Композиция на основе эпоксидной диановой смолы

Авторы патента:

C09D163/02 - простые полиглицидные эфиры бисфенолов

C09D163/00 - Составы для нанесения покрытий на основе эпоксидных смол; составы для нанесения покрытий на основе производных эпоксидных смол

C08L63/02 - простые полиглицидные эфиры бисфенолов

C08L63/00 - Композиции эпоксидных смол; композиции производных эпоксидных смол

Владельцы патента RU 2648069:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) (RU)

Изобретение предназначено для использования в таких отраслях, как строительство, в качестве наливных бесшовных полов, в машиностроении, ракетно-космической технике, для обеспечения пожарной безопасности, защитных покрытий, имеющих повышенную деформационную стойкость. Композиция включает эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, минеральный наполнитель, пластификатор и антипирен. В качестве аминного отвердителя она содержит триэтилентетрамин, в качестве минерального наполнителя натрий кремнефтористый - технологический отход производства фосфорной кислоты, в качестве антипирена - трифенилфосфат, в качестве пластификатора содержит трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов (мас.%): эпоксидная диановая смола 70,42÷58,81, триэтилентетрамин 10,56÷8,82, трихлорэтилфосфат 10,56÷8,82, трифенилфосфат 7,04÷5,88, натрий кремнефтористый 1,4÷17,6. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к материалам конструкционного назначения на основе эпоксидной диановой смолы и может быть использовано в таких отраслях, как строительство, в качестве наливных бесшовных полов, защитных покрытий, имеющих повышенную деформационную стойкость, в машиностроении, ракетно-космической технике, для обеспечения пожарной безопасности изделий.

Известна композиция на основе эпоксидной диановой смолы для получения химически стойких, слабогорючих наполненных композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, смесь бутадиен-нитрильного каучука и трихлордифенила, минеральный наполнитель, пластификатор - триоксид сурьмы, галогенсодержащий антипирен - раствор продукта бромирования 1,1-дихлор-2,2-бис(4-хлорфенил) этилена, железооксидный пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	29,00-32,70
Аминный отвердитель	2,49-3,70
Бутадиен-нитрильный каучук
и трихлордифенил	9,80-14,32
Минеральный наполнитель	37,38-47,62
Триоксид сурьмы	1,82-3,24
Галогенсодержащий антипирен	5,15-9,74
Железооксидный пигмент	0,87-2,18

К недостаткам относятся многокомпонентность композиции, низкая твердость и низкое разрушающее напряжение при изгибе, а также сложность процесса получения композиции, высокие энергозатраты и продолжительность приготовления смешанных железооксидных пигментов, продолжительное измельчение компонентов (Патент RU №2495894).

Известна композиция на основе эпоксидной диановой смолы с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу и катализатор отверждения - комплекс трис(галоген)алкилфосфата с хлоридом цинка, нанонаполнитель силикатного типа - органомонтмориллонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	89,52-89,28
Комплекс трис(галоген)алкилфосфата
с хлоридом цинка	8,95-8,92
Органомонтмориллонит	1,52-1,78

Однако отверждение комплексом трис(галоген)алкилфосфата с хлоридом цинка, с сопутствующим протеканием каталитической реакции в смеси, как метод получения композиции на основе эпоксидной диановой смолы имеет существенный недостаток - длительное получение отвердителя катализатора, а также требуется дополнительное температурное воздействие на композицию при отверждении. Среди прочих к недостаткам относятся низкие прочностные характеристики, высокая цена наполнителя, высокие потери массы при возгорании (Патент RU №2453565).

Известна композиция на основе эпоксидной диановой смолы - огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы, взятая за прототип, состоящая из эпоксидной диановой смолы, аминного отвердителя - этилендиаминометилфенола, минерального наполнителя - маршалита, гидропероксида изопропилбензола, ускорителя - НК-1 (раствор нафтената кобальта в стироле) и антипирена - фосфорсодержащего метакрилата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	51,81-63,82
Этилендиаминметилфенол	8,81-10,85
Маршалит	15,54-19,16
Гидропероксид изопропилбензола	0,26-1,04
Раствор нафтената кобальта в стироле	0,70-2,07
Фосфорсодержащий метакрилат	5,21-20,73

Недостатками являются низкие физико-механические характеристики, а введение компонентов, ускоряющих отверждение, незначительно влияет на время отверждения, что сказывается на цене продукта, при этом время выдержки составляет 72 часа, кроме того, технология получения антипирена - фосфорсодержащего метакрилата трудоемкая и длительная (процесс продолжали в течение 6 часов). В то же время введение фосфорсодержащего метакрилата не позволяет отнести композицию к трудногорючим, так как полимеры считаются трудногорючими, если их кислородный индекс больше 27%. Введение минерального наполнителя - маршалита в заявленном количестве и режиме совмещения способствует неоднородности композиции (Патент RU №2412222).

