Эпоксидный состав для исправления дефектов технологической оснастки

Изобретение касается разработки эпоксидного состава для оперативного исправления дефектов технологической оснастки, используемой при изготовлении изделий методом литья под давлением на термопластавтомате, контактирующей с материалом, имеющим температуру 150-175°С, и может быть использовано в различных областях при изготовлении изделий. Эпоксидный состав содержит эпоксидную диановую смолу ЭД-20 в количестве 100 мас.ч., отвердитель метилэндиковый ангидрид в количестве 80 мас.ч., катализатор 1-метилимидазол в количестве 1 мас.ч. Данный эпоксидный состав имеет температуру эксплуатации 185°С, а также необходимые адгезионные и механические свойства. 2 табл., 1пр.

 

Изобретение касается разработки эпоксидного состава для оперативного исправления дефектов технологической оснастки и может быть использовано в различных областях при изготовлении изделий методами литья под давлением на термопластавтомате.

Для изготовления качественных по внешнему виду изделий с заданными геометрическими размерами и безопасного ведения технологического процесса их изготовления необходимо использовать бездефектную пресс-форму: без раковин, каверн и вырывов на поверхности литниковых каналов.

В процессе изготовления и эксплуатации пресс-форм вследствие низкого качества заготовок для их изготовления возможно образование каверн и вырывов, в том числе на внутренней поверхности литниковых каналов, которые необходимо оперативно исправлять ввиду трудоемкости изготовления новой технологической оснастки. Использование методов наплавки металлических материалов на места дефектов невозможно из-за эффектов коробления тонких стенок, приводящих к нарушению геометрии пресс-формы.

Известна эпоксидная композиция холодного отверждения (патент RU 2386653, C08L 63/02 от 12.05.2009) на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя полиэтиленполиамина, пластификатора (смеси дибутилфталата и триэтиленгликоля) и наполнителя аэросила. Недостатком данного материала является высокая вязкость и низкая термостойкость. Данный материал не может быть применен для техоснастки, контактирующей с расплавом термопластичного материала, имеющего температуру более 100°С и скорость впрыска более 300 см3/с.

Наиболее близким аналогом (патент RU 2548090 С1, 14.02.2014 г. ) является композиция на основе эпоксидной смолы Э-40 в сочетании с диоктилфталатом, наполненная смесью молотой слюды-мускавита с мелкодисперсным железом и отвержденная полиэтиленполиамином, взятая авторами за прототип.

Данный эпоксидный состав имеет высокие механические характеристики, но разработан целенаправленно для температур эксплуатации от 15 до 70°С и не может быть использован для заделки дефектов в технологической оснастке ввиду того, что при работе температура термопластичного материала, контактирующего с пресс-формой, достигает 150-175°С.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка эпоксидного состава для оперативного исправления дефектов технологической оснастки методом заливки, работоспособного при температуре до 185°С.

Технический результат изобретения заключается в разработке эпоксидного состава, содержащего компоненты в следующем соотношении, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100-110
Метилэндиковый ангидрид 75-85
1-метилимидазол 0,5-1,0

В эпоксидный состав в качестве основы входит эпоксидная диановая смола ЭД-20 (ГОСТ 1587-84), что позволяет получить состав с высокими физико-механическими характеристиками и высоким уровнем адгезии.

Отвердитель метилэндиковый ангидрид (продукт взаимодействия малеинового ангидрида с метил-циклопентадиеном) и катализатор 1-метилимидазол обеспечивают высокий уровень физико-механических характеристик при высоких температурах и повышенную теплостойкость.

Отсутствие наполнителей исключает фазу их подготовки, диспергирования и распределения по объему состава, что упрощает и позволяет сократить технологический процесс приготовления состава и обеспечить литьевые свойства состава.

Предлагаемый эпоксидный состав отверждается в результате реакции эпоксидных групп смолы ЭД-20 с ангидридом по ступенчатому режиму, что позволяет достичь более полную степень полимеризации и, как следствие, достичь более высоких механических характеристик и температуру эксплуатации. Прочность адгезионного соединения к материалу, механические свойства после отверждения позволяют проводить механическую обработку поверхности для придания необходимой геометрии технологической оснастке и чистоты поверхности.

