Эпоксидная композиция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.08,74 (21) 2056143/23-5 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано05.06.76.Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 01.08,77 (11, 53 67> g (51) M. Кл

С 08 L 63/00

С 08 С 59/50

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам иэооретений и отнрытий (53) УДК678.643 (088,8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ем кристаллических солей до размера т 530 мк и с равномерным их распре злением в смоле.

Цель изобретенгч - повышение активности композиций при 80-120 Ñ при сохранении длительной жизнеспособности в комнат ных условиях, а также упрощение техноло-гии If сужение разброса качественных показателей отвержденных,композиций. Поставленная цель достигается тем, что в качестве отвердителя в композицию на основе эпоксидной смолы введена аморфная соль полиамина, например основания Манниха, с полифенолом при следующем соотношении компонентов, вес.ч,:

Эпоксидная смола 100

Отвердптель 0,3-8,0

Оптимальные реэульта гы получень . llpH использовании 2,С -4,0 вес.ч. отве.рдителя, Предложенный отвердитель представляет собой аморфную соль поли-(диметиламиноалкил) производн,го фенола с полпфенолом.

Такую соль 11QJIJчатот спла IE!iHGM llo на и полифенола пр.". 100-140оС или смешением компонентов в соответствующем

Изобретение касается получения эпоксидных композиций, используемых для создания материалов электротехнического назначения, например, для герметизации тонкопленочных электронных схем.

Известны эпоксидные композиции, состоящие из жидких эпоксидных смол и кристаллических солей ди- и полиаминов с по- . лифенолами. Подобные композиции представ ляю-..собой пасты, сохраняющие жиэнеспо- 10 собность в течение длительного времени на холоду и быстро отверждающиеся при нагревании.

Недостатком известных композиций является то, что они способны достаточно 15 быстро отверждаться только при температурах 120-150оС. Отверждение при 80100 С лимитируется скоростью плавления кристаллической соли (т пл. 150 С), протекает черезвычайно медленно и как пра- 20 вило не дает монолитных полимеров. Кроме этого, для известных композиций характерен бсльшой разброс значений прочностных показателей. Существуют также технологическ..:. трудности, .связанные с измельчени- 2б

3. A. Зубкова, Б. И. Сигал, A. Ф. Волошкин, Г. И. Шрам, А. С. Белецкая, Л. Я, Мошинскпй и Е, И. Фридман

5167 1 растворителе с последующим его удалению при указанной температуре.

Использование солей, полученных при о температуре ниже 100 С, нежелательно, так как продукт совмещения представляет собой смесь кристаллической и аморфной солей. Выше 140 С аморфные соли также о не образуются.

Полученные аморфные соли представляют собой низкоплавкие продукты, хорошо рас 1О воримые в эпоксидных смолах.

Приготовленные композиции сохраняют жизнеспособность в течение 4-8 месяцев о и отверждаются при 80-120 С за время от 20 мин до 5 час. B отвержденном состоянии композиции имеют такие же свойства, как и на основе известных кристаллических солей, но воспроизводимость и стабильность их показателей в 1,5-2 раза выше. 28

Пример 1 . В трехгорлу.ю колбу., снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 53,08 r (0,2 моль) 2,4,6-трис (диметиламинометил)-фенола и 91,2 г дифенилолпропаиа (0,4 моль). Реакционную смесь нагревают до 120-125 С и по мере растворения дно фенилолпропана начинают перемешивание.

П о достижении заданной темпе ра туры смесь перемешивают еще 1-1,5 час до получения гомогенной прозрачной массы. Продукт охо лаждают до 80-90 С и выливают на противень.

Получают 141,4 r твердого янтароподобного продукта (выход 99% от теоретическо- З о го) с т. пл. 54-58 С.

Найдено, о: М 5,70-5,95

Вычислено для соединения С Н 0 М, %:

1 5,82.

45 Ю 5 3

Из 100 г эпоксидиановой смолы ЭД-8 (эпоксидное число 8-10) и 6 г синтезированного продукта получают композицию с жизнеспособностью при 25 С 2 месяца о и временем желатинизации при 80оС, равном

20 мин.

Пример 2 . В условиях примера

1 пз 53,08 г (0,2 моль) 2,4,6-трис-(диметиламипометил)-фенол» и 136,8 г (0,6 моль) дифенилолпропапа получают

187,98 г твердого прозрачного продукта желто-коричневого пвета (рыход 99% от о теоретического) с т. пл. 62-65 C.

Найдено, %: К,21-4,57.

Вычислено для соединения

С Н О,Я %: Я 4,42.

Из 100 г эпоксидиановой смолы ЭД 8 и 6 г синтезированного продукта получают о композицию с жизнеспособностью при . 5 С

4 месяца и временем желатинизации при

100оС, равном 5 мин.

