Пресскомпозиция

 

ОЛИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

Сок>э Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280977 (21) 2532623/23 05 (51)м Кл

С 08 1 67/06 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный коинтет

СССР по делан изобретений и открытий

Опубликовано 050580. Бюллетень М17

Дата опубликования описания050580 (53) УДИ (78, 674 (088,8) Л.A. Наумец, 3.В. Михайлова, В.А, Снежко, Л.В. Быкова, В.Н. Наумец, В.А, Телешов, О.С. Цветкова, Т.Г.Соколовская, П.И.Челпан и А.Г.Трохимец (72) Авторы изобретения (71) 3aявитель (54 ) ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к составам стекловолокнистых пресс-композиций на основе полиэфирных смол, используемых для изготовления крупногабаритных иэделий, например деталей 5 для автомобильной промышленности в химаппаратуры.

Известна полиэфирная пресс-композиция, в составе которой для устранения липкости на поверхности в качестве загустителей используют окислы или гидроокиси щелочноэемельных металлов (1).

Однако процесс загущения таких материалов протекает длительно 3-7 сут, 15 что требует для их созревания дополнительных производственных площадей и соответственно капитальных затрат. Увеличение количества эагущающей добавки с целью повышения скорости 20 загущения приводит к снижению водостойкости и физико-механических показателей пресс-композиции.

Известна пресс-композиция для повы шения скорости загущения, в состав 25 которой вводят дополнительно соединения, содержащие карбоксильные группы, например ангидриды циклических, ароматических и алифатических кислот (2) . . 30

Однако введение в состав пресскомпозиций соединений с кислотными группами требует дополнительной аппаратуры. Кроме того, эти соединения химически не связаны с макромолекулами полималеината и поэтому во времени во многих случаях они выпадают в осадок или происходит расслоение композиции, что отрицательно сказывается на жизнеспособности пресскомпозиции, ее водостойкости, Физико-механических показателях и особенно химстойкости. В связи с этим применение композиций с большими количествами загустителя, с соединениями, содержащими кислотные группы затруднительно.

Наиболее близкой к предлагаемой пресс-композиции является композиция„ включающая ненасыщенную полиэфирную смолу, инициатор перекисного типа, минеральные и армирующие наполнители и смазку. В качестве ненасыщенной полиэфирной смолы она содержит полиэфирмалеинат (3).

Недостатками композиции являются низкая скорость загущения, что приводит к длительным срокам созревания и неоднородному течению материала при переработке и низким прочностным

7З2ЗЗ1

0,2-2,0

20,0-50,0

1,0-5.tо

0,1-1,0 показателям материала в изделиях.

Кроме того, введение окиси магния не способствует полному устранению указанного недостатка.

Цель изобретения — сокращение времени созревания и улучшение текучес-. ти композиции.

Эта цель достигается тем, что композиция, включающая ненасыщенную полиэфирную смолу, инициатор перекисного типа минеральный и армируюший наполнители и смазку, в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы содержит 40-60Ъ-ный раствор в ненасыщенном мономере полималеината, модифицированного канифолью в количестве

0,01-0,9 молей на 1 моль ненасыщенной кислоты, и дополнительно содержит окись магния при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

40-60%-ный раствор в ненасыщенном мономере полималеината, модифицированного канифолью 15,0-45,0

Инициатор перекисного типа

Минеральный наполнитель

Смазка

Окись магния

Ьрми руюши и, наполнитель Остальное 30

Полималеинаты, растворы которых в ненасыщенных мономерах применяют в качестве связующих для пресс-композиций, получают в расплаве при .185-190ОC. В качестве спиртовых реагентов применяют 1,2-пропиленгликоль, этиленгликоль или их смеси, кислотных-малеиновый ангидрид {кислоту) или фумаровую кислоту, причем спиртовые реагенты вводятся по отношению к кислоте в эквимолярном, еоотношении

1,1-1.. Модифицирующую добавку, канифоль, вводят в процессе поликонденсацин по достижении (кислотное число) к. ч. 60-90 мг KOH/ã (предпочтительно 60-70 мг КОН/г) в количестве 0,010,9 молей (предпочтительно 0,2

0,6 молей) на 1 моль ненасыщенной кислоты. Присоединение канифоли по двойным связям полиэфира осушествляется по реакции Дильса-йльдера, при g0

195-205 С.

