Связующее для армированных пластиков

 

Описывается новое связующее для армированных пластиков, включающее эпоксидиановую смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель, отличающееся тем, что в качестве активного разбавителя оно содержит глицидиловые эфиры кислот фосфора общей формулы при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: эпоксидиановая смола 100, глицидиловые эфиры кислот фосфора 10 - 25, ароматический аминный отвердитель - стехиометрическое количество. Технический результат - снижение вязкости композиции, длительности отверждения и повышение теплостойкости. 1 табл.

Изобретение относится к области получения низковязких эпоксидных связующих для стекло-, базальто- и других пластиков конструкционного назначения, не содержащих растворителей.

Известна эпоксидная композиция, содержащая эпоксидиановую смолу, аминный отвердитель и активный разбавитель - модификатор тиоэпоксиалкенилциклопропан [А. с. СССР N 905240, Кл. C 08 L 63/02, 1982]. Недостатком данной композиции является относительно высокая вязкость и длительность отверждения.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является полимерная композиция для получения армированных пластиков, включающая эпоксидную смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель - диглицидиловый эфир n-оксибензойной кислоты [А.с. СССР N 1060650, Кл. C 08 L 63/00, 1983] (прототип). Недостатками являются высокая вязкость, длительность отверждения и невысокая теплостойкость.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в снижении вязкости композиции, длительности отверждения и повышении теплостойкости.

Композиция включает эпоксидную смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель, в качестве активного разбавителя содержит глицидиловые эфиры кислот фосфора общей формулы: при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: эпоксидная смола - 100 глицидиловые эфиры кислот фосфора - 10 - 25 ароматический аминный отвердитель - стехиометрическое количество.

Эпоксидиановые смолы использовались марок ЭД-24, ЭД-22, ЭД-20, ЭД-18, [ГОСТ 10587-84] и другие олигомеры данного ряда.

Глицидиловые эфиры кислот фосфора - жидкости без цвета и запаха не оказывают раздражающего действия при попадании на кожу. Глицидиловые эфиры кислот фосфора синтезированы по методике [Степашкина Л.В., Ризположенский Н. И. Синтез и свойства глицидиловых эфиров кислот фосфора //Изв. АН СССР. Сер. Хим. 1967, N 3, С. 607 - 610]. Обладая низкой вязкостью, они снижают вязкость композиции ~в 10 раз.

Пример 1. К 100 г эпоксидной диановой смолы ЭД-20 добавляют 5 г диглицидилметилфосфоната, перемешивают. Приготовленная смесь может храниться более года. Перед приготовлением композиции смесь нагревают до 70^oC, затем добавляют стехиометрическое количество (27 г) 4,4'-диаминодифенилметана (4,4'-ДАДФМ), перемешивают и готовят образцы для испытаний. Отверждение проводят по режиму 90^oC/3 ч. + 150^oC/4 ч.

Пример 2. К 100 г эпоксидной диановой смолы ЭД-20 добавляют 5 г диглицидилоксиметилфосфата, перемешивают (смесь может храниться более года). Смесь нагревают до 70^oC, добавляют стехиометрическое количество (27 г) 4,4'-ДАДФМ, перемешивают и проводят отверждение образцов по режиму 90^oC/3 ч + 150^oC/4 ч.

Пример 3. К 100 г ЭД-20 добавляют 5 г триглицидилфосфата, перемешивают (смесь может храниться более года), нагревают до 70^oC, добавляют стехиометрическое количество (27,5 г) 4,4'-ДАДФМ, перемешивают и проводят отверждение образцов по режиму 90^oC/3 ч + 150^oC/4 ч.

Аналогичным образом готовят композиции, содержащие 10, 15, 20, 25, 30% модификаторов.

Пример 4. Аналогично примеру 1 готовят смесь смолы и диглицидилоксиметилфосфоната, добавляют стехиометрическое количество (38,3 г) 3,3'-дихлор, 4,4'-диаминодифенилметан ("диамет-х") и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/4 ч.

Пример 5. Аналогично примеру 2 готовят смесь смолы и диглицидилоксиметилфосфата, добавляют стехиометрическое количество (38 г) "диамет-х" и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/ 4 ч.

Пример 6. Аналогично примеру 1 готовят смесь смолы и триглицидилфосфата, добавляют стехиометрическое количество (39 г) "диамет-х" и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/4 ч.

Аналогичным образом готовят композиции, содержащие 10, 15, 20, 25, 30% модификаторов.

Пример 7. Аналогично примеру 1 готовят смесь смолы и диглицидилоксиметилфосфоната, добавляют стехиометрическое количество (16,4 г) м-фенилендиамина (МФДА) и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/4 ч.

Пример 8. Аналогично примеру 2 готовят смесь ЭД-20 и диглицидилоксиметилфосфата, добавляют стехиометрическое количество (16,3 г) МФДА и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/4 ч.

Пример 9. Аналогично примеру 3 готовят смесь ЭД-20 и триглицидилфосфата, добавляют стехиометрическое количество (16,7 г) МФДА и проводят отверждение образцов по режиму: 100^oC/3 ч + 160^oC/4 ч.

Аналогичным образом готовят композиции, содержащие 10, 15, 20, 25 и 30% модификаторов.

Свойства полученных композиций в сравнении с известными приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемые связующие обладают более высокой теплостойкостью (повышается на 10 - 40^oC по сравнению с прототипом) и пониженной вязкостью (уменьшение примерно в 5 раз по сравнению с известными композициями). Снижение вязкости позволяет ускорять и улучшать процесс пропитки армирующего наполнителя, уменьшать количество воздушных включений. Это значительно повышает прочностные характеристики армирующих пластиков. Кроме того, время отверждения композиции по сравнению с известными сокращается в 2 раза. Для прототипа режим отверждения 110-120^oC/6 ч + 150-160^oC/8 ч.

Формула изобретения

Связующее для армированных пластиков, включающее эпоксидиановую смолу, ароматический аминный отвердитель и активный разбавитель, отличающееся тем, что в качестве активного разбавителя оно содержит глицидиловые эфиры кислот фосфора общей формулы
при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Эпоксидиановая смола - 100
Глицидиловые эфиры кислот фосфора - 10 - 25
Ароматический аминный отвердитель - Стехиометрическое количество

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2