Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью



Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью
Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью
Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью
Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью
Эпоксиуретановое связующее с увеличенной огнестойкостью, тепло- и термостойкостью

Владельцы патента RU 2712044:

Акционерное общество "Авангард" (АО "Авангард") (RU)

Изобретение относится к области создания связующего без применения растворителей для огнестойких, тепло- и термостойких полимерных композиционных материалов (ПКМ), применяемых для изготовления высоконагруженных конструкций на основе волокнистых наполнителей, которые могут эксплуатироваться при температурах не менее плюс 250°С и обладают хорошей химической стойкостью к кислотам. Изобретение может быть использовано в различных областях промышленности, строительстве, машиностроении, авиастроительной, электротехнической и других отраслях промышленности. Бромсодержащее эпоксиуретановое связующее включает 100 мас.ч. полиизоцианата, 25-30 мас.ч. бромсодержащей эпоксидной смолы, 5,0-10 мас.ч. фенилглицидилового эфира, 2,0-5,0 мас.ч. антипирена пентаэритрита и 0,3-0,5 мас.ч. ускорителя триэтаноламина. 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к технологии изготовления полимерных композиционных материалов методами «сухой» и «мокрой» намотки, пултрузии, прессования и т.д., а также изготовления препрегов и премиксов без применения растворителей. Проблема создания новых композиционных материалов с повышенной огнестойкостью на основе эпоксидных смол и полиизоцианата является чрезвычайно актуальной в связи с применением в составе связующих различных добавок (антипиренов), затрудняющих воспламенение и снижающих скорость распространения пламени, но при этом изменяющих технологические, физико-механические и теплофизические свойства композиционных материалов в сторону снижения.

Применение полиизоцианатов в качестве одного из основных компонентов в составах с эпоксидными смолами, исключая операцию предварительного синтеза эпоксиуретановых смол, позволяет получать термо- и теплостойкие связующие с большим содержанием полиизоцианата и вязкостью до 1000 мПа⋅с при нормальной температуре переработки плюс (20÷30)°С, что наиболее целесообразно для изготовления препрегов и премиксов. Замена эпоксиноволачных смол (марки УП-643, DEN-438) в эпоксиуретановом связующем на бромсодержащую эпоксидную смолу марки УП-631 позволяет получать композиты с увеличенной степенью огнестойкости согласно ГОСТ 28157-89 «Пластмассы. Методы определения стойкости к горению».

Известны эпоксидные связующие для волокнистых углеродных наполнителей, включающие мас. %: эпоксидную полифункциональную смолу (ЭХД, УП-610, УП-643, ЭН-6, ЭТФ, ЭПОКС-01Н, JER 604) 10,0-50,0, диглицидиловый эфир резорцина с гидроксильными группами (УП-652, УП-637, УПП-63) 10,0-50,0, полиизоцианат (MR-100, Гексаметилендиизоцианат, Суризон МЛ, GBW) 0,1-3,0. отвердитель 4,4'-диаминодифенилсульфон 17,0-30,0, полиарисульфон (PES, ПСФФ-30, ПСФФ-70, ПСФФ-90) (патент РФ №2513916).

Указанные связующие имеют достаточно высокую вязкость, а при нагревании, с целью понижения ее на стадии пропитки, быстро набирают вязкость (в течение 0,5 часа двойная вязкость) по причине сшивания в процессе полимеризации.

Известен способ получения эпоксиуретановых смол путем взаимодействия алифатических диэпоксидов с изоцианатами, см. Пластические массы, 1982, №11, с. 12-13.

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая теплостойкость получаемых эпоксиуретановых смол.

Аналогом заявляемого технического решения является способ получения эпоксиуретановых связующих путем взаимодействия ароматического полиизоцианата (марки Воратек СД-100 или Воронат М-229) с эпоксиноволачной смолой (марки УП-643 или DEN-438) и фенилглицидиловым эфиром ЭФГ с применением ускорителя марки ТЭА (триэтаноламин) (патент РФ №2614246).

Недостатками указанного способа является высокая вязкость получаемых эпоксиуретановых связующих с применением добавок различных антипиренов, с целью обеспечения свойств композитов по стойкости к горению, это соответственно, в дальнейшем сказывается на качестве пропитки волокнистых наполнителей при изготовлении композиционных материалов с минимальными требованиями по горючести. Композиционные материалы на основе эпоксиуретанового связующего с применением эпоксиноволачных смол относятся к материалам со степенью огнестойкости ПВ-1 согласно ГОСТ 28157-89. Добавка 10% антипиренов в состав данного связующего приводит к снижению физико-механических свойств, теплостойкости и термостойкости композиционных материалов в связи с температурой активации антипиренов ниже плюс (250÷300)°С.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка бромсодержащего эпоксиуретанового связующего с повышенной степенью огнестойкости, обеспечивающего длительную жизнеспособность (5÷6 часов) при температуре переработки плюс (20÷30)°С с рабочей динамической вязкостью до 1000 мПа⋅с в процессе пропитки армирующих наполнителей, без применения растворителей и высокой реакционной способностью на стадии отверждения. Кроме этого органо-, базальто-, угле- и стеклопластики на основе этого связующего должны обладать высокой теплостойкостью и термостойкостью при сохранении высоких значений деформационно-прочностных характеристик с использованием доступных материалов.

Для решения поставленной задачи предлагается использовать в избытке ароматический полиизоцианат со смесью эпоксидных смол: эпоксидной бромсодержащей смолы марки УП-631 и активного разбавителя фенилглицидилового эфира марки ЭФГ, аминного ускорителя марки ТЭА и антипирена пентаэритрита.

Предварительно эпоксидную бромсодержащую смолу марки УП-631 (содержание брома 45-48%), имеющую высокую вязкость, нагревали до температуры плюс (70-80)°С и смешивали с эпоксидной смолой ЭФГ в качестве активного разбавителя в соотношении 100:40 (где 40 мас. ч. - смола ЭФГ). Смесь охлаждали до температуры плюс (20-25)°С и использовали для приготовления связующего.

Рецептуры эпоксиуретанового связующего-аналога и предлагаемого бромсодержащего связующего, изменение динамической вязкости свежеприготовленных связующих при температуре плюс 25°С, а также время желатинизации при температуре плюс 160°С приведены в таблице 1.

Этими связующими были пропитаны слои стеклоткани марки 7628, из которой были изготовлены стеклопластиковые плиты. Из полученных плит были изготовлены образцы для определения физико-механических показателей на разрывной машине INSTRON 3384, определения температуры стеклования по ASTM Е 1640 и ГОСТ Р 56753 динамическим механическим методом на приборе DMA 242 Е Artemis, определения термической стойкости и энергии активации термогравиметрическим методом на приборе TG 209 F1 Libra и определения огнестойкости согласно ГОСТ 28157-89. Полученные результаты приведены в таблице 2.

При сравнении полученных результатов можно сделать следующие выводы:

- замена эпоксиноволачной смолы УП-643 (DEN-438) на бромсодержащую эпоксидную смолу УП-631 в эпоксиуретановом связующем не приводит к снижению физико-механических показателей, термо- и теплофизических свойств стеклопластика, а позволяет увеличить категорию стойкости к горению с ПВ-1 до ПВ-0 согласно ГОСТ 28157-89;

- использование пентаэритрита в качестве антипирена позволило сократить время желатинизации при температуре плюс 160°С с 33 минут до 6,5 минуты.

Далее была проведена работа по определению физико-механических свойств стеклопластика на основе бромсодержащего эпоксиуретанового связующего рецептуры 2 и стеклоткани марки ORTEX 470 при повышенных рабочих температурах. Данные испытания проводили на разрывной машине БРП-5-3 с температурной камерой. Полученные физико-механические показатели: «изгибающее напряжение при разрушении в осевом направлении», «разрушающее напряжение при сжатии в осевом направлении» приведены в таблице 3.

Отличительными особенностями предлагаемого бромсодержащего эпоксиуретанового связующего горячего отверждения для армированных пластиков являются следующие признаки:

- низкая динамическая вязкость для проведения процесса пропитки препрега при нормальной температуре переработки плюс (20÷30)°С;

- увеличение времени жизнеспособности связующего в 2 раза;

- высокая реакционная способность;

- повышенная термо- и теплостойкость связующего и армированных пластиков на его основе;

- увеличенная категория стойкости к горению ПВ-0 по ГОСТ 28157-89;

- повышенная износостойкость материалов на основе предложенного эпоксиуретанового связующего.

Указанные отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в предложенной совокупности, количественном и качественном соотношении в известном уровне техники, в прототипе и аналоге не обнаружены, что позволяет характеризовать предложенное эпоксиуретановое связующее для армированных пластиков соответствующим критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенное эпоксиуретановое связующее существенными отличиями от известного уровня техники, прототипа и аналога. Новое эпоксиуретановое связующее для армированных пластиков является результатом научно-экспериментальных исследований и творческого вклада, неочевидно для специалистов и соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение позволяет получать органо-, базальто-, угле-, стеклопластики с повышенной тепло- и термостойкостью, повышенной стойкостью к горению, а также малой пористостью. Изобретение позволяет также улучшить санитарно-гигиенические условия труда и экологическую обстановку при производстве за счет предложенной технологии изготовления армированных наполнителями пластиков без применения растворителей.

Эпоксиуретановое связующее, включающее эпоксидную составляющую на основе эпоксиноволачной смолы, фенилглицидилового эфира, при этом процесс взаимодействия осуществляется перемешиванием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, взятым в избытке, с участием аминного ускорителя, отличающееся тем, что эпоксидная составляющая представляет собой смесь бромсодержащей эпоксидной смолы и фенилглицидилового эфира, взаимодействует с ароматическим полиизоцианатом в присутствии аминного ускорителя и антипирена при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Бромсодержащая эпоксидная смола 25,0-30,0
Фенилглицидиловый эфир 5,0-10,0
Ароматический полиизоцианат 100,0
Ускоритель триэтаноламин 0,3-0,5
Антипирен пентаэритрит 2,0-5,0



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к композиции для получения системы термоотверждаемой двухкомпонентной эпоксидной смолы. Композиция включает первый компонент, содержащий 30-40 мас.% эпоксидной смолы из расчета на общую массу первого компонента, принятую за 100%, и второй компонент, находящийся отдельно от первого компонента, при этом второй компонент содержит 10-30 мас.% катализатора гомополимеризации и 70-90 мас.% реактивного разбавителя из расчета на общую массу второго компонента, принятую за 100%.

Изобретение относится к смоляным композициям для производства композита. Предложена смоляная композиция для производства композита, где композиция содержит (а) смоляной компонент, содержащий эпоксидную смолу на основе глицидилбисфенола Z, и (b) отверждающий агент, выбранный из 4,4’-диаминодифенилсульфона, 3,3’-диаминодифенилсульфона, 4,4’-метиленбис(2,6-диэтиланилина), 9,9’-бис(3-хлор-4-аминофенил)флуорена или их комбинации.

Изобретение относится к твердому изоляционному материалу, к его применению для изготовления системы изоляции способом вакуумного импрегнирования, а также к электрической машине, включающую систему изоляции.

Изобретение относится к отверждаемым составам, применяемым в ламинирующих адгезивах. Предложен отверждаемый состав, подходящий для применения в ламинирующем адгезиве, содержащий a) смесь, состоящую из i) сложного полиэфира с концевой эпоксидной группой и по меньшей мере одного из ii) малеатного сложного (поли)эфира или iii) олигомера или полимера с концевым диакрилатом, и b) отверждающий агент на основе алифатического амина.

Изобретение относится к клеевым композициям на основе содержащих концевые эпоксигруппы сложных полиэфиров. Предложена двухкомпонентная клеевая композиция, включающая A) содержащий концевые эпоксигруппы сложный полиэфир, обладающий структурой (I), где R1 обозначает (II), G обозначает (III), j равно от 0 до 5, R2 обозначает (IV), где R4 выбран из линейных алкильных групп, содержащих 3 или меньшее количество атомов углерода; алифатических простых эфирных групп, обладающих структурой –R8-O-R10-, где каждый из R8 и R10 обозначает линейные или разветвленные алкильные группы; и смесей линейных или разветвленных алкильных групп, содержащих 3 или меньшее количество атомов углерода с алифатическими простыми эфирными группами, обладающими структурой –R8-O-R10-, где каждый из R8 и R10 обозначает линейные или разветвленные алкильные группы и где p равно от 0 до 20, R3 и R5 каждый независимо выбран из группы, состоящей из (а) алифатических групп, которые содержат 12 или меньшее количество атомов углерода; (b) ароматических групп, которые обладают структурой (V), и (с) их смесей; R21 и R22 обозначают независимо двухвалентную алкильную группу, и B) один или большее количество реагентов, выбранных из группы, включающей фенилалкиламины, основания Манниха, фенилалкиламиды, содержащие концевые аминогруппы амидные смолы, аминоимидазолы и их смеси, для отверждения эпоксидов, каждая молекула которых содержит два или большее количество активных атомов водорода, каждый из которых может вступать в реакцию с эпоксигруппой.

Изобретение относится к содержащим концевые эпоксигруппы соединениям. Предложен содержащий концевые эпоксигруппы сложный полиэфир, обладающий структурой (I), где R1 соответствует структуре (II), G соответствует формуле (III), j равно от 1 до 5, R2 соответствует формуле (IV), где R4 и R5 все независимо обозначают двухвалентную органическую группу, p равно 0-20, где R3 обозначает –(CH2)q- или (V), где q равно от 1 до 8, R21 и R22 обозначают независимо двухвалентную алкильную группу, которая содержит 5 или меньшее количество атомов углерода.

Изобретение относится к отвердителям для эпоксидных смол и их применению в отверждающихся эпоксидных смолах. Предложено применение метилен-бис-анилина в качестве отверждающего агента для эпоксидных смол, где соединение метилен-бис-анилина имеет формулу (I), где а) R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4' независимо выбраны из водорода; С1-С6-алкокси, необязательно в сочетании по меньшей мере с двумя из R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4', выбираемыми из С1-С6 алкила, где алкильная группа является линейной или разветвленной и необязательно замещенной; галогена, амида, сложного эфира или фторалкила, b) по меньшей мере один из R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4' является С1-С6-алкокси-группой, с) соединение метилен-бис-анилина является асимметричным и содержит только алкокси-группу в одном кольце или только одну алкокси-группу в каждом кольце анилина или соединение метилен-бис-анилина является симметричным и содержит два заместителя, один из которых представляет собой алкокси-группу в каждом кольце анилина, где соединение метилен-бис-анилина выбрано из структур (II), d) соединение метилен-бис-анилина содержит по меньшей мере один алкоксильный заместитель и является жидким при 20°С и е) соединение метилен-бис-анилина не представляет собой 4,4’-метилен-бис(2-метоксианилин).

Изобретение относится к составам покрытия, к способам их изготовления и к способам нанесения данных составов покрытия. Способ нанесения покрытия на протяженное трубчатое изделие включает: (a) нагревание протяженного металлического трубчатого изделия; (b) нанесение на протяженное металлическое трубчатое изделие наплавляемого эпоксидного покрытия; (c) нанесение на наплавляемое эпоксидное покрытие состава покрытия; при этом состав покрытия представляет собой расплавленную смесь из следующих компонентов: (i) эпоксидной маточной смеси, (ii) маточной смеси наполнителя, (iii) отверждающей маточной смеси, (iv) полиолефина и, при необходимости, (v) усилителя адгезии, и/или черного или белого концентрата, и/или резины, такой как, например, Kraton G-1657; при этом эпоксидная маточная смесь содержит, мас.%: свыше 50% твердой отверждаемой эпоксидной смолы; 20-40% полиэтилена; 0,1-5% твердого усилителя адгезии; 10-15% полимера, обеспечивающего совместимость; 0-3% наполнителя; при необходимости 1-5% черного концентрата; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора; при необходимости 0,2-1,5% антиоксиданта; и при этом маточная смесь наполнителя содержит, мас.%: 30-50% полиэтилена или полипропилена; свыше 50% наполнителя; 1-5% полимера, обеспечивающего совместимость; 0,5-2,0% твердого усилителя адгезии; при необходимости 0,2-1,5% УФ-стабилизатора и/или антиоксиданта; при необходимости 1-5% черного концентрата; при необходимости 3-15% резины и при необходимости 3-15% стеклянных волокон или шариков; и при этом отверждающая маточная смесь содержит, мас.%: 10-20% полиэтилена; 70-80% полиолефинового сополимера; 1-10% отверждающего агента и 1-10% наполнителя Данное покрытие можно применять в качестве антикоррозионного покрытия трубы, которую применяют в трубопроводах для нефти, газа и воды.

Изобретение относится к однокомпонентной стабильной при высокой температуре термоотверждаемой композиции, предназначенной для получения покрытия, к способу получения покрытия, а также к изделию.

Изобретение относится к аминам, пригодным в качестве отвердителей для эпоксидных смол. Предложено применение амина формулы (I) в качестве отвердителя для эпоксидных смол.

Изобретение относится к эпоксидным композициям для использования их в препрегах в качестве отверждаемой матрицы и к эпоксидным композициям, армированным волокном, а также к слоистым конструкциям, содержащим один или несколько слоев отвержденного препрега.

