Способ получения полимерного связующего

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК с 31 ф сс" кГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Кемеровский научно-.исследовательский институт химической промышленности Кемеровского научно-про" изводственного объединения "Карболит" (53) 678.632(088.8)(56) 1. Пакен А.М. Эпоксидные еое динения и эпоксидные смолы. Л., Государственное научно-техническое издательство химической литературы", 1962, с. 507-508.2. Кардашов Д.А. Конструкционные клен. М., "Химия", 1980, с. 39-40 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО путем совмещения резольной фенолформальдегидной смо 80.1098942 А ВСЮ С 08 С 8/28 С 08 1. 61/1 О лы с эпоксидным соединением при нагревании, о т л и ч а ю щ и й с ятемчто, с целью снижения температуры отверждения связующего, повышения степени его отверждения и пока"зателей ударной вязкости и прочности на изгиб в отвержденном состоянии, предварительно резольную и фенолформальдегидную смолу с вязкостью 1-100 Па с и содержанием 0,257 воды смешивают с .метилтетрагид"рофталевым ангидридом и выдерживаютпри 30-70 ОС в течение 20-60 мин, апродукт их взаимодействия совмещаютс эпоксидным соединением диглицидиловым эфиром резорцина при 60-90 Св течение 10-200 мин при весовомсоотношении резольной фенолформальдегидной смолы, метилтетрагидрофталевого ангидрида и диглицидилового эфира резорцина 100:(65-130): ЯНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому эпоксидный олигомер с молекулярной массой 350-400 оплав", ляют с резольной фенолформальдегид 55 Изобретение относится к получению полимерных связующих на основе резольных фенолформальдегидных смол и эпоксидных соединений, применяемых для изготовления слоистых плас тиков, лаковых покрытий, в качестве компонентов клеевых составов и т.д.Известен способ получения эпоксидно-Фенольного связующего, по которому равные части фенолформальдегидного продукта конденсации, содержащего 397. воды, и полимерного глицидного эфира Бис-фенола А с температурой размягчения 85-100 С и весом эпоксидного эквивалента 730 после добавки 27 фенолята натрия перемешивают и наносят в виде лака на основу, После отверждения в течение 1 ч при 150 С получают твердый эластичный слой, устойчивый к изменениям ат мосферных условий.Известен также способ получения эпоксидно-фенольного связующего, согласно которому 10 ч. обезвоженного фенолформальдегидного продукта конденсации сплавляют с. 20 вес.ч. глицидного эфира Бис -Фенола А с температурой размягчения 38-46 С и 10 вес.ч. диэтилентриамина при комнатной температуре. Полученная масса служит клеем для фарфора, металла, а также употребляется в шачест" ве прессуемой смолы.Эти способы обеспечивают получение связующих, обладающих значитель но более высокой адгезией по сравнению с Фенолформальдегидными смолами и более низкой стоимостью по сравнениюс эпоксидными смолами1.Недостатком этих способов яв ляется то, что связующие отверждаются при высоких температурах (150 о200 С), При этом степень отверждения их низка. Наличие в полимере реакционноспособного неотвержденно го связующего приводит к быстрому его старению и к ухудшению свойств. Кроме того, в отвержденном состоянии связующее приобретает жесткость, снижается его способность к дефор мации, что ограничивает область его применения. ной смолой при 95-110 С, при этом соотношение компонентов соответственно составляет 60:40. Отверждение связующего проводят при 150 о200 С, Связующее, полученное известным способом, характеризуется повышенной прочностью на отрыв23.Недостатками известного способа является то, что связующее отверждается при высокой температуре. При этом степень отверждения довольно низка. Кроме того, связующее имеет, низкую способность к деформации, а именно прочностные свойства, характеризующие способность связующего противостоять удару и изгибу, низки.Целью изобретения является снижение температуры отверждения связующего, повышение степени его отверждения, показателей ударной вязкости и прочности на изгиб в отвержденном состоянии.Поставленная цель достигается тем, что предварительно резольную фефенолформальдегидную смолу с вязкостью 1-100 Па с и содержанием 0,2-57 воды смешивают с метилтетрагидрофталевьи ангидридом и выдерживают при 30-70 С в течение 20-60 мин, а продукт их взаимодействия совмещают с эпоксидным соединением - диглицидиловым эфиром резорцина при 60- 90 С,в течение 10-200 мин при весовом соотношении резольной Фенолформальдегидной смолы, метилтетрагидрофталевого ангидрида и диглицидилового эфира резорцина 100:(65-130): :(60-120).