Эпоксидная композиция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11): 516722 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 18.06.74 (21) 2034918/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень № 2 1 (46) Дата опубликования описания 02.08.77 (51) М. Кл.

С 08 63/06

Гасударственный ноиитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.643."X2 5 (088 8) (72) Авторы изобретения

В. H. Артемов, A. Е. Батог, В. И. Бейла, В. i .аннареа» и Б. И. Круг, Iсв (71) Заявитель (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПО ПИПИЯ

Изобретение относится к полимерным материалам, а именно — к эпоксидным композициям, используемым при создании армированных пластиков и эаливочных компаундов повышенной прочности. 5

Известны композиции, содержащие эпоксидную смолу и в качестве отвердителя смесь полифенола с полиамином. Известны . также композиции на основе диглицидиловых эфиров гексагидрофталевых кислот, отверж- 1О даемые ароматическими полиаминами. Известные композиции характеризуются недостаточно высокой прочностью при сжатии и растяжении, а также сравнительно низкой водостойкостью, П1.

Цель изобретения — повысить прочность композиции при сжатии и растяжении, а также улучшить ее водостойкость.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается использованием в композиции в качестве смоляной части диглицидиловых эфиров 3,4-эпоксигексагидрофталевых кислот, взятых в количестве 62,0-68,8 вес,ч, а в качестве отвердителя — смеси полифенола (8,3-9,6 вес.ч.) с ароматическим диамином (21,6.-О9,7 вес..1.). При этом значительное увжцтчение прочносги отвержденНОГО полимера 110стиГается при укаэатшом содержании ингредиентов B композиции, т.е. когда ароматический амин вводят в расчете на 2/3 содержащихся в смоле эпоксидных групп, а печифенол - в ра чете на 1/3.

Пример 1. Синтез диглицттдилового эфира 3, 4-эцоксигекса::. идрофталевой кислоты. K раствору 282 г (1 моль) диглицидилового эфира тетрагидрофталевой кислоты (эпоксидное числа 28>6)o)i в800мл бенэола прибавлятот 15 г ацегага натрия и, о перемешивая, цри 75-40 C в течение 1 час дозируют 200 r 46%-ной надуксусной кислоты. Посче тр: хчасевой выдержки прп этой температуре Орган11ческий слой Отделятот, промыьаюг несколько раз щелочью, а затем водой. После Об .абогки обычным способом получают 235 (79Ъ от тесретического) де1глицидиловогс эфира 3,4-эпоксигексагцдрофга1евой кисл.ты с эт ок-.ндным числом

38,2",о { вычислено 42,99») .

П р и ii е р .":, Пелуч-нне диглицндилового эфира 3, 1-эцоксиметнлгексагзтдрофта516722

4 левой кислоты. В условиях, аналогичных примеру 1, на 296 r (1 моль) диглицидилового эфира метилтетрагидрофталевой кислоты (эпоксидное число 25,8%) получают 256 r (82% от теоретического) диглицидилового эфира 3,4-эпоксиметилгексагидрофталевой кислоты с эпоксидным числом 32,8% (вычислено 41,0%).

Пример 3. В стеклянную емкость, снабженную механической мешалкой, обогре- !и ваемую на водяной бане, или в реактор из нержавеющей стали с обогревом и мешалкой при 60 С загружают 64 вес.ч. диглио цидилового эфира метил-3,4-эпоксигексагидрофталевой кислоты с эпоксидным чис- !5 лом 32,8% и при перемешивании прибавляют 27 вес.ч. 3,3 -дихлор 4,4 -диаминоди1 l фенилметана (,диамет Х). Композицию перемешивают до образования гомогенного раствора, после чего вносят 9 вес.ч. резо28 рцина и продолжаю перемешивание дс полного растворения последнего.

Приготовленную композицию заливают в разъемные металлические формы, покрытые антиадгезионной смазкой и нагретые до тем-2 о пературы 110 С. Отверждение проводят в термошкафу по следуЮщему температурному о о режиму: 110 С 10 -rac; 160 С 10 час.

Пример 4. В условиях примера 30

3 готовят композицию на основе диглицидилового эфира 3,4-эпоксигексагидрофталевой кислоты. Сс отношение компонентов . 62 вес.ч. смолы с эпоксидным числом 38,2%;29,7 вес.ч.

Диамет Х; 8,3 вес.ч. резорцина. Режим 3S отверждения: 100 С 3 час; 150 С 10 час.

Пример 5." В условиях примера

3 готовят композицию следующего -состава; диглицидилсвый эфир метил. 3,4 эпоксигек- 4О сагидрофталевой кислоты (с эпоксидным числом 32,8%) 62,3 вес.ч; эвтектическая ! смесь 3,3 -дихлор-4,4 -д аминодифенилметана с 3,3 -дихлор-4,4 -диаминотрифе,:нилметана в соотношении 1:1 (Диамин304)45

29 вес.ч.; резорцин 8,7 вес.ч. Отверждение проводят в термошкафу пс следующему температурному режиму: 100 С 5 час, 150 С о

10 час.

