Эпоксидная композиция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик.

< н966101 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09. 03. 81 (21) 3256382/23-05

Р1 М К з

С 08 б 63/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678.686 (088.8) (23) Приоритет

Опубликовано 15.10. 82. Бюллетень ¹38

Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Авторы изобретения

Д.С. Вашевко, M.Ñ.Òðèçío, Ю.П. Беляев и А.Г. Па суди@(Е ()КЗЗЛЯ

ЛАТЕИТИОг,, y p gg и ы

;3 (71) Заявитель

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордефЦЩД) @@Эрго

Красного Знамени технологический институт им (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к эпоксиолигоэфирным компоеициям, находящим применение в качестве связующих и пропиточных компаундов и клеев.

Основными требованиями, предъявляемыми в настоящее время к связующим в производстве стеклопластиков, наря-, ду с высокой когезионной и адгезионной прочностью, является и пониженная горючесть.

В производстве изделий из стеклопластиков наибольшее применение находят и олигоэфирные связующие.

Эпоксидные связующие имеют целый ряд преимуществ по сравнению с олигоэфирнымиг хорошая адгезия к стекловолокну, незначительная усадка при отверждении, повышенные физико-механические показатели.

Однако эпоксидным связующим присущи значительная вязкость, малая жизнеспособность, токсичность применяеьых отвердителей, высокая жесткость отвержденных изделий, что приводит к возникновению внутренних напряжений. Применение эпоксиолигоэфирных связующих способствует уменьшению отрицательных качеств эпоксидных олигомеров при сохранении их основных преимуществ. Общим недостатком как и эпоксидных олигомеров, так и ненасыщенных олигоэфиров является их высокая горючесть.

Известны эпоксидные композиции, .которые для уменьшения горючести содержат фосфор-азотсодержащие соединения — фосфазены б1).

Известно полиэфирно-эпоксидное связующее пониженной горючести для стеклопластиков, в котором с целью увеличения содержания вводимого в связующее хлора, ненасыщенных олигоэфирмалеинат акрилатного типа совмещали с хлорсодержащими эпоксидными соединениями. Однако это связующее имеет низкие прочностные показатели, а стеклопластик на его основе имеет довольно высокий коэффициент возгораемости (2), Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению, составу и назначению является эпоксиолигоэфирная композиция (3 ), содержащая эпоксидный олигомер, ненасыщенный олигоэфир, способный к полимеризации мономер, инициатор радикальных процессов и фосфор-азотсодержащее соединение - отвердитель эпоксидного олигомера при следующем соотЗ0 ношении компонентов, мас.ч:

966101

Ди глицидиловый эфир резерцина

42-40%-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля

2,2 -Диамино-2,4,6,6 -тетрахлорциклотрифосфазен

50-60

35-40

5-10

Однако известная композиция имеет довольно высокое значение коэффи- 15

1циента возгораемости, равное 2,1.

Целью изобретения является снижение горючести композиции с сохранением высоких. прочностных характеристик отвержденной композиции.

Поставленная цель достигается тем, что в композиции, содержащей эпоксидный олигомер, отвердитель эпоксидного олигомера, ненасыщенный олигоэфир и перекисный инициатор, в качестве эпоксидного олигомера композиция содержит тетраглицидиловый эфир

3,3 -дихлор-4,4 диаменодифенилметана, в качестве ненасыщенного олигоэфира 40-42%-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, а в качестве отвердителя — поли-2-этилгексилфосфорнитрильную кислоту, при следующем соотношении компонен- З5 тов, мас.ч.:

Тетраглицидиловый эфир 3, 3 —

-дихлор-4,4 —

-диаминодифенил-метана

40-42%-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом

Поли-2-этилгексилфосфорнитрильную кислоту

Перекисный инициатор

55-60

50

35-40

2-4

0,1-2

Композиция в неотвержденном состоянии растворима в спиртах, кетонах, ароматических углеводородах и в ряде других традиционных органических растворителях. Отверждение пред- 60 лагаемой композиции проводят при постепенном подъеме температуры от

80 до 180ОС в течение 8-10 ч.

Свойства предлагаемой композиции, содержащей оптимальное соотношение 65 исходных компонентов и отвержденной по оптимальному режиму, представлены в таблице. Изменение соотношения исходных компонентов приводит к увеличению коэффициента возгораемости и к уменьшению физико-механических характеристик.

Пример 1. В 59 мас.ч. тетраглицидилового эфира 3,3 -дихлор-4-4 -диаминодифенилметана (эпоксидная смола ЭХД ) растворяют 38 мас.ч. полиэфирной смолы марки НПС-609-27, представляющей собой 40-42Ъ-ный . а раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире тризтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом. К полученной однофазной смеси добавляют при перемешивании 3 мас.ч. поли-2-этилгексилфосфонитрильной кислоты (продукт

ПАФН). Затем в композицию вносят

0,1 мас.ч. от количества ненасыщенного олигоэфира перекись метилэтилкетона. Композицию отверждают в течение 10 ч при постепенном подьеме температуры от 80 до 180ОC. Отвержденная композиция — однородный прозрачный материал темнокоричневого цвета с физико-механическими свойствами, представленными в таблице (графа 4).