Пример 1. В мешатель, снабженный мешалкой и обогревом, последовательно загружают 100 мас.ч. смолы ЭД-20, 80 мас.ч. метилэндикового ангидрида и 1 мас.ч. 1-метилимидазола, тщательно перемешивают при температуре 50-70°С в течение 5 минут и давлении (минус 0,9 - минус 1 кг⋅с/см2). Готовый эпоксидный состав выгружают в расходную емкость и используют по назначению. Отверждают эпоксидный состав по ступенчатому режиму: 120°С в течение 2 часов, затем 140°С в течение 2 часов.

Примеры 2-5 осуществляют аналогично примеру 1, но при соотношении компонентов, указанном в таблице 1.

Свойства предлагаемого эпоксидного состава и прототипа приведены в таблице 2.

Заявленные пределы соотношений между компонентами определены экспериментальным путем и являются оптимальными с точки зрения обеспечения требуемых физико-механических, адгезионных свойств состава и его теплостойкости. Теплостойкость по Вика составила 185°С.

Таким образом, предлагаемый состав имеет удовлетворительную адгезию к металлу, физико-механические свойства и отличается от прототипа повышенной температурой эксплуатации (до 185°С). При этом не содержит наполнителя, что существенно упрощает и ускоряет технологию его изготовления и позволяет оперативно устранять дефекты технологической оснастки методом заливки.

Предлагаемый состав также может быть применен для заделки дефектов в технологической оснастке, используемой при изготовлении изделий методом экструзии.

Предлагаемый эпоксидный состав проверен на Федеральном казенном предприятии «Пермский Пороховой Завод» с положительными результатами при изготовлении партии изделий с использованием исправленной технологической оснастки.

Термостойкий эпоксидный состав для оперативного исправления дефектов технологической оснастки, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, отличающийся тем, что состав отверждают по ступенчатому режиму: 120°C в течение 2 часов, затем 140°C в течение 2 часов, в качестве отвердителя используют метилэндиковый ангидрид, а в качестве катализатора - 1-метилимидазол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100-110
Метилэндиковый ангидрид 75-85
1-метилимидазол 0,5-1,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полимерных компаундов для герметизации технических изделий и систем, при работе которых требуется осуществлять эффективный отвод избыточной тепловой энергии.

Изобретение относится к области материалов, применяемых с целью герметизации технических изделий и систем и для эффективного отвода избыточной тепловой энергии в рабочих режимах.

Изобретение относится к заливочным двухкомпонентным силиконовым пеногерметикам, работоспособным в вулканизованном состоянии при температурах от -120 до +250°С, для герметизации узлов и деталей, которые подвергаются интенсивному вибрационному воздействию, толчкам и ударам и резким температурным перепадам.

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для временного перекрытия сечения газопровода при производстве ремонтно-восстановительных работ с помощью герметизирующих пробок, а именно к композициям для изготовления пробок.

Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей летательных аппаратов.

Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе эпоксидных и эпоксифенольных смол, применяемых в электротехнической и электронной промышленности для герметизации интегральных микросхем.

Изобретение относится к отверждающимся композициям, содержащим политиоэфир с концевой группой тиола и капсулированный полиэпоксидный отверждающий агент. Описана отверждающаяся уплотняющая композиция авиакосмического назначения, содержащая: (a) от 40 масс.

Изобретение относится к коагулянту и набору для герметизации проколов в шинах с его применением. Коагулянт для жидкости для герметизации проколов в шинах содержит по меньшей мере один компонент, который выбирают из группы, состоящей из растительного белка, пектина, целлюлозы, фосфолипида и глицерида жирной кислоты, при этом количество компонентов на 100 мас.ч.

Настоящее изобретение относится к композициям УФ-отверждаемых герметиков. Описан герметизирующий колпачок, включающий: предварительно сформованную, по меньшей мере частично отвержденную композицию первого герметика, образующую оболочку толщиной от 1/32 до 1/4 дюйма или толщиной 1/2 дюйма; и по меньшей мере частично неотвержденную композицию второго герметика, заполняющую указанную оболочку, где композиция первого герметика и композиция второго герметика содержат: (i) простой политиоэфир, содержащий концевые тиольные группы, включающий содержащий концевые тиольные группы простой политиоэфир формулы (II), простой политиоэфир формулы (III) или их комбинацию: где (1) каждый R1 независимо означает С2-10 н-алкандиильную группу, С2-6 разветвленную алкандиильную группу, С6-8 циклоалкандиильную группу, С6-10 алканциклоалкандиильную группу, -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r- или -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r-, где по меньшей мере одно звено -СН2- замещено метильной группой, где: (i) каждый X независимо выбран из О, S и -NR6-, где R6 представляет собой атом водорода или метил; (ii) p представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 6; (iii) q представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 0 до 5; и (iv) r представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 10; (2) каждый R2 независимо означает С2-10 н-алкандиильную группу, С2-6 разветвленную алкандиильную группу, С6-8 циклоалкандиильную группу, С6-10 алканциклоалкандиильную группу или -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r-, где: (i) каждый X независимо выбран из О, S и -NR6-, где R6 представляет собой атом водорода или метил; (ii) p представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 6; (iii) q представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 0 до 5; и (iv) r представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 10; (3) m представляет собой рациональное число в диапазоне от 0 до 10; и (4) n представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 1 до 60; (5) А означает структуру, описывающуюся формулой: -R1-[-S-(CH2)2-O-[-R2-O-]m-(CH2)2-S-R1-]n-, в которой (I) каждый R1 независимо означает С2-10 н-алкандиильную группу, С2-6 разветвленную алкандиильную группу, С6-8 циклоалкандиильную группу, С6-10 алканциклоалкандиильную группу, -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r- или -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r-, где по меньшей мере одно звено -СН2- замещено метильной группой, где: (i) каждый X независимо выбран из О, S и -NR6-, где R6 представляет собой атом водорода или метил; (ii) p представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 6; (iii) q представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 0 до 5; и (iv) r представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 10; (II) каждый R2 независимо означает С2-10 н-алкандиильную группу, С2-6 разветвленную алкандиильную группу, С6-8 циклоалкандиильную группу, С6-10 алканциклоалкандиильную группу или -[(-CH2-)p-X-]q-(-CH2-)r-, где: (i) каждый X независимо выбран из О, S и -NR6-, где R6 представляет собой атом водорода или метил; (ii) p представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 6; (iii) q представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 0 до 5; и (iv) r представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 2 до 10; (III) m представляет собой рациональное число в диапазоне от 0 до 10; и (IV) n представляет собой целое число, имеющее значение в диапазоне от 1 до 60; (6) y представляет собой 0 или 1; (7) R3 означает одинарную связь, когда y=0, и -S-(CH2)2-[-O-R2-]m-O-, когда y=1; (8) z представляет собой целое число в диапазоне от 3 до 6; и (9) В означает z-валентный остаток полифункционализующего агента; и (ii) соединение, содержащее концевые алкенильные группы, включающее простой поливиниловый эфир и/или полиаллильное соединение; причем композиция первого герметика по меньшей мере частично пропускает ультрафиолетовое излучение, а композиция второго герметика является отверждаемой под действием ультрафиолетового излучения.

Изобретение касается способа отверждения смеси основной массы и отвердителя, основанной на серосодержащих полимерах, в соответствии с которым отверждение «по требованию» происходит настолько быстро, что время формирования поверхности уплотнительной массы без отлипа после начавшегося отверждения составляет от 0,05 до 5 минут.

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.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиангидридной смеси, которые могут быть использованы в строительстве объектов транспортной инфраструктуры, жилищно-коммунального хозяйства, а также в гражданском и промышленном строительстве.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиангидридной смеси, которые могут быть использованы в различных отраслях машиностроения, строительства, а также в производстве стеклопластика.

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.

Изобретение относится к составу диэлектрической композиции, предназначенной для использования при создании радиотехнических и электротехнических изделий. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, в качестве отвердителя полиэтиленполиамин и в качестве наполнителя стеклянные полые микросферы и оксид галлия.
Компаунд // 2613987
Изобретение относится к композиции компаунда, предназначенного для работы в условиях насыщенной влагой среды кавитационно-стойкого материала водосбросных элементов гидротехнических сооружений, в том числе защитных конструкций, а также для заделки глубоких и мелких дефектов бетонных и железобетонных конструкций – для инъектирования фильтрующих трещин плотин гидроэлектростанций и восстановления горных массивов.

Изобретение относится к изоляционному композитному материалу для систем передачи и распределения энергии. Изоляционный композитный материал содержит непрерывное армирующее волокно, внедряемое в термореактивную смолу.

Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в ядерной технике, а именно для кондиционирования низко- и среднеактивных отработанных ионообменных смол (ИОС).
Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол и может использоваться при композитно-муфтовом ремонте нефте- и нефтепродуктопроводов в различных климатических условиях.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

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.
Наверх