Гранулированный эпоксидный стекловолокнит

 

Изобретение относится к получению гранулированных стекловолокнитов, предназначенных для изготовления нагревостойких изделий электротехнического и/или конструкционного назначения. Цель - повышение стойкости к растрескиванию, водостойкости, прочности при изгибе и электрической прочности при температурах до 250°С изделий. Гранулированный эпоксидный стекловолокнит содержит, в мас.ч: эпоксидная смола 100

аддукт новолачной фенолоформальдегидной смолы с содержанием свободного фенола 0,1 - 3% с 1,5 - 7,0% (от массы смолы) ε-капролактама, полученный в присутствии 0,2 - 0,4% третичного амина, 60 - 70

стекложгут 150 - 170

минеральный дисперсный наполнитель 80 - 100

смазка 4,1 - 6,2. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1;0.)

113

Полная, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4495830/05 (22) 15.09.88 (46) 15.08.91. Бюл. И 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроизоляционных материалов и фольгированных диэлектриков (72) Ю.К.Есипов, К.С.Сидоренко, В.А.Шарковский, E.Ô.Çèíèí и Ч.Г.Агаев (53) 678.0675(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1» 472818, кл. С 08 1 63/00, 1972.

Технологический про.;есс изготовления эпоксидного пресс-материала марки

ПЗТ-Гр И79.011.06900002-80. (54) ГРАНУЛИРОВАННЬЙ ЭПОКСИДНЫЙ СТЕКЛОВОЛОКНИТ (57) Изобретение относится к получеИзобретение относится к получению гранулированных стекловолокнитов, предназначенных для изготовления нагревостойких изделий электротехнического и/или конструкционного назначения.

Цель изобретения — улучшение. качества изделий на основе стекловолокнита путем повышения стойкости к растрескиванию, водостойкости, прочности при изгибе и электрической прочноо сти при температурах до 250 С.

Пример 1, Ф

1.1. Получение отвердителя — аддукта новолачной фенолформальдегидной смолы н Я-капролактама.

В реакторе при 140-150 С расплавляют 100 мас.ч. новолачной фенолфор„Я.У „„). 9ЯД Д1 (у) g С 08 1, 63/00, 08 К 13/04//

//,С 08 L 63/00, 61:14) (С 08 К 13/04, 5:09, 7: 14) нию .: ранулированных стекловолокнитов, предназначенных для изготовления нагревостойких изделий электротех1плеского и/или конструкционного наз начения. Цель — повышение стойкости к растрескиванию„водостойкости, прочности при изгибе и электри-:еской прочности при температурах о, до 250 С изделий. Гранулированный эпоксидный стекловолокнит содержит, в мас.ч.. "эпоксидная смола,00; алдукт новолачной фенолформальдегиднл . смолы с содержанием свободного фенола О, 1-37. с 1,5-7,0i. (от массы смога., с. -капролактама, полученный в присутствии 0,2-0147. третичного амина 60-70; стекложг>т 150-170; минеральный дисперсный наполнитель

80-100; смазка 4,1-6,2. 2 табл. мальдегидной смолы марки СФ-0112

1 имеющей температуру кагитепадения

120" С и содержащей 0,767 свс бодного фенола. При перемешивании вводят

7 мас.ч. Я-капролактама и 0,4 мас.ч.

N,N-диметилбензиламина (БДИЛ). Продолжительность реакции 30-45 мин при

140-150 С. Полученный аддукт сливают о

1 охлаждают и измельчают до раз1 ера частиц 1-5 мм. Аддукт имеет следующие свойства:

Плотность, кг/см

Ч

Кислотное число, мг КОН/r 4,5

Температура каплепаде ния1 С

Растворимость в спиртотолуольном растворе

1669944 раствор прозрачный

Количество азота, Х:

Вычислено 0,81

Найдено 0,83

В процессе синтеза побочные продукты»е выделяются, поэтому элементарный состав исходной смеси и полученного аддукта идентичен.

1,2. Изготовление связующего для стеклоналакнита.

Бо второй реактор загружают смесь, состоящую из талуола и этилового спирта, взятых в соотношении 1:1, нагревают при перемешивании до

40-60 С. Затем вводят 70 мас,ч. лолуч нного аддукта и после его полного растворения загружают 100 мас.ч. разе гретой до 80-100ОС эпаксинавалачной смолы марки УП-643, содержащей 24,1Х эпаксидных групп, к.ч. 0,52 мг K0H/г.

