Трудновоспламеняющаяся эпоксидная композиция
° Ф 4% F
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И "(, Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ нн7634ОЗ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛИ:ТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено06 ° 12 ° 78 (21) 2693301/12-05 (51)м К 3
С 08 L 63/02 с присоединением заявки HPГосударственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 1509.80.. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 18. 09. 80 (53) УД)(678. 686 (088. 8) Б. Г. Задонцев, Л. А. Барановский, Н. А. Котляр и М. К. Борота (72) Авторы изобретения (71) 3аявитель (54)ТРУДНОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ ЭПОКСИДНАЯ
КОМПОЗИЦИЯ
Прочностные показатели отвержденной композиции идентичны или несколько выше показателей соответствуюШих композиций без добавки ТБДП (1) .
Однако известная композиция характеризуется большой длительностью отверждения(15-17 ч)и имеет высокую вязкость в исходном состоянии(динамическая вязкость при 60 С 890-1420 сП), Кроме тог з, вводимый в композицию
ТБДП, практически не вступает в реакцию с эпоксиполимером, а лишь образует с ним смесь. Поэтому получаемый из композиции полимерный материал имеет низкую химстойкость и недостаточную стабильность при длительной эксплуатации, особенно прн повышенных температурах.
58,8-65,8
Известна также эпоксидная композиция, для снижения горючести которой часть эпоксидного реагента заменяют диглицидиловым эфиром ТБДП, состава, вес.ч.:
17,1-20,6
0-12,4
17,1-20,6
26-53
Изобретение относится к трудновоспламеняющимся эпоксидным композициям, включаюшим в качестве антипирена-модификатора производные 3,3, 5,5 —
-тетрабромдифенилолпропана, ТБдП).Композиция пригодна для изготовления из. делий конструкционного и электроизоляционного назначения, используемых в различных отраслях техники. 10
Известна эпоксидная композиция, снижение горючести которой достигают используя в качестве отвердителя эвтектическую смесь(аддукт)аминов с
ТБДП. Указанная композиция имеет следуютдий состав, вес.ч.:
Эпоксидная диановая смола
3,3 -Дихлор-4,4 -диаминодифенилметан
Этилмочевина
ТБДП
Время самостоятельного горения отвержденной композиции при испытании по методу огневой трубы составляет
3-11 с (в зависимости от количества отвердителя),потеря массы 1,9-4,0Ъ. 30
Диглицидиловый эфир ТБДП 14-58
Диглицидиловый эфир изометилтетрагидрофталевой кислоты 763403
Отвердитель(смесь равных количеств 3,3 -ди-! хлор-4,4 -диаминодифенилметана и 3,3 -дихлор-4,4 -диаминотрифенилметана) 16-33
Отвержденная композицИя приведенного состава не содержит компонентов химически не связанных с полимером и поэтому характеризуется высокой химстойкостью и стабильностью во времени. Она обладает хорошими физико,механическими свойствами и огнестойкостью. Разрушающее напряжение при растяжении составляет 460-680, при сжатии 1400-1600 и изгибе 900930 кгс/cM .Бремя самостоятельнага
2. горения в oríåâoé трубе 0-3 с потеря массы 2,9-8,6% L>) .
НЕДОСТй:Kc<МИ ДcПННОй КОМПОЗИЦИИ ЯВ ляются выса.<ая исходная вязкость (680-1850 cj! при 60 С); большая длительность отверждения(11-16 ч);недостаточная фармаустайчивость после достижен .я галеабразнага состояния(наблюдается деформация и растрескивание изделий при попытке доотверждения их вне формы).
Цель 1 забретения — снижение исадпой i; з к H:.I 1<а вь1шение cI
Па ". I вас. 1ная ; ль достигается тем; чтО ка > 1 . -: и., I H, ьп<люча:и ая эпОксид
i !!@I,> <- .,:л;: ...;--1!ep .H "ель — 3, 3 -дихлор11 — 4 - i . ;., Iioци,,», пипметан и а:-!типи ре!!-....:; :и:<:!Top на а; наье 3, 3,,5,5 —
--Te рабрам. и<фен .:Ia!Irlpoпана в качестН с!:-. T.": г 11!1е:1 а- ма;1ифп1<атара содержит диакpi .1ав.=:и или диметакриловый эфир 3,31, 5,5 -тетрабрамдифенилолпрапана в сочетании с перекисным инициаторам 11алимеризации и в качестве эпоксидной смолы †диглицидилав эфир дифенилсл11раг:ана r!pH следующем сооТношении кампанентаь, pE с.ч.:
Диг1-.ицидилавый эфир диcbe:- лалпрапана 36, 8-62, 5
3, 3-ДH.«e iop-4,, 4 -ди "...; Иаг:и beпил«т;;и 13,2-22,5
Ди i,ме ; j акр.".лавый
-т " 1«1 брамдифе ни лолпрапана 14,5-49,8
Перекисный инициатОр IIОл:".меризации 0,2-0,5
М<зд фикатар харашо совмещается с
Остал«11ыми кампОнентами кампОзиции и при .1агревз:«<и э г1рисутствии перекиснаго иниц 1атара палимеризуется, превращаяс; в пространственна-сетчатый полимер, Последний образует с эпоксипалимером вз имопраникающую сетчату а сгc« кт,ру