Из 100 г той же смолы и 2 г синтезированного продукта получают композицию с о жизнеспособностью при 25 С 18 месяцев и временем жслатинизации при 100оС, равном

26 мин.

Пример 3 . В условиях примера

1 из 53,08 г (0,2 моль) 2,4,6-трис-(диметиламипометил)-фенола и 66 г (0,6 моль) резорцина пр» 110-120 С получают

1 1 7,89 г твердого прозрачного продукта красно-коричиевого цвета (выход 99% от о теоретического) с т. пл. 55 - 5 7 С, Найдено, %: N:.,85-7,2 1

Вычислено для со динепия

С Н О М % N 7 05 °

Из 100 r эпоксидиаповой смопы ЭД-8 и 1,5 г синтезированного продукта получа« ют композицию с жизнеспособностью при

25оС 18 месяцев и временем желатинизации при 100оС, равном 26 мин, В композицию могут быть введены различные наполнителп, например пылевидный кварц или двуокись титана.

Пример 4 . 2 г соли, полученной по примеру 2, смешивают в шаровой мельнице со 100 r эпоксидной диановой смолы с эпоксидным числом 8-10 и 20 г пылевидного кварца, а затем сухую смесь компонентов гомогенизируют на пальцах. Г!ровальцованную массу. дробят до частиц размером 1.-3 мм.

Физико-механнческпе свойства порошковой композиции приведены в табл, 1 .

Таблица 1

600 — 750 6-7

100

850 — 950 10-12 500 — 585

1,5 — 2

120

900- 1 100 14-18 500- 600

Порошковая композиция имеет жизнеспособность более 18 месяцев и применяется для герметизации методом таблетирования малогабаритных изделий.

Пример 5 . 2 г соли, полученной по примеру 2, смешивают в шаровой мел нице со 100 r эпоксидной диановой смолы с эпоксидным числом 6-8 и 40 г двуокиси титана. Сухую смесь гомогенизируют на вальцах, а затем измельчают до частиц

Таблица 2

Свойство покрытия прочность ii.i иэлектоплавления при нанесении способом рическая проницаеудельное объемное отверждения удар по

«1. на электричеокое сопроти ление, ом слл вихревым электростатическим стали, кгс см

MOCTb температура, ос

В ремя, час температу- время, ра, оС мин время, сек температураа, С при

10 гц

80 60-70

40-60 80

20-30 100

100 35-40

100

16 10

120 15-20

15-25 120

120

3,8 10

Режим формирования покрытия

Физико-ллеханлческое свойство размером 50-80 мк. Порошковая компо- зиция имеет жизнеспособность более 18 сяцев и применяется для получения элекг25 роизоляционных и защитных покрытий, методом вихревого или электростатического напыления.

Режимы формирования - покрытий на о

30 нове полученной композиции и их свойства приведены в табл. 2.

10 6,3-7,2 10 4,7-4,5 30- 10

3 5,1 10 — 4,7-4,5 35- 15

1 4,1 10 — 4,0- l,. i 30-:и.,г;! (т 721

") S

Таб;!Ица3

F i::.ÊEiÛ от ве рждеция

ЬЧ(ХРЕВЬ1, 1 электрсст а гинее .:, м . т

IтО!т,«г!(:;; .",)а

* емпев= ту- Epo IH р СЕК

: с м -.ерт>ту-= I pр. "..-,, Oa Оr ! н: с»,, час: l т

60-70

80

l n0 35-*4-0

1 0(r

:> 0-1 2

100

:! 20

120

15-20 (6

l2(.

0,5 ((т;т;т т (>, :,, !> >,, ",>)1>>(яК ip>1;, p > т т, тт I g()i)iilKOI>VIO КО 11(ОЗ>!!(1(М 11р>т ,-.;„-..ду)ЕП>СМ т.ОС«т!>О!!>СИПИ ИпврЕд((Е>;топ (В Г):

=.)НОКС>1>!НВЯ ДиаПОВаЯ СМОЛа С эпоксидным I»l-.:1ом 8-8,5 l)0 :1ПОКСИГ!ОВО>1аЧ ая СМОЛа С эпоксиднь(м числом 19,5-20 10

Соль по примеру 2 2

П ыл е видный ква рц 20

Отвержденная Io! "позиция имеет физикомеханические свойства, аналогичные свойствам композиции примера 4, а время желао о типизации при 80 С 50 мин, т100 С20 мин, 120 С 1 7 мин, Жизнеспособность композиции 1 5 месяцев.

