Эпоксидное связующее для стеклопластиков

 

Изобретение относится к области композиционных материалов, которые могут быть использованы для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и др. изделий. Связующее для стеклопластиков включает эпоксидиановую смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель УП606/2 - 2,4,6 трис(диметиламинометил)фенол и модификатор - пластификатор ЭДОС, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров. Введение модификатора в связующее позволяет повысить прочностные свойства стеклопластиков, адгезионную прочность к стекловолокну, а также повысить надежность и работоспособность стеклопластиковых труб различного диаметра. 1 табл.

Изобретение относится к области композиционных материалов, которые могут быть использованы для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и других изделий.

Основными требованиями, предъявляемыми к связующим для стеклопластиков, являются высокая когезионная прочность и адгезия к поверхности стеклянного волокна, обеспечение одновременности работы стекловолокнистых армирующих материалов, низкая объемная усадка при отверждении, высокая технологичность при переработке, малая токсичность и низкая стоимость.

Известно эпоксидное связующее для стеклопластиков, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид и ускоритель - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол (Связующие для стеклопластиков. Под ред. Королькова Н.В. М.: Химия, 1975, с.77). Стеклопластики на основе указанного связующего имеют хорошие показатели физико-механических свойств - прочности при сжатии, ударной вязкости. Однако прочность при растяжении и эластические свойства недостаточно высоки, что затрудняет использование известного связующего в производстве стеклопластиковых труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является эпоксидное связующее для стеклопластиков, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол и модификатор - полиэтиленгликольмалеинатфталат (Лапицкий В. А. и др. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986, с.36,37).

Введение полиэфира в количестве 40-60 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы приводит к повышению вязкоупругих характеристик, но снижает прочностные показатели. Использование известного связующего для изготовления стеклопластиковых труб не позволяет получать изделия с высокими прочностными свойствами, а адгезия связующего к стекловолокну недостаточно высока.

Технической задачей изобретения является повышение прочности при растяжении при неизменном модуле упругости при растяжении стеклопластика, адгезионной прочности к стекловолокну, а также - надежности и работоспособности стеклопластиковых труб различного диаметра.

Данная техническая задача решается эпоксидным связующим для стеклопластиков, включающим эпоксидиановую смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель - 2,4,6-трис- (диметиламинометил)фенол и модификатор - пластификатор ЭДОС, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, при следующем соотношении компонентов связующего, мас.%: эпоксидиановая смола - 50-55 изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 43-48 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол - 0,2 - 0,5 модификатор - 1,5-2,7 Согласно заявленному изобретению используют эпоксидиановые смолы, например, марки ЭД-20, отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИМТГФА), ускоритель марки УП-606/2 (ТУ 6-09-4136-75) - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол. Пластификатор ЭДОС (ТУ 38 605 127-92) представляет собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров и является маслянистой жидкостью с массовой долей гидроксильных групп 23-36%, кинематической вязкостью при 20^oC не выше 80 сСт и массовой долей летучих веществ не более 0,6%.

Армирующим материалом для изготовления стеклопластиков и труб на их основе является стекложгут РБН10-1260-78.

Связующее готовят смешением исходных компонентов при различном массовом соотношении. Стекложгут пропитывают связующим определенного состава и отверждают по следующему режиму: - 120^oC - 1 час; - 140^oC - 1 час; - 160^oC - 3 часа.

Составы связующих и свойства однонаправленных стеклопластиков с их использованием приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, содержание модификатора в связующем более 2,7% и менее 1,5% по отношению к суммарному количеству компонентов не позволяет получать стеклопластики с достаточно высокими показателями прочности при растяжении и с высокой адгезией к стеклонаполнителю. При использовании связующего по изобретению повышается работоспособность и надежность стеклопластиков, например стеклопластиковых труб различного диаметра.

Формула изобретения

Эпоксидное связующее для стеклопластиков, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель - 2, 4,6-трис(диметиламинометил)фенол и модификатор, отличающееся тем, что в качестве модификатора оно содержит пластификатор ЭДОС, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: Эпоксидиановая смола - 50 - 55 Изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 43 - 48 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол - 0,2 - 0,5
Модификатор - 1,5 - 2,7

РИСУНКИ

Рисунок 1