Способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы

Сова Советских Социалистических РЕСПУбЛИК(51)М У( з С 08 Л 11/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский и проектнотехнологический институт электроизоляционныхматериалов и фольгированных диэлектриков(54) спОсОБ ДеполимеРизАЦии ОтВеРжДенной ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫИзобретение относится к утилизации и уничтожению отходов производства и переработки термореактивных полимеров, в частности к способам деполимеризации отвержденных эпоксидных смол.Известен способ деполимеризации отвержденной эпоксиднойсмолы путем обработки ее в течение нескольких суток концентрированными водными растворами сильных минеральных кислот при нагревании (1).Недостатком известного способа является использование агрессивных, сильно кислых сред, при этом получа емые при деполимеризации продукты нитруются, сульфируются или фосфорилируются. Присутствие этих ионогенньй групп часто нежелательно и затрудняЬт утилизацию продуктов деполиме ризации.Наиболее близким к предлагаемому является способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы, включающий ее обработку при повышенной 2 з температуре (140-220 ОС) и давлении (8-24 ати) водным раствором углекислого газа 2).Недостатком укаэанного способа является малая эффективность при 30 деполимеризации эпоксидных смол, отвержденных аминами, особенно ароматическими.Цель изобретения - повышение эффективности деполимеризации эпоксидной смолы, отвержденной ароматическими аминами.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу деполимериза-. ции отвержденной эпоксидной смолы, включающему ее обработку при повышенной температуре и давлении водным раствором деполимеризующего агента, в качестве деполимеризующего агента используют 10-25-ный раствор аммиака и проводят обработку при 150- 200 С и давлении 6-20 ати.В качестве растворяющей среды для аммиака используют смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости 9,3-14,0 и температурой кипения выше 100 С, например циклогексаноном, диметилформамидом, бензиловым спиртом, при этом содержание растворителя в смеси 5-60.Такая обработка обеспечивает аминолиэ вторичных и третичных аминогрупп, имеющихся в отвержденных ароматическими полиаминами эпоксидных889670 Таблица 1 Условия обработки Время доразрушенияобразца, ч Образцы Примечание Концентрацияаммиака,Температура, ф( 72 100 Не разрушился То же Разрушился То же72 100 25 10 200 10 48 150 25 150 3 200 25 молах, При температурах ниже 150 гС гидролиз практически не происходит. Повышение температуры (выше температуры стеклования) и давление способствуют быстрому проникновению гидролизующего агента (аммиак и вода) в массу обрабатываемой смолы.Продукты деполимеризации отвержденных эпоксидных смол при обработке их водным раствором аммиака представляют вязкие или стеклообразные хрупкие смолы, легко растворимые в растворителях с параметрами растворимости 9,3"14, таких как диметилформамид, диоксан, ацетон.Отвержденные эпоксидные смолы часто применяются в сложных конструкциях, содержащих кроме них металлические элементы (фольгированные диэлектрики, электротехнические изделия и т,д.).Для деполимеризации эпоксидных смол и одновременной очистки металли ческих деталей от продуктов деполимеризации в этих случаях обработку эпоксидных смол, отвержденных ароматическими полиаминами,проводят при 150-200 С и давлении 6-20 ати растворомаммиака, используя в качестве растворителя смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости 9,3-14 и температурой кипения выше 100 С, например циклогексаном, диметилформамидом, бензиловым спиртом, Содержание органического растворятеля в смеси 5-60. П р и м е р 1. Образец стеклоплас- З тика, полученного на основе эпоксид 35 ной емолы ЭД, отвержденной диаминдифенилсульфоном, помещают в автоклав в 10-ный раствор аммиака. Автоклав герметизируют и нагревают до200 фС. Через 5 ч температуру снижаютдо комнатной и раскрывают автоклав.Образец разрушился, на дне автоклавасобралась вязкая смола, легко растворимая в ацетоне,П р и м е р 2. Образец эпоксиднойсмолы ЭД, отвержденной диаминдифенилметаном, размером 10 х 20 х 50 ммпомещают в автоклав в водный раствораммиака и после герметизации нагревают, Результаты обработки и условиясведены в табл. 1.П р и м е р 3. Образец эпоксиднойсмолы ЭД, отвержденной м-фенилендиамином, помещают в автоклав, содержащий смесь 40 вес. ч. 25-ноговодного раствора аммиака и 70 вес.ч.диметилформамида, Автоклав герметизируют и нагревают до 160 С, Через 3 чобразец полностью разрушился.П р и м е р 4. В автоклав, содержащий 25-ный водный раствор аммиака,помещают образец стеклопластика, полученного на основе эпоксидной смолыЭД, отвержденной смесью диаминдифенилсульфона и диаминдифенилметана(материал СТЭФ), туда же добавляютрастворитель с параметром растворимости 9,3-14 и нагревают при 150 С.Условия обработки и результаты приведены в табл. 2.Использование предлагаемого способа деполимеризации отвержденнойэпоксидной смолы позволяет утилизировать и уничтожать отходы производства стеклопластиков, фольгированныхдиэлектриков, а также при ремонтныхработах, связанных с деполимеризацией эпоксидных смол, отвержденных ароматическими полиаминами.889670 Таблица 2 Результаты тер"мообработки втечение 12 ч Условия обработки Образцы Растворитель Параметр рас- Содержание в творимости композиции,ВБензиловыйспирт Растворился То же9,73 60 То же 9,73 Не растворился- набух Составитель А. АкимовТехред М. Рейвес КорректоР Г. Решетник Редактор М. Петрова Тираж 533 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10892/42 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения1Способ деполимеризации отвержденной эпоксидной смолы, включающий ее обработку при повышенной температуре и давлении водным раствором деполимеризующего агента, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности деполимеризации эпоксидной смолы, отвержденной ароматическими аминами, в качестве ЗО деполимеризующего агента используют 10-25-ный раствор аммиака и проводят .обработку при 150-200 С и давлении 6-20 ати. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а Ьщ и й с я тем, что в качестве растворяющей среды для аммиака используют смесь воды с органическим растворителем с параметром растворимости9,3-14,0 и температурой кипения выае100 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Патент США 9 3138556,кл. 252-136, 1964,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2678417/23-05,кл. С 08 Ю 11/04. 1978.