Полимерная композиция

(5 Ц М. Кл.С 08 Ь 63/00 С 08 С 59/42 с присоединением занвииГосударствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликований описаний 2503.79 А.Е.Батог и И.П.Петько(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Циклоалифатическая эпоксидная смола Ангидридный отвердительТретичный амин Перекисное соединение100 90-1130,5-1,5 1-20 Изобретение касается получения полимерных композиций на основе циклоалифатических эпоксидных смол, рекомендуемых для использования в качестве заливочных и пропиточных компаундов, связующих для армированныхпластиков и т.д.Известна пблимерная компбзиция, включающая циклоалифатическую эпок сидную смолу (УП),УП), ангид риднйй отвердйтельи ускоритель - . третичный аьщн (11.Ее недостаток - длительность геле- образования при умеренных температурах (80-100 С), повышение же началь ной температуры отверждения до 120- :140 С приводит к снижению прочностных характеристик полимеров, Увеличение количества ускорителя (до 3 вес.ч,) для сокращен. времени ге- фф леобраэования также не оправдывает себя, так как сопровождается резким снижением жизнеспособности в условиях переработки.25.Цель йзобретения - сокращение времени гелеобразования при умеренных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и повышении. прочностных харак- Ж) 2теристик при сохранении теплостойкости.Это достигается тем, что композиция, включающая цчклоалифатическую эпоксидную смолу, ангидридный.отвердитель и ускоритель - третичный амин, дбполнительно содержит перекисное соединение при следующем соотношении компонентов,:вес,ч.: в качестве перекисных соединений. можно испольэовать диацильные перекиси, дитрет-алкил(аралкил) перекиси, трет-алкилперэфиры, а также эпоксидироаанные перекисные соединения, например трет-бутил,3-эпоксициклопентанил перекись и т.д. В качестве ангидридныхотвердителей можно использовать ангидриды гидроароматических дикарбоновых кислот или другие ангидридные отвердители.Следуетотметить, что композиции на основе диановых смол, эпоксиново.лачных смол и ангидридов ароматических дикарбоновых кислот, напримерфталевого ангидрида, при введении пе:рекисных соединений не меняют времягелеобраэования, т.е. сохранение высокой жизнеспособности в условияхпереработки и значительное повышениескбростй,отверждения при умеренныхтемпературах при одновременном повышении прочностных характеристик и сохранении высокой деформационной теплос 1 ойкости является характерной особенностью совокупности ингредиентов:циклоалифатического эпоксидного соединения сложноэфирного или ацетальноготипа, ангидрида дикарбоновой кислотыи смеси перекисных соединений с третичным амином.П р и м е р 1. Приготовление иотверждэние композицийРасчетное количество перекисногосоединения добавляют к расчетномуколичеству циклоалифатического диэпоксида и растворяют при постоянномперемешивании и нагревании при 3040 С.Жидкие перекисные соединения и цик-,Б)лоалифатические диэпоксиды смешиваютпри комнатной температуре. В полУченный раствор добавляют расчетное количество ангидридного отвердителяи третичный амин УП/2. Композицию гомогенизируют путем интенсивного перемешиванйя в течение 15-20 мин.Затем композицию разливают в формыи отверждают по режиму: до желатинизации - при эффективной температуреразложения перекиси, затем ступенчатое нагревание, С/ч: 120/2 + 150/4 ++ 180/4 + 200/10 ч,В табл,1 показана зависимостьсвойств композиции от количества,перекиси, при этом композиции примеров 402-8 соцержат 100 вес,ч. диэпоксидаУПи 1 вес.ч, третичного аминаУП/2.Зависимость свойств полимеров отсостава композиции, нида перекисногосоединения и циклоалифатической смолы демонстрируется примерами 2-43. Из данных табл,1 видно, что время гелеобразования композиций, содержащих ПТБЦП, примерно в 1,5 раза меньше, чем композиций, не содержаших ПТБЦП. Незначительное снижение дефоумационной теплостойкости (на 20- 30 С) сопровождается увеличением прочности на 17-50, а коэффициент сохранения прочности при 150 С практически не изменяется..Изменение вязкости композицийв процессе хранения при комнатнойтемпературе приведено в табл,2.Данные табл.2 свидетельствуют,что введение ПТБЦП не влияет на скорость нарастания вязкости композицийпри хранении ниже температуры эффективной скорости разложения ПТБЦП.Свойства полимеров на основе диэпоксида УП, отвержденного в присутствии ПТБЦП приведены в табл.3,при этом композиции примеров 9-13содержат 100 вес.ч. диэпоксида УП и 1 вес.ч третичного амина УП/2,Сравнение данных, полученных согласно примерам 2-4, 9-10 показывает, что лучшие свойства полимеровдостигаются при соотношении эпоксидной смолы: отвердитель от 100:100до 100;90, что составляет 0,75-0,8от стехиометричвского количества.Характерным является и то, что приэтом же соотношении компонентовдост 1 гается наибольшая степень отвержд ния (97-98).При стехиометрическом содержанииотвердителя степень отверждения несколько ниже (95-96), Высокая деформационная теплостойкость отвержденных композиций, высокий коэффициентсохранения прочности и высокая степень отверждения являются свидетельством эффективного участия перекисных соединений в процессе отверждения,Свойства полимеров, полученныхпри использовании других перекисныхсоединений приведены в табл,4-7, приэтом композиции примеров 14-25 (см,табл,4) содержат 100 вес,ч, отвердителя и -МТГФЛ и 1 вес.ч, третичногоамина УП/2 р композиции примеров14 -19 содержат 100 вес.ч. диэпоксидаУП, а композиции примеров 2025 - 100 вес.ч. диэпоксида УПукомпозиции примеров 26-30 (см.табл.5)содержат по 100 вес.ч. диэпоксидаУПи отвердитель ц -МТГФЛ; композиции примеров 31-35 (см.табл.б) содержат по 100 вес.ч. диэпоксидаУПи отвердителя ы -ИТГФА; композиции примеров 36-37 содержат по100 вес,ч. диэпоксида УПи отвердителя о-МТГФА, а также 1 вес,ч.третичногоамина УП/2, при этомразрушающее напряжение при изгибепри 200 ОС 500 кгс/см; композициипримеров 38"43 содержат по 100 вес.чдиэпоксида УПи отвердительи-ИТГФЛ, а также 1 вес.ч. третичногоамина УП/2.653276 Таблица 1Зависимоств свойств композиции на основедизпоксида УИот количества перекиситрет-бутилциклопентенила (ГТБЦГГ 9с Ои2 850-900 460-50 850-900 460-50 800-850 300-35 4 23 8 190 880-940 155 1000-120 ОО 0-820 40 8 4 ежим отверждения: 1 агревание аналогичн С прижелатинру 1. ии, затем ступенчатое композиция. вестна бли анении Состав язкость по В 3-4 пр+ Время хранения композиции 10 15 20 2 147 3 Известнаякомпозиция 5 8 Композици по пример 17 35 41 46 50160 240 76 3 5 29 2 зменение вязкости композиции ипри 25+1 С 560-5765, -680653276 Таблица 3 Свойства полимеров на основе диэпоксида УПР110 40 70 О 320 220 200 215 180 230 18 : 210 10 700 00 15 0 0 800 5 Режим отверждения аналогичен табл.1фИзвестная композиция,Т а б л иСвойства полимеров на основе диэпоксидов УП и УП, содержащих перекись дикумила (ЙДК)и перекись бензоила (ПБ)а 27 20 780"8 600-65 220 . 780-800210,700 10 0 О 00 820 22 700 500-58 800-9 2 2 О 170 2 500-560 500-600 0 0 10 0 б 22 170 850-10 800 90 1100-1200 700-75 2 600 + 900-950 8 О При 8 бфС; режим отверждения аналогичен приведенномув табл.1.1, .175 0 сО ,О 0 9 10 0 3 2 5 50 Та блиц Свойства полимеров на основе диэпоксида УПсодержащих перекись ди-третичного бутила (ПДТБ 2 850-900 820 950 700-800 700-800 700-800 0-580 6 3 3 7 0 60 10 14 50-4 4 0 0 35 0 Таблица Свойства полимеров на основе диэпоксидов УПи УП, содержащих трет-бутил,3-эпоксициклопентенил перекись (ЭЦПП) б 0 3.10 10 Таблица 5 Свойства полимеров на основе диэпоксида УП, ,содержащих перекись ди-третичного бутила (ПдТБ)653276 12 Продолжение таблицы 150 18 О 750 600 180 190 820 8 ОО 40 180 170 600 17 О 17 О 860 42 12 150 160 940 43 16 150 155 980 Циклоалифатическаяэпоксидная смолаАнгидридный отвердительТретичный аминПерекисное соединение 100 90-1130,5-1,5 ЗО 1-20 40 Составитель А.АнмовРедактор Т,Загребельная Техред Л, АлФерова Корректор Е.Дичинская Заказ 1224/21 Тираж 584 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Формула изобретенияПолимерная композиция, включающая циклоалифатическую эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель и ускоритель - третичный амин, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью сокра щения времени гелеобразования при умеренных температурах и сохранении высокой жизнеспособности в условиях переработки и повышения прочностных характеристик при сохранении тепло- стойкости, она содержит дополнительно перекисное соединение при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе 1. Лапицкий В.А. и др. Полимеры на основе некоторых циклоалифатических зпоксидных соединений, Пластические массы, 1973, РЗ, с, 45-49.