Компаунд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистическими

Республик

<1>896034

/ .

% (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130580 (21) 2923034/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.0182, бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (ИЗМ.Кл з

С 08 L 63/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678. 686 (088. 8) се союзный научно-исследов ательск ий ийсййтуч -. / стеклопластиков и стекловолокна (54) КОМПАУНД

Изобретение относится к получению полимерных композиций на основе эпоксидных смол для использования в ка честве клеевых составов, литьевых и пропиточных компаундов, работающих в условиях резкого перепада температур.

Известна полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, отвердитель и силикатный наполнитель. Указанная композиция обладает стойкостью к термоударам в интервале температур от -60 до +200 С (1) .

Однако композиция имеет невысокую прочность и растрескивается после 10 циклов при более резком термоциклировании и интервале от -250 до +160 С о

Наиболее близким из известных решений является компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу, модификатор на основе продукта взаимодействия диглицидилового эфира полиэпи хлоргидрина с изоционатом (полиизо.цианат-биуретом), отвепждающую систему - мета-фенилендиамин в сочетании с салициловой кислотой и мелкодисперсный минеральный наполнитель (2) .

Недостатком известной композиции являются невысокая жизнеспособность, .низкая устойчивость к перепадам температур в интервале от -250 до +160 C (растрескивается после 10 циклов) и относительно низкие адгезионные харакретистикн.

Цель изобретения — повышение жизнеспособности, адгезионных характеристик и устойчивости к перепадам температур в интервале от -250 до

+160 С.

Поставленная цель достигается тем, что компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу, модификатор на основе продукта взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина с изоцианатом, отверждающую систему — мета-фенилендиамин в сочетании с салициловой кислотой и мелкодисперсный минеральный наполнитель, в качестве модификатора содержит продукт взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина со смесью изомеров 2,2 -; 2,4 — и 4,4 --дифенилметандиизоцианатов, взятых в соотношении от 1, 0: 65, 0: 34, 0 до 2, 0:28,0s

:70,0 соответственно, при суммарном

25 отношении NCO-групп к 0Н-группам диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина от 0,05 до 1,0 эквивалента, и дополнительно — цианэтилированный амин при следующем соотношении компонен30 тов, вес.ч.:

8960 34

1 0-90

1 3-12, 5

0,1-5, О

В табл. 1 представлены физикохимические свойства зпоксиуретановых блок-сополимеров марки ЭПУР-15, получаемых по примерам 1 — 4.

2. Приготовление компаунда. В ре-, актор, снабженный обогревом и механической мешалкой, загружают последовательно: эпоксидная диановая смола а марки ЭД-20 70,0 sec.ч., эпоксиуPретановый блок-сополимер марки ЭПУ

15, полученный по примеру 1 30,.0 вес.ч. и салициловая кислота

2,0 вес.ч., смесь нагревают до полного растворения салициловой кислоты, после чего охлаждают до комнатной температуры. Туда же вводят смесь

12,35 вес.ч. мета-фенилендиамина с

8,65 вес.ч. цианэтилированного амина 1марки УП-0633, предварительно подготовленную путем их смешивания при температуре плавления мета-фенилендиамина я охлажденную до комнатной температуры. После этого в состав компоэици вводят 55,0 вес.ч. мелкодисперсного наполнителя - нитрида бора, а полученную. таким образом армированную полимерную композицию используют в качестве клеевого соетава.

9поксидная дианов ая смола 10-90

Продукт взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрида со смесью изомеров дифенилметандиизоцианатов

Мета-фенилендиамин

Салициловая кислота

Цианэтилированный амин

3, 0-26, О

Мелкодисперсный минеральный наполнитель 55,0-200,0

Пример 1 °

1. Получение эпоксиуретанового блок-сополимера ЭПУР-15. В реактор, снабженный обогревом и мешалкой, загружают 26,5 вес.ч. диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина и термолиО зуют его в течение 1, О ч при 110 С, затем медленно. в течение 5 мин за гружают туда 3, 5 вес.ч. технического продукта — смеси изомеров 2, 2- (A);

2,4- (Б) и 4, 4- (В) дифенилметандиизоцианата (ИДИ), взятых при соотношении A:Á:В, равном соответственно

1,5:45,5:53,0, и затем термолизуют образовавшуюся таким образом смесь в течение 1,0 ч при той же температуре. Аналогичным способом получают эпоксиуретановые блок-сополимеры по примерам 2 — 4, изменяя при этом соотношение компонентов A:Б:В технического продукта смеси изомеров дифенилметандиизоцианата и стехиометрическое соотношение МСО/ОН-групп реакционной смеси.

Пример2.

1. Получение эпоксиуретанового блок-сополимера марки ЭПУР-15. Осуществляют аналогично примеру 1, но при этом в процессе приготовления

90,0 вес.ч. ЭПУР-15 соотношение диглицидилового эфира полизпихлоргидрина и смеси изомерного дифенилметандиизоцианата берут из расчета 1,0 стехиометрического соотношения

8CO/0H"групп реакционной смеси, а соотношение компонентов A:Á:B в смеси изомеров днфенилметандиизоцианата берут соответственно равным 1,0:

:65,0:34р0.

2. Приготовление компаунда. Осу1 5 ществляют аналогично примеру 1, но при этом берут следующее соотношение компонентов: эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 10,0 вес.ч., зпоксиуретановый блок-сополимер марки ЭПУРЩ 15 90,0 вес.ч., салициловая кислота

0,1 вес.ч,, мета-фенилендиамин

12,4 вес.ч., цианэтилированный амин

УП-0633 3,0 вес.ч., нитрид бора

200,0 вес.ч.

