Полимерная композиция

Союз СоветскихСоциапистаческихРеспублнк ОП ИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ.1 рцЩю Ф 1М. Кл,С 08 Ь 63/С 08 б 59/4(22) Заявлено 05.0 нсоедн вен нем вкн И -Ъоудорстоеклы% кон П ркоритет -Опубликовано 05,02.80, Бюллетень .% 5Дата опубликования описания 10.02.80 ао делан изобрет и открытки72) Авторы изобретения В. А. кий, ) Заявнтел ЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ аам техноподицианборныйенин 10 2-2 7-2 Изобретение относится к области получения полимерных композиций для прессматериалов на основе эпоксидных смол.Известна полимерная композиция,включающая эпоксидную смолу,.модифицированную парваминобензолсульфамидом,отвердитепь-дициандивмид, нвполнительи технологические добавки (1,Недостатком известной композиции являетсянизкая скорость отверждения, что затрудняет ее переработку методом литья поддавлением,Известно также, что для повышенияскорости отверждения подобных композиций дициандивмид используют совместнос такими ускорителями, как, например,комплексы ацетипацетонатов металловс пиридином 2. Однако и в этом случае не удается существенно повыситьскорость отверждения.Цепь настоящего изобретения состоитв повышении скорости отверждения композиции. Поставленная цепь достигаетсятем, что композиция, включающая эпоксид авт. с вид-ву 77(21) 2471806/23,еглов и Л. Г. Михеева ную смолу, модифицированную пвр бензопсульфамидом, напопнитель, гические добавки и отвердитепьдивмнд, дополнительно содержит ангидрид при следующем соотнош компонентов, вес.ч.:Эпоксидная смола, модифицированная паравминобензолсуль- фамидом Борный ангидрид 0 Дицивндивмнд 0 Нвполнитель и технологические добавки 100-300 П р и м е р 1. Получение модифицированной эпоксидной смолы. В реактор, снабженный механической мешалкой и обогревом, загружают 100 вес,ч, эпоксиноволачной смолы (эпоксидное число 20%, температура каплепадения по Уббелоде 70 С), подни;лаот температуру до 140 С и вводят 6,7 вес.ч, (0,33 от стехиометрии) парваминобензолсульфамидв.После окончания конденсации, продукт сливают в противни и выдерживают в те чение 12 ч. ЭпОксиднОе числО продуктаД-,16% температура каплепадения 86Получение пресс-композиции. 100 вес.ч.полученной модифицированной эпоксиднойсмолы измельчают на дисмембраторе,5добавляют 13 вес,ч, дициандиамида (а)ц 6,5 вес,ч. барного ангидрида (соотношение а: К:0,5), а также 180 вес.ч.наполнитедя (стекдовопокно с = 60-100рк, О до 12 цк) и технодогически.х добаВОк. Сухую смесь помешают В смеситедь типа "пьяная бочка" и перемешивают в течение 30 мин. Затем смесьпоступает в загрузочный бункер эксгрудера, а оттуда шнековым питатедем подается в рабочий цилиндр экструдера,где смесь гомогенизируется и гранулируется. Иа выходе получают однокомпонентныц граиулированпый материал насыпной массой 0,4-0,6 г/м, удельпымвесом 1,5-1,7 г/м,П р ц м о р 2. Исподьзуют модпфццированнуЕо эпоксцдну 1 о смолу, описаннуюв примере 1, после чего осушествля 1 отприготовление пресс-материала при следу 011 ем сООтношееин иигредиеЕхтов;на 100 вес.ч. продукта конденсацци 7 вес 1, дипцеп 1 диамцда (а), 7 вес,ч.,борного ангидрида (б) (соотношение а:б =301:1), 100 вес,ч. Нгпол 1:ителя и технологических добавок.П р и м е р 3, Используют модифицированную эпоксидную сллолу по приме 1, после че, О Осуществляют приготОВ 55денце пресс-материала, при следующемсоотношении ингредиентов: 100 вес. 1.модифицированной эпоксидной смолы,7 вес,ч. Дцц 1 андцамцда (а) 2 вес.ч.босного ангидрида (б) (соотношение40а;б - " 1:О,З), ЗОО вес.ч, наполнителян технологцчсских добавок,П р и м е р 4, Используют модифицироваеп 1 ую эпоксидную смилур приготовленную 1примеру 1, после осушеств 45ляют приготовление пресс-материала, ана-логично примеру 1 при следующем соотношении ЕПЕгредиентов: 100 вес.ч.модифицированной эпоксидеОй смолы,0 вес,ч. дициандиамцда (а), 20 вес.ч.50борного ангидрида (б) (соотношениеа:б = 1;1) 180 вес.ч. наподнителя итехнологивских добавок. П р и дл е р 5. В качестве модифицированной эпоксидной с 1 ИОды дчя пресскомпозцциц используют продукт конденсации эпоксиноволачной смоль с парааминобензолсульфамцдом, при этом проводят конденсацию 100 вес,ч, эпоксцноволачной смолы и 2 вес.ч. парааминобензолсудьфамида. Пресс-материалготовят аналогично прцмеру 1 при следующем соотношении ингредиентов100 вес.ч, модифицированной эпоксиднойсмоды, 7 вес.ч. дициандиамида (а),3,5 вес,ч. борного а 11 гидрида (б) (соотношение а:б = 1:0,5), 180 вес.ч. наполнитедя и технологических добавок.П р и м е р 6. В качестве эпоксидной смолы для пресс-композиции используют проду 1 ст конденсации 100 вес.ч.смолы, явля 1 ошейся продуктом эпоксидирования 33 вес,ч. дцхлорд 1 ламинод 1 лфенид.метана и 6,75 вес.ч, параамцнобензолсульфамида. Пресс-материал готовят анадогично примеру 1 при следующем соотношении ингредиентов: 100 вес,ч. модифицированной эпоксцдной смолы,- 10 вес.