Порошкообразная композиция

 

< ) 427949"

Совхоз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. овидетельства— (22) Заявлено 27.03.72 (21) 1763950/23-5 с присоединен.ием заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 17.04.75 (51) М. Кл. С 08g 37/18

С 08g 45/06

С 08g 51/74

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и вткрытий (53) УДК 678.643.32 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Ф. Николаев, М. С, Тризно, Л. А. Петрова и H. А. Чижик (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им, Ленсовета (54) ПОРОШКООБРАЗНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области получения порошкообразных композиций на основе эпоксидных диановых и новолачных фенолформальдегидных смол, которые могут быть использованы в виде формовочных масс для прессования и пресс-литья и порошков для напыления.

Известно .получение формовочных масс на основе смеси эпоксидной днановой и новолачной фенолформальдегидной смол, взятых в любом соотношении, в которую вводят металлокомплексную соль Z, - диэтилептрибензоат.

Смеси, содержащие такие ускорители, хранятся без изменений при 20 :С в течение трех месяцев, желатинирование происходит за

6 — 7 мггн при температуре 180 С, полное отверждение заканчиваеп ся за 10 — 16 мин. Из известной композиции невозможно формовать изделия прессованием и формовать круггногабаритные изделия, обладающие хорошими физико-механическими свойствами, так как при высоких скоростях процесса отверждения возникают внутренние напряжения.

Цель изобретения — получение порошкообразных композиций на основе эпоксидной диановой и новолачной фенолформальдегидной смол, обладающих длительной жизнеспособностью, бьг строй формуемостью в изделие и хорошими физико-механическими свойствами.

Согласно изобретению в порошкообразную композицию в кач стве ускорителя отверждения вводят хелатный комплекс металла .переменной валентности — триацетилацетонат мар;анца (ТАМ). Для реакции используют э поксидные диано вые,смолы в количестве

80 — 20 вес. ч. (лучше 60 вес. ч.), новолачные фенолформальдегидные смолы в количестве

20 — 80 вес. ч. (лучше 40 Вос. ч.), триацетилацетогнат марганца в количестве 0,6 — 5% от суммарного веса смол.

Порошкообразную композицию на основе эпоксидной и новолачной смол получают двумя методами в реакторе, снабженном мешалкой и рубашкой для нагревания и охлаж,дения.

Согласно первому методу (1) в реактор загружают эпоксидную смолу, натревают до

120, затем в нее вводят измельченную новолачную смолу. С момента достижения редакционной смесью температуры 120 перемешивание продолжают 0,5 — 5 час. За 10 лгин до окончания сополимеризации добавляют триацетилацетонат марганца.

Готовый .продукт сливают на противень, охлаждают, дробят на к уски, измельчают в шаровой мельнице и просеивают.

427969

Таблица 1

Свойства композиций, содержащих триацетилацетонат марганца (TAM) Время предварительной сополимеризации, час

Количество

ТАМ % от веса

6Э18Н-60

Время желатинизации при 180 С, лшн

Температура плавления в капилляре, ОС

Метод получения блоксополимера

Содержание эпоксидных групп, %

1<ом позиция

50 — 55

62 — 66

52 — 57

62 — 67

0,5 — 5

0,6

18 — 7

9,21 — 7,63

1,5

0,5 — 5

6,5 — 3

8,25 — 5,98

61 — 65

66 — 69

0,5 — 5

5,3 в 1,7

6,53 — 6,10

62 — 66

7! — 77

0,5 — 5

6,51 — 5,90

1,0 — 0,3

0,5 в 1,5

0,G

10 — 6

8,0 — 6,17

54 — 72

Второй метод (11) получения порошкообразной композиции отличается тем, что введение триацетилацетоната осуществляют сра зу же после достижения реакционной смесью температуры 120 . Перемешивание продолжают 0,5 — 1,5 час.

Полученные обоими методами композиции хрупки, плавки, прозрачны, коричневого цвета, растворимы в ацетоне, спирте и других

Нагревание при температуре 160 †1 С вызывает их отверждение. На основе предлагаемых порошкообразных композиций получены пресс-изделия. В состав порошкообразных композиций можно вводить различные яаполнители, смазывающие вещества и другие добавки.