Пример 2. В 57 мас.ч. смолы ЭХД растворяют 42 мас.ч. олигоэфира НПС-609-27. К полученной смеси добавляют 1 мас.ч. продукта ПАФН.

Затем в композицию вносят 4,2 мас.ч. перекиси метилэтилметона. Композиция отверждается по режиму, аналогично указанному в примере 1. Физикомеханические показателн отвержденной композиции представлены в таблице (графа 2).

Пример 3. К 58 мас ч. смолы ЭХД прибавляют при перемешивании 40 мас.ч. олигоэфира НПС-609-27.

Сюда добавляют при перемешивании

2 мас.ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч. от количества олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Композиция отверждается по режиму аналогичному в примере 1. Прочностные характеристики такой композиции представлены в таблице (графа 3).

Пример 4. 60 мас.ч. олигоэпоксида ЭХД смешивают с 36 мас.ч. опигомера ННС-609-27. К смеси добаВляют 4 мас.ч. продукта ПАН и

0,1 мас.ч. от количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Режим отверждения аналогичен примеру 1. Физико-механические свойства полученной по данному примеру композиции представлены в таблице (графа 5).

Пример 5. 62 мас.ч. олигомера ЭХД смешивают с 33 мас.ч. олигоэфира НПС-609-27. К смеси олигомера

966101 добавляют при перемешивании 5 мас.ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч. от количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Прочностные характеристики полученной компози.ции.и отврржденной по режиму, указанному в примере 1, представлены в таблице (графа 6).

80;0

220

1,02

Показатели"

57мас.ч.ЭО " 58мас.ч.ЭО 59мас.ч.ЭО

42мас.ч.НОЭ 40м;.с.ч.НОЭ 38мас.ч.НОЭ

1 мас.ч.ПАФН 2 мас.ч.ПАФН Змас.ч.ПАФН

60мас ч ЭО

Збмас.ч.НОЭ

4мас.ч.ПАФН

С войства

62мас.ч.ЭО

ЗЗмас.ч.НОЭ

5мас;ч.ПАФН

Разрушающее напряжение при сжатии,МПа

189

132

189

190

199

19 при растяжении, МПа

87

Твердость по Бринеллю, МПа

200

240

200

220

210

Теплостойкость по

Вика, ОС

226

205

215

240

210

Коэффициент возгораемости

0,93

1,43

0;92

0,89

1,4

" Во все композиции вводилась 0,1 мас.ч. перекиси метилэтилкетана. Режим отверждения: 80 С вЂ” 1 ч; 120 С вЂ” 1 ч; 160 С вЂ” 3 ч; 180 С вЂ” 5 ч. " ЭΠ— эпоксидный.олигенер ЭХД.

НОЭ вЂ” 60%-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, ненасыщенный олигоэфир ППС-609-27.

ПАФН вЂ” поли-2-этилгексилфосфорнитрильная кислота, продукт ПАФН.

Формула изобретения о щ а я с я тем, что, с целью снижения горючести с сохранением высоких

Эпоксидная композиция, содержа- прочностных характеристик отвержденщая эпоксидный олигомер, отверди- ной композиции, в качестве эпоксидтель, ненасыщенный олигоэфир и пере- ного олигомера она содержит тетракисный инициатор, о т л и.ч а ю - 3S глицидиловый эфир 3,3 -дихлор-4,4

Таким образом, максимальные прочностные показатели имеет композиция, укаэанная в графе 4. B отличие от известной эпоксиолигоэфирной композиции, предлагаемая композиция несколько уступает по механическим характеристикам, однако коэффициент возгораемости в 2,3 раза выше, что значительно повышает огнестойкость предлагаемой эпоксиолигоэфирной композиции.

Данные таблицы указывают, что эпоксиолигоэфирные композиции, содержащие исходные композиции вне указанных в формуле изобретения пределов, имеют значения коэффициента воз гораемости значительно выше, чем у оптимальной.

Пример б. 55 мас.ч. олигомера ЭХД смешивают с 35 мас.ч. олигомера НПС-609-27. К смеси олигомеров .добавляют при перемешивании

3 мас.ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч.

or количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Отверждение полученной композиции аналогич1ц .но режиму отверждения указанному в примере 1. Отвержденная композиция имеет следующие показатели физикомеханических свойств,:

Разрушающее

15 напряжение: при сжатии,МПа 170,7 при растяжении, МПа

Твердость по

Бринеллю, МПа 190,0

Теплостойкость по Вика,ОС

Коэффициент возгораемости

966101

35-40

2-4

0,1-2

55-60

Составитель С. Ерофеева

Редактор A. Химчук Техред Л.Пекарь Корректор Г. Решетник

Заказ 7776/37 Тираж 514 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

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

-диаминодифенилметана, в качестве ненасыщенного олигоэфира 49-42%-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, а в качестве отвердителя - поли-2-этилгексилфосфорнитрильную кислоту при следукщем соотношении компонентов, мас.ч.:

Тетраглицидиловый эфир 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана

40-42%-еый раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом

Поли-2-этилгексилфосфорнитрилвная кислота

Перекисный инициатор

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Белая З.С., Степонищенко Ж.H

Огнестойкие материалы на основе эпоксидных смол. М., НИИТЭХим. 1979, с. 7..

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2796701/23-05, кл. С 08 L .63/10, 1980 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

Р 320505, кл. С 08 L 63/10, 1971.