ч,диццандиамида (а). ,3 вес,ч. борного ангидрида (б) (соотношение а:б = 1:0,3),200 Вес.ч, наподнитед; и технологцчес -ких добавок,П р и м е р 7. В качестве эпоксидной смолы используют эпоксцдиановуюсмолу ЭД(э. ч. 8 - 10%), при этомпресс-материал приготавливают при следующем соотношении ингредиентов;100 вес.ч. эпоксидной смолы, 20 вес,ч.дициаедиамида (а) 20 вес.ч. борногоангидрида (б), 300 вес.ч, наподнигеляи технологических добаьок. Технологические свойства (время пластично в вязко состояния и максимальноенапряжение сдвига прц времени выдер 11 ски 5 мин) пресс-материалов, изготовленных по вышеописанным примерам,. оценивались па пластометре Канавца ло ГОСТ 15882- 70. Подученные данные приведены в табд. 1. Определялась также текучесть пресс-ма- териадс 1 В по методу спирального потока (табл. 2). Технодогическце, физико-месханические и диэлектрические свойства подученных пресс-материалов приведены в табл. 3,713888 Технологические свойства предлагаемых эпоксидныхпресс-материапов в сравнении с известными 1;1 100 120 13 1:Оф 5 180 6,5 60 1;0,3 300 70 1:1 180 20 20 100 180 150 Прототип 37 150 37 20 150 50 180600 180 400 50 20 Табл ица 2,Текучесть по методу спирального потока в зависимостиот срока хранения дляпресс-материала по примеру 1. Текучесть при 170 СойР= 350 кг/см 00 1000 000 Пресс-ком-позиция попримеру 2 То же по примеру 1 То же попримеру 3 То же по примеру 4 180 180 6Таблица 1ТаблицаЭ Технологические, физико-механические и диэлектрическиесвойства пресс-материалапо примеру 1 в сравнении сизвестным решением 2 гНаименование показателя По примеру 1 8-10 Разрушающее напряжениепри изгибе, кг/смсжатии, кг/смйрастяжении, кг/см 1000-11002000650 1100 1 10 1 10 0,015 Время отверждения. мин/мм Ф Отвердитель - ДИДА и комплекс ацетилацетоната цинка с пиридином. о Срок хранения при 20 С, мес Ударная вязкость, кгс м/смоТеплостойкость по Мартенсу,- С Удельное объемное электрическоесопротивление, Ом см Удельное поверхностное электрическое сопротивление Ом Электрическая прочность, кВ/м Тангенс угла диэлектрических6потерь при частоте 10 Гц Диэлектрическая проницаемостьпри частоте 10 Гц6 Пресс-материал, перерабатываемый литьем под давлением и литьевым прессованием, должен иметь следующие характеристики: время пластично-вязкого состояния при температуре прессования 4 30-100 с, время отверждения от 1 до 5 мин.Временем отверждения называют время, необходимое для достижения (выбранного на основании опыта работы с материалом) напряжения сдвига, соответствующего достаточноМу отверждению мать риала. Для эпоксидных пресс-материалов указанное напряжение сдвига 70 кг/см. На основании данных, приведенных в табл. 1, видно, что за 5 мин напряжение сдвига 70 кг/см и более достигают только пресс-композиции, отвержденные смесью дициандиамида с борным ангидридом, кроме того, только эти пресс- композиции имеют требуемое время пластично-вязкого состояния. При отверждении пресс-композиции отдельно каждым из указанных отвердителей при всех выбранных соотношениях отвердителя и смолы необходимой скорости отверждения достичь не удается.Все вышеописанное подтверждает положительный эффект применения для отверждения эпоксидных пресс-композиций смеси борного ангидрида с дициандиамидом, т,е, отверждаемые таким образом эпоксидные пресс-композиции становятся пригодными для переработки самым прогрессивным методом - литьем под давлением. Оптимальное соотношение дициандиамиаа а) и борного ангидрида б) находится в пределах а:б = 1:1 до 1: 0,5,Заказ 9212/19 Тираж 549 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рвушсквя наб;, д, 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 при дальнейшем уменьшении борного ангидрида ускоряющий эффект становитсяменее заметным. Оптимальное количествоотвердителей нв 100 вес,ч. эпоксиднойсмолы от 2 вес.ч. до 7 вес.ч. борногоангидрида от 7 вес.ч. до 13 весл. ди-циандиамидв, дальнейшее увеличейие отвердитедя не приводит к заметному увеличению скорости отверждения. Как видно из табл. 2, полученные пресс-композиции стабильны при .хранении при 20 С,твк как сохраняют свои вязкостныесвойства, т.е. текучесть. Это позволяетхранить и транспортировать материалпри нормальных условиях, технология при готовления пресс-композиции не меняетсяпо сравнению с используемой для известной,.формула изобретенияПолимерная композиция, включающаяэпоксидную смолу, модифицированнуюпарааминобензолсульфамидом, наполнитель и отвердитель-дицнвндивмид, о тличающвясятем, что, сцельюповышения скорости отверждения, онвдополнительно содержит борный ангидрид при следующем соотношении компонентов, вес,ч: Эпоксидная смола, модифицированная парааминобензолсульфвмидом 100Дици анди амид 7-20Борный ангидрид 2-20Нвполнитель 100-300 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2095945/23-05, от20.04;76 (прототип).2. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2150474/23-05кл. С 0863/02, 1976.3