Персмь.шивают до полного растворения о компонентов, охлаждают до 20 С и доводят до вязкос.ти 16-17 с по воронке

ВЗ-246 (диаметр сопла 4 мм) смесью этилового спирта и толуала (1:1)

1. 3 Изготовление гранулированного . стекловолокнита, 30

Свя". ующее фильтруют, переводят в смеситеJIL и э а гружают 87 мас. ч. к аолина марки П и 5,4 мас,ч. стеарата кальция, предварительно перемешанных в шаровой мельнице, Суспензию перемешивают 30-60 мин, заливают в ван35 ночку и пропитывают непрерывна движущийся в ней стекложгут с линейной плотностью 1260 такс, Пропитанный стекложгут сушат в

40 мнагосекционных камерах вертикального типа при 100-200 С до содержания летучих О, 3-0, 6Х и рубят на гранулы длиной 20+2 мм и условным диаметром

2-5 мм.

Из гранулированного стекловалокнита изготавливают стандартные образцы методом прямого прессования при 170180 С, удельном давлении 25-35 MIIa u времени выдержки 2 мин/мм толщины образца. Образцы термообрабатывают

50 при 200 С в течение 6 ч„

Рецептура стекловолокнита представлена в табл. 1, свойства стекловолокнита — в табл. 2, Пример 2. Иэ 100 мас„ч. но55 волачной смолы СФ-0112 с содержанием св о бадн о го фенола 3, ОХ, температурой каплепадения 11о С и 1,5 мас,ч. Я ралактама в присутствии 0,25 мас.ч.

БДМА при 130-140 С в течение 60-70 мин получают аддукт со следующими свойствамии.

Плотна ть, кг/м 1266

Кислотное число, мг КОН/г 4,95

Температура каплепадения, С о

Растворимость в спиртотолуольном растворе

109

Полная, раствор прозрачный

5 0

Полная, раствор прозрачный

Количество азота, Х:

Вычислено 0,59

Найдено 0,57

Рецептура стекловолокнита приведена в табл. 1. В примере вместо эпоксиноволачной смолы используют эпокситрифенольную смолу марки ЭТФ (ТУ 6-05-1885-80) с массовой долей эпоксидных групп 21,4Х.

Способ получения стекловолокнита и образцов аналогичен примеру 1.

Свойства стекловолокнита приведены в табл. 2.

П р и и е р 4. Изготавливают стекловолокнит по примеру 1. На

100 мас.ч. новолачной смолы СФ-0112

Количество азота, Х:

Вычислено 0,18

Найде но 0,19

Рецептура стекловолокнита приведена н табл. 1.

Способ получения стекловолокнита и образцов аналогичен примеру 1.

Свойства образцов приведены в табл. 2.

Пример 3. Из 100 мас.ч. новолачной смолы марки СФ-0112 с температурой каплепадения 120О С, содержанием свободного фенола О, 1Х., 5мас.ч., С-капролактама и 0,25 мас.ч. третичного амина марки УП-606/2 при 140150 С в течение 45-30 мин получают о аддукт (отвердитель) со следующими св о йс тв ами:

Плотность, кг/м

1267

Кислотное число, мг КОН/r

Температура каплепадения, С 115

Растворимость в спиртотолуольном растворе

1669944

4,44

10 ра<. rI. op

60-70

150-170

80- 100

4, 1-6,2

Таблнпа1

Компоненты

Пример з ТА

Эпоксиноволачиая смола марки

УП-6 3, час.ч.

1ОО

1ОО

1ОО

Эпокситрифенольнал смола марки ЭТФ, мас.ч.

1ОО

Аддукт новолачной фенолформальдегидной смолы

СФ-0112 и g-капролактама, мас, ч.

20

6G

60

0,1

О,i

0,1

3,0

О,I берут 2,5 мас.ч. Е -капролактама и

0,2 мас.ч. третичного амина марки

УП-606/2. Температура реакции 140150 С, время синтеза 40-50 мин. Получают аддукт со следующими свойствами:

11л о т н о . т ъ, к Г / м 1269

Кислотное число, м г KOI I / г

Температура каплепадепия, С

118

Растворимост ь в спир loтолуольном растворе Полная. п1о рачньп»

Рецептура c Tf .к IoBoJIOKI .HTB приведена в табл. 1.

Способ получения стекловолокнита и образцов аналогичен примеру 1.

Свойства образцов приведены в табл. 2.

Пример 5. Полу. ение аддукта и стекловолокнита и свойства аддукта, как в примере 3.

Рецептура стекловолокнита приведена н табл. 1.

В примере вместо эпокситрифенольной смолы испо: 5зуют,;иапо:ую эпоксидную смолу марки ЭД -16, Свойс-ва стекловогскнита приведены в табл. 2.

П р и и е р 6. По мучение и свойства аддуктг, аналогичны примеру 4.

Рецептура стекловолокнита приведена в таб.-i. 1 „

Вместо каолина используют мел марки ИМС-2, в качестве стекловолокнистого наполнителя стекложгут с линейной плотностью 420 текс.

Способ получения стеклово1с книта и образцов аналогичен примеру 1.

Эпоксиднодианован смола марки

ЭД-16, мас.ч. содераание фенола в СФ-Ol 12, Х 0,76

Свