Полимерная композиция

Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксиуретановой смолы, используемой при изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей. Композиция содержит следующее соотношение компонентов, в мас.ч.: 100 эпоксиуретановой смолы, 15-65 ароматического аминного отвердителя, 10-100 полифосфата аммония, 10-170 наполнителя. Эпоксиуретановую смолу получают при перемешивании и нагревании эпоксидной составляющей и полиизоцианата, взятых в соотношении от 85:15 до 98:2, при температуре 50-120°С в течение от 50 до 210 минут. В качестве эпоксидной составляющей используют смесь эпоксидной смолы на основе 4,4'-диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В). Компоненты А:Б:В берут в соотношении от 5:70:25 до 90:5:5. В качестве ароматического аминного отвердителя композиция содержит стабилизированную жидкую смесь ароматических аминов. Изобретение позволяет понизить вязкость и дымообразование, повысить жизнеспособность и устойчивость к многократным термоциклам от -60 до +80°С, а также получить высокие прочностные показатели. 4 табл.

 

Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиуретановых смол, отвердителей, специальных добавок и минеральных наполнителей, которое может быть использовано для изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей.

Известны броневые покрытия для зарядов реактивных снарядов на основе эфиров целлюлозы (ацетилцеллюлозы). (Изобретения. Полезные модели. №11, ч.2, 2001 г. стр.420, заявка №2000126883120 от 30.10.2001 г.)

Недостатком такого бронепокрытия является низкая эрозионная стойкость и прочностные показатели, недостаточная деформационная теплостойкость, не обеспечивающая устойчивость при хранении снарядов на складах в странах с жарким климатом.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является полимерная композиция на основе эпоксиуретановых смол, полученных при взаимодействии эпоксидных смол с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь 4,41, 4,2 и 2,21 изомеров дифенилметандиизоцианатов и 3- и 4-ядерных три- и тетраизоцианатов - т.е. содержащих 3 или 4 бензольных кольца. (Лапицкий В.А., Криюук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. - Киев: Наук. Думка. 1986, с.64-69.)

Указанная полимерная композиция обеспечивает получение материалов с высокими физико-механическими свойствами.

Недостатками описанной композиции является высокая вязкость или даже твердое состояние при 20°С, невысокое относительное удлинение, не обеспечивающее устойчивость к термоциклированию от -60 до +80°С, а также сильное дымообразование реактивных снарядов с бронепокрытием на ее основе.

Целью заявляемого технического решения является полимерная композиция с улучшенными свойствами - низкой вязкостью и повышенной жизнеспособностью, устойчивостью к многократным термоциклам от -60 до +80°С, пониженным дымообразованием и высокими прочностными показателями.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе эпоксиуретановой смолы, полученной взаимодействием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь изомеров дифенилметандиизоцианатов и 3- и 4-ядерных три- и тетраизоцианатов и ароматического аминного отвердителя, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4' диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицилового эфира полиэпихлоргидрана (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В) в соотношении А:Б:В от 5:70:25 до 90:5:5 при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2, и эпоксиуретановую смолу, полученную путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, дополнительно полифосфат аммония и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит вес в мас.ч.:

Эпоксиуретановая смола100
Отвердитель15÷65
Полифосфат аммония10÷100
Минеральный наполнитель10÷170

Указанное подтверждается примерами.

Пример 1.

Получение смоляной части.

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и мешалкой, загружают смесь эпоксидных смол - диановой на основе 4,4' диоксидифенилпропана с. М.М. 500 (марка ЭД-16) (А), (ГОСТ 10587-93), диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (марка Э-181) (Б), ТУ 6-05-17-47-86, олигомера окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами - лапроксида (В) (марка Лапроксид 603) - М.М. 400, ТУ 2226-029-10488052-98, в соотношении А:Б:В=47:37:16, температуру поднимают до 85°С и приливают технический ароматический полиизоционат, ТУ 113-03-38-106-90, в соотношении смесь эпоксидных смол : полиизоционат = 91:9. Поддерживая температуру 65°С при работающей мешалке с числом оборотов не менее 60 об/мин, систему выдерживают в течение 130 мин, после чего полученную эпоксиуретановую смолу сливают в металлическую емкость и охлаждают до 20°С.

Эпоксиуретановая смола имеет следующие показатели:

Содержание эпоксидных групп - 18%;

Молекулярная масса - 1050;

Вязкость по В3-4 при 30°С - 400 сек.