Б ка е ".:е и<ициатора палимеризации могут быть использованы перекисные саеди11.:«;Iя с температурой разла««ения Вы и 0 U С такие I 24,7 0,3 Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов,вес.ч.: Эпаксидно-диановая смола ЭД-20 36 8 I I 3,3 -Дихлор-4,4 -диаминодифенилметан 13,2 диметакрилавый эфир ТБЛП Перекись дикумила 49,8 0,2 Результаты испытаний труднавоспламеняемых эпоксидных композиций, полученные па примерам 1-4, приведены в таблице. В таблице для сравнения приведены также соответствующие показатели свойств известной композиции. Камг1озиция испытана на формоустой55 чивасть после достижения гелеобразнога "îñòîÿíèÿ. Испытания проведены на образцах в виде пластины размером 115 85х10мм. Образцы из предлагаемой композиции после нагревания при 60 140 1С с течение 1-1,5 ч извлекают из металлической формы и доотверждают при 160-170 С на противне в нагревательном шкафу. При этом ни деформации, ни растрескивания образцов не 65 11аблюдается. B аналогичных условиях дикумила, перекись ди(трет-бутила) или трет-бутиловый эфир надбензойной кислоты. Приготовление композиции и ее отверждение осуществляют известными приемами. 5 Пример 1. К 62,5 вес.ч. диглицидилового эфира дифенилопропана (эпоксидиодиановой смолы марки ЭД.-20),нагретой до 80-90 С при интенсивном перемешивании, добавляют снаi0 чала 14,5 вес.ч. диметакрилового эфира ТБДП, а затем 22,5 вес.ч. 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана. Смесь перемешивают 20-25 мин, после чего добавляют 0,5 вес.ч. перекиси дикумила и продолжают перемешивание еще 10-15 мин. Отверждение проводят в металлических формах по следующему ре.1<иму: 140oC/1,5 ч +160 С/3,5 ч + +170оC/2 П р H м е р 2. Композицию готовят па методике, описанной в примере 1 только вместо диметакрилового берут такое же количество диакрилаваго эфира БДП. Полученную композицию-отверждают по режиму 140 С/1,5 ч + 160 С/ /3ч + 170 С/3 ч. Пример 3. Композицию готовят и атверждают по методике примера 1 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: ЗЦ Эпаксидно-диановая смола ЭД-20 55 1 I . 1 3,3 -Дихлор-4,4 -диаминодифенилметан 19,9 Диметакриловый эфир ТБДП Пеаекись дикумила 763403 H=BQoòHBJ{ ;.1{ОМПОЗ{{Ц{{{{ 1 я по примеру! з -" n 3? > 80 — 185 0 260 2 „0 30 0-.36 0 Р— 9 г 5 7; l { 1. и 0 С 3 7 5 580 510 460 430 460 †. -СС растяжении 1 5 С 0 - 3 0 8"0 870 90". 149С 1480 сжатии 1070 изгибе Формула изобретения Трудновоспламеняющаяся эпоксидная композиция, включающая эпоксидную смолу, отвердитель 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметан и антипирен-модификатор на основе 3,3,5,5 -тетраI бромдифенилолпропана, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения исходной вязкости и повышения скорости отверждения, в качестве антипирена-модификатора она содержит диа{ риловый или диметакриловый эфир 3,3 5,5 -тетрабромдифенилолпропана в сочетании с перекисным инициатором 5S полимеризации и в качестве эпоксидной смолы — диглицидиловый эфир дифенилолпропана при следующем соотношении компонентов вес.ч.: BHHHHH Заказ 65 75/1 0 1 {{раж 5 4 9 ПО,: ..ll. Филиал ППП" Патент ", г. уz1 opoд, ул. Прое{{т{{а,. 4 для достижения формоустойчивого состояния известной композиции требуется нагревание в форме при 140 >С в течение 8-9 ч. Таким образом, применение данной композиции для получения изделий методом свободной заливки дает возможность увеличить производительность труда в 5-9 раз при сохранении досДинамическая вязкость в исходном состоянии при 60 >C, сН Время гелеобразования при 140ОС, мин Время достижения формоустойчивого состояния при 140"С,ч Время полного отверждения в оптимальном температурном режиме, ч Время самостоятельного горения при испытании методом огневой трубы,ч Потеря массы при испытании методом огневой трубы,Ъ Разрушающее напря>{{ение, кгс/см при 2 тигну того уро=:{я Огнестойкост:,:; иэс чности. Снижение сходной вязкост.:.(б. 4,7 раза) композиции по сравнe{{1{ю с известной гoç:=c. Лет пол ",а .- з-с -, более сложной:-. -:ФI{ ура{:I:! . а также механизирОвать прОцесс из 1-ОтОвления изделий, напр{{1;Bp 11?:=ем пр{и {енения установок для еидкОфаэн01 О формова «{ия . ДИГЛИЦИДИЛОВЫй ЭФИР ДифенилолпрОпана б, 8 — б { .: 3, 3 —,Д{{хлор-. 4, 4 -ДиаминОДи фен ил,"{етан 1 >, 2--2 2, Ди(мет)акриловый эфир 3, 3, 5,. 5 -тетрабромдифенилол-пропана Перекисный и .ициатор полимеризаци{{ 0I ?..0 5 Источи{{1 1. Авторское свидетельство ССС"Р 472138, кл. С 08 С б?,, 00, 2;-., Ã, . "I. 2. Авторское свидет:. .{;:,ство : C::Р 519452, кл. С 08 L 63 02,. 05: >-, 5 (прототип).