ПРимеРЗ.

1. Приготовление эпоксиуретанового блок-сополимера марки ЭПУР-15.

Осуществляют аналогично примеру 1, но при этом в процессе приготовления

10,0 вес.ч. эпоксиуретанового блоксополимер марки ЭПУР-15 соотношение диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина и смеси изомеров дифенилметандиизоцианата берут из расчета

0,05 стехиометрического соотношения

МСО/ОН-групп реакционной смеси, а соотношение компонентов A-.Á:8 в смеси изсмеров,дифенилметандиизоцианата берут соответственно равным 2,0:

:28,0:70,0 °

40 2. Приготовление компаунда. Осуществляют аналогично примеру 1, но при этом берут следующие соотношения компонентов композиции эпоксидная диановая смола марки ЭД-20

45 90,0 вес.ч., эпоксиуретановый блок" сополммер марки ЭПУР-15 10,0 вес.ч., салициловая кислота 5,0 вес.ч., мета-фенилендиамнн 1,32 вес.ч., цианэтилированный амин УП-0633 щ 26 0 вес ч мелкодисперсиый мине ральный наполнитель с отрицательным коэффициентом термического расширения — р -эвкрептид 100 вес.ч.

Пример 4.

1. Приготовление эпоксиуретанового блок-сополимера марки ЭПУР-15.

Осуществляют аналогично примеру 1, ио при этом в процессе приготовления

40,0 вес.ч. эпоксиуретанового блоксополимера марки ЭПУР-15 соотис аение

60 диглицилилового эфира полиэпихлоргидрина в смеси изомеров дифенилметандиизоцианата берут из расчета

0,1 стехиометрического соотношения

NCO/0H-групп реакционной смеси, а

65 соотношение компонентов A.:Á:В в сме896034

Т аблица1

Состав по примерам

Показатели

3 f 4

Внещний вид Вязная жидкость от светло-желтого до .светло-коричневого цвета

Содержание эпоксидных групп,В

21 ° 2

23,0

26,6

21,8

Содержание гидроксильных групп,а

1,0

2,7

След-ы

0 6

Стехиометрическое соотношение NC0/ОНисходных компонентов реакционной смеси

0,65

0,8

2,0

0,05

Среднечисловая молекулярная масса

440-480 595-660 410-450 580-620

Вязкость по В3-4 ри 504С

47-52 60-70

20-25 56-62 си изомеров дифенилметандиизоцианата берут соответственно равным 1,2:

:39,8:69,0.

2. Приготовление компаунда.Осуществляют аналогично примеру 1, но при этом берут следующее соотношение компонентов: эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 60,0 вес.ч., эпоксиуретановый блок-сополимер марки

ЭПУР-15 40,0 вес.ч., салициловая кислота 1,5 вес.ч., мета-фенилендиамин

6,72 вес.ч., цианэтилированный амин

УП-0633 14,25 вес.ч., мелкодисперсный минеральный наполнитель — нитрид бора 60,0 вес.ч.

В табл.2 представлены технологи ческие свойства компаунда и физикохимические показатели отверждениого на его основе полимера.

3СаК . ВЗФЯИЮ. Йз,фсйайВВИ р ХЩВ ВД4Г1ЧфВ,@9Яных в табл 1 и 3 жизнеспосо©ность предлагаемого компаунда в 2-5 paw выше известного.

Отвержденный .полимер на основе полученного компаунда также имеет в

1,5-2 раза saaae показатель прочности при разрыве как при комнатной, так и при криогенной температуре по сравнению с полимерами, полученными на основе известной композиции, и при этом не растрескивается после 59 циклов термоциклнрования в интервале температур от -250 до +160 С.

896034

Таблица 2

Известный состав

Состав по примерам

Показатели

Жизнеспособность при комнатной температуре, ч

l0

Прочность при разрыве отвержденного состава при 20 С

400

220

500

505

49&

520

350

600

710

196 С

700

730

Образование трещин после 50 циклов термоциклирования в интервале темпе ратур от -250 до

+160 С

ОбразоваОбразова- ние трение тре- щин после щин после 10.-12 цик5 циклов лов

Трещины не образуются Трещины не образуются

Формула изобретения

10-90

1,3-12,5

0,1-5,0

Составитель A. Акимов

Редактор Л. Плисак Техред Л. Пекарь Корректор Ю.Макаренко

Заказ 12139

Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу, модификатор на основе продукта взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина с изоцианатом, отверждающую систему мета-фенилендиамин в сочетании с салициловой кислотой и мелкодисперсный минеральный наполнитель, о т л и — 35 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения жизнеспособности, адгезионных характеристик и устойчивости к перепадам температур в интервале от

-250 до +160 С, в качестве модифика- 4р тора он содержит продукт взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина со смесью изомеров 2,2-;

2;4 - и 4,4 -дифенилметандиизоцианатов, взятых в соотношении от 1,0:65,0: г34,0 до 2,0:28,0!70,0г соответственно при суммарном отношении NCO-групп к ОН-группам диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина от 0,05 до 1,0 эквивалента, и дополнительно — цианэтилированный амин при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Эпоксидная диановая смола 10-90

Продукт взаимодействия диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина со смесью изомеров дифенилметандиизоцианатов

Мета-фенилендиамин

Салициловая кислота

Цианэтилированный амин 3,0.-26,0

Мелкодисперсный минеральный .наполнитель 55-200

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 448741, кл. С 08 L 63/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2600424/23-05, кл. С 08 L 63/02, 1978 (прототип).