Задачей предлагаемого изобретения является получение эпоксидных композиций для наливных бесшовных полов, защитных покрытий, имеющих повышенную деформационную стойкость и пониженную горючесть.

Решение поставленной задачи достигается тем, что композиция на основе эпоксидной диановой смолы, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, минеральный наполнитель и антипирен, в качестве аминного отвердителя содержит триэтилентетрамин, в качестве минерального наполнителя натрий кремнефтористый - технологический отход производства фосфорной кислоты, в качестве антипирена - трифенилфосфат и дополнительно содержит пластификатор трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	70,42÷58,81
Триэтилентетрамин	10,56÷8,82
Трихлорэтилфосфат	10,56÷8,82
Трифенилфосфат	7,04÷5,88
Натрий кремнефтористый	1,4÷17,6

Эпоксидная диановая смола ГОСТ 10587-84, аминный отвердитель ТУ 6-02-1077-85, технологический отход производства фосфорной кислоты - натрий кремнефтористый ГОСТ 6613-86, пластификатор - трихлорэтилфосфат ТУ 6-05-1611-78 и антипирен - трифенилфосфат ГОСТ-2263-79.

Свойства композиции на основе эпоксидной диановой смолы определяли по действующим ГОСТам: 4648-71 - разрушающее напряжение при изгибе; 23677-79 - твердость по Бринеллю; 19109-84 - ударная вязкость; 4650-80 - водопоглощение; 12.1.044-89 - кислородный индекс (КИ); 10587-84 - определение динамической вязкости.

Пример 1

Процесс получения композиции на основе эпоксидной диановой смолы состоит из того, что эпоксидную диановую смолу смешивают с трихлорэтилфосфатом, трифенилфосфатом и натрием кремнефтористым в течение 3-5 минут до образования однородной массы. В полученную эпоксидную композицию вводят аминный отвердитель, перемешивают в течение 3-5 минут и наносят на подложку. При температуре 25±5°С выдерживают в течение 12 часов до полной полимеризации. Композиция на основе эпоксидной диановой смолы содержит, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	70,42
Аминный отвердитель	10,56
Трихлорэтилфосфат	10,56
Трифенилфосфат	7,04
Натрий кремнефтористый	1,4

При этом введение менее 1,4 мас.% минерального наполнителя - натрия кремнефтористого приводит к снижению ударной вязкости до 12 кДж/м² и огнестойкости до 25% об. композиции на основе эпоксидной диановой смолы.

Пример 2

Изготовление композиции на основе эпоксидной диановой смолы выполняли аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	66,6
Аминный отвердитель	10
Трихлорэтилфосфат	10
Трифенилфосфат	6,6
Натрий кремнефтористый	6,6

При этом в примере 2 введение компонентов является оптимальным и приводит к увеличению деформационно-прочностных характеристик, снижению горючести и времени отверждения композиции на основе эпоксидной диановой смолы.

Пример 3

Эпоксидная диановая смола	58,81
Аминный отвердитель	8,82
Трихлорэтилфосфат	8,82
Трифенилфосфат	5,88
Натрий кремнефтористый	17,6

При этом в примере 3 введение более 17,6 мас.% наполнителя - натрия кремнефтористого приводит к увеличению вязкости от 35 Па*с и выше, снижению ударной вязкости от 14 кДж/м² и ниже, также не обеспечивается равномерность распределения наполнителя в матрице.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является пониженная горючесть композиции и высокая деформационная прочность за счет введения натрия кремнефтористого, имеющего повышенное содержание галогена фтора. Анализом спектра подтверждено наличие в натрии кремнефтористом связей SiF (750 см^-1) и NaF (500 см^-1), входящих в его химический состав. На чертеже представлена инфракрасная спектроскопия натрия кремнефтористого.

Увеличение выхода коксового остатка при начальном возгорании заявленной композиции в присутствии наполнителя - натрия кремнефтористого позволяет замедлить процессы пиролиза и снизить продолжительность пламени.

В примерах 1-3 при введении натрия кремнефтористого в композицию отмечено повышение механических свойств в 3 раза. Введение в композицию натрия кремнефтористого позволяет существенно снизить стоимость композиции и позволяет решить проблему с утилизацией отхода производства фосфорной кислоты - натрия кремнефтористого, а также обеспечивает создание материалов с новыми свойствами (пожаробезопасными, деформационно-прочностными).