По окончании реакции кислотное ..исло полиэфира составляет 40-140 мг

КОН/r.

В качестве ненасыШенного мономера используют стирол, диметакрилат триэтиленгликоля (ТГМ-3), диаллилфталат и другие.

Пример 1. B четырехгорлую кблбу, снабженную мешалкой, барботером для подачи инертного газа, тер- 60 мометром и ловушкой Дина и Старка для сброса конденсационной.воды, загружают 83,8 вес. ч. " (1,1 моль) пропиленгликоля, 98 вес. ч. (1 моль) малеинового ангидрида. Исходную 65 смесь нагревают до 185-190 С и выдерживают при этой температуре до к. ч °

65-70 мг КОН/г и затем вводят в реакционную массу 30,2 вес. ч. (0,1 моля) канифоли. Реакцию присоединения канифоли проводят при 1950

205 С до получения к,ч. 75-78 мг КОН/г.

Полученный полиэфир совмещают со стиролом в соотношении 55 вес.ч. полиэфира и 45 вес.ч. стирола. Далее осуществляют при тщательном перемешивании приготовление однородной композиции при нбрмальных условиях, состоящей вес.%: смола 43, третбутилбензоат 1, стеарата кальция 1,8, каолин 25,7, окись магния 0,86. Полученной пастой композиции пропитывают стекломат типа МБС-10-620-3/С-230 в количестве 27,64 вес.Ъ. Прессование изделий осушествляют при 140о

145 С, выдержке 1 мин/мм.

Пример 2. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 1, при этом в реакционную массу вводят канифоль 90,6 вес.ч. (0,3 моля) Реакцию проводят до к. ч.

100-105 мг КОН/г. Окись магния вводят в количестве 0,43 вес.Ъ. Стекломат берут в количестве 28,07 вес.Ъ.

Пример 3. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 1, при этом канифоль вводят в количестве 120,8 вес.ч. (0,4 моля). Реакцию проводят до к.ч, 100-105 мг КОН/г. Окись магния вводят в количестве 0,34 вес.Ъ в композицию. Стекломат берут в количестве 28,16 вес.Ъ.

Пример 4. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 1, при этом канифоль вводят в количестве 3,02 вес.ч.(0,01моля). Окись магния вводят в композицию в количестве 1 вес.%. Стекломат берут в количестве 27,5 вес.Ъ.

Il р и м е р 5. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 1, при этом канифоль вводят в количестве 271,8 вес.ч. (0,9 моля).

Реакцию проводят до к. ч. 125

139 мг КОН/r. Окись магния вводят в количестве 0,1 вес.В. Стекломат берут в количестве 28,4 вес.%, Пример 6. В колбу загружают

68,2 вес.ч. этиленгликоля, 82,68 вес.ч. пропиленгликоля, 196 вес.ч. малеиноного ангидрида и конденсируют в условиях, аналогичных примеру 1. Ilo окончании первой стадии в реакционную массу вводят 181,2 вес.ч. (0,3 моля) канифоли. Реакцию проводят до к. ч.

95-100 мг КОН/г. В композицию вводят

0,43 вес.Ъ окиси магния и пропитывают стекломат в количестве 28,07вес.%.

Пример 7. В колбу загружают

136,4 вес.ч. этиленгликоля, 196 вес.ч. малеинового ангидрида. Конденсацию проводят аналогично примеру 1. Канифоль вводят в количестве 181,2 вес.ч.

732331

Изменение вязкости паст а мод иф иц иров ан ных к а

0,86 3000

О 45 ь 35000

9,34 40000

15000000

25000

99000 .

