Эпоксидная композиция

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 523 913 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.02.74 (21) 1997186/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания18.01.77

2 (51) М. Кл.

С 08 L 63/00

С 08 К 5/10

Государственный комитет

Саавта Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 678.648 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Суворов, М. A Кочнева и И. В. Емельянова

Институт химии Уральского научного центра АН СССР (71) Заявитель (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

raeRн

ll = i - 9; тп 1 - 5 >

Изобретение касается получения модифицированных эпоксидных полимеров, которые могут быть использованы в качестве покрытий, компаундов, связующих для стеклопластиков и т.д.

Известны эпоксидные композиции, включающие в качестве отвердителя или модификатора титанорганические соединения. Вчаст10 ности, известна эпоксидная композиция, содержащая в качестве отвердителя алкоголяты титана, используемая для покрытий.

Цель изобретения — получение эпоксид- д ной композиции, обладающей комплексом повышенных физико-механических свойств (повышенной удельной ударной вязкостью, прочностью при изгибе, теплостойкостью в сочетании с другими высокими показателями фи- рО зико-механических свойств) . Эта цель достигается тем, что в качестве отвердителяэпоксидных смол применяют полифункциональные титанорганические сложные полиэфиры дикарбоновых кислот и гликолей, содержащие ал- 25

2 коксильные или гидроксильные группы, общих формул

OR

OE RO-Тт OQROOOR СОО+ ВО-Т OE Х или

lO

OE OR f0$восоя-соотг;+ 4 алкил, например этил, изопропил, бутил; остаток алифатическоГо гликоля, например этилен, 1,2-пропилен-, диэтиленгликоля; остаток дикарбоновой кислоты, например фталевой, адипиновой, фумаровой; при следующем соотношении компонентов композиции (в вес.%):

Эпоксидная смола 40-92

Титанорганический сложный пблиэфир Остальное

523913

З - —

2 2

; m =1,73

1025 при изгибе при растяжении

860

Наилучшие результаты получают при смешивании эпоксидной смолы с титанорганическим сложным полиэфиром в указанных о соотношениях при температуре 20-1 50 С и отверждении в ступенчатом режиме в интервале температур 150-200 С. Эпоксидную композицию, содержащую полиэфир формулы I, перед отверждением вакуумируют для удаления образующихся при смешении летучих продуктов.

Пример 1. 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-16, содержащей 17,9% эпоксидных групп, смешивают при 120 С с о

20 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы П, в которой

R" — СН вЂ” t H —; К вЂ”; m=1„45. л / \

2 2

Отверждение осуществляют при нагревании 20 в следующем режиме: 150 С 5 час и при

160, 170, 180, 190 и 200 С по 3 часа.

Отвержденный продукт имеет следующие показатели:

Предел текучести при сжатии, 25 кгс/см2

Микротвердость, кгс/см 17,6 о

Теплостойкость по Вика, С 250

Весовые потери при 200 С за 10 час, % 0,5 30

Тангенс угла диэлектрических потерь при 20 С (f = 50 гц ) 0 006

Диэлектрическая прочицаемость при20С(5 =50гц) 3,9

Удельное объемное сопротивлео 15 ние при 20 С, ом.см 8.10

Электрическая прочность, кв/мм 18-26

Пример 2. 76,2 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-16, содержащей 15,3% о эпоксидных групп, смешивают при 105 С с 23,8 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы П, в которой

% з -сн-сн2-, R — / 3 m=2,и ! сн

Отверждение осуществляют при нагревании о в следующем режиме: 150, 160, 170 С по о о

1 часу, 180, 190 С по 3 часа и 200 С6 час.

Отвержденный продукт имеет следующие показатели:

Предел текучести при сжатии, кгс/см 1140

Разрушающее напряжение, кгс/см

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см

2 39

Теплостоикость по Вика, С 300

Пример 3. 91,3 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 20,4% эпоксидных групп, смешивают при 100150 С и 8,7 вес.ч. титанорганического поо лиэфира формулы II, в которой

К вЂ” =CH2 — СН2 —, К -+-СН2-)-, т=1,45

Отверждение осуществляют при нагревании

I по режиму, описанному в примере 2.

Полученный полимер имеет следующие показатели:

Предел текучести при сжатии, кгс/см 1105

Разрушающее напряжение, кгс/см при изгибе 1 500 при растяжении 830

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см 44 о

Теплостойкость по Вика, С 202

Пример 4. 50 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 21,4% эпоксидных групп, смешивают при 120 С с

-50 вес.ч, титанорганического полиэфира формулы П, в которой

Отверждение осуществляют по режиму, описанному в примере 2.

Полученный полимер имеет следующие показатели:

Предел текучести при сжатии, кгс/см 1130

Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, кгс/см2

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см 770

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см2 55

Теплостойкость по Вика, С о

Тангенс угла диэлектрических потерь при 20 С (f = 10 гц ) 0,0025

Диэлектрическая проницаемость при 20 С (f =10 гц3 3,8

Пример 5. 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки СУ= 182 (фирма " С i ЪО. ") содержащей 25,7% эпоксидных групп, смео шивают при 120-150 С с 20 вес,ч. титанорганического полиэфира формулы П,. в которой

 — -СН2-СН2- ) R - СН2ф, т — 5,26

523913

Отверждение осуществляют при нагревании по ступенчатому режиму с выдержкой по

1 часу при температурах 150, 160, 170, 180, 190, 200 С.

