низкая жизнеспособность и высокая экзотермичность, не позволяющая использовать ее для изготовления крупногабаритных изделий. [RU 2.507.226]

Целью заявляемой полимерной композиции является увеличение жизнеспособности, снижение экзотермичности и повышение водостойкости и прочностных характеристик, в том числе при воздействий высоких температур.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе эпоксидных смол или их смесей и циклоалифатических диокисей, в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия смеси ароматического амина или их смеси (А) и алифатического амина или их смесей (Б) в соотношении А:Б в масс. ч. от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 с органическими или неорганическими кислотами с константной диссоциации от 0,5⋅10^-10до 9,25⋅10^-5 или их ангидридами, введение которых осуществляют диспергированием в смеси (А+Б), или предварительно растворив в органическом растворителе в соотношении в масс. ч смесь аминов (А+Б):кислота или ее ангидрид (В) от (А+Б):В от 98:2 до 80:20 путем перемешивания в реакторе с быстроходной мешалкой при температуре 60÷140°С в течение 2-80 часов с последующей отгонкой образующейся воды.

При следующем соотношении компонентов в массовых частях:

Эпоксидная смола	100
Циклоалифатическая диокись	10÷150
Отвердитель	30÷120

Указанное подтверждается примерами.

Синтез отвердителя

Пример 1

В реактор с обогревом и мешалкой с частотой вращения не менее 1000 оборотов в минуту загружают метафенилендиамин (А) и триэтилентетраамин (Б) в соотношении А:Б=45:45 и перемешивают 5 минут, а затем добавляют бензойную кислоту с константой диссоциации 6,25⋅10^-5 при соотношении (А+Б):В=89:11. Введение кислоты осуществляется диспергированием в смеси аминов. Перемешивают при +90°С в течение 200 минут. Отгоняют воду под вакуумом. Полученный таким путем отвердитель загружают в герметичную металлическую тару.

Пример 2

Осуществляется тем же способом, что пример 1, но бензойную кислоту предварительно растворяют в этиловом спирте и перемешивание со смесью аминов (А+Б) ведут при Т=60°С в течение 6 часов.

Примеры 3÷7 осуществляют аналогичным путем с изменением компонентов и параметров в соответствии с таблицей 1.

Свойства получаемых отвердителей и отвержденных эпоксидных смол проведены в таблице 3.

Полученный по примерам 1-7 отвердитель используют для получения полимерной композиции.

Получение полимерной композиции

Пример 1

В другой реактор загружают 100 массовых частей эпоксидной смолы марки УП-610, затем к ней добавляют 70 массовых частей диокиси винилциклогексена и перемешивают 50 минут при Т=60-90°С, охлаждают до Т=25°С, затем добавляют 75 массовых частей отвердителя перемешивают в течение 15 минут. Готовую полимерную композицию используют сразу же после приготовления.

Примеры 2÷7 осуществляют аналогично примеру 1, согласно таблице 2 с изменением компонентов и параметров. Свойства заявляемой полимерной композиции по примерам 1÷7 приведены в таблице 3, из которой видны ее преимущества перед известными техническими решениями.

Высокопрочная полимерная композиция для изготовления крупногабаритных изделий из композитных материалов, устойчивых к длительному пребыванию в воде, на основе эпоксидных смол или их смесей и циклоалифатических диокисей, содержащая в качестве отвердителя продукт взаимодействия ароматического амина или их смеси (А) и алифатического амина или их смеси (Б) в соотношении А:Б в масс. ч. от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 с органическими или неорганическими кислотами с константной диссоциации от 0,5⋅10^-10 до 9,25⋅10^-5 или их ангидридами, введение которых осуществляют диспергированием в смеси (А+Б), или предварительно растворив в органическом растворителе в соотношении в масс. ч смесь аминов (А+Б):кислота или ее ангидрид (В) от (А+Б):В от 98:2 до 80:20 путем перемешивания в реакторе с быстроходной мешалкой при температуре 60÷140°С в течение 2-80 часов с последующей отгонкой образующейся воды, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с циклоалифатической диокисью и перемешивают при Т=15-40°С в течение 15÷30 минут при следующем соотношении компонентов, в массовых частях:

Эпоксидная смола	100
Циклоалифатическая диокись	10÷150
Отвердитель	30÷120

Изобретение относится к области создания безрастворных однокомпонентных эпоксидных связующих с ускоренным энергоэффективным режимом отверждения для получения конструкционных полимерных материалов на основе волокнистых армирующих наполнителей, перерабатываемых по препреговой технологии, которые могут быть использованы в авиационной, вертолетной, судостроительной, автомобильной, ветроэнергетической, спортивной, электронной, строительной и других индустриях.

Способ получения высокопрочных и термостойких пенопластов // 2772385

Изобретение относится к области получения пенопластов на основе термореактивных полимерных композиций, позволяющих изготавливать тепло-, звуко- и электроизоляционные изделия, а также элементы радиопрозрачных укрытий. Способ получения высокопрочных и термостойких пенопластов, включающий получение продукта на основе смешения новолачной фенолоформальдегидной смолы с эпоксидной смесью и введения химического газообразователя - 2,2'-азобисизобутиронитрила.

