Полимерная композиция

Авторы патента:

Лапицкая Татьяна Валентиновна (RU)

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

C08K5/24 - производные гидразина

C08G59/40 - отличающиеся выбором отвердителей

Владельцы патента RU 2769911:

Акционерное общество "ЭНПЦ Эпитал" (RU)

Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, предназначенной для изготовления крупногабаритных изделий. Полимерная композиция в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия эпоксидного компонента с мольным избытком ди- или полиамина, где в качестве эпоксидного компонента применяют моно- и диокиси олефинов, включая циклоалифатические или алифатическо-циклоалифатические ди- и триэпоксиды или их смеси (А) в сочетании с соединениями, содержащими триазиновый цикл (Б) в соотношении А:Б от 95:5 до 40:60. В процессе получения отвердителей в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин, а затем к нему прибавляют эпоксидный компонент, причем аминный компонент берут в 5÷25-кратном мольном избытке по отношению к эпоксидному компоненту, затем вводят третичный амин в количестве 0,1÷5 мас.ч. на 100 мас.ч. реакционной массы, перемешивают при температуре от 20°С до 160°С в течение от 15 до 200 мин, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с разбавителем и перемешивают при Т=15-100°С в течение 15÷100 мин при следующем соотношении компонентов, в массовых частях: эпоксидная смола 100, разбавитель 10-150, отвердитель 20÷150. Технический результат - увеличение жизнеспособности полимерной композиции, снижение экзотермичности и повышение прочностных характеристик изделий при воздействии высоких температур, снижение тангенса угла диэлектрических потерь, диэлектрической проницаемости и увеличение времени дугостойкости, что позволяет использовать полимерные композиции в качестве заливочных и пропиточных компаундов электротехнического назначения. 3 табл., 8 пр.

Изобретение относится к высокопрочным полимерным композициям на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, предназначенных для изготовления крупногабаритных изделий из композитных материалов, нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий с повышенной устойчивостью к климатическому и ультрафиолетовому воздействию, а также заливочных и пропиточных компаундов электротехнического назначения и др. целей.

Известны полимерные композиции на основе эпоксидных смол, содержащие в качестве отвердителей аминоаддукты, полученные взаимодействием алифатических или ароматических аминов с эпоксидными диановыми или алифатическими смолами и активные разбавители (см. «Справочник по пластическим массам» под редакцией В.М. Катаева и др. 1975, Издательство «Химия», стр. 207 и 219).

Недостатками описанных композиций являются сравнительно невысокие технологические свойства - малая жизнеспособность при переработке, высокая пиковая температура экзотермической реакции при отверждении формуемых из них изделий.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения является полимерная композиция на основе эпоксидных смол с активным разбавителем и низкомолекулярным гидроксилсодержащим соединением, содержащая в качестве отвердителя аминоаддукты, полученные взаимодействием алифатических или ароматических и алкиленароматичнских аминов с эпоксидными диановыми или алифатическими смолами, циклоалифатическими или алифатически-циклоалифатическими диокисями с добавлением акрилатов и аминоспиртов.

Недостатком указанной полимерной композиции является низкий уровень прочности при повышенных температурах, а также, низкая жизнеспособность и высокая экзотермичность, не позволяющая использовать ее для изготовления крупногабаритных изделий.

Целью заявляемой полимерной композиции является увеличение жизнеспособности, снижение экзотермичности и повышение прочностных характеристик при воздействии высоких температур, при одновременном достижении устойчивости к климатическому и УФ-воздействию.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, в качестве отвердителя содержит продукт взаимодействия амина с моно-, диокисями олефинов, включая цикло-алифатические или алифатически-циклоалифатические ди- и триэпоксиды или их смеси (А), в состав последних предварительно вводят соединения, содержащие триазиновый цикл (Б) при соотношении А:Б от 95:5 до 40:60, а в процессе получения отвердителя в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин, алифатический, ароматический, алкиленароматический или циклоалифатический, а затем к нему прибавляют эпоксидный компонент (А+Б) из расчета мольного превышения амина над эпоксидным компонентом в 5-25 раз, после чего вводят третичный амин в количестве 0,1÷5 мас.ч. на 100 мас.ч. реакционной массы и далее состав перемешивают при температуре от 20°С до 160°С в течение от 15 до 200 минут. Который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с разбавителем и перемешивают при Т=15-100°С в течение 15-120 минут. При следующем соотношении компонентов в массовых частях:

эпоксидная смола	100
разбавитель	10÷150
Отвердитель	20÷150

Пример 1.