Полученный полимер имеет следующие по- 5 казатели:

Предел текучести при сжатии, кгс/см 1035

Разрушающее напряжение, кгс/см2

10 при изгибе 1385 при растяжении 7 56 о

Теплостойкость по Вика, С 255

Пример 6. 80 вес.ч. эпоксидной

cMolIbI марки ЭД-16, содержащей 17,9% о эпоксидных групп, смешивают при 60 С с

20 вес.ч. титанорганического полиэфира формулы I в которой

15 4Н.9 ) К"- / ; m=1,65; n=f, 6140

6880 при растяжении при изгибе

Удельная ударная вязкость кгс. см/см 141

Удельное объемное электрическое о сопротивление при 20 С, ом,см 1,9.10

Тангенс угла диэлектрических о потерь при 20 С (fj, =50 гц) 0,010

Диэлектрическая проницаемость при 20 С (3 =50 гц) 4,4 и вакуумируют до постоянного веса при остаточном давлении 2-3 мм рт.ст. Отверждение осуществляют при нагревании по режиму: 100-150 С 1 час и 150, 160, 170, 180, 190, 200 С по 3 часа. Получают ЗО твердый полимер, имеющий следующие физико-механические показатели:

Предел текучести при сжатии, кгс/см2 1480

Удельное объемное электрическое

35 о 15 сопротивление при 20 С, ом.см 3,5.10

Тангенс угла диэлектюических потерь при 20 С (f =50 гц) 0,007

Диэлектрическая проницаемость (4 =50 гц) 36 40

Электрическая прочность, кв/мм 31

Стеклотекстолит, изготовленный на основе предлагаемой композиции и стеклоткани

ТС-8/3, имеет следующие физико-механи45 ческие показатели:

Разрушающее напряжение, кгс/см

Электрическая прочность, кв/мм 16,7

Пример 7. Из 80 вес.ч. эпоксидной смолы марки ЭД-20, содержащей 20,8% эпоксидных групп, и 20 вес.ч. титанорганического полиэфира по примеру 6 получают твердый полимер, имеющий предел текучести

2 при сжатии 1500 кгс/см и адгезию к стекловолокну 242+40 кгс/см . Стеклотекстолит, изготовленный на основе предлагаемой композиции и стеклоткани ТС-8/3, имеет следующие физико-механические показатели:

Разрушающее напряжение, кгс/см

6230 получать как ненаполненные, так и наполненные полимерные материалы и стеклопластики.

Формула изобретения

Эпоксидная композиция, включающая эпоксидную смолу и отвердитель, о т л ипри растяжении при изгибе

Удельная ударная вязкость, кгс.см/см

2 162

Удельное объемное электрическое сопротивление при

20 С, ом.см 3,2.10

Тангенс угла диэйектрических потерь при 20 С (f =50 гц) 0,011

Диэлектрическая проницаемость при 20 С (1 = 50 гц) 5,3

Электсичоск,.я прочность, кв/мм 26

Процесс отверждения эпоксидных смол полифункциональными титанорганическими сложными полиэфирами и получение полимеров с хорошими физико-механическими свойствами осуществляют без введения в композицию каких-либо других отвердителей, модификаторов и пластификаторов. Указанные отвердители легко совмещаются с эпоксидными смолами различных типов в широком диапазоне соотнощений и, в отличие отбольшинства известных отвердителей, нетоксичны. Получаемые эпоксидные композиции имеют высокую жизнеспособность.

Большое разнообразие в строении применяемых титанорганических полиэфиров, возможность изменения содержания отвердителя в композиции позволяет в широких пределах изменять физико-механические свойства отверждаемых полимеров. Получаемые полимеры обладают повышенными физико-механическими показателями: высокой механической прочностью, теплостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами и адгезией к стекловолокну.

На основе эпоксидных композиций можно

523913

«оо = 4 — ф m = g- p

OR 1 или о,- в оаов"ооо+ в он), в, Составитель М. Кочнева

Редактор Л. Ушакова Техред Н. Андрейчук Корректор Н. Золотовская

Заказ 4911/383 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения удельной ударной вязкости, прочности при изо-ибе и теплостойкости, в качестве отвердителя она содержит полифункциональный титанорганический сложный полиэфир общих формул

OE OR

1 EO-Ti ОQR ODOR СОО+ R О-Ti ! ill

OR OR где Я - алкил, например атил, изопропил, бутил, 8

Я вЂ” остаток алифатического гликоля, например этилен-, 1,2-пропилен-, диэтиленгликоля;

3" - остаток дикарбоновой кислоты, например фталевой, адипиновой, фумаровой; при следующем соотношении компонентов композиции (в вес.%):

Эпоксидная смола 40-92

Титанорганический сложный полиэфир Остальное