Борсодержащая эпоксидная композиция

Оп ИСАНИ и 730715 Союз СоветскикСоцкалистическикРеспублик ИЗОБРЕТЕ Н ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет йв делам изобретений и еткрмтнйОпубликовано 30.04.80, Бюллетень Рй 16 Дата опубликования описания 30.04.80-;(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации.санитарно-технических и специальных строительных работ(54) БОРСОцЕРЖАЩАЯ ЭПОКСИцНАЯ КОМПОЗИЦИЯИзобретение относится к пластическиммассам и полимерным покрытиям, обладающим повышенной деформационной теплостойкостью,Известны композиции на основе эпоксипных смол, которые отверждаются борсодержащими веществами типа боратовобщей формулы В(ОК ), например 3- д, --нафтилборатом 13Известны также эпоксидные композитоции, которые отверждаются монозамещенными эфирами борной кислоты и резорпинов общей формулы В-Аг(06=0) 2, например монозамещенным эфиром, борнойкислоты и резорцина 2,Общим недостатком эпоксидных композипий, отвержденных веществами типа боратов, является относительно невысокая теплостойкость (до 135 С по. Викд), так как при отверждении подобные вещества практически не сшиваются в общую структуру с эпоксидным материалом и эффект от введения в композицию бора и 2арильных циклов получается сравнительно небольшим,Цель изобретения - увеличение деформационной теплостойкости,Мсазанная цель достигается тем, чтоборсодержащая эпоксидная композиция,включающая эпоксидный олигомер и борсодержащий отвердитель, в качестве борсодержащего отвердителя содержит монозамещенный эфир борной кислоты - продукт конденсации борной кислоты с полифенолами, которые содержат два и болееарильных цикла,или с полинафтолами присоотношении 0,6-1 моль борной кислотына фенольный или нафтольный гидроксилпри следующем соотношении компонентов,весЯ:Эпоксидный олигомер 40-80Борсодержащий отвердитель 20-60.Борная кислота или ее ангидрид легкои практически полностью реагирует согидроксилами полифенолов при 150-200 Сс образованием монозамещенных эфиров,=О,енто 8 О=ВОСоотношенивес.%: .Эпоксидный мпонентов,исходны остав от00 С. дается з мин пр ионовый ий отвер олигом орсодержащитель 40,0 мин пр Состав отве100 С. Примеденсацией 1 м ется за=во- О ый фенольныйалина В=О СоотнвесЯ:Эпокси дный диановы ер ержащий оттель вержпается з иг о М=Оние исходных комп ди Соотновес,о, Эпоксид (ЭИСБо ент 40 мин при остав 00 С,ый олигок 60 щий отверрсод льПродук борной и мин и яза 3 Состав о80 С,Применсацией 1ый фенольньфенила кси е р 3, Продукт полумоль борной кислотй гидроксил 3,3-пи 40 ют на окси О О=В45 О-=ходных компоненто Соотношениевес Я: Эпокси пный (Э ИС) одных компонентов,м орфе ноль н й отверди 0 Борсодержащий вердительСостав отверждае100 С. а 40 мин пр при ается за 60 м родукт получают конрной кислоты на дроксил фенолфорноволачного типа,мер 7, П й 1 мольб фенольный г дной смолы айнегвердитецией(для кащего о нижнеголя),моль денсац каждый конденс маль з 7 307Преплагаемые борсопержащие апоксипные композиции могут содержать и качестве целевых добавок растворители, напол.нители и пластификаторы, Отвержпение данных составов происхоо пит при 80-120 С эа 30-90 мин,П р и м е р 1, Продукт получают конденсацией 1 моль борной кислоты на каждый фенольный гипроксил 2,6-диоксинафталина оОВ-О 2, Продукт получают коь борной кислоты на кажидроксил 1,4-диоксинафСоотношениевесЯ:Эпоксипный болигомерБорсодержащительСостав отверж120 С,П ри ме рпредела борсодержПродукт получаю 15борной кислоты на каждый фенольный гидроксил 2,5,8-триоксинафтал ина Соотношение исходных ко вес,%:Эпоксипный диановыйолигомерЬорсодержащий отвер- дитель П р и м е р 5, Продукт получают конденсацией 0,6 моль борной кислоты на кажный фенольный гипроксил оксигидрохи иола шение исходных компоненто м е р 6 (для крайнего верхнего борсодержащего отверпителя), получают конденсацией 0,6 моль ислоты на кажпый фенольный гид,2, 6-три окси нафталинаН 2 Г -СН 2 Соотношение исходных компонентов с, 6: Эпоксидный дивновый0 олигомерБорсодержвший отверд ител ьСостав отверждвется зв 120 С,Пример 8,Прод денсацией 1 моль борной дый фенольный гидроксил пегидной смолы наволач лученной конпенсацией в феноло-спирта на основе нов мин п укт получают конкислоты на квж фенолформального типа, по- кислой средевлкилреэорпиОЬ=О=О СН 2; Н й ОЬ= й 08=0ных компонентов,оотношение исх весЯ:Эпоксипный пиановыйолигомер 60Борсопержащий отвердительСостав отверждвется за 90 ми120 С.