Способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы

 

Союз Советских

Социалистических

РЕСПУбЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»>889670

* т.

«:=(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 110480 (21) 2909271/23-05 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 151281 Бюллетень 89 46

Дата опубликования описания 15.12.81 (51)М. Кл 3

С 08 J 11/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК678.686 (088. 8) A.Ã. Гроздов, A.A. Рахманов, В.А. Маслов, В.Г. Огоньков и С.Б. Шагалов

1 (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектнотехнологический институт электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОТВЕРЖДЕННОЙ

ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ

Изобретение относится к утилизации и уничтожению отходов производства и переработки термореактивных полимеров, в частности к способам деполимеризации отвержденных эпоксидных смол.

Известен способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы путем обработки ее в течение нескольких суток концентрированными водными растворами сильных минеральных кислот при нагревании (1).

Недостатком известного способа является использование агрессивных, сильно кислых сред, при этом получа- 15 емые при деполимеризации продукты нитруются, сульфируются или фосфорилируются. Присутствие этих ионогенньй групп часто нежелательно и затрудняет утилизацию продуктов деполиме- 20 ризации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы, включающий ее обработку при повышенной температуре (140-220 C) и давлении (8-24 ати) водным раствором углекислого газа (2).

Недостатком укаэанного способа является малая эффективность при 30 г деполимеризации эпоксидных смол, отвержденных аминами, особенно ароматическими.

Цель изобретения — повышение эффективности деполимеризации эпоксидной смолы, отвержденной ароматическими аминами.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу деполимериза-. ции отвержденной эпоксидной смолы, включающему ее обработку при повышенной температуре и давлении водным раствором деполимеризующего агента, в качестве деполимеризующего агента используют 10-253-ный раствор аммиака и проводят обработку при 150200 С и давлении 6-20 ати.

В качестве растворяющей среды для аммиака используют смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости 9,3-14,0 и температурой кипения выше 100 С, например циклогексаноном, диметилформамидом, бензиловым спиртом, при этом содержание растворителя в смеси

5-60%.

Такая обработка обеспечивает аминолиэ вторичных и третичных аминогрупп, имеющихся в отвержденных ароматическими полиаминами эпоксидных

889670

Таблица l

Условия обработки

Время до разрушения образца, ч

Образцы

Примечание

Концентрация аммиака, Ъ

Температура, OC

100

Не разрушился

То же

Разрушился

То же

10

200

48

150

150

20Q

25 молах. При температурах ниже f50 C гидролиз практически не происходит.

Повышение температуры (выше температуры стеклования) и давление способствуют быстрому проникновению гидролизующего агента (аммиак и вода) в массу обрабатываемой смолы.

Продукты деполимеризации отвержденных эпоксидных смол при обработке их водным раствором аммиака представляют вязкие или стеклообразные хрупкие смолы, легко растворимые в растворителях с параметрами растворимости

9,3-14, таких как диметилформамид, диоксан, ацетон.

Отвержденные эпоксидные смолы часто применяются в сложных конструкциях, содержащих кроме них металлические элементы (фольгированные диэлектрики, электротехнические изделия и т.д.).Для деполимеризации эпоксидных смол и одновременной очистки металли- .20 ческих деталей от продуктов деполимеризации в этих случаях обработку эпоксидных смол, отвержденных ароматическими полиаминами,проводят при

150-200 С и давлении 6-20 ати раствором аммиака, используя в качестве растворителя смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости 9,3-14 и температурой кипения выше 100 С, например циклогексаном, диметилформамидом, бензиловым спиртом. Содержание органического растворятеля. в смеси 5-60Ъ.

Пример 1. Образец стеклоплас- З тика, полученного на основе эпоксид35 ной емолы ЭД-8, отвержденной диаминдифенилсульфоном, помещают в автоклав в 10Ъ-ный раствор аммиака. Автоклав герметизируют и нагревают до

200 С. Через 5 ч температуру снижают до комнатной и раскрывают автоклав.

Образец разрушился, на дне автоклава собралась вязкая смола, легко растворимая в ацетоне.

Пример 2. Образец эпоксидной смолы ЭД-16, отвержденной диаминдифенилметаном, размером 10х20х50 мм помещают в автоклав в водный раствор аммиака и после герметизации нагревают. Результаты обработки и условия сведены в табл. 1.

Пример 3. Образец эпоксидной смолы ЭД-22, отвержденной м-фенилендиамином, помещают в автоклав, содержащий смесь 40 вес. ч. 25Ъ-ного водного раствора аммиака и 70 вес.ч. диметилформамида. Автоклав герметизируют и нагревают до 160 С. Через 3 ч образец полностью разрушился.

Пример 4. В автоклав, содержащий 25Ъ-ный водный раствор аммиака, помещают образец стеклопластика, полученного на основе эпоксидной смолы

ЭД-8, отвержденной смесью диаминдифенилсульфона и диаминдифенилметана (материал СТЭФ), туда же добавляют растворитель с параметром растворимости 9,3-14 и нагревают при 150 С.

Условия обработки и результаты приведены в табл. 2.

Использование предлагаемого способа деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы позволяет утилизировать и уничтожать отходы производства стеклопластиков, фольгированных диэлектриков, а также при ремонтных работах, связанных с деполимеризацией эпоксидных смол, отвержденных аро- . матическими полиаминами.

889670

Таблица 2

Результаты термообработки в течение 12 ч

Условия обработки

Образцы

Растворитель Параметр рас- Содержание в творимости композиции,В

Бензиловый спирт

Растворился

То же

13,5

13, 5.

То же

Диметилформамид

1 °

12,1

12,1

То же

Диоксан

° l

9,73

То же

9,73

Не растворилсянабух

Составителй A. Акимов

Техред М. Рейвес КорректоР Г. Решетник

Редактор М. Петрова

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10892/42

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

Формула изобретения

1 ° Способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы, включающий ее обработку при повышенной температуре и давлении водным раствором деполимеризующего агента, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности деполимеризации эпоксидной смолы, отвержденной ароматическими аминами, в качестве З© деполимеризующего агента используют

10-25%-ный раствор аммиака и проводят .обработку при 150-200 С и давлении

6-20 ати.

2. Способ по п. 1, о т л и ч à toшийся тем, что в качестве растворяющей среды для аммиака используют смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости

9,3-14,0 и температурой кипения выае

100 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патен т США Р 31385 56, кл. 252-136, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР по эаЯвке 9 2678417/23-05, кл. С 08 J 11/04. 1978.