Полимерная композиция

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИД

0044

Сою» Советскив

Социалистически»

Республик (61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено26.Ь477 (2 ) 24 с присоединением »аявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0 5.10 79. Бю л.

8 L 63/02

Государствеииый комитет

СССР по яелам изобретеиий и открытий

678.686 (088.8) Дата опублийования опи

И.П. Петько, В.И. Бейда, Б.М. Ткачук, А,Е. Батог и В.Н. Артемов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

25-125

60-140

Изобретение относится к области получени я полимерных композиций, предназначенных для использования в ка" честве высокопрочных заливочных компаундов и связующих для армированных пластиков.

Известна полимерная композиция, включающая тетраглицидиловый эфир бис-(диоксифенил)-3,4-эпоксициклогек- 1 саметана и отвердитель (1). Недостатком известной композиции являются недостаточно высокие физико-механические свойства.

Известна также полимерная композиция,включающая эпоксиноволачную 15 смолу, модификатор — диглицидиловый

»фир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвердитель ангидрид- ного типа (2).

Недостатком этой композиции также являются низкие физико-механические свойства, в частности, теплостойкость, прочность, эластичность. цель настоящего изобретения сос- 25 тоит в повышении физико-механических характеристик композиции.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая эпоксидную смолу, модификатор — диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвердитель, в качестве эпоксидной смолы содержит тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)-метана -при следующем соотно" шении компонентов, вес.ч.з

Тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)—

-метана 100

Диглицидиловый эфир

1,1-бис-(оксиметил)—

-3,4-эпоксициклогексана

Отвердитель

Синтез тетраглицидилового эфира бис- мет иокси енил)-метана (соединение 1)

Соединение 1 представляет собой продукт конденсации тетраоксидифенилметана с эпихлоргидрином, полученный по способу, описанному в (1).

Из 220 вес.ч. (2 моль) резорцина, 83 вес.ч. (1 моль) 36%-ного водного раствора формалина, 50 вес.ч. воды в присутствии 2 вес.ч. ацетата цинка получают 223 вес.ч. (96,1%) тетраоксидифинилметана. ларактеристики продукта приведены ниже:

Молекулярная масса 272

Содержание ОН-групп, % 26, 8

690044

620

870

Таблица 1 ности ри расяжении

165 2,4-2,6 2400 1000

177 2,4-2,2 2400 900

167 1,5-1,8, 2450 810

130 2,6-2,8 2100-2200 980-1000

100 104

100

50

100

25 60

125 120

100

100

Пример 9. Аналогично при- из 100 вес.ч. соединения 1, 100 вес.ч. меру 1 готовят композицию, состоящую 65 модификатора-разбавителя УП-650 и

Температура размягчения С 58-60

Вычислен для,, С„ Н,д О

Молекулярная масса 232

Содержание ОН-группы,Ъ 29,31

Из 223 вес.ч. (0,96 моль) тетраоксидифенилметана, 925 вес.ч. (10 моль) эпихлоргидрина в присутствии 114 вес.ч. (2,85 моль) щелочи получают 409 вес.ч. (93%) тетраглицидилового эфира бис-(мета-диокси- 10 фенил)-метана.

Молекулярная масса полученного продукта 500 (вычислено 456) . Содержание эпоксидных групп 34% (вычислено 38%) . 15

Таким образом, с некоторой степенью приближения получаемый продукт можно считать мономерным соединением с незначительными примесями частично эпоксидированных продуктов.

Пример 1. Приготовление композиции. Расчетное количество соединения 1 загружают в реактор, снабженный обогревом и механической мешалкой, нагревают его до 100 С и добавляют модификатор-разбавитель.

Смесь гомогенизируют перемешиванием в течение 15-20 мин, затем добавляют расчетное количество отвердителя и, если надо, ускоритель. Перемешивание продолжают до получения однородного раствора.

Полученную таким образом композицию заливают в металлические формы и отверждают по выбранным режимам.

Зависимость свойств полимеров от З5 состава композиции демонстрируется следующими примерами.

П и м е 2 .. Аналогично примеру 1 готовят композицию, состсящую из 100 вес..ч. соединения 1 и 40

45 вес.ч. диамета Х.

Время гелеобразования композиции при 100, ч 2 о.

Теплостойкость по

Мартенсу, С 160

Предел прочности, кгс/см

2 при сжатии. при растяжении

Относительное удлинение, Ъ 1 3

Пример 3. Аналогично npu .ìåðó 1 готовят композицию, состоЯщую из 100 вес.ч. эпоксидного соединения."

