Огнестойкая эпоксидная композиция

 

OnИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.74 (21) 2026693/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

2 (51) М. Кл.

С 08 Х 63/-00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий (43) Опубликовано05.08.76.Бюллетень № 29 (53) УДК 678.643 (088.8) (45) Дата опубликования описания 18.01.77

B. А. Лапицкий, Л. К. Попов, Л. П. Терещенко, Г. Г. Кондратьева и В. П. Тишенкова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОГНЕСТОЙКАЯ ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ костью, l5

Изобретение относится к композициям на основе эпоксидных смол, оно можетбыть использовано при получении негорючихстеклопластиков, покрытий, заливочных и пропиточных составов 5

Известны негорючие эпоксидные композиции, огнестойкость которых обеспечивается за счет введения в их состав специальных отвердителей — ароматических аминов, 10 содержащих в бензольном кольце, наряду с аминогруппой, атом брома. Эти композиции обладают также высокими физико-механическими свойствами и повышенной теплостойК недостаткам известных композиций относятся высокая температура их формования и невозможность применения для производст20 ва крупногабаритных изделий без дополнительного введения в состав композиции летучих растворителей. Указанные недостатки обусловлены тем, что использующиеся отвердители (например, 2,4,6-трибром-м-фе25 нилендиамин) имеют низкую растворимость в эпоксидной смоле и легко выкристаллизовываются из нее при невысоких температурах. Кроме того, введение атома брома в одно бензольное ядро с аминогруппой значительно снижает активность последней, что требует увеличения времени отверждения или дополнительного введения в композицию аминных отвердителей.

11ель изобретения — улучшение технологических свойств композиции при сохранении огнестойкости и физико-механических показателей отвержденного полимера. Поставленная цель достигается путем введения вэпоксидную смолу в качестве отвердителя эквимолекулярной смеси двух галоидсодержащих ароматических аь инов: ! 1

3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана и

3, 3 -ди хлор-4, 4 -диамино-4"-бромтрифенилметана. Особенностью изобретения является использование в эпоксидной композиции бромированного амина, атом брома которого связан с углеродом бензольного ядра, не со-. держащего аминогрупп

523914

Ci Ci сн ън

Sr

Благодаря этому обеспечивается достаточно высокая активность отвердителя и устраняется склонность его к выкристаллизации из 10 смолы при невысоких температурах. Это позволяет исключить из состава композиции растворители и снизить температуру ее переработки, что, в свою очередь, способствует значительному повышению жизнеспособности 15 композиции в процессе переработки, дает возможность использовать ее для изготовления крупногабаритных изделий.

Согласно изобретению, в качестве эпоксидных смол используют диановые и эпокси- Ю аминные смолы, а также глицидные эфиры новолаков и резорцина, при этом в композиции 48-78 вес.% составляет смола и 2252 вес. отвердитель.

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 127,5 г (1 моль) о-хлоранилина и 83 мл 204-ной HCf. К полученному при этом солянокислому о-хлоранилину после охлаждения оаствора до 20 С

30 добавляют смесь 9,3 мл 379о-ного формальдегида (0,125 моль) и 33,1 г(0,125 моль) т — бромбензальдегида. Реакционную массу о напревают до 95 С и выдерживают при этои

35 температуре 4 час, после чего неитрализуют

42 4-ным раствором едкого натра до рН 910.

Отделенный от смеси органический слой о промывают горячей водой (90 С), затем

40 под вакуумом отгоняют избыток о-хлоранилина. Полученный продукт представляет собой

l эквимолекулярную смесь двух аминов: 3,3—

-дихлор-4,4 -диаминодифенилметана и 3,3—

1»

-дихлор-4 4 -диамино-4"-бромтрифенилмета45 на. Выход продукта 74,3 г (86ОЬ от теоретическо го) .

Пример 2. К 100 г эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20, содержащей 20 А эпоксидных групп, приливают стехиометрическое количество (40 r) полученного по о примеру 1 отвердителя, подогретого до 60 С.

Композицию перерабатывают в изделия путем о заливки в формы при 60 С с последующей о термообработкой при 120 С в течение 4час, о о при 160 С 8 час и при 180 С 6 час.

Пример 3. К 100 г диглицидилового эфира резорцина марки РЭС-3, содержащего 32% эпоксидных групп, приливаютстехиометрическое количество (64 г) отвердио теля, подогретого до 60 С. Композицию перерабатывают в изделия путем заливки в о формы при 60 С с последующей термообрао боткой при 120 С в течение 4 час, при

160 С 6 час и при 180 С 6 час.