Синтез отвердителя

В реактор, снабженный обогревом-охлаждением и быстроходной мешалкой 1500 об/мин, загружают 1000 мас.ч. мета-фенилендиамина в расплавленном состоянии (Тпл. +63°С), затем к нему в течение 15 минут прибавляют предварительно приготовленную смесь диокиси циклического эфира на основе тетрагидробензальдегида (промышленная марка смола УП-632) компонент А с триглицидилциануратом (промышленная марка смола ЭЦ) - компонент Б, в соотношении А:Б=65:35, содержание эпоксидных групп в смеси 32% в количестве 330 мас.ч., обеспечивая таким образом 15-кратный мольный избыток мета-фенилендиамина по отношению к эпоксидному компоненту. К подогретой до +80°С смеси в реактор добавляют 3,325 мас.ч третичного амина-триэтаноламинотитаната (из расчета 0,25 мас.ч. на 100 мас.ч. реакционной смеси) и перемешивают в течение 110 минут.

Полученный таким образом отвердитель охлаждают до температуры окружающей среды и разливают в металлические емкости.

Получение полимерной композиции

В другой реактор загружают 100 массовых частей эпоксидной смолы марки УП-610, затем к ней добавляют 70 массовых частей активного разбавителя - эпоксидированного этриола марки ЭЭТ-1, 85 массовых частей отвердителя. Температуру в реакторе поднимают до 55°С и перемешивают в течение 20 минут. Готовую полимерную композицию используют сразу же после приготовления.

Примеры 2÷8 осуществляют аналогично примеру 1, согласно таблице 1 с изменением компонентов и параметров. Свойства заявляемой полимерной композиции по примерам 1÷8 приведены в таблице 2, из которой видны ее преимущества перед известными техническими решениями.

Условия получения отвердителя по примерам 2-8 приведены в таблице 1, а свойства отвержденных эпоксидных полимеров в таблице 2.

Свойства отвердителя и отвержденных им полимеров на основе эпоксидных смол с различными отвердителями приведены в таблице 3.

Полимерная композиция для изготовления крупногабаритных изделий из композитных материалов на основе эпоксидных смол и циклоалифатических диокисей, содержащая в качестве отвердителя продукт взаимодействия эпоксидного компонента с мольным избытком ди- или полиамина, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидного компонента применяют моно- и диокиси олефинов, включая циклоалифатические или алифатическо-циклоалифатические ди- и триэпоксиды или их смеси (А) в сочетании с соединениями, содержащие триазиновый цикл (Б) в соотношении А:Б от 95:5 до 40:60, а в процессе получения отвердителей в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин - алифатический, ароматический, алкиленароматический или циклоалифатический, а затем к нему прибавляют эпоксидный компонент, причём аминный компонент берут в 5-25-кратном мольном избытке по отношению к эпоксидному компоненту, после чего вводят третичный амин в количестве 0,1-5 мас.ч. на 100 мас.ч. реакционной массы аминного и эпоксидного компонентов и далее ее перемешивают при температуре от 20°С до 160°С в течение от 15 до 200 мин, который затем вводят в смесь эпоксидной смолы с разбавителем и перемешивают при Т=15-100°С в течение 15-100 мин при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

эпоксидная смола	100
разбавитель	10 - 150
отвердитель	20 - 150

Изобретение относится к области получения легковесных конструкционных материалов с повышенными прочностными показателями, термостойкостью и одновременно с пониженной горючестью, которые можно применять для глубоководных работ, в строительной технике, авиации, космонавтике и других областях новой техники.

Способ модификации каучуков с двойными связями // 2768165

Изобретение относится к области модификации каучуков, содержащих двойные связи в основной цепи. К указанному типу веществ относится абсолютное большинство эластомеров, применяемых для изготовления резинотехнических изделий.

Способ получения фрикционных полимерных материалов // 2768161

Настоящее изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов. Данный способ заключается в обработке на пластификационном оборудовании каучуков, содержащих в основной цепи двойные связи, с блок-сополимером, являющимся тройным продуктом взаимодействия диокиси дициклопентадиена (А), моноокиси винилциклогексена (Б) и новолачной фенолоформальдегидной смолы с примесью свободного фенола не более 2% (В), также содержащим двойные связи и получаемым путем совместной обработки на пластификационном оборудовании компонентов А:Б:В в соотношении от 10:30:20 до 50:50:40 при температуре от +70°С до +110°С в течение от 20 минут до 40 минут; введение вулканизирующих добавок - серы, тиурама, 2-меркаптобензтиазола, порошкового наполнителя и волокнистого наполнителя, пропитанного водорастворимым эпоксидным составом.

Арматура из высокопрочного композиционного материала из углеродного волокна с полимерными ребрами на поверхности и способ ее получения // 2764577

Изобретение относится к арматуре из высокопрочного композиционного материала из углеродного волокна с полимерными ребрами на поверхности и способу ее получения, которые относятся к области технологий строительных материалов. Арматура из композиционного материала из углеродного волокна содержит углеродные волокна и матрицу на основе эпоксидной смолы; поверхность указанной арматуры содержит непрерывное спиральное ребро из эпоксидной смолы, при этом толщина ребра из смолы находится в пределах от 0,2 до 0,4 мм, ширина ребра из смолы находится в пределах от 5 до 7 мм, а шаг спирали ребра из смолы находится в пределах от 2 до 4 мм.

