Эпоксидная композиция

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеслублик. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ЩМ.Кп, С 0863/00 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,10, 82. Бюллетень Мо 38 Дата опубликование описания 15.10.8271) Заявитель Леинградский ордена Октябрьской Революции и орде)ЦЩ 9 ЯЖвлргоКрасного Знамени технологический институт им(54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Изобретение относится к эпоксиолигоэфирным компоеициям, находящим применение в качестве связующих и пропиточных компаундов и клеев.Основными требованиями, предъявляемыми в настоящее время к связующим в производстве стеклопластиков, наря-, ду с высокой когезионной и адгезионной прочностью, является и пониженная горючесть.В производстве изделий из стеклопластиков наибольшее применение находят иолигоэфирные связующие, Эпоксидные связующие имеют целый ряд преимуществ по сравнению с олигоэфирнымиг хорошая адгезия к стекловолокну, незначительная усадка при отверждении, повышенные физико-механические показатели.Однако эпоксидным связующим присущи значительная вязкость, малая жизнеспособность, токсичность применяеьых отвердителей, высокая жесткость отвержденных изделий, что приводит к возникновению внутренних напряжений. Применение эпоксиолигоэфирных связующих способствует уменьшению отрицательных качеств эпоксидных олигомеров при сохранении их основных преимуществ. Общим недостатком как и эпоксидных олигомеров, так иненасыщенных олигоэфиров является ихвысокая горючесть.Известны эпоксидные композиции,которые для уменьшения горючести содержат фосфор-азотсодержащие соединения - фосфазены 1.Известно полиэфирно-эпоксидноесвязующее пониженной горючести длястеклопластиков, в котором с цельюувеличения содержания вводимого всвязующее хлора, ненасыщенных олигоэфирмалеинат акрилатного типа совмещали с хлорсодержащими эпоксидными соединениями. Однако это связующее имеет низкие прочностные показатели, а стеклопластик на егооснове имеет довольно высокий коэффициент возгораемости 2),Наиболее близким к предлагаемомупо техническому решению, составуи назначению является эпоксиолигоэфирная композиция 3 3, содержащаяэпоксидный олигомер, ненасыщенный25 олигоэфир, способный к полимеризации мономер, инициатор радикальныхпроцессов и фосфор-азотсодержащеесоединение - отвердитель эпоксидного олигомера при следующем соотЗО ношен 1 ки компонентов, мас.ч:ди глицидиловыйэфир резерцина42-40-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля2,2 -Диамино,4,6,6 -тетрахлорциклотрифосфазен 50-60 35-40 10 5-10 Однако известная композиция имеетдовольно высокое значение коэффи1 циента возгораемости, равное 2,1.Целью изобретения является снижение горючести композиции с сохранением высоких. прочностных характеристик отвержденной композиции.Поставленная цель достигается тем,что в композиции, содержащей эпоксидный олигомер, отвердитель эпоксидного олигомера, ненасыщенный олигоэфир и перекисный инициатор, в качестве эпоксидного олигомера композиция содержит тетраглицидиловый эфир3,3 -дихлор,4 диаменодифенилметана,в качестве ненасыщенного олигоэфира 40-42-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, а в качестве отвердителя - поли-этилгексилфосфорнитрильную кислоту,при следующем соотношении компонен- З 5тов, мас.ч.: Тетраглицидиловый эфир 3, 3 - -дихлор,4 - -диаминодифенил-метана 40-42-ный раствор олигоэтилен- гликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатомПоли-этилгек- силфосфорнитрильную кислоту Перекисный ини- циатор 40 55-60 45 50 35-40 2-4 0,1-2 55 Композиция в неотвержденном состоянии растворима в спиртах, кетонах, ароматических углеводородах и в ряде других традиционных органических растворителях. Отверждение пред лагаемой композиции проводят при постепенном подъеме температуры от 80 до 180 ОС в течение 8-10 ч. Свойства предлагаемой композиции, содержащей оптимальное соотношение 65 исходных компонентов и отвержденнойпо оптимальному режиму, представлены в таблице. Изменение соотношенияисходных компонентов приводит кувеличению коэффициента возгораемости и к уменьшению Физико-механических характеристик,П р и м е р 1. В 59 мас.ч. тетраглицидилового эфира 3,3 -дихлор-4-диаминодифенилметана (эпоксидная смола ЭХД) растворяют 38 мас.ч.полиэфирной смолы марки НПС-27,представляющей собой 4-42-ный . араствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире тризтиленгликоля, модифицированныйфосфоракрилатом. К полученной однофазной смеси добавляют при перемешивании 3 мас.ч. поли-этилгексилфосфонитрильной кислоты (продуктПАФН). Затем в композицию вносят0,1 мас.ч, от количества ненасыщенного олигоэфира перекись метилэтилкетона. Композицию отверждаютв течение 10 ч при постепенном подьеме температуры от 80 до 180 ОС. Отвержденная композиция - однородный прозрачный материал темнокоричневого цвета с физико-механическимисвойствами, представленными в таблице (графа 4).