Эпоксидная композиция холодного отверждения // 2772286

Настоящее изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения, имеющих широкое применение. Предложена двухкомпонентная эпоксидная композиция холодного отверждения, содержащая эпоксидную основу, включающую (мас.%) эпоксидную смолу (75,0-95,0) и активный разбавитель - алифатический глицидиловый эфир (5,0-25,0), и отверждающую амминую систему, содержащую (мас.

Однокомпонентная эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии. // 2772285

Настоящее изобретение относится к однокомпонентной эпоксидной композиции для создания полимерных композиционных материалов по технологии вакуумной инфузии, в частности крупногабаритных, длинномерных и сложной формы, а также несущих конструкций, которые могут включать в себя множество разных мелких деталей и их функций в одну интегрированную деталь, для энергетической, ракетной, авиационной, машиностроительной, судостроительной индустрии и других областей техники.

Эпоксидный клей // 2770089

Изобретение относится к области модификации эпоксидных смол, используемых в качестве основы для производства пропиточных составов, клеев и лаковых покрытий. Предложен эпоксидный клей, включающий эпоксидиановую смолу, полиаминный отвердитель полиэтиленполиамин и в качестве модификаторов полые микрогранулы, представляющие собой микросферы диаметром 50-80 мкм, заполненные цианоакрилатным клеем, оболочка которых образована полимеризованным цианоакрилатным клеем.

Полимерная композиция // 2769911

Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, предназначенной для изготовления крупногабаритных изделий. Полимерная композиция в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия эпоксидного компонента с мольным избытком ди- или полиамина, где в качестве эпоксидного компонента применяют моно- и диокиси олефинов, включая циклоалифатические или алифатическо-циклоалифатические ди- и триэпоксиды или их смеси (А) в сочетании с соединениями, содержащими триазиновый цикл (Б) в соотношении А:Б от 95:5 до 40:60.

Способ получения высокопрочных, термо- и огнестойких сферопластиков // 2768641

Изобретение относится к области получения легковесных конструкционных материалов с повышенными прочностными показателями, термостойкостью и одновременно с пониженной горючестью, которые можно применять для глубоководных работ, в строительной технике, авиации, космонавтике и других областях новой техники.

Способ модификации каучуков с двойными связями // 2768165

Изобретение относится к области модификации каучуков, содержащих двойные связи в основной цепи. К указанному типу веществ относится абсолютное большинство эластомеров, применяемых для изготовления резинотехнических изделий.

Способ получения фрикционных полимерных материалов // 2768161

Настоящее изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов. Данный способ заключается в обработке на пластификационном оборудовании каучуков, содержащих в основной цепи двойные связи, с блок-сополимером, являющимся тройным продуктом взаимодействия диокиси дициклопентадиена (А), моноокиси винилциклогексена (Б) и новолачной фенолоформальдегидной смолы с примесью свободного фенола не более 2% (В), также содержащим двойные связи и получаемым путем совместной обработки на пластификационном оборудовании компонентов А:Б:В в соотношении от 10:30:20 до 50:50:40 при температуре от +70°С до +110°С в течение от 20 минут до 40 минут; введение вулканизирующих добавок - серы, тиурама, 2-меркаптобензтиазола, порошкового наполнителя и волокнистого наполнителя, пропитанного водорастворимым эпоксидным составом.

Арматура из высокопрочного композиционного материала из углеродного волокна с полимерными ребрами на поверхности и способ ее получения // 2764577

Изобретение относится к арматуре из высокопрочного композиционного материала из углеродного волокна с полимерными ребрами на поверхности и способу ее получения, которые относятся к области технологий строительных материалов. Арматура из композиционного материала из углеродного волокна содержит углеродные волокна и матрицу на основе эпоксидной смолы; поверхность указанной арматуры содержит непрерывное спиральное ребро из эпоксидной смолы, при этом толщина ребра из смолы находится в пределах от 0,2 до 0,4 мм, ширина ребра из смолы находится в пределах от 5 до 7 мм, а шаг спирали ребра из смолы находится в пределах от 2 до 4 мм.

Резиновая смесь // 2775303

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления формовых резиновых изделий различного функционального назначения, работоспособных в условиях воздействия агрессивных сред. Резиновая смесь для изготовления формовых резиновых изделий содержит бутадиен-нитрильный каучук СКН 4055, метилстирольный каучук СКМС-30АРК, изопреновый каучук СКИ-3, вухтазин РВ/Г, серу, тетраметилтиурамдисульфид, дибензтиазолилдисульфид, 2-меркаптобензтиазол, оксид цинка, диоксид титана, стеариновую кислоту, агидол-1, сажу белую БС-100, росил 175, зеосил 1165 MP, технический углерод Н 220, дибутилсебацинат, канифоль, структол WB 222, полые корундовые микросферы HCM-L, гепсол ХКП и сантогард PVI.