Эпоксидный компаунд
Владельцы патента RU 2521588:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (RU)
Изобретение относится к компаундам на основе термореактивных смол и может быть использовано для пропитки и герметизации конденсаторов, обмоток транзисторов, трансформаторов в различных отраслях промышленности. Эпоксидный компаунд включает, масс.ч.: эпоксидную диановую смолу ЭД-20 - 100, полиамидный отвердитель ПО-300 - 40, модификатор трихлорэтилфосфат - 30, структурирующую добавку - полититанат калия K2O·nTiO2 при n=4, 5, 6 - 0,1-0,5. Изобретение позволяет получить эпоксидные композиции с высокими показателями огнестойкости и эластичности. 1 табл., 9 пр.
Изобретение относится к компаундам на основе термореактивных смол и может быть использовано для пропитки и герметизации конденсаторов, обмоток транзисторов, трансформаторов в различных отраслях промышленности, в том числе с достаточно жесткими условиями эксплуатации, в качестве связующих для композиционных материалов самого различного назначения - от спортинвентаря до элементов конструкций самолетов, ракет и судов.
Известен эпоксидный заливочный компаунд на основе эпоксидной диановой смолы, триглицидилового эфира полиоксипропилентриола и моноглицидилового эфира н-бутанола, в качестве отвердителя аминного типа - смесь алифатического амина и низкомолекулярной полиамидной смолы [Пат.2343577 РФ].
Однако этот компаунд обладает недостаточной эластичностью - удлинением 10%, значительной усадкой - 1,5%, горючестью. При заливке данного компаунда требуется подогрев смеси, длительное перемешивание и вакуумирование.
Известен также эпоксидный компаунд марки К-115, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, отвердитель полиэтиленполиамин, ненасыщенный олигоэфир марки МГФ-9 [Справочник по пластическим массам/под ред. В.М. Катаева и др. - М.: Химия, 1975. - 210 с.].
Компаунд относится к горючим материалам и не обладает достаточной эластичностью.
Близким по составу к предлагаемому материалу является компаунд на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, низкомолекулярного полиамидного отвердителя марки ПО-300, модификатора дибутилфенилфосфата при следующем содержании компонентов, масс.ч. [Пат.2131895 РФ]:
эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
полиамидный отвердитель ПО-300 - 30
модификатор дибутилфенилфосфат - 30.
Недостатком этого компаунда является недостаточный уровень эластических свойств (ударная вязкость 22 кДж/м2) и недостаточный уровень огнезащитных свойств (КИ - 28% об.).
Задачей изобретения являлось повышение эластических свойств системы и снижение горючести.
Поставленная задача достигается тем, что эпоксидный компаунд, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиамидный отвердитель ПО-300 и модификатор в количестве 30 масс.ч., дополнительно содержит структурирующую добавку полититанат калия K2O·nTiO2 при n=4, 5, 6, а в качестве модификатора содержит трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс ч.:
эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
полиамидный отвердитель ПО-300 - 40
модификатор - трихлорэтилфосфат - 30
структурирующая добавка полититанат калия - 0,1-0,5
Предлагаемый компаунд получают смешиванием компонентов и отверждением при следующем режиме: «холодное отверждение» (20±2°С) - 24 ч и доотверждение при 90°С - 1 ч.
Из представленных данных в таблице видно, что предлагаемые компаунды обладают большей по сравнению с прототипом эластичностью (ударная вязкость - 34-44 кДж/м2) и достаточно высоким уровнем огнестойкости (КИ - 30-32% об.)
Композиции, отвержденные ПО-300 и несодержащие модификатор (пример 1), менее эластичны и при испытаниях на изгиб разрушаются, менее устойчивы к удару и обладают высокой горючестью (КИ - 20% об.).
Анализ физико-механических свойств композиций, содержащих трихлорэтилфосфат (ТХЭФ), показал, что при введении ТХЭФ ударная вязкость при ударе увеличивается ~ в 3 раза при содержании 30 масс.ч. ТХЭФ. Кроме того, содержание 10 и 20 масс.ч. ТХЭФ не обеспечивает достаточного уровня снижения горючести (пример 2, 3). При увеличении содержания ТХЭФ до 40 масс.ч. наблюдается выделение на поверхности образцов ТХЭФ (пример 5). Поэтому оптимальным является содержание пластификатора 30 масс.ч. (пример 4).
Составы, содержащие 30 масс.ч. ТХЭФ и структурирующей добавки в количестве 0,1-0,5 масс.ч. полититаната калия (пример 6, 7), обладают более высокими эластическими свойствами (ударная вязкость возрастает по сравнению с прототипом с 22 до 38-44 кДж/м2) и обеспечивают более высокий уровень огнестойкости (КИ - 32% об.), в то время как увеличение содержания ПТК до 1 масс.ч. приводит к удорожанию композиции при незначительном увеличении эластических свойств по сравнению с прототипом (пример 8).
Предлагаемые компаунды (пример 6, 7) относятся к трудносгораемым, самозатухающим материалам, что позволяет значительно расширить области применения компаундов.
Новым в данном компаунде является совместное использование модификатора ТХЭФ в качестве замедлителя горения и пластификатора эпоксидной композиции и структурирующей добавки эпоксидной композиции - полититаната калия, обеспечивающее получение эпоксидных композиций с высокими показателями огнестойкости и эластичности.
Эпоксидный компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиамидный отвердитель ПО-300, модификатор в количестве 30 масс.ч., отличающийся тем, что дополнительно содержит структурирующую добавку - полититанат калия К2О·nТiO2 при n=4, 5, 6, а в качестве модификатора содержит трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Полиамидный отвердитель ПО-300 - 40
Модификатор трихлорэтилфосфат - 30
Структурирующая добавка полититанат калия - 0,1-0,5
