Полимерное связующее

ло делам изобретеиий и открытий(7) Заявител НОЕ СВЯЗУЮШЕЕ 4 П эобретение касается термостойких паров и направлено на повышение термий и термоокислительной стойкости феормальдегидных связующих, примеых в композиционных материалах на е углеродных, асбестовых, кварцевых 5 гих волокнистых наполнителей. ннь нные иэацены, пр ли алин может быть исикинием термьвяз ующее астях тех и примен ионных м е подверга тке (карбо Полимерное спользовано в об ьдегидныйго типа еноло-формкт резольн 20-50 50-80 с производствомстойких компоэицвергаемыхили нщей термообрабографитации). Олигоар иленыОрганический кистализатор атериалов, по емых последую 2, 0-5 низации или тве феноло-формал(ФФП) реэольногогут быть использозолытые феноло-фор каче пеги штых тика в свяваиы феноло. Известно полимернове фенол-формальдеольного типа Я .Однако это связуютаточной термическоой стойкостью.,.1 ель изобретенияеской и термоокисли связующее на ос- дных продуктов репродуктов эующем м пирты, р ые смоль мальдегидне обладает дотермоокислительтвердом сост их различные янии или в одификаци виде лаков(ОЛ) на сн ическр. со - повышение термильной стойкости. лиме ческо , нолсмф няем основ и дру Это достигается тем, что известное вязуюшее дополнительно содержит олиго арилены на основе конденсматических соединений, выпы олигонафтнлены, олигоандукты сополиконденсации н антрацена с бензолом и органпческлотный катализатор при следующемношении компонентов, вес.ч,; В качестве олигоариленовве конденсированнык рома3 729215 единений используют, например, алигонаф- р тилен (ПН) гдето= 2-20 олигоантрацен (ПА) де о = 2-20 где,т+ о = 3 В качестве ор катализатора исп толуолсульфокисл вую кислоту. П р и м е р 1. Продукт сополиконденсации нафталина с бензолом (НБ) сМ = 950 и Тр = 200-205 С и фенолоспиртов марки Б" (ФС"Б), взятые всоотношении 75:25, растворяют в тетрагидрофуране (ТГФ), добавляют 2,5% пара топуолсупьфокислоты (п-ТСК) от веса ОАи ФФП, удаляют растворитель и нагревают в термошкафу по следующему режиму:нагрев до температуры 220"С с Последующей выдержкой при этой температурев течение 3-х часов, затем проводят наогрев до 250 С с выдержкой при этойтемпературе в течение 3-х часов.Полученный образец испытывают методом термогравиметрического анализа:Тр = 200-205 С и фСБ, взятые в соотнапении 50:50, растворяют в П"ф, до.бавляют 5 вес.ч. щавелевой кислоты и а также продукты сополиконденсации наталипа или антрацена с бензолом с молекулярным весом (Мб) от 8 ЙО до200 о и температурой размягчения от170 до 2500 С (Тр),ганического кислотного льзуют, например, парату (о-ТСК) и щавелеПри содержании олигоарилена в связующем более 80% и менее 50% (а фенолоформальдегидных продуктов резопьного типа соответственно менее 20%.и более 50%) наблюдается уменьшение степени отверждения (определяемой но выходу нерастворимой фракции) до величины менее 50%, а также в некоторых случаях снижение термической и термоокислительной стойкости отвержденных образцов.Использование органического кислотьного катализатора в количестве менее 2,0% от веса связующего приводит к снижению степени отверждения до значений ниже 50% (с 50-56% до 25-40%).При содержании катализатора более 5,0% не происходит увеличения степени отверждения, а также несколько снижаеься термостойкость.Отвержденные образцы предлагаемых связующих для проведения испытаний их термической и термоокислительной стойкости готовят следующим образом.феноло-формальдегидный продукт и олигоарилен растворяют в органическом 5 1 о 15 2 о 25 Зо астворителе, добавляют кислотный катализатор, после чего уделяют растворительи отверждают в термошкафу при конечнойтемпературе 240 250 С,Коксовые числа отвержденных образцов предлагаемого связующего, определенные при испытании при температур.