Получение композиции.

В другой реактор загружают 100 мас.ч. полученной эпоксиуретановой смолы, после чего последовательно вводят 40 мас.ч. жидкой эвтектической смеси метафенилендиамина, 4,4' диоксидифенилпропана и технического парааминобензаланилина в соотношении 30:30:40, 55 мас.ч. полифосфата аммония и 90 мас.ч. наполнителя - маршалита.

Композицию перемешивают в течение 15 мин при Т=40°С, затем заливают в форму и отверждают при 60°С 6 часов.

Параметры получения смоляной части полимерной композиции по примерам 2÷8 приведены в таблице 1, а ее свойства - в таблице 2. Получение полимерной композиции по примерам 2÷8 в таблице 3.

Свойства полимерной композиции по примерам 1÷8 в сравнении с прототипом - в таблице 4.

Как видно из приведенной таблицы, заявляемая полимерная композиция обладает существенными преимуществами по сравнению с известными техническими решениями.

Таблица 1

Параметры осуществления способа получения эпоксиуретановых смол по примерам 2÷8.
Наименование параметров
12345678
1Соотношение компонентов А:Б:В5:70:2590:5:547:37:1647:37:1647:37:1647:37:1647:37:16
2Соотношение эпоксидной составляющей и полиизоцианата91:9 полиизоцианат марки Б91:9 полиизоцианат марки Б98:2 полиизоцианат марки А ТУ 113-03-38-106-9085:15 полиизоцианат марки Т ТУ 6-10-1495-8591:9 полиизоцианат марки Б91:9 полиизоцианат марки Б91:9 полиизоцианат марки Б
3Молекулярная масса (А) диановой смолы и марка500 ЭД-16500 ЭД-16340 ЭД-22600 ЭД-22500 ЭД-16500 ЭД-16500 ЭД-16
4Температура и время проведения процесса85°С 130 мин85°С 130 мин85°С 130 мин85°С 130 мин50°С 210 мин120°С 50 мин85°С 130 мин
5Лапроксид, молекулярная масса (В)Лапроксид 603 ТУ 2226-326-104880057-97Лапроксид БД ТУ 2226-326-104880057-97Лапроксид 603 ТУ 2226-326-104880057-97Лапроксид 703 ТУ 2226-029-104-88057-98Лапроксид 703 ТУ 2226-029-104-88057-98Лапроксид 703 ТУ 2226-029-104-88057-98Лапроксид 703 ТУ 2226-029-104-88057-98
М.М 250М.М 900М.М 300М.М 300М.М 300М.М 300М.М 250
6Полиизоцианат БСодержание дифенилметан-диизоцианатов 55%Содержание дифенилметан-диизоцианата 55%Содержание дифенилметан-диизоцианата 55%Содержание дифенилметан-диизоцианата 55%Содержание дифенилметан-диизоцианата 55%Содержание дифенилметан-диизоцианата 50%Содержание дифенилметан-диизоцианата 60%
7Диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина марки Э-181 (Б)Содержание эпоксидных групп 30%Содержание эпоксидных групп 25%Содержание эпоксидных групп 27%Содержание эпоксидных групп 25%Содержание эпоксидных групп 25%Содержание эпоксидных групп 25%Содержание эпоксидных групп 25%
8Температура/ время перемешивания50°С/210 мин120°С/50 мин85°С/130 мин85°С/130 мин85°С/130 мин85°С/130 мин85°С/130 мин

Таблица 2

Свойства эпоксиуретановых смол, получемых по примерам 1÷8.
№№ п/пНаименование показателяВеличина показателя по примерам
12345678
Показатели
1ЦветОт желтого до темно-коричневого
2Молекулярная масса1050110011609801140112010101050
3Эпоксидное число1816141817151816
4Вязкость по В 3-4 при 30°С, сек.400460410510490470430480

Таблица 4

Состава заявляемой композиции по примерам 1÷8
Наименование показателейВеличина показателейПрототип
12345678
12345678910
1. Технологические свойства:
- вязкость,3032343536383940
- время жизнеспособности, мин, при температуре переработки 25°C6063666972758085
- технологическое время отверждения, ч, при Т отверждения 60°С55,15,25,45,55,75,86,0
2. Физико-механические свойства:
- прочность при растяжении, МПа при
Т=+60°С1,51,61,81,92,02,12,32,52,6
T=+20°C48,245,244,040,038,035,534,834,28,5
Т=-50°С58,055,254,050,049,549,044,042,042,5
- деформация, % при
Т=+160°С19,418,718,518,117,016,515,014,0109
Т=+20°С6,05,95,65,55,45,35,15,059,4
Т=-50°С2,22,22,12,01,91,91,81,72,7
Относительное выгорание по массе, %25201512,510,013,012,010,030
Относительное выгорание по длине, %2018161514,09,08,08,030
Количество выдерживаемых термоциклов от -60 до +80°С280≥200≥200≥200≥200≥200≥200≥200-
Удельная мощность дымообразования, м2/кг191918181717171515

