Эпоксидная композиция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

{Я ) Допол н и тельное к ввт. сеид-в у (22) Заявлено 090877 (21) 2521275/23-05 с присоединением заявки ¹

С 08 L 63/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230780 Бюллетень ¹ 27 (5З) УДК 678. 686. (088.8) Дата опубликования описания 2807.80

{72) Авторы изобретения

И.П. Петько, Г.И. Леонова, И.Ф. Пандази и В.И. Вейда (71) Заявитель (54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

185-190

Изобретение относится к области высокопрочных теплостойких эпоксидных композиций на основе элифатических циклоалифатических соединений, рекомендуемых для изготовления высокопрочных компаундов, связующих для армированных пластиков. Компаунды могут быть использованы для заливки электрооборудования, армированные пластики . — в качестве конструкцион" ных материалов электротехнического

- назначения.

Алифатическне циклоалифатические соединения представляют собой полифункциональные соединения, содержа- 15 щие 2 или более эпоксидных групп в молекуле. Высокая удельная функциональность алифатических циклоалифатических соединений способствует тому, что после отверждения айгидрид-. 20 ными отвердителями получают прочные полимеры, обладающие, однако, низкой теплостойкостью.

Известна эпоксидная композиция на основе диглицидилового эфира 1,1-бис-(оксиметил) — 3,4-эпоксициклогексана, отвержденного смесью ангидри« дов в присутствии эфирата трехфтористого бора, которая обладает повы- шенным разрушающим напряжением при ЗО

Рг) 1 "Ф

) .

il

2 изгибе — 1260 кгс/см и низкой теплостойкостью — 88 С по Мартенсу f1j .

Известны и нашли широкое применение эпоксидно-новолачные смолы, используемые для создания компаундов и стеклопластиков. Например, после отверждения эпоксидно-новолачной смолы УП-643 метилэндиковым ангидридом по режиму, о С/ч: 90/2+165/4+

+200/16 получены отливки, имеющие j2):

Разрушающее напряжение, кгс/смо при растяжении 270-290 при изгибе 850-930

Теплостойкость по Мартенсу,оС

Удельное объемное, сопротивление.. при 20 С Ом.см 1,6 10

Тангенс угла диэлектрических потерь при 20 С 2,1 10

Итак, композиции после отверждения сочетают высокие диэлектрические показатели, высокую теплостойкость и повышенную хрупкость.

Известна композиция на основе диглицидилового эфира 1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпокеициклогексана (УП-65.0Т), эпоксидно-новолачной смо749868

135-246

Т а б л и ц а 1

Зависимость технологических характеристик композиций от соотношения компонентов

420-430

600-650.,134,7 .135

0 5

0 5

100

390.300 лы УП-643 и отвердителя-ангидрида изо-метилтетрагидрофталевой кислоты (и-МТГФА) (3) .

После отверждения этой кбмпозиции по режиму, С/ч: 100/3+120/2+140/2+

+160/2+200/5 получаЮт отливки, имеющие высокую прочность и теплостойкость:

Теплостойкость по Мартенсу, С 150-180

Разрушающее напряжение, кгс/см4: при изгибе 600-1000 при растяжейии 630-740

Относительное удлийение, Ъ 1,5-3,0

Существенными недостатками этой композиции являются высокая вязкость (1640-5000 сП при 55 C), высокая температура отверждения, недостаточная эластичность при высокой прочности.

Целью настоящего изобретения является улучшение технологических свойств композиций, снижение температуры отверждения при одновременном улучшении физико-механических, диэлектрических свойств и сохранении высокой теплостойкости полимеров на основе диглицидилового эфира 1,1-бис вЂ(оксиметил)-3;4- эпоксициклогексана.

Цель достигается тем, что композиция, содержащая циклоалифатическую эпоксидную смолу, модификатор и ангидрид изо-метилтетрагидрофталевой кислоты, в, качестве модификатора содержит диглицидиловый эфир бис-(оксифенил)—

-3,4-эпоксициклогексилметана и дополнительно трис †(диметиламинометил)фенол при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Диглицидиловый эфир

1,1-бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана (УП-650T) 50-100

Диглицидиловый эфир бис-(оксифенил)-3,4-эпоксициклогексилметана (УП-643T) 25-100 и-МТГФА в качестве отвердителя

Трис-(диметиламинометил)фенол (УП-606/2) 0 5-2

Использование в качестве модификатора .соединения УП-643Т, представляющего собой практически мономерный продукт с незначйтельными примесями исходных и частично эпоксиднрованных продуктов, обладающего высокой удельной функциональностью и содержащего эпоксидные группы различной активности, позволяют получать полимеры, обладающие рядом ценных свойств.