Изобретение относится к строительным растворам из реактивных полимерных смол и их использованию для креплений. Предложен строительный раствор из реактивной полимерной смолы, содержащий смоляную смесь с модифицированной эпокси(мет)акрилатной смолой в качестве базовой смолы и неорганические и/или органические заполнители, причем эта модифицированная эпокси(мет)акрилатная смола может получаться в результате взаимодействия органических соединений, содержащих эпоксидные группы, с (мет)акриловой кислотой и последующей частичной этерификации образовавшихся при этом взаимодействии β-гидроксильных групп с помощью ангидрида насыщенной дикарбоновой кислоты.

Изобретение относится к способам получения модифицированных эпокси(мет)акрилатов и их применению в качестве радикально отверждаемых связующих средств. Предложено применение модифицированной эпокси(мет)акрилатной смолы, полученной способом, при котором органические соединения, содержащие эпоксидные группы, подвергают взаимодействию с (мет)акриловой кислотой в присутствии подходящего катализатора, и после того, как по меньшей мере 95% эпоксидных групп вступили в реакцию, продукт подвергают частичному взаимодействию с ангидридом насыщенной дикарбоновой кислоты, в качестве связующих средств в смоляных смесях и композициях строительных растворов из реактивной полимерной смолы, например, для химического упрочнения.

Изобретение относится к получению водных смолистых дисперсий для получения электоосаждаемых покрытий и систем покрытий на основе фосфатированных полиэпоксидных смол.

Настоящее изобретение относится к эпоксиуретановым связующим для тепло- и термостойких полимерных композиционных материалов. Указанное связующее включает эпоксидную составляющую и ароматический полиизоцианат.

Изобретение относится к вариантам улучшенного способа получения 1,5,7-триазабицикло-[4.4.0]-дец-5-ена. Соединение используется для композиции электроосаждаемого покрытия и для изготовления подложки с покрытием путем электрофоретического осаждения на подложку указанной композиции.

Изобретение относится к огнестойким модифицированным эпоксидным связующим. Предложен способ получения термостойких негорючих эпоксидных связующих на основе циклофосфазенов путем последовательной обработки фенолятами галоген- и гидроксисодержащих фенолов гексахлорциклотрифосфазена (P3N3Cl6) или его смеси с высшими хлорциклофосфазенами с последующим переводом гидроксильных групп в эпоксидные путем реакции с эпихлоргидрином, при этом эпоксидное связующее содержит функциональные арилоксифосфазены строения PnNnR2n, где n - целое число от 3 до 8, a R - радикалы галоген- и гидроксисодержащих фенолов, а феноляты получают при помощи переалкоголиза соответствующих фенолов этилатом натрия.

Изобретение относится к системам покрытий/герметиков, водным смоляным дисперсиям и способам нанесения покрытий электроосаждением с использованием этих дисперсий.
Изобретение относится к композициям, которые могут быть использованы для покрытия контейнеров различных видов, таких как контейнеры для напитков и продуктов питания.
Настоящее изобретение относится к составам, применяемым для нанесения покрытия на различные емкости, такие как емкости для пищи и напитков. Описан состав для покрытия, содержащий А) простой полиэфир полиола, имеющий от 3 до 8 гидроксильных функциональных групп, содержащий продукты взаимодействия сахарида с алкиленоксидом, и Б) продукт взаимодействия: i) фосфорсодержащей кислоты, и ii) полиэпоксида и/или сложного полиэфирного полиола.

Изобретение относится к способу получения гранульных пенопластов из гранул пенопласта на основе термопластичного полиуретана. Способ включает смачивание гранул пенопласта полярной жидкостью и их термическое соединение вместе в форме с помощью микроволнового излучения, с использованием полярной жидкости, включающей гликолевые эфиры уксусной или лимонной кислоты, эфиры глицерина уксусной или лимонной кислоты, триэтиленгликоль, трипропиленгликоль или их смеси.

Изобретение относится к области создания связующего без применения растворителей для огнестойких, тепло- и термостойких полимерных композиционных материалов, применяемых для изготовления высоконагруженных конструкций на основе волокнистых наполнителей, которые могут эксплуатироваться при температурах не менее плюс 250°С и обладают хорошей химической стойкостью к кислотам. Изобретение может быть использовано в различных областях промышленности, строительстве, машиностроении, авиастроительной, электротехнической и других отраслях промышленности. Бромсодержащее эпоксиуретановое связующее включает 100 мас.ч. полиизоцианата, 25-30 мас.ч. бромсодержащей эпоксидной смолы, 5,0-10 мас.ч. фенилглицидилового эфира, 2,0-5,0 мас.ч. антипирена пентаэритрита и 0,3-0,5 мас.ч. ускорителя триэтаноламина. 3 табл., 2 пр.

Наверх