Полимерная композиция для покрытия на основе эпоксиуретановой смолы, полученной при перемешивании и нагревании эпоксидной составляющей, включающей эпоксидную смолу на основе 4,4'-диоксидифенилпропана с техническим ароматическим полиизоционатом и ароматического аминного отвердителя, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4'-диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицилового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В), в соотношении А:Б:В от 5:70:25 до 90:5:5 при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2 и эпоксиуретановая смола, полученная путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, дополнительно полифосфат аммония и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит, мас.ч.:

Эпоксиуретановая смола100
Отвердитель15÷65
Полифосфат аммония10÷100
Наполнитель10÷170



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием. .

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению огнестойкого текстильного материала, пригодного для изготовления фильтрующих средств индивидуальной защиты.

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению огнестойкого материала, пригодного для изготовления фильтрующих средств индивидуальной защиты.

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению огнестойкого текстильного материала, и может быть использован для изготовления фильтрующих средств индивидуальной защиты.
Изобретение относится к способам получения антипиренов для огнезащитной обработки древесных материалов и может быть использовано в производстве огнестойкой плитной продукции.
Изобретение относится к огнезащитным вспенивающимся покрытиям и может быть использовано для защиты кабельной продукции от высокотемпературных воздействий. .

Изобретение относится к области химии, в частности к материалу, способному защитить расположенную за ним конструкцию из металлических и неметаллических материалов от воздействия открытого пламени при пожаре в авиационно-космической промышленности, судостроении, машиностроении, строительстве и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к производству огнестойких полиакрилонитрильных (ПАН) волокон текстильного назначения. .
Изобретение относится к негорючим слабодымящим полимерным композициям на основе полибутилентерефталата. .

Изобретение относится к составам полиуретановых композиций различного назначения, перерабатываемых методом реакционного формования по литьевой технологии для получения крупногабаритных изделий различного назначения, в том числе изделий, эксплуатируемых при отрицательных температурах.

Изобретение относится к получению жидкого отвердителя, предназначенного для отверждения форполимеров с концевыми изоцианатными группами для полиуретановых композиций различного назначения, в частности для получения по литьевой технологии крупногабаритных изделий и изделий сложного профиля, эксплуатируемых при больших нагрузках и в режиме циклического нагружения при высокой степени деформирования.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционных плит. .

Изобретение относится к отверждающимся под действием влаги полиуретановым композициям, а именно к композициям, содержащим, по крайней мере, один полиуретановый форполимер А с изоцианатными группами, полученный из, по крайней мере, одного полиизоцианата, и, по крайней мере, одного полиола.
Изобретение относится к химии полимеров, а именно к полимерным композициям, включающим, по меньшей мере, один полиуретановый форполимер А с изоцианатными концевыми группами, полученный, по меньшей мере, из одного полиизоцианата, по меньшей мере, с одним полиолом А1 и, при необходимости, по меньшей мере, с одним полиолом А2, где А1 является линейным полиоксиалкиленполиолом со степенью ненасыщенности менее 0,04 м-экв/г; А2 является полиолом и присутствует в количестве 0-30 вес.%, предпочтительно 0-20 вес.%, в частности 0-10 вес.%, в расчете на общее количество А1+А2 и, по меньшей мере, один полиальдимин В.
Изобретение относится к полимерным композициям для изготовления пористого эластичного абразивного инструмента, предназначенного для обработки изделий сложного профиля.
Изобретение относится к полимеризующимся смесям, которые применяются для получения водоотталкивающих и антикоррозионных покрытий. .
Изобретение относится к вспененным полиуретановым формованным изделиям с уплотненной краевой зоной с заданной жесткостью и отчетливо выраженной более мягкой ячеистой сердцевиной.
Изобретение относится к области получения полимерных композиций, предназначенных для герметизации электротехнических изделий. .

Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксиуретановой смолы, используемой при изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей

Наверх