Эпоксидное связующее для композиционных материалов

 

Изобретение относится к области изготовления композиций, которые могут быть использованы для изготовления стеклопластиковых труб, автомобильных баллонов для сжатого газа, емкостей для хранения жидкостей, для формирования защитных антикоррозионных покрытий и различных изделий из композиционных материалов. Связующее включает эпоксидную смолу (40 - 53%), отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид (32 - 42%), ускоритель - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол (0,7 - 1,5%) и пластификатор полиуретановый марки "Пластур РКОФ - 0203 >(5 - 18%). Композиционные материалы на основе эпоксидных связующих по изобретению имеют повышенное относительное удлинение при сохранении или увеличении прочностных свойств, стеклопластиковые трубы на их основе сохраняют герметичность при гидроиспытаниях вплоть до избыточного давления 6,0 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления композиций и может быть использовано для изготовления стеклопластиковых труб, автомобильных баллонов для сжатого газа, емкостей для хранения жидкостей и различных изделий из композиционных материалов.

Известно эпоксидное связующее, включающее смолу, отвердитель и ускоритель при следующем соотношении ингредиентов (вес.%): эпоксидная смола ЭД-20 - 55%, отвердитель (изометилтетрагидрофталевый ангидрид) - 44,8%, ускоритель - 0,2%. Отвержденная композиция имеет низкое относительное удлинение при растяжении (см. В.А. Лапицкий, А.А. Крицук, Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков, Киев, Наукова думка, 1986, с. 30-31, табл. 21).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель (метилтетрагидрофталевый ангидрид), ускоритель - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол и пластификатор - ди-[2- (глицидилоксиметил)] фенол (SU 1470748 А1, 07.04.1989).

Недостатком композиции являются низкое относительное удлинение при растяжении, пониженная эластичность.

Технической задачей изобретения является повышение относительного удлинения при растяжении, эластичности, что соответственно понижает склонность к трещинообразованию и монолитность отвержденных композиционных материалов Данная задача решается тем, что эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель и ускоритель - 2,4,6-три(диметиламинометил)фенол и пластификатор, в качестве отвердителя содержит изометилтетрагидрофталевый ангидрид, а в качестве пластификатора - пластификатор полиуретановый марки "Пластур РКОФ-0203>, при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксидиановая смола - 40-53 изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 32-42 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол - 0,7-1,5 пластификатор полиуретановый марки "Пластур РКОФ-0203" - 5-18 Пластификатор марки "Пластур РКОФ-0203" (ТУ 84-07509103. 419-94) представляет собой раствор термопластичного полиуретана на основе простого полиэфира и диизацианата в диоктилфталате.

В качестве эпоксидиановой смолы предпочтительно использовать смолу марки ЭД-20.

В качестве ускорителя композиция содержит 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол марки УП-602/2, а в качестве отвердителя - изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (И-МТГФА).

На основе отвержденной композиции изготавливают стеклопластиковые трубы с внутренним диаметром 150 мм, толщиной стенки 4 мм, длиной 4000 мм.

Составы эпоксидного связующего и свойства отвержденных композиционных материалов на его основе представлены в таблице.

Как следует из таблицы, введение раствора термопластичного полиуретана в диоктилфталате и изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида в указанных пределах позволяет увеличить относительное удлинение при разрыве до 6% с сохранением или увеличением прочностных характеристик.

После изготовления стеклопластиковая труба подвергалась гидроиспытаниям вплоть до избыточного давления 6,0 МПа.

В процессе гидроиспытаний труба сохраняла герметичность во всем интервале давлений при отсутствии трещин.

Формула изобретения

Эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидиановую смолу, отвердитель, ускоритель - 2,4,6-трис(диметиламинометил) фенол и пластификатор, отличающееся тем, что в качестве отвердителя оно содержит изометилтетрагидрофталевый ангидрид, а в качестве пластификатора - пластификатор полууретановый марки "Пластур РКОФ-0203", при следующем соотношении компонентов связующего, мас.%: Эпоксидиановая смола - 40 - 53 Изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 32 - 42
2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенол - 0,7 - 1,5
Пластификатор полиуретановый марки "Пластур РКОФ-0203" - 5 - 18

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2