Свойства предлагаемых бореодержеших эпоксидных составов в сравнениис известными приведены в таблице,Из таблицы видно, что предлагаемыесоставы значительно превосходят известные композиции по деформвционной тепостойкости,Положительный эффект создается эа:чет использования борсодержвщих отверпителей типа мвлозамещенных эфировборной кислоты и полифенолов или полинафтолов, в составе которых содержитсядва или более арильных цикла. При этом 40.н при 5 7полученной конденсацией в кислой средефеноло-спирта нв основе, оксибензолаОВ=О ОЬ=О 307 15 6 борсоцержаший фрагмент структуры типаангидрида (-О-В=О) активно участвуетв химическом взаимодействии при образовании сетчатой структуры эпоксидногополимера. Высокая степень отвержденияпреплвгвемых композиций (более 95.б)приводит к тому, что они обладают высокой химической стойкостью. Так, всепредлагаемые составы сохраняют своиЯ прочностные свойства и высокое омическое сопротивление после длительногоконтакта с водой, солевыми растворами,кислотами (конц. Н 50 10%-нвя НС 6,1 Щ-нвя НЮ) и щелочами (20%-ныйЭ15 йаОН ). При нанесении нв стальные ибетонные подложки они сохраняют апгеэию после контакта с упомянутыми агрессивными средами и обладают хорошимипротивок оррозионными качествами,Большинство предлагаемых борсодержаших отвердителей могут быть легкосинтезироввны на имеющемся оборудовании химических и нефтехимических комбинатов и заводов, Исходные вещества для25синтеза большинства предлагаемых отверпителей широко используются промыш-.ленностью при производстве красителей(нафтолы ),Некоторые из предлагаемых отверди 30телей могут быть легко синтезированы(пример 8) на основе широкой сырьевойбазы влкилрезорцинов получаемых изсмоляных продуктов переработки горючих сланцев нв слвнцеперервбвтыввюйнхкомбинатах и заводах.Предлагаемые борсодержвшие эпоксидные композиции могут эффективноиспользоваться в качестве исходных ма 40 териалов для изготовления слоистых пластиков, заливочных электроиэоляционныхкомпаунпов и противокоррозионных покрытий работающих в условиях воздействия повышенных температур, Использование предлагаемых составов, например,для противокоррозионной защиты газоходов дает снижение приведенных затратпо сравнению с известными вариантамизащиты, по 10 р, на 1 мзашищвемой50 Поверхности,730715 Предлагаемые композиции Известные П оказа тел и 1 12 1 2 3 4 5 6 7 Предел прочности на сжатие,кгс/см1250 1350 1300 1350 1400 1350 1250 1200 1300 1450 Водопоглоиение,% 0,5 0,3 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,2 0,2 85 135 175 180 200 205 165 160 200 215 14 14 1510 5 10 10 Адгезия к стали методом сдвига, кгс/см АтмосФеростойхость,балл(ГОСТ 6992-68) Твердость по маятниковому прйбору (ГОСТ 5233-67) Прочность наудар, кгс см Потеря в весе при180 С на 300 ч Предел прочности на сжатие после контакта с 4 н. Н 504 при 80 С в течение 30 сут, кгс/смПроти вокоррозионные свойства, оцененные емкостно-омическим методом после контактас 4 н. Н 50,уприц80 С в течение 30 сут й/С П р и м е ч а н и е. В графах по оценке противокорроэионных свойств дано отношение Й/С (Я -омическое сопротивление в Мом см,2С - емкость в пф/см, Зааитные свойства могут считаться2удовлетворительными до значений В/С,равных 0,5/200. Температура размягчения по Вика,С9 7 307формула изобретения Борсодержашая эпоксидная композиция, включающая епоксидный олигомер и борсодержащий отвердитель, о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью увеличения деформационной теплостойкости, в качестве борсодержашего отверднтеля композиция содержит моноэамешенный эфир борной кислоты - продукт конденсации борной кислоты с полифенолами, содержащими два и более арильных цикла, или с полинафтолами в соотношении 0,6-1 моль20-60. 15 10борной кислоты на фенольный или нафтольный гидроксил, при следующем соотношении компонентов, весЯ.Эпоксидный олигомер 40-80Борсодержаший отвердительИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент фРГ И 1545066,кл. 39 В 5, опублик, 1973,2, Авторское свидетельство(прототип), Составитель Н, КосмачеваРедактор А, Маковская Техред О. Андрейко Корректор В, СиницкаяЗаказ 1451/8 Тираж 549 ПодписноеЦНИИП И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4