Режим прессования зависит от времени желатинизации исходной композиции. Прессование проводят др(умя способами (А и Б).

Способ А. (Врвмя желатинизации порошковой композиции п ри температуре 180 более 1 мин) .

Порошкообразную композицию загружают в нагретую до температуры 180 пресс-форму. Время выдержки материала при контактном давлении соответствует времени желатинпзации композиции.

Прессование ведут при давлении 17—

20 кг/см2 и температуре 180 . Время выдержки под давлением 1 мин на 1 л(л(толщины изделия.

Способ Б. (Время желатинизации порошковой композиции при температуре 180 менее 1 мин)

Порошкообразну(о композицию загружают в нагретую до температуры 180 прессформ(у; время выдержки материала при контактном давлении соответствует времени желатинизации композиции. Прессование ведут при давлении 17 — 20 кг/см и температуре

180 . Время выдержки под давлением

1 л(ин, независимо от толщины изделия. Хорастворителях и отличаются друг от друга временем предварительной сополимеризации.

Все полученные композиции независимо от .времени предварительной сополимеризации и количества введенного триацетилацетоната марганца обладают длительным сроком хранения при комнатной температуре (более

1 года) без изменения исходных свойств.

В табл. 1 приведены свойства композиций. рошая формоустойчивость материала обусловлена содержанием 80% нерастворимой части в изделии уже после извлечения его из пресс-формы.

Окончательное отверждение отпрессован ных изделий проводят вне формы в течение б — 12 час при температуре 180 С.

Пример 1. В раствор загружают

60 вес, ч. эпоксидной смолы марки ЭД-б, нагревают до 120, в водят 40 вес, ч. измельченной новолачной смолы марки № 18 и с момента нагревания реакционной массы до

120 выдерживают при перемешивании

20 мин.

Затем вводят 0,6% триацетилацетоната

25 марганца от суммарного веса смол и перемешивание продолжают еще 10 мин до полного растворения триацетилацетоната марганца в смоле.

Приготовленную таким образом композицию (6318Н-60-05 + 0,6 (д ТАМ) сливают из раствора на противень, охлаждают, измельчают. Время weлатинизации порошка с(а плитке при 180 С 18 мин. .Порошок насыпают в нагретую до 180 пресс-форму, выдерживают при контактном давлении 18 мин и прессуют при давлении

17 — 20 кг/см в течение 1 иин на 1 мм толщины изделия. После извлечения изделия . из формы окончательное отверждепие проводят

40 при !80 в течение 15 час.

Свойства отпрессованной и отвержденной композиции приведены в табл. 2.

427969

Таблица 2

Физико-механические свойства ненаполненных пресс-материалов

Предел про и!Ости нрн статическом из< ибе.

I„-z/c иг

Время отверн<дения при

180 С, час

ТеплостойТвердость по Бринел1о, кгс/льяг

Ударная вязкость, кгсм/сл<г

Состав композиции кость по

Вика, ОС

Пример

6Э 18 1-1-60-0,5+

+06% ТАМ

1590

12 — 13

21 — 22

116

6Э! 811-60-0,5+

+06% ТЛМ

1670

13 — 14

21 — 22

122

6Э18Н-60-0,5+

+06% ТЛМ

1560

9 — 11

21 — 22

106

6Э18Н вЂ” 60 — 0,5 +

-+06% ТЛМ

12 — 15

1400 †!470

113 — 115

22,0

6Э18Н-60-2+

+5% ТЛМ

1230 †12

7 — 8

109 — 116

22,0

Пример 2. В реактор загружают 60 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-6, нагревают до

120, вводят 40 вес. ч. измельченной новолачной смолы марки № 18 и с момента достижения реакционной массой 120 выдерживают при !указанной температуре при перемешивании 4 час 50 мин, затем вводят 06% триацетилацетоната марганца от суммарного веса смол и перемешивание продолжают еще

10 мин до полного растворения триацетилацетоната марганца в смоле.