Использование в композиции трихлорэтилфосфата и трифенилфосфата (примеры 1-3) позволяет существенно снизить горючесть и повысить деформационно-прочностные характеристики, а также снизить вязкость, при этом их сочетание с наполнителем - натрием кремнефтористым, который является структурообразующей и модифицирующей добавкой, позволяет влиять на процессы отверждения, при введении от 1,4 до 17,6 мас.% время отверждения сокращается на 20-70% соответственно, снижается горючесть до 36% об., что позволяет отнести композиции на основе эпоксидной диановой смолы к классу трудносгораемых, при этом обеспечивается высокая однородность и равномерность на подложке, а образование летучих не превышает 1%.

В таблице представлены свойства композиции на основе эпоксидной диановой смолы, которые подтверждают преимущества заявляемого решения перед прототипом.

Композиция на основе эпоксидной диановой смолы, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, минеральный наполнитель и антипирен, отличающаяся тем, что в качестве аминного отвердителя она содержит триэтилентетрамин, в качестве минерального наполнителя натрий кремнефтористый - технологический отход производства фосфорной кислоты, в качестве антипирена - трифенилфосфат и дополнительно содержит пластификатор трихлорэтилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола	70,42÷58,81
Триэтилентетрамин	10,56÷8,82
Трихлорэтилфосфат	10,56÷8,82
Трифенилфосфат	7,04÷5,88
Натрий кремнефтористый	1,4÷17,6

Изобретение относится к органическим материалам, таким как, например, древесина или бумага. Описано эластомерное тело для амортизации колебаний и/или пружинящего эффекта, включающее основное тело, а также огнезащитное покрытие, которое покрывает по меньшей мере один участок основного тела, при этом огнезащитное покрытие включает по меньшей мере две вспучивающиеся огнезащитные системы, отличающееся тем, что первая огнезащитная система содержит расширяющийся графит, имеющий температуру начала расширения от 160 до 250°C, который содержит по меньшей мере одну первую фракцию со средним размером частиц от 180 до 500 мкм, еще предпочтительнее от 280 до 350 мкм, а также по меньшей мере одну вторую фракцию со средним размером частиц от 50 до 180 мкм, еще предпочтительнее от 50 до 120 мкм и в частности от 70 до 90 мкм; вторая огнезащитная система, содержащая полиуретан, в расширенном состоянии образует несущую структуру, которая по меньшей мере частично фиксирует расширяющийся графит в расширенном состоянии.

Композиция для изготовления огнезащитного покрытия и способ ее изготовления // 2644888

Изобретение относится к материалам, предназначенным для огнезащиты конструктивных элементов, работающих в экстремальных условиях воздействия пламени, возникшего в результате пожара.

Огнестойкие краски // 2642793

Изобретение относится к аэрозольным краскам с огнеупорными и/или огнестойкими свойствами, предназначенным для аэрозольного распыления, в частности, на горючие поверхности.

Огнезащитный лак на органической основе // 2642792

Изобретение относится к композициям для получения огнезащитного и биозащитного покрытия из древесины и пластика с целью снижения их пожарной опасности. Огнезащитный лак на органической основе содержит смолу стирол-акриловую, растворители бутилацетат и уайт-спирит, биоцидно-реологическую добавку, антипирен - полифосфат аммония (ПФА), загуститель – бентонитовую глину, трис(2-хлорэтил)фосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%: смола стирол-акриловая - 10-15, бутилацетат - 8-15, уайт-спирит - 35-45, биоцидно-реологическая добавка - 0,5-2, антипирен ПФА - 20-30, загуститель - 0,7-1,2, трис(2-хлорэтил) фосфат - 5-10.

Огнеупорная полимерная композиция // 2640769

Изобретение относится к огнестойкой полимерной композиции, подходящей для использования при нанесении покрытия на обрабатываемые изделия, содержащей термопластичный полимер, содержащий винилацетат, и ненасыщенный эластомер, содержащий двойные связи, в качестве полимерных компонентов, где полимерные компоненты присутствуют в форме гомогенной полимерной смеси, и где формируется смесевая матрица, вулканизованная исключительно при использовании серы или системы сшивания, содержащей серу, где система серного сшивания распространяется по всей матрице и полностью проникает в эту матрицу, а также по меньшей мере один антипирен или комбинацию антипиренов.

Фосфорсодержащий полимер, изделие и способ для их получения // 2638212

Изобретение относится к огнестойким фосфорсодержащим полимерам, способам получения таких полимеров, изделиям, содержащим такие полимеры (например, текстильным материалам, обработанным такими полимерами), и способам получения таких изделий.