о1000 С на термогравиметрической установке в инертной среде (в аргоне) прискорости подъема температуры У ) равной 10 С/мин, составляют 71-82% посравнению с 59-66% для отвержденныхфенолс-формальдегидных образцов, не содержащих ОА. Следует отметить что изизвестного связующего взяты ффП резолвеного типа, характеризующиеся в отвержденном состоянии наиболее высокими значениями коксовых чисел,При испытании предлагаемых отвержденных образцов на термогравиметрическойустановке в вакууме (Ч =ЗоС/мин) при0температуре 700 С коксовые числа равнысоответственно 61-78% вместо 50-61%для отвержденных феноло-формапьдегидныхобразцов, Температура, при которой потери веса составляют 20%, для отвечжденных образцов предлагаемого связующегоизменяется в интервале 425-470 С,50% - 470-520 С, Для отвержденныхфеноло-формапьде гидных образцов соответствующие величины составляют 380400 С и 440-470 С.Испытания термической и термоокиолительной стойкости образцов проведеныв Институте химической физики АН СССРи Институте горючих ископаемых.9215 Известный. 61 380 440 60 395 450 60 400 470 6 Гб ФГ"Л" ф Г иВ РПреалагае мый 11 Гэ Ц 50 78 435 475 67 425 480 80 2 5 75 2 б т-ТГ:.К ф 1."1" 50:50 щавелевая кнс(1 е 5 72далее обрабатывают и испытывают аналогично примеру 1.П р и м е р 3, Используют композицию связующего по примеру 1, но в качестве олигоарилена вместо НБ берутПА с МП = 1460 и Тр = 220 С. Дальнейшие операции, а также испытания осуществляют аналогично примеру 1,П р и м е р 4. В композиции в ойличие от примера 1 вместо НБ берутПН с МП = 1150 и Тр = 210 С,оПриготовление .и испытание образцованалогично примеру 1.П р и м е р 5, Компоненты, используемые в примере 1, берут в соотношении 80;20, растворяют в ТГФ, добавляют2,5 вес.ч, п - ТСК. Последующие операции и испытания полученных образцовосуществляют также, как в примере 1.Пример 6.НБсМп= 1300 ОСи Тр = 205-210 С и фенолоспирты марки А" (фС"А), берут в соотношении75:25, растворяют в ТГф и добавляют2,0 вес.ч, -и ТСК. В дальнейшем методибка приготовления и испытаний образцованапогична примеруП р и м е р 7, Образец на основечБ с Мп=О 50 и Тр=200-205 С, и ФС"А, взятых в соотношении 75:25 в присутствии 2,5 вес.ч. п-ТСК, готовят ииспытывают аналогично примеру 1,П р и м е р 8, Образец на основе НБс Мп = 1300 и Тр= 206-210 С и резольной смолы марки Р(в виде спиртового раствора), взятых в соотношении75:25 в присутствии 25 вес,ч, п-ТСК,изготавливают и испытывают как в примере 1,1 П р и м е р 9, НБ с Мп = 1300 иТр = 205-210 С и фС "А (соотношение50:50) растворяют в ТГф, добавляют5 вес,ч, п-ТСК. Дальнейшая методика изготовления и испытаний образцов аналогичго на примеру 1.Сравнительные данные по термическойи термоокислительной стойкости образцовна основе предлагаемых и известных связующих приведены в таблице,20-50 50-80 7 - 729215 8Из приведенной таблицы, видно, что на основе конденсированных ароматичеотермическая и термоокислительная стойких соединений, выбранные из группыкость образцов на основе предлагаемого олигонафтилены, олигоантрацены, продуксмзующего существенно выше, чем для ты сополиконденсации нафталина или антизвестных феноло-формальдегидных связу рацена с бензолом и органический кислотЮщнх е ный катализатор при следующих соотношениях компонентов, вес,ч.:феноло-формальдегидный проФормула изобретения дукт резольного типа1 О ОлигоариленыПолимерное связующее на основе фе Органический кислотный канбнв-формальдеГидных продуктов резолве тализатор 2,0-5,0ного типа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, Источники информации,чтор с целью повышении термической и принятые во внимание при экспертизетермоокислительной стойкости, связую 1. Пластические массыре 1 з 1 о 1,1976,щее дополнительно содержит олигоарилены с. 64-66, Составитеь И. Гинзбург Рервктор С, Сурком Зекреа М. Петко Корректор М. Декана Заказ 1909/24 Тарае 949 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Же Раушская наб., д. 4/5 филиал 1 Н 111 Патент", .Ужгородр ул.Проектная, 4