Пример 6. Состав композиции )o аналогичен примеру 5, только вместо резорципа берут 8,7 вес,ч. гидрохинона. Отверидают композицию по следующему режиму:

110 С 10 час; 160 С 10 час, о о

Пример 7 ° 68,8 вес,ч. диглицпдиловогс эфира метил-3,4-эпсксигексагидрофталевой кислоты с эпоксидным числом с

32,8% нагревают до 100 С, прибавляют при перемешивании 21,6 вес,ч..>,3 -ди:лми) нодифенилсульфона и после егD растворения добавляют 9,6 вес.ч, резорцина, Образцы готовят и отверждают в условиях примера 3.

Пример 8. Состав композиции, а также условия приготовления и отверждения

1 аналогичны примеру 7, только вместо 3>3-диаминодифенилсульфона используют 4,4— !

-диаминодифенилсульфон в том же соотношении.

Для оценки эффективности предложенной композиции были приготовлены композиции, отличающиеся от нее по составу либо типом эпоксидной смолы, когда вл4есто диглицидиловых эфиров 3,4-эпок ";.и-ексагидрофталевых кислот использовали диглипидиловый эфир метилтетрагидрсфталевсй кислоты, т.е. эпоксидную смолу, близкого состава, но не содержащую эпсксигруппы у. циклсалифатического заместителя (примеры 9 и 10) либо исключением пслифенола из состава отвердителя (примеры 11 и 12).

Пример 9. В условиях примера

3. готовят и стверж, .ст композицию следу» ющего состава; диглицидиловый эфир метил тетрагидрсфталевсй кислоты (с эпоксидным числом 24,6) 64,2 вес.ч., диамет Х

26,8 вес.ч., резсрцин 9 вес,ч, П р и л е р 10. В условиях примера

5 готовят и отверждают композицию следующего состава: диглицидиловый эфир метилтетрагидрофталевсй кислоты (с эпоксидным числом 24,6) 65,5 вес.ч., диамин 304

25,3 вес.ч., резорцин 9,2 вес.ч.

Пример 1 1 . В условиях примера

3 готовят и отверждают композицию следу« ющего состава: диглицидиловый эфир метил-3 4-эпоксигексагидрофталевой кислоты (с эпоксидным числол1 32„8) 66,4 вес.ч., диамет Х 33,4 вес.ч, Пример 12. В условиях примера

5 готовят и стверждают композицию следующего состава: диглицидилсвый эфир метил.—

-3,4-эпоксигексагидрсфталсвсй кислоты (с эпоксидным числом 32,8) 63,6 вес.ч., диамин 304 36,4 вес.ч.

В табл. 1 приведены фпзпкс-мехалические свойства композиций, полученных в примерах, а табл. 2 охарактеризована водс стойкость ряда указанных композиций, с 1 л1

c) о

СО

Г о о

С ) о » о о о

С:)

С9 о о о о с)

СЧ

Я о о о о

10 о

Щ о о

CO о с0 о

С) о

f53

О о

СЦ

CD

С:)

С:) о о о

CD о

CV

0 ) о

Е о ж

tf о

Х о

К ,0 ж

Ц

М о

М о

И

II) ъ а

Л

Е

И о

К )

ы ж (» (\) и о

") о

A о

Е".

k 6

М

Е о о

Q

Я

Я Л

Ф О)

Н о

Р» Ф о о о о ) Я

CQ o) СЧ

С3

Я х

Э ж

) ж

516722

Таблица 2

t Ьменение прочности эпоксидных композиций после 6-часовой выдержки в кипящей воде .

11ок 13а тел

Прочность, кгс/см нри растяжении в исходном состоянии

1100 880 1060 1030 910 900

650 и рн растяж пни и

II0c, (е вьтде .жки в воде

1030 865 1015 990 885 875

Сохранение прочности1 .о

96 97 97

Составитель Я. Космачева

Редактор JI. Ушакова Техред А. Богдан Корректор 8. Галас

Заказ 1629/145 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г.- Ужгород, ул. Проектная„4

Как видно из таблиц, высокие значения прочности при растяжении и сжатии, а также повышенная водостойкость композиции обеспечиваются только при составе ингреди-, З ентов в соответствии с изобретением. При этом наиболее высокими свойствами обладают композиции, приготовленные по примерам 3 и 5.

Формула изобретения

Эпоксидная композиция на основе диглицидиловых эфиров двухосновных карбоновых кисло и отвердителя, содерж ицего ароматический диамин, о т л и ч а ю щ а я " -я

% тем, что, с целью повышения прочностикомпозиции при сжатии и растяжении, а также улучшения ее водостойкости, в качестве эпоксидной смолы берут диглицидиловые эфиры 3,4-эпоксигексагидрофталевых кислот, а в качестве отвердителя — смесь аро матического диамина с полифенолол при следующем соотношении ингредиентов (в вес.ч.);

Эпоксидная смола 62,0-68,8

Ароматический диамип 21,6-29,?

П олифенон 8,3- 9,6

Источники информации„ принятые во вни. мание при =к нертизе: Патент С!ЕА ."й 3312636, кл. 260-2, 196