Полимерная композиция
Владельцы патента RU 2637326:
Общество с ограниченной ответственностью "Новые базальтовые технологии" (RU)
Изобретение относится к армированным полимерным композициям конструкционного и электротехнического назначения, эксплуатируемым при температуре от -60 до 150°С, и может быть использовано для получения пресс-материалов. Состав для изготовления полимерной композиции включает эпоксидный компаунд на основе низковязкой эпоксидной смолы и низковязкого отвердителя аминного типа, рубленое базальтовое волокно, стеклянные микросферы и продукт сополимеризации трисилоксана и олигооксиэтилена в количестве 0,1-0,5 мас.% от массы композиции. Техническим результатом является улучшение и облегчение смачивания поверхности рубленого базальтового волокна и стеклянных микросфер, что положительно сказывается на прочностных свойствах полимерной композиции.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Известно, что высокий уровень прочностных характеристик полимерных композитов достигается путем введения в состав полимерных композитов значительного количества (более 50% масс.) волокнистых армирующих материалов (волокон).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно, что высокий уровень прочностных характеристик полимерных композитов достигается при использовании в качестве полимерного связующего высокопрочных высокомолекулярных соединений, в частности эпоксидных смол.
Известно, что приготовление полимерных композиций на основе высоковязких связующих, волокнистых и мелкодисперсных порошковых наполнителей требует приложения к композиции значительных сдвиговых усилий, что приводит к деградации волокнистых армирующих материалов и, как следствие, к падению уровня прочностных характеристик.
Известно, что хорошая адгезия смолы к волокнистым армирующим и мелкодисперсным порошковым компонентам полимерных композитов возможна в том случае, если поверхностное натяжение связующего меньше, чем поверхностное натяжение волокнистых армирующих и мелкодисперсных порошковых компонентов и, следовательно, поверхность волокнистых армирующих и мелкодисперсных порошковых компонентов хорошо смачивается связующим.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения достигается путем приготовления армированной полимерной композиции следующего состава:
- эпоксидный компаунд горячего отверждения на основе низковязкой (500-1500 мПа*с) эпоксидной смолы и низковязкого (500-1500 мПа*с) отвердителя аминного типа - 30-35% масс.;
- рубленое базальтовое волокно длиной 5-25 мм - 30-60% масс.;
- стеклянные микросферы со средним диаметром 20-40 мкм - 5-30% масс.;
- продукт сополимеризации трисилоксана и олигооксиэтилена с молекулярной массой 500-1200 - 0,1÷1, предпочтительно 0,5% масс.
Изобретение может быть использовано для получения пресс-материалов.
Техническим результатом является получение комплекса характеристик пресс-материала (высокая прочность, низкая плотность, негорючесть, ударная вязкость, технологичность), позволяющая обеспечивать изготовление и эксплуатацию высокопрочных, негорючих, легких качественных деталей сложных форм.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Полимерная композиция на основе низковязкой эпоксидной смолы и низковязкого отвердителя приготавливается в смесителях с z-роторами в течение 2-10 минут при комнатной температуре без значительных сдвиговых усилий, что не приводит к значительной деградации рубленого базальтового волокна и положительно сказывается на прочностных характеристиках полимерной композиции.
Полимерная композиция на основе низковязкой эпоксидной смолы и низковязкого отвердителя обладает высокой пластичностью, способна формоваться как прямым прессованием, так и литьем под давлением.
Полимерная композиция на основе низковязкой эпоксидной смолы горячего отверждения имеет значительную жизнеспособность (при хранении при температуре -18 C - до 3 месяцев).
Полимерная композиция на основе рубленого базальтового волокна как волокнистого армирующего компонента имеет высокий уровень прочностных свойств.
Полимерная композиция на основе стеклянных микросфер как мелкодисперсного порошкового наполнителя при содержании стеклянных микросфер в полимерной композиции около 30% масс. имеет плотность менее 1000 кг/м3. Стеклянные микросферы, входящие в состав полимерной композиции, выполнят также роль загустителя, исключающего выделение из приготовленной, но не отформованной полимерной композиции, свободного эпоксидного компаунда.
Введение в состав полимерной композиции продукта сополимеризации трисилоксана и олигооксиэтилена с молекулярной массой 500-1200 как высокоэффективного термостойкого поверхностно-активного вещества существенно облегчает смачивание поверхности рубленого базальтового волокна и стеклянных микросфер, что положительно сказывается на прочностных свойствах полимерной композиции.
Полимерная композиция для получения пресс-материалов, содержащая следующие компоненты:
(A) эпоксидный компаунд горячего отверждения на основе эпоксидной смолы вязкостью 500-1500 мПа⋅с и отвердителя аминного типа вязкостью 500-1500 мПа⋅с,
(Б) рубленое базальтовое волокно длиной 5-25 мм,
(B) стеклянные микросферы со средним диаметром 20-40 мкм,
(Г) продукт сополимеризации трисилоксана и олигооксиэтилена с молекулярной массой 500-1200,
при этом компонент Г содержится в композиции в количестве 0,1-0,5 мас.%.