Применение смолы с вязкостью более 100 Па с приводит к получению высоковязкого связующего, не пригодного к переработке методом заливки, Количество воды в смоле не должно превышать 5 Е, так как при более высоком ее содержании ухудшается взаимодействие между смолой и ангидридом, что отрицательно сказывается на свойствах связующего. Проведение процесса при указанных параметрахобеспечивает полное взаимодействие Фенолформальдегидной смолы с ангидридом и последующее совмещение полученного продукта с эпоксидным соединением с образованием связукицего, отверждающегося при пониженной температуре с высокои степенью отверждения, способного противостоять деформациям на изгиб и удар.3 1098П р и м е, р 1, В реакционный сосуд, снабженный мешалкой и рубашкой для подвода и отвода тепла, загружают 100 г фенолформальдегидной резольной смолы вязкостью 1 Па с, со держащей 57 воды, 130 г метилтетра- гидрофталевого ангидрида и нагреваютопри 30 С в течение 60 мин до прекращения изменения вязкости продукта. Затем вводят 120 г диглицидилового 10 эфира резорцина и нагревают при 70 ОС в течение 20 мин. Из полученного связующего методом заливки в форме готовят образцы для определения физико-механических показателей. 15П р и м е р 2. В реакционный сосуд аналогично примеру 1 загружают 100 г фенолформальдегидной смолы вязкостью 50 Па с, содержащей 37. воды, 100 г метилтетрагидрофталевого ангидрида и нагревают при 50 С в течение 40 мин, затем вводят 90 г диглицидилового эфира резорцина и нагревают при 60 С в течение 20 мин. В табл. 1 приведены данные, харак"20 теризующие свойства связующего,полученного предлагаемым способомпо примерам 1-3), в сравнении сосвойствами связующего, полученногоизвестным способом (по примеру 4). Таблица 1 Связующее по приме- ру Прочностьсклеивания Разрушающее нап- ряжение при изгибе, ИПа ВремягелеобКоличество Степень отверждения,Ж Ударнаявязкость,кД летучих при отверждении% при равномерном отрыве, ИПа разования прн 120 С,мин При При При При 120 С 150 С 120 С 150 С42 1,7 3,5 94,9 100 174 36 40 959 100 42 27 32 981 100 14 2,6 3,2 80,884,5 0,2 50 149 44 159 50 189 тетрагидрофталевым ангидридом в различоном соотношении при 120 и 150 С в теченнер 2 ч в сравнении с примерами по предлагаемому и известному способам,В табл. 2 приведены контрольные примеры по отверждению резольной фенолформальдегидной смолы и диглицидилового эфира резорцина метил 9424П р и м е р 3. В реакционный сосуд аналогично примеру 1 загружают100 г фенолформальдегидной смолы вязкостью 100 Па с, содержащей0,27 воды, 65 г метилтетрагидрофталевого ангидрида и нагревают при70 С в течение 20 мин. Затем вводят60 г диглицидилового эфира резорциона и нагревают при 90 С в течение1 О мин.П р и м е р 4, В реакционный сосуд аналогично примеру 1 загружают100 г фенолформальдегидной смолывязкостью 50 Па с, содержащей 33 воды, и 120 г диглицидилового эфирарезорцина. Смесь нагревают до 95 Си выдерживают 20 мин.1Иетнлтетрагидрофталевый ангид- рид При режиме При режиме 120 С, 150 С,2 ч 2 ч(по известному способу) 100 80,0 84,5 120 98,3 100 ВНИИПИ Заказ 4318/21 Тираж 469 Подписное Филиал ППП ффПатеитффг,Ужгород, ул.Проектмав, 4 фенолформальце- Диглицидиловый гидная смола эфир резорцина Как видно из табл. 1, скорость отверждения предлагаемого связующего выше в среднем на 147 по сравнению с известным. Связующее отверждается при 120 С, при этом количестово летучих, выделившихся при отверждении, находится на одном уровне с известным связующим. Степень отверждения связующего по предлагаемому способу выше на 18-20 Ж по сравнению с известным.Улучшены показатели, характеризующие способность связующего к деформациям: ударная вязкость выше в сред-о нем в 14 раз, разрушающее напряжение при изгибе - в 8 раз. При этом прочностные свойства, характеризующие адгезию связующего, а именно прочность на отрыв, находятся на одном уровне с известным связующим. Как видно из таблицы, фенолформальдегидная смола и диглицидиловый эфир резорцина в отдельности не отверждаются метилтетрагидрофталевым ангидридом при выбранном соотношении. Лишь связующее, полученное предлагаемым способом, имеет высокую степень отверждения на одном уровне с чистой фенолформальдегидной смолой,