Эпоксидная композиция

Союз Советских Социалистических Респубиик(22) Заявлено 2012.79 (21) 2856356/23-05 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Ио -С 0863/02 С 08 С 59/50// С 09 ,3 3/16 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070881 В.Г.Каркозов, И,Я.Квитко, А.Ф.Николаев, А.В,.Ельцов,: Л,И.Яковлева, Т.Г.Шавва и Д.Н.Дворников(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена 1 рудового Красного Знамени технологический институтим, Ленсовета(54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Цель изобретения состоит в повыаении жизнеспособности композиции на холоде и увеличении тепло- стойкости отвержденных материалов.Поставленная цель достигается тем, что эпоксидная композиция, включающая эпоксидную диановуюсмолу и отвердитель - ароматический диамин, в качестве ароматического диамина содержит 5-амино-(и-аминофенол)-бензоксазол в количестве 10-30 от веса. композиции,Известно также, что для повышения 20 теплостойкости в качестве отвердителя используют 4,4-диаминодифенилсульфон (157-175 оС по Мартенсу) (21,Однако и в этом случае жизнеспо-. собность невелика, а теплостойкость недостаточна. Кроме этого, 4,4-диаминодифенилсульфон требует длительного высокотемпературного режима отверждения (24 ч при 120 оС и 4-8 ч при 1,75-200 оС). 30 Изобретение отнесится к областиполучения композиций на основеэпоксидных смол, которые могут бытьиспользованы в качестве заливочныхи пропиточных составов, пресс-композиций, а также клеев, способныхработать при повышенных температурах(до 250 о С) .Известна эпоксидная композиция,содержащая эпоксидную диановую смолуи отвердитель - ароматический диамин,например 4,4-диаминодифенилметан(ДЦМ) 11,Недостатком известной композицииявляется низкая жизнеспособность(20 ч при 23 С и 30 мин при 100 оС)и невысокая теплостойкость (122-135 Сопо Мартенсу). Наиболее близким из известных решений к изобретению является эпоксид- ная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу и ароматический аминный отвердитель - м-фенилендиамин (МФДА) (.1 з,Для этой композиции характерны те же самые недостатки: низкая жизнеспособность и невысокая теплостойкость. Кроме этого, МФДА имеет высокую летучесть. Попытки уменьшить летучесть путем модификации МФДА, например, кислотами (салициловой, акриловой) приводят к снижению тепло- стойкости.852914 5-Амино-(и-аминофенил)-бензоксазол (АФБО) имеет формулу АФБО представляет собой кристаллическое вещество от белого до светлокоричневого цвета с т.пл. 228-232 вС,хорошо растворяющееся при комнатнойтемпературе в диметилформамиде, диметилацетамиде пиридине, а при нагревании - в спиртах, толуоле,бензоле, хлороформе. АФБО рекомендуется вводить в измельченном видев нагретую до 140 оС эпоксидную смолу, 15При 140 оС АФБО хорошо растворяетсяв эпоксидной смоле, что позволяетполучать прозрачные заливочные компаунды, Жизнеспособность 0,1 кг композиции при 140 оС составляет 60 мин. С 20целью увеличения жизнеспособности композицию после совмещения следует охладить до комнатной температуры. Приэтом жизнеспособность композициИ наоснове смолы ЭДсоставляет 3-5 сут.25Предлагаемая композиция обладаетдлительной жизнеспособностью, а в отвержденном состоянии высокой теплостойкостью (температура размягченияпо Вика 250 оС, т.е, достигает практи Очески предельного для эпоксидно-диановых полимеров значения) и хорошейтермостабильностью. Так,потеря в весе 10 по данным дифференциально-термического анализа (ДТА) в атмосферевоздуха наблюдается при ЗЗООС, а20 в .при 380 оС. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений настали Ст. 3 отвержденных композиций,Показатель при режиме отверждения, С - чо Фи зико-химические свойства о+110 ОС Показатели даны для смолы ЭД,Разрушающее напряжениепри сжатии, МПаРазрушающее напряжение 105при изгибе, МПаТемпература размягчения,по Вика,дСТеплостойкость по Мартенсу,оСТвердость по Бринеллю,МПаУдарная вязкость, кДж/мм 14,8Содержание гель-фракции,%Разрушающее напряжениепри сдвиге на Ст,З, МПа,при температуре испытания+23 С содержащих 20 мас.% АФБО в эпоксидной смоле ЭД, при 180 ОС в течение 6 ч достигает 25 МПа при 23 оС и не изменяется при температуре испытания 110 оС:П р и м е р 1.: Эпоксидную смолу ЭДнагревают до 140 оС, вводят 10 мас.Ъ измельченного 5-амино- в (о-аминофенил)-бензоксазола (АФБО) и перемешивают до получения однородной.массы. Затем композицию заливают в предварительно обработанную антиадгезивом форму и отверждают в термошкафу при 140 оС в течение 10 ч.П р и м е р 2. Получение композиции на основе ЭС ЭДпроводят, как указано в примере 1. АФБО вводят в количестве 10 мас.% к эпоксидной смоле. Отверждение ее проводят .при 180 ОС в течение б ч.П р и м е р 3. Композицию, содержащую 20 мас.Ъ отвардителя АФБО к эпоксидной смоле ЭД, полученную аналогично изложенному в примере 1, отверждают при 140 ОС в течение .10 ч.П р и м е р 4. Композицию, содержащую 20 мас.% отвердителя АФБО к эпоксидной смоле ЭД, полученную аналогично примеру 1, отверждают при 1800 С в течение б ч.П р и м е р 5. Композицию, содержащую 30 мас.Ъ АФБО, полученную аналогично примеру 1, отверждают при 180 ОС в течение б ч. Свойства отвержденных композиций- Ч, содержащих мас.%:- 0,63. ДДМ,- 0,15 МДФА (стехиометрические коэффициенты),- 10 .МФДА,Ч - 10 МФДА, Ч - 20 АФБО, Ч- 30 АФБО приведены в таблице.852914 формула изобретения Составитель А. АкимовТехред Ж. Кастелевич Корректор О. Билак Редактор Н. Потапова Заказ 5588/3 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 6. Клеевые композиции,содержащие, 10, 20, 30 мас.Ъ АФБО,готовят аналогично изложенному в примере 1,наносят на зашкуренные и обезжиренные ацетоном образцы в видепластин 60 х 20 х 2 мм из стали Ст,3. 5Склеиваемые поверхности соединяютвнахлест (площадь нахлеста 300 мм )и,создают с помощью соответствующего приспособления давления Р,0,1 - 0,3 МПа, Отверждают образцыпо 2 режимам: при 140 сС в течение10 ч, при 180 оС в течение 6 ч.В таблице для сравнения приведенысвойства смолы ЭД, отвержденнойрасчетным количеством МФДА (10 мас.Ф)и литературные данные по свойствам 5смолы ЭД, отвержденной ДДМ и МФДА.Таким образом, полученная композиция, пригодная для получения эаливочных .компаундов и клеев, обладает повышенной теплостойкостью 20(250 С по Вика) и значительно превосходит по жизнеспособности на холоду(в 12 раз) известные композиции.Физико-механические свойства композиции остаются на уровне с аналогичнымисвойствами известных составов. Эпоксидная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу и отвердвтель - ароматический диамин, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения жизнеспособности на холоде и теплостойкости отвержденной композиции, в качестве ароматического диамина она содержит 5-амино-(и-аминофенол)-бензоксазол в количестве 10.-30 от веса композиции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник по пластическим массам. Под ред. В.М.Катаева и др. Т,2, М., "Химия", 1975, с, 224 (про тотип). 2. Ли Х., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам,М., "Энергия", 1973, с, 95.