1500000

1,0

0,1

0,43 25000

30500 85000 710000

0,43

1000000 950000

45000

0,3

800500 12000000

80000

0,3

500000

200000

2700

Известный

0,3

700000

1300000

2,0 70000

Таблица 2

Физико-механические свойства пресс-композиции на основе полиэфирных смол, химически модифицированных канифолью

Примеры

Показатели

10 звестный

Прочность при изгибе, кгс/см 2000 2100 2150 2000 2000 2000 2000 2400 1900 2150

Ударная вязкость кгс см/<-м

90 95 115 90 90 90 90 110 90 110 (0,3 моля). Реакцию проводят до к.ч.

85-90 мг KOH/г. В композицию добавляют 0,43 вес.% окиси магния. Далее процесс ведут аналогично примеру 1.

Стекломат берут в количестве 28,07вес.%

Пример 8. В колбу загружают

83,8 вес.ч. пропиленгликоля, 98 вес.ч. малеинового ангидрида и нагревают до

185-190 С. 1(анифоль вводят в количесто ве 181,2 вес.ч (0,3 моля) и продолжают реакцию при 195-205 С до к.ч.

115-120 мг KOH/r. Полученный полиэфир совмещают со стиролом в соотношении

55 вес.ч. полнэфира и 45 вес.ч. стирола. Далее осуществляют при тщательном перемешивании приготовление однородной композиции при нормальных 15 условиях, состоящей из вес.%: смола

30, 50%-ный стирольный раствор полистирола 10,.перекись тетрабутилбензоат

0,4, окись магния 0,3, стеарат каль90000 70000

93000 800000

100000 900000

120000 950000

75000 67000

91000 67000 ция 1„8> каолин 29,75. Затем этой композицией пропитывают 27,25 вес.% стекломата МБС-10-620-3/С-230.

Пример 9. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 1, при этом для пропитки композиции формируют коврик из рубленного ровинга марки типа РБР"12-120(2) 20-5 с длиной отрезков

50 мм. Армирующий материал берут ч количестве 27,64 вес.%.

Пример 10. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру l,,при этом в композицию вводят окись магния в количестве

1 вес.% и пропитывают стекломат в количестве:27,5 вес.%.

В табл. 1, 2 и 3 приведены свойства полиэфирных пресс-,композицйй по примерам 1-10.

Таблицаl олиэфирных смол, нифолью

7З2ЗЗ1

Поололженйе табл

Показатели

Примеры

Извест-. ный

1 2

Коэффициент неоднородности течения

3,3 4

3 3,5 3,7 2,9

3 2,3 2 10

Линейная усадка, Ъ

0,3 0,35 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,05 0,3 0,3 0,35

Т а б л и ц а 3

Химическая устойчивость пресс-композиций, химически модифицированных канифолью, в течение 600 ч

Изменение веса,Ъ

-О 4" -2 9 -2,- 6

+0 i 3

Сохранение прочности при изгибе,%

91,5- 60,0 90

90 Ф

Испытания проведены по пресс-композиции примера 2

Свойства пресс-композиции:

Прочность при изгибе, кгс/см

Ударная вязкость, кгс см/см 2

Линейная усадка, 4

Коэффициент неоднородности течения

1000

0,85

l 5

Пример 11. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 2, при этом полученный поли- эфир совмещают со стиролом в соотношении 60 вес. ч, полиэфира и

40 вес. ч стирола. Окись магния вводят в количестве 0,6 вес.В, композицией пропитывают стекломат в количестве 27,9 вес.-s. Изменение вязкости композиции: через 0,5 ч — 4000 сП. через 16 ч — 400000 сП через 24 ч — 100000 сП

Свойства пресс-композиции:

Прочность при изгибе, кгс/см 2000

Ударная вязкость, кгс ° см/см 2 92

Коэффициент неодродности течения 2,5

Линейная усадка,В О,З

45 Пример 12. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично .примеру 2, при этом композиция состоит вес.Ъ: смола 15, третбутилпер бонзоат 0,2, стеарат кальция 1, као@ g лин 50 окиси магния 0,15.В полученную пасту добавляют рубленный стеклоровинг с длиной волокон 10 мм в количестве 33,5 вес.%. Изменение вязкости композиции: через 0,5 ч 90000 сП через 4 ч 700000 сП через 16 ч 2000000 сП