Полимерная композиция для получения высокопрочных, термо- и огнестойких сферопластиков // 2764442

Настоящее изобретение относится к полимерной композиции для получения высокопрочных, термо- и огнестойких сферопластиков. Указанная композиция представляет собой полимерную композицию на основе эпоксидных смол с повышенной удельной функциональностью, азотсодержащих отвердителей и полых микросфер диаметром от 10 до 500 мкм.

Усиленная пленка на основе термопластичного полиолефинового эластомера // 2761017

Изобретение относится к пленке на основе термопластичного полиолефинового эластомера, а также к изделию, включающему данную пленку. Пленка по изобретению содержит термопластичную полиолефиновую эластомерную матрицу, представляющую собой непрерывную фазу, и добавку-нановключение, диспергированную в непрерывной фазе в виде дискретных доменов, имеющих средний размер поперечного сечения в диапазоне от 1 до 1000 нанометров перед растягиванием.

Многофункциональный состав на основе термопластичного отхода топливно-энергетического комплекса и способ его приготовления // 2760962

Изобретение относится к пропиточным составам, применяющимся в строительстве в качестве средств коррозионной защиты. Предложен многофункциональный состав на основе термопластичного отхода топливно-энергетического комплекса повышенной долговечности, содержащий техническую серу и органический растворитель в массовом соотношении 1:2, каолин в количестве от 8 до 10% от массы технической серы и химическую добавку отвердителя на основе аминов в количестве 0,01% от массы органического растворителя, при этом техническая сера имеет плотность не менее 1,3 г/см3 с массовой долей серы от 99,1 до 99,8% в своем химическом составе, массовая доля оксида железа в химическом составе каолина составляет от 1 до 1,8%, отвердитель представляет собой аминный водный раствор с массой активного вещества 90% и содержанием воды от 8 до 10%, а органический растворитель представляет собой этиленгликоль.

Системы эпоксидных смол для композитов // 2760687

Изобретение относится к отверждаемым композициям эпоксидных смол. Предложена система эпоксидной смолы для нанесения на подложку, состоящая из компонента на основе жидкой эпоксидной смолы, отвердителя, содержащего соединение, имеющее имидазольную группу, и неароматического полиольного соединения, где компонент на основе жидкой эпоксидной смолы, в свою очередь, содержит помимо жидкой эпоксидной смолы акрилатный мономер, включающий акриловый сложный эфир монола или полиола, метакриловый сложный эфир моноола или полиола, полиакриловый или полиметакриловый сложный эфир полиола или их комбинацию.

Способы, системы и устройство для отверждения композиционного блока эпоксисодержащего препрега // 2759590

Группа изобретений относится к области композиционных конструкций, в частности к области отверждения композиционных блоков, содержащих эпоксисодержащие предварительно пропитанные компоненты. Описан способ отверждения блока эпоксисодержащего препрега для композиционного материала, включающий размещение блока эпоксисодержащего препрега в замкнутом пространстве, при этом указанное замкнутое пространство содержит впускное отверстие, указанный блок препрега содержит слои препрега, подачу потока аммиаксодержащего соединения в замкнутое пространство через впускное отверстие, при этом указанный поток подают в замкнутое пространство до обеспечения предварительно заданной концентрации, поддержание потока аммиаксодержащего соединения в замкнутое пространство при предварительно заданной концентрации в течение предварительно заданного времени и отверждение блока эпоксисодержащего препрега.

Способ получения антифрикционного полимерного композита // 2757862

Настоящее изобретение относится к способу получения антифрикционного полимерного композита, состоящего из антифрикционного покрытия на основе эпоксидной смолы ЭД-20 или смеси ЭД-20 с полиэфируретанэпоксидным жидким каучуком ППГ-3А, основного минералэпоксидного материала типа «Синтегран» и наносимой на него клеевой прослойки в виде полиуретанового полимера на основе простых или сложных полиэфиров 2,4-толуилендиизоцианата и 4,4-метилен-бис-ортохлорхлоранилина, на которую при достижении ею состояния «на отлип» наносится указанное антифрикционное покрытие.

Способ получения композитного материала, армированного волокнами // 2653695

Настоящее изобретение относится к способу получения композитного материала, армированного волокнами. Описан способ получения композитного материала, армированного волокнами, включающий стадию приведения в контакт (i) радикально-отверждаемой смолы, при этом смола представляет собой ненасыщенную полиэфирную смолу, винилэфирную смолу или (мет)акрилатную смолу, (ii) волокон с суммарным содержанием воды 0,5-20% по весу относительно суммарного веса волокон, (iii) по меньшей мере одного соединения, содержащего переходный металл, выбранного из соединений марганца, железа и меди, и (iv) пероксида.