Так, например, сочетание и найденное соотношение компонентов позволяет получить композиции, имеющие вязкость при 55ОC 420-1000 сП, т.е. в

4-5 раз меньше вязкости известной композиции. Конечная температура отверждения предлагаемой композиции составляет 180оC (на 20о ниже известHOA). Теплостойкость предлагаемой композиции значительно выше теплостойкости полимеров йа основе. чистого

УП-6507, а также превосходит их по физико-механическим и диэлектрическим характеристикам ° При дополнитель ной термообработке при 200 С теплостойкость полученных полимеров составляет 200-210+C, Пример ы 1-6. Расчетные количества компонентов совмещают при температуре 50-60 С и постоянном перемешивании до получения однородного прозрачного раствора.

Зависимость вязкости композиции и времени желатинизации от соотношения компонентов представлены в табл. 1.

Пример ы 7-16. Приготовленные аналогично примеру 1 комПозиции заливают в металлические формы и отверждают по режиму,оС/ч: 80оC до желатинизации + 100/2+140/4+100/4 +

+180/10.

® Зависимость свойств полимеров от соотношения исходных компонентов демонстрируется в табл. 2.

Технический эффект от использования предлагаемой композиции заключается в облегчении условий переработки, увеличении прочности и эластичности полимеров, улучшении диэлектрических характеристик.

Экономический эффект может .быть подсчитан в сфере применения.

749868

Продол

1000-1200 220

4 100

175,6

238

167

0,5

5 100 .100 б 50 100

330

Таблица 2

Физико-механические свойства полимеров

110 650

153 1230

128 980-1000

142 1100-1150

138, 9

600-650

810-820

750-780

760-780

1,6-2,0

92,6

134,7

139,5

155

2-3, 5

100

0,5

0,5

0,5

0,5

165,3

175,6

238

0,5

13, 100

14 100

100

100. 167

100

0,5

246

100

Таблица 3 диэлектрические свойства полимеров

p OM. см. д У при 10 Гц

Состав композиции

Лб

Соответствует примеру 9 1р 2 ° 10

Л6

Соответствует примеру 11 1,65 10 ла

Соответствует примеру 13 1,8 10

3,5

3,55

3,52

0,0200

0,0180

0,0185 ния, улучшения физико-механически свойств отвержденных полимеров при сохранении высокой теплостойкости, Я,:качестве модификатора алифатической . циклоалифатической смолы композиция содержит диглицидилбвый эфир бисвЂ(оксифенил)-3,4-эпоксициклогексил метана и дополнительно трис-(димея тиламинометил)фенол при следующем

Формула изобретения

Эпоксидная композиция, содержащая циклоалифатическую смолу, модификатор и ангидрид изо-метилтетрагидрофталевой кислоты, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств композиции, снижения температуры отвержде7 100

9 100

10 100

11 100

12 100

180 1150 -1200 785-800

184 1000-1150 750-770

186 950-1000 690-715

197 820-845 530-540

165 650-700 560-600

190 770-830,520-550

3,,5-4, 9

3,6-4,2

3,8-4,5

3, 3-4,0

3,2-4,2

3,0-3,5

2,3-3,0

2,5-3,3

749&68

135-246

0,5-2

Составитель Н. Космачева

Техред А, Щепанская Корректор С. Шекмар

Редактор Е. Минаева

Заказ 4552/19

Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и сокрытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

"соотношении компонентов, вес.ч.:

Диглицидиловый эфир

1,1«бис-(оксиметил)-3,4-эпоксициклогексана 50- 100

Диглнцидиловый эфир бис-(оксифенил)-3,4-эпоксициклогексилметана 25-.100

- Ангидрид изо-метилтетрагидрофталевой кислоты

Трис-(диметиламннометил) фенол

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Batzer Н., Porret 0.,Lohse F,0te

Hakromobku)ar Chemic> т. 2, 1966, с. 195.

2. Справочник по пластическим мас сам под ред. В.И. Катаева, М., "Химия", 1975, т. 2, с, 203.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2118946/23-05, кл. С 08 63/00, 1975 (прототип).