732331

Формула и зобре тени я

Составитель Н. Просторова

Редактор Н. Шильникова Техред М.Петко Корректор М. Пожо

Заказ 1538/6 Тираж 54 9

ЦНИИПИ ? осударственнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгорс ц, ул. Проектная, 4

Пример 13. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 2, при этом полученный полиэфир совмещают с диметакрилатом триэтиленгликоля в соотношении

40 .вес.ч. полиэфира и 60 вес.ч. диметакрилата триэтиленгликоля. Композиция содержит, вес.Ъ: смол 30, третбутилпербензоат 2, стеарат кальция 5,0 окись магния 0,6, каолин

32,4. Полученной пастой компоэи10 ции пропитывают стекломат типа ИБС-10-620-3/C-230 в количестве 30,0 вес.Ъ.

Изменение вязкости композиции: через 0,5 ч 20000 сП через 4 ч 70000 сП через 16 ч 80000 сП t5 через 24 ч 1000000 сП

Свойства пресс-композиции:

Прочность при изгибе, кгс/см 2000

Ударная вязкость, кгс см/см 85

Коэффициент неоднородности течения 2,5

Линейная усадка,Ъ 0,3 25

Пример 14. Получение пресскомпозиции осуществляют аналогично примеру 2, при этом полученный полиэфир совмещают с диаллилфталатом в соотношении 50 вес.ч. полиэфира и З0

50 вес. ч. диаллилфталата. Композиция содер кит, вес. Ъ: смола 30, третбутилпербензоат 0,2, стеарата кальция

1, окись магния 1 и каолин 20. Полу= ченной пастой композиции пропитывают стекломат типа МБС-10-620-3/C-230 в количестве 47,8 вес.Ъ. Изменение вязкости: через 0,5 ч 100000 сП через 4 ч 180000 сП! через 16 ч 800000 сП через 24 ч 1000000 сП

Свойства пресс-композиции:

Прочность при изгибе, кгс/см 2100

Ударная вязкость, 45 кгс см/см 95

Коэффициент неоднородности течения 5

Линейная усадка,Ъ 0 ° 4 50

Из табл. 1 видно, что вязкость паст на основе:полиэфирных смол, модифицированных канифолью, в течение суток нарастает до lмлн. сП и более при содерЖании окиси магния не более

1, вес.Ъ, в то время как паста связующего для материалов по известной этих ее значений по вязкости достигает только при удвоенном количестве окиси магния через 4 сут °

Таким образом, материалы на основе пресс-композиции через сутки име-. ют нелипкую поверхность и пригодны к переработке. Коэффициент неоднородности течения в три-четыре раза ниже, чем у известной, что свидетельствует о качественной пропитке пастой связующего армирующего материала и его хорошей однородности и текучести (табл. 2) . Одновременно эти материалы устойчивы в кислых средах при повышенных температурах.

Пресс-композиция, включающая ненасыщенную полиэфирную смолу, инициатор перекисного типа, минеральный и армирующий наполнители и смазку, î T ë è ÷ à þ ù à ÿ с. я тем, что, с целью сокращения времени созревания и улучшения текучести композиции, в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы она содержит 40-60%-ный раствор в ненасыщенном мономере полималеината, модифицированного канифолью в количестве 0,01-0,9 молей на 1 моль ненасыщенной кислоты, и дополнительно содержит окись магния при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

40-60Ъ-ный раствор в ненасыщенном мономере полималеината, модифицированного канифолью 15,0-45,0

Инициатор перекисного типа 0,2-2,0

Минеральный наполнитель 20,0-50 0

Смазка 1,0-5,0

Окись магния 0,1-1,0

Армирующий наполнитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1200830, кл. С 3 P опублик. 1968.

2. Патент США Р 3465061, кл. 260-865, опублик. 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 341808, кл. С 08 ? 67/06, 1969 (прртотип).