Пример 4. К 100 r триглицидного эфира парааминофенола марки УП-610, содержащего 36 4 эпоксидных групп, приливают стехиометрическое количество полученного по примеру 1 (72 r) отвердителя, подоо гретого до 60 С, Композицию перерабатывают в изделия путем заливки в формы при

60 С с последующей термообработкой при о о

1 20 С в течение 4 час, при 1 60 С 6 час о и при 180 С 6 час.

Пример 5. К 100 г эпоксидированного новолака марки ЭН-6, содержащего 17,7 4 эпоксидных групп и разогретого о до 100 С, приливают стехиометрическое количество полученного по примеру 1 (35,2 г) о отвердителя, подогретого до 100 С.

Композицию перерабатывают в изделие о путем заливки в формы при 100 С с послео дующей термообработкой при 120 С в течео о ние 4 час, при 150 С вЂ” 8 час и при 180 С

6 час.

Технологические и физико-механические свойства композиций, полученных по примеоам 2,3,4,5, и известной композиции приведены в табл. 1, 6

Таблица 1

523914

Композиция

Показатель известная по примеру

Температура переработки, С

100-1 10

30-70 60-80

60-90

110-130

Жизнеспособность композиции при TeMIIepaType переработки, час

Скорость желатинизации о при 1 50 С, мин

80

100

120

200

Время полного отверждения о при 160 С, час

20

20

Время свободного горения, сек

0

Разрушающее напряжение, кг/с., 2: при сжатии

2332

1720 2472

1400

785

788

700 при растяжении

Модуль упругости при растяжении, кг/см2

3 6 Q

3,7.10

2,18

3,6 ° 10

2,4

Относительное удлинение, %

2,3

Термостойкость по о

Мартенсу, С

Твердость, кг/см

138

160

100

102

2443

2336

2046

ЭД-5 + трибромметафенилендиамин + м-фенилендиамин.

Пример 6. К 100 г (76 вес.%) @» эпоксидной смолы марки ЭД- 20, содержащей 20% эпоксидных групп, приливают 32 г (24 вес.%, 80% от стехиометрического) полученного по rrgm..epy 1 отвердителя, подогретого до 60 С.

Композицию перерабатывают в изделия о путем заливки в формы при 60 С с послео дующей термообработкой п и 120 С в течение 4 час, затем при 160 С 8 час и при

180 С 6 час. о

Пример 7. Композицию получают аналогично примеру 6 с тем отличием, что отвердитель вводят в количестве 150% от стехиометрического, т.е. в расчете на 100г (62,5 вес.%) эпоксидной смолы марки ЭД- 20 берут 60 r (37,5 вес.%) отвердителя.

Пример 8. Композицию получают аналогично примеру 4 с тем отличием, что отвердитель вводят к количестве 150% от стехиометрического, т.е. на 100 г (48 вес.%) триглицидилового эфира и-аминофенола берут 108 г (52 вес.%) отвердителя.

Свойства композиций, приготовленных по примерам 6-8, приведены в табл. 2.

523914

Таблица 2

Составитель О. ((ыпкина

Редактор Л. Ушакова Техред Н. Андрейчук Корректор Н. Золотовская

Заказ 4911/389 Тираж 630 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

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

Формула изобретения

l. Огнестойкая эпоксидная композиция, содержащая эпоксидную смолу и отверди- 25 тель — галоидированный ароматический амин, отличающаяся тем,что,сцелью улучшения технологических свойствкомпозиции при сохранении огнестойкости и физико-механических показателей отвержден- 30 ного полимера, в качестве отвердителя она содержит эквимолекулярную смесь галоидсодержащих ароматических аминов-3,3 -ди( хлор-4, 4 -диамино-4"-бромтрифенилметана и 3,3 -дихлор-4, 4 -диаминодифенилметана, 35

t (при следующем соотношении компонентов (в вес.%):

Эпоксидная смола 48-78

Эквимолекуляр(ая смесь

l (3,3 -дихлор-4,4 -диамино((-4 -бромтрифенилметана и

3,3 -дихлор-4,4 -диамино-! 1 дифенилметана 22-52

2. Композиция по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве эпоксидной смолы она содержит эпоксидиановую, эпоксиаминную, эпоксирезорциновую или эпоксиноволачную смолу.