Образующая изоляционный слой композиция и ее применение // 2638163

Настоящее изобретение относится к образующей изоляционный слой противопожарной композиции. Описана образующая изоляционный слой противопожарная композиция, содержащая: компонент А, который представляет собой многофункциональный акцептор Михаэля с по меньшей мере одной функциональной группой акцептора Михаэля структуры , в которой R1, R2 и R3 в каждом случае представляют собой водород, Y представляет собой OR5, причем R5 представляет собой линейную, разветвленную или циклическую при необходимости замещенную алкильную группу; компонент В, который представляет собой многофункциональный донор Михаэля с функциональными группами донора Михаэля, представляющими собой β-кетоэфиры; причем функциональные группы акцептора Михаэля и функциональные группы донора Михаэля в каждом случае независимо присоединены к полиольному соединению, которое выбрано из группы, состоящей из пентаэритрита, триметилолпропана и пропоксилированного глицерина; компонент С, который содержит образующую изоляционный слой добавку, которая содержит источник углерода, катализатор дегидрирования, вспенивающий агент и/или способное к термическому расширению соединение; и катализатор для реакции присоединения по Михаэлю.

Композиция, обладающая высокой теплостойкостью // 2635630

Изобретение относится к композиции, которая может быть использована в качестве покрытия, способного защитить от высокой температуры поверхность, покрытую указанной композицией.

Композиция огнезащитного полиуретанового покрытия // 2635130

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления покрытий строительных конструкций. Композиция огнезащитного полиуретанового покрытия включает, мас.

Теплозащитное покрытие // 2631302

Изобретение относится к теплозащитному покрытию, предназначенному для защиты наружных поверхностей летательных аппаратов от аэродинамических и других видов нагрева при высоких температурах эксплуатации, и может быть использовано в ракетно-космической и авиационной промышленности.

Эпоксидная маркировочная композиция (варианты) // 2644460

Изобретение относится к области разработки лакокрасочных материалов на основе эпоксидной смолы, используемых для нанесения маркировочных обозначений в узлах и блоках радиоэлектронной аппаратуры, варианты.

Многослойное противообрастающее покрытие // 2641130

Изобретение относится к противообрастающим покрытиям, предназначенным для защиты бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в водной среде, и может быть использовано для защиты водоводов технического водоснабжения ТЭЦ, а также портовых и гидротехнических сооружений.

Эпоксидная композиция // 2623767

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для восстановления, ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций.

Компаунд для антифрикционных покрытий // 2621115

Изобретение относится к антифрикционным материалам на эпоксидной основе, предназначенным для формования покрытий узлов трения, в том числе сложной конфигурации, и может быть использовано в машиностроении, в частности в станкостроении.

Состав для получения огнестойкого покрытия // 2618556

Заявляемый состав относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических поверхностей, эксплуатируемых в неблагоприятных условиях воздействия агрессивных сред различной природы, а также для улучшения физико-механических свойств и эксплуатационных показателей обрабатываемой поверхности.

Металлополимерная композиция // 2596762

Изобретение относится к области наполненных полимерных композиций на основе эпоксидных олигомеров для выравнивания внешней поверхности вертолетов и самолетов. Металлополимерная композиция включает эпоксикремнийорганическую смолу с молекулярной массой от 350 до 420 (90,0-110,0 мас.ч.), алюминиевый порошок (80,0-300,0 мас.ч.) и низкомолекулярный полиамид, являющийся отвердителем и пластификатором (55,0-80,0 мас.ч).

Эпоксидная маркировочная композиция (варианты) // 2595686

Изобретение относится к области разработки лакокрасочных материалов на основе эпоксидной смолы для покрытия паяных соединений узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений // 2592889

Изобретение относится к определению напряженно-деформированного состояния металлических конструкций высокорисковых объектов нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, систем транспорта и переработки нефти и газа с помощью тензочувствительных хрупких покрытий, что позволяет получить наглядную картину наибольшей концентрации напряжений, получить данные для оценки и прочности потенциально опасных объектов.

Способ получения водной эпоксидной эмульсии // 2587091

Изобретение относится к способу получения водной эмульсии эпоксидных смол, предназначенных для использования в качестве пленкообразующего компонента замасливателя, наносимого на поверхность элементарных неорганических волокон (филаментов) при формировании комплексной нити в процессе изготовления ровинга.

Электроизоляционный эпоксидный лак // 2584734

Изобретение относится к эпоксидным электроизоляционным составам, в частности составам на основе эпоксидных или полиэфирных смол в органическом растворителе, и может быть использовано в производстве изделий радиотехники и электроники, к которым предъявляются высокие требования по электрической изоляции и воздействию повышенной температуры рабочей среды.

Фотополимеризующаяся композиция для ускоренного формирования покрытий защитного назначения // 2646003

Изобретение относится к промышленности полимеризационных пластмасс. Описана фотополимеризующаяся композиция для ускоренного формирования покрытий защитного назначения.