Пример 7, В условиях примера

4 получают порошковую композицию при следующем соотношении ингредиентов в . ), С1! !QB т> 9(.) Г 31:Э!ССИДНЭй !!Иапо

Вой С (ОЛЫ С ЭПЭКСИДНЬ!М ЧИСЛЭМ

8-, > и 10 г эп -"тт спрезэрц!и;ъ

Вой смет!и с эпоксидным числом

86 > > >) олл «вления лри 1!а1:есе1!Ии сп эсo() Di I! тр(чf с: 1>" и 1 -., т (и->Ос:к»>е

,т)>С,т1 . . Х !1ОК> 1 .;: > т > ." "!(,;! .: О!.; 1! (::: м. Е I);j . (> КСЛО>;i,I.«>!!тп ло; ",">I порошксвую КО,:» .)Зиц!1!О (р.:;

3 !Стк ".., i!1. !!(т!1(IiiiOЬ!15; СК(С«. i,i

-)Iтоi .. !1.1!!Ь . -! -"11С.IО ..> 6 .Е

С эль . . I E !с> т с р, 2 ! . .>«1т> ВИ>1111.1 . . Кт >т 2(I (>тве!)жден!1:::я >«О1 .пОзиция имеет Физикомеханические свойства, аналогичные свойСТВаМ KO::i>ОЗИЦИИ ПРИ (>- Pii (т а ВРЕМЯ ЖС лати изации !pI 80О(80 ип, 100ОC

35;син, 120 С 30 мин, Жизнеспособность композиции более

1 8 месяцев.

II р и м e p 8 . .В условиях примера

5 получают композицию при следующем со-отношении ингредиентов (в г):

Эпоксидная диановая смола с эпоксидным числом 6-8 100

Соль по примеру 2 «! ,ДвуoKHcb титана ЯО ,т(т,!1Э)>ЕСттС> ООНОСТЬ !СОМ)IОЗИПИИ 6 МЕ яцЕВ

О ! .(се..т!и жел;,т!!!(Из>..ции 1!Р! 8 С 35-" О .1ин, л(о; .100 С 1 (ин, при 120 С 6 > ин. ! -:=-1>с> : (ы фс е. 11рова>:ия lтокрн ий приведе=в тс!бл; 3 „.

>л 4

40>.>Знтэст! сс()>(рст1 ко;;п>ози>E! и j i «".c т а

o;„l >. - Тт > НЦ) > ПВ." .(3 С 0 ГА->E.

i ОООС 6 p. " :.II> j 20 С 2,,: мил-.

Ф.(з!!!со--меха>п! (Оскис х сактеоистики Iioтл(; р! Г!ОМ IO311! Iй П(т) ) л. « .. >! В 1 ВОЛ, «! т.=. . ";j i !.. ". (е "..".!!е с>ВОЙ>) i - " т"г>бл -. 5 .

516721

Таблица 4

Предел прочности при статическом изгибе, кгс/см

Относительное

I удлинение,,%

Композиция

По примеру 4, отве ркденная при температуо реэ С:

620- 720

5,8-7, 7

l,3- 3,0

500 — 585

85 7-958

9,5-1 3,2

100

120

2,16- 4,06

512 - 6).4

922-1110

14,1-19 2

Таблица 5

Толщина образцов, мм

f) V

Температура, (Композиция ом см

По примеру 5, отвержденная при температу» о ре, С:

9,2 ) 0

) Г

6,3 10

7,2 10

80

1,07

1,5

0,65

4,0

0,71

4,2

) г

6 10

100

1,64

4,5

5,1. 10

1,74

4,1

1,5 10

1,08

1,4 10

3,8 ° 10

2,4 10

). (.

4,1 ° 1i)

l ) 1,74

120

1,55

1,47

4,4

1,57

4,5

Разрушающее наУдарная вяэ2 пряжение при раокость, кгссм/cM 2 тяжении, кгс/см

516721

Составитель А. Акимов

Редактор Л. Ушакова Техред А. Богдан Корректор B. Галас

Заказ 1629/145 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. i/5

Филиал ППП . Патент, г. Ужгород, ул. Проектн!N, Формула изобретения

1. Эпоксидная композиция, содержащая эпоксидную смолу и латентный отвердительсоль полиамина с полифенолом, о т л ичающаяся тем,что,сцельюповыщения активности при 80-120 С при сохранении длительной жизнеспособности в комнатных условиях, а также упрощения технологии и сужения разброса качественных по- 10 казателей отвержденных композиций, в нее введена в качестве отвердителя аморфны соль полиамина, например основания МаюМха, с полифенолом при следующем соотношении компонентов, вес.ч.;

Эпоксидная смола 100

Отверди тель 0,3-8,0

2. Композиция по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отвердитель представляет собой аморфную соль поли-(диметиламиноалкил) производного фенола с полифенолом.