П р и м е р 2. В 57 мас.ч. смолы ЭХД растворяют 42 мас.ч. олигоэфира НПС-27. К полученной смеси добавляют 1 мас.ч. продукта ПАФН.Затем в композицию вносят 4,2 мас.ч.перекиси метилэтилметона. Композиция отверждается по режиму, аналогично указанному в примере 1. Физикомеханические показателн отвержденной композиции представлены в таблице (графа 2). Пример 3. К 58 мас ч, смолы ЭХД прибавляют при перемешивании 40 мас.ч. олигоэфира НПС-27. Сюда добавляют при перемешивании 2 мас,ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч. от количества олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Композиция отверждается по режиму аналогичному в примере 1. Прочностные характеристики такой композиции представлены втаблице (графа 3).П р и м е р 4. 60 мас.ч. олигоэпоксида ЭХД смешивают с 36 мас.ч. опигомера ННС-27, К смеси добавляют 4 мас.ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч. от количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Режим отверждения аналогичен примеру 1. Физико-механические свойства полученной по данному примеру композиции представлены в таблице (графа 5).П р и м е р 5. 62 мас.ч. олигомера ЭХД смешивают с 33 мас.ч. олигоэфира НПС-27. К смеси олигомера966101 добавляют при перемешивании 5 мас.ч.продукта ПАФН и 0,1 мас.ч. от количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Прочностныехарактеристики полученной компози.ции и отвЕржденной по режиму, указанному в примере 1, представленыв таблице (графа 6). 80;0 220 1,02 Показатели ф 57 мас.ч.ЭО" 58 мас.ч.ЭО 59 мас.ч.ЭО 42 мас.ч,НОЭ 40 м;.с.ч.НОЭ 38 мас.ч,НОЭ 1 мас.ч.ПАФН 2 мас.ч.ПАФН Змас.ч.ПАФН 60 мас.ч.ЭО36 мас.ч,НОЭ4 мас,ч.ПАФН Свойства 62 мас.ч.ЭОЗЗмас.ч.НОЭ5 мас;ч.ПАФН Разрушающее напряжение присжатии,МПа 189 132 189 190 199 Ф при растяжении, МПа 80 87 87 Твердостьпо Бринеллю, МПа 200 240 200 220 210 Теплостойкость поВика, С 226 205 215 240 210 Коэффициент возгораемости 0,93 1,43 0;92 0,89 1,4Во все композиции вводилась 0,1 мас.ч, перекиси метилэтилкетана. Режимотверждения: 80 С - 1 ч 120 С - 1 чр 160 С - 3 чр 180 С - 5 ч.ЭО - эпоксидный олигенер ЭХД.НОЭ - 60-ный раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, ненасыщенный олигоэфир ППС-27.ПАФП - поли-этилгексилфосфорнитрильная кислота, продукт ПАФН.Формула изобретения ф щ а я с я тем,что, с целью снижения горючести с сохранением высокихЭпоксидная композиция, содержа- прочностных характеристик отвержденщая эпоксидный олигомер, отверди- ной композиции, в качестве эпоксидтель, ненасыщенный олигоэфир и пере- ного олигомера она содержит тетракисный инициатор, о т л и.ч а ю - 35 глицидиловый эфир 3,3 -дихлор,4 Таким образом, максимальные прочностные показатели имеет композиция,укаэанная в графе 4, В отличие отизвестной эпоксиолигоэфирной композиции, предлагаемая композиция несколько уступает по механическимхарактеристикам, однако коэффициентвозгораемости в 2,3 раза выше, чтозначительно повышает огнестойкостьпредлагаемой эпоксиолигоэфирнойкомпозиции,Данные таблицы указывают, чтоэпоксиолигоэфирные композиции, содержащие исходные композиции вне указанных в формуле изобретения пределов, имеют значения коэффициента возгораемости значительно выше, чему оптимальной.П р и м е р 6. 55 мас.ч, олигомера ЭХД смешивают с 35 мас,ч. олигомера НПС-27. К смеси олигомеров .добавляют при перемешивании3 мас,ч. продукта ПАФН и 0,1 мас.ч.от количества ненасыщенного олигоэфира перекиси метилэтилкетона. Отверждение полученной композиции аналогич .но режиму отверждения указанному впримере 1. Отвержденная композицияимеет следующие показатели Физикомеханических свойств,:Разрушающее15 напряжение:при сжатии,МПа 170,7при растяжении, МпаТвердость поБринеллю, МПа 190,0Теплостойкостьпо Вика,СКоэффициентвозгораемостиЗаказ 7776/37 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5-диаминодифенилметана, в качестве ненасыщенного олигоэфира 49-42-ныйраствор олигоэтиленгликольмалеинатфта.лата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом, а в качестве отвердителя - поли-этилгексилфосфорнитрильную кислоту при следукщем соотношении компонентов, мас.ч.: Тетраглицидиловый эфир 3,3-дихлор, 4-диаминодифенилметана40-42-еый раствор олигоэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфиретриэтиленгликоля, модифицированный фосфоракрилатом Поли-этилгек- силфосфорнитрилвная кислотаПерекисный ини- циатор со информации,ф принятые во внимание при экспертизе1. Белая З.С., Степонищенко Ж.И.Огнестойкие материалы на основеэпоксидных смол. М., НИИТЭХим. 1979,св 7 е15 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2796701/23-05,кл. С 08 63/10, 1980 (прототип).3, Авторское свидетельство СССРР 320505, кл. С 0863/10, 1971.