Приготовленную таким образом композицию (6318Н-60-5+0,6ТАМ) сливают из реактора на противень, охлаждают, измельчают. Время желат1инизации порошка на плитке при 180 С 7 л<ин. Порошок насыпают в нагретую до 180 пресс-форму, выдерживают при контактном давлении 7 мин и прессуют при давлении 17 — 20 кг/см в течение 1 чин на 1 мм толщины изделия. После извлечения изделия из формы окончательное отверждение проводят при 180 в течение 15 час.

Свойства отпрессовапной и отвержденной композиции, приведены в табл. 2.

Пример 3. В реактор загружают

60 вес. ч. эпоксидной смолы марки ЭД-6, на гревают до 120, вводят 40 вес. ч. измельченной новолачной смолы марки № 18 и с момента достижения реакционной массы 120 выдерживают при указанной температуре при перемешивании 20 мин, затем вводят 3% TAN от суммарного веса смол и перемешивание продолжают еще 10 л<ин до полного растворения триацетилацетоната марганца в смоле.

Приготовленную таким образом композицию (6Э18Н-60-0,5+3% ТАМ) сливают из реактора»а противень, охлаждают, измель чают. Время желатицизации порошка при

180 С 3 мин 40 сек.

Порошок насыпают в нагретую до 180 пресс-форму, выдерживают при контактном давлении 3 мин 40 сек и прессуют при давлении 17 — 20 кг/см в течение 1 мин на 1 мм толщины изделия. После извлечения изделия из формы окончательное отверждение проводят при 180 в течение 15 час.

Свойства отпрессованной и отвержденной композиции приведены в табл. 2.

Пример 4. В реактор загружают

60 вес. ч, эпоксидной смолы марки ЭД-6, нагрева!от до 120, вводят 40 вес. ч. измельченной новолачной смолы марки № 18, после достижения реакционной смесью температуры 120 С вводят 0,6% триацетилацетоната от суммарного веса смол, перемешивание продолжают 1,5 час.

Приготовленную таким образом композицию (6318Н-60-1,5+О,бо1о ТАМ) сливают пз реактора на проти вень, охлаждают и измель.1ают. Время желатинизации при 180 С

6 мин.

Порошок насыпают в,на гретую до 180 пресс-форму, выдерживают при контактном давлении 6 мин и прессуют при давлешги

17 — 20 кг/c.ll в течение 1 лгин на 1 л<м То;1шины изделия. После извлечения изделия из формы окончательное отверждение проводят при 180 в течение 10 час.

Свойства отпрессованпой и отвержденной композиции представлены в табл. 2.

Пример 5. В реактор загружают

60 вес. ч. э1поксидной cìîëû марки ЭД-6, нагревают до 120 вводят 40 вес. ч. новолачной смолы марки ¹18,,и с момента рдостижения реакционой массой 120 выдерживают при указанной температуре при перемешиванип

1 час 50 мин, затем вводят 5о/о тр иацетилацетоната марганца от суммарного веса смол

40 и перемешивание продолжают еще в течение

10 мин до полного растворения триацетилацетоната марганца.

Приготовленную таким образом компози427969

Предмет изобретения

Составитель Т. Никольская

Техред Т. Курилко Корректор И. Симкина

Редактор Е. Хорина

Заказ 74/249 Изд. Мв 1576 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» цию (6Э18Н-60-2+5 ТАМ) сливают из реактора на противень, охлаждают и измельчают. Время его желатинизации при 180 С

50 сек.

Порошок насыпают в нагретую до 180 пресс-форму, выдерживают при контактном давлении 50 сек и прессуют при давлении

17 — 20 кг/см в течение 1 мин, независимо от тол щи н ы из дел и я.

После извлечения изделия из формы окончательное отверждение проводят при 180 в течение 6 час, Свойства отпрессованной композиции при ведены в табл. 2.

Порошкообразная ком позиция, содер>кащая зпо ксидную,диановую омолу (80 — 20 вес. ч.), новолачную фенолформальдеги дную омолу (20 — 80 вес. ч.) и ускоритель отверждения, отличающаяся тем, что, с целью придания композиции длительной жизнеспособности при комнатной температуре, быстрой формуемости в изделие, повышения физико-механических свойств изделий,;в качестве ускорителя отверждения в композицию введен триацетилацетонат марганца в количестве

0,6 — 5% от общего веса смол.