Р100 вес.ч. модификатора-разбавителя

УП-650, 77 вес.ч, 4,4-диаминодефинилметана. После отверждения в диапазоне температур 100-160 C получают полимер со следующими свойствами

Теплостойкость по Мартенсу, С 162

Предел прочности, кгс/см при сжатии при растяжении

Относительное удлинение, Ъ 3 4

Пример 4. Аналогично примеру 1 готовят композицию, состоящую из 100 вес.ч. эпоксидного соединения

1,100 вес.ч. модификатора-разбавите< ля УП-650 и 96,5 вес.ч. 4,4-диаминодифинилсульфона. После отверждения в диапазоне температур 100-160 получают полимеры со следующими свойствами:

Теплостойкость по Мартенсу, "С 180

Предел прочности, кгс/см 3 при сжатии 2500 при растяжении 900

Относительное удлинение, % 2,0-2,2

Зависимость свойств композиций от соотношения компонентов системы демонстрируется следующими примерами (табл.1).

690044

2,7!

Пример 10. Композицию по примеру 9 отверждают 104 вес.ч.

IT-аминобензиланилина.

Время гелеобраэования композиции при 100осоставляет 1 ч. Свойства полимеров приведены ниже:!

5 Т а б л и ц а 2

2,5-2,6, 830-920

230

108 11 100

2,5-3,0

210

l2 100 30

925-1000 600-625

960-1000 650-700

120

3 5-3,7

130

200

13 100 50

14 100 100

2,5-3,0 900-1050 680-720

143

220

Физико-,механические характеристики литых образцов полученных композиций в сравнении с известными приведены в табл. 3.

Таблица 3

По

Теплостойкость по Мартенсу; С 140-160

210 . 160

200-230 130-180

200

Относительное удлинение,% 1,1-1,9

2,5-3,7 1 5 2,8 1,8-2,0 1,8-2,0

Предел проч2 ности, кгс/см при изгибе 730-1000

685-700

720-780

830-1050

450-720 810-1000 545-580 700-720 при растяжении 490-760

380-410

2100-2500 — 1900-2000 при сжатии чч

Композиция включает тетраглицидйловый эйнр бис- (диоксиаенил) — 3,4-эпоксигексагидробензилметана, УЧ-650 и отвердитель (приведена для сравнения) .

Разрушающее напряжение при изгибе .: 20 C составляет 6000-6800, а при (кгс/см ) армированных пластиков íà g50 С вЂ” от 1800 до 2340. основе полученной композиции при, 65 Как видно иэ приведенных данных, 117 вес.ч, диамина 304. Время гелеобразования композиции при 100 составляет 4 ч. Свойства полимеров приведены ниже

Теплостойкость по Мар.тенсу, С 145 5

Предел прочности, кг/см при сжатии 2000 при растяжении 820

Относительное удлинение, %

Теплостойкость по

Мартенсу, С 156

Предел прочности, XI C/СМ 5 при сжатии 1750 при растяжении 780

Относительное удлинение,% 2,8

Предлагаемое сочетание эпоксидного соединения 1 и модификатора- разбавителя пЪэволяет получать композиции с применением в качестве отвердителя ангидридов гидроароматических дикарбоновых кислот °

Свойства композиций,отвержденныхангидридом изометилтетрагидрофталевой кислоты (ИМТГФА) приведены в табл. 2 °

690044. Формула изобретения

Составитель A. Акимов

Техпед <.Бабурка корректор Г. Назарова

Тираж 585 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4j5

Филиал ППП Патент, r. ужгород,, ул. Проектная,4

Редактор Е. Виноградова

Заказ 6475/57 композиции, полученные при йспользовании тетраглицидилового эфира бис-(метадиоксифенил)-метана, обладают наиболее высокими физико-механическими свойствами.

Полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, модификатор-диглицидиловый эфир 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана и отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью улучшения физико-механи ческих характеристик, в качестве эпоксидной смолы она содержит тетраглицидиловый эфир (бис-метадиоксифенил)-метана при следующем соотно" шенин компонентов, вес.ч.

Тетраглицидиловый эфир бис-(метадиоксифенил)—

-метана 100

Диглицидиловый эфир

1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана 25-125

Отвердитель 60-140

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 562087, кл. С 07 D 301/14, 1975> публикации не подлежит, 2, Авторское свидетельство СССР

9 527458, кл. С 08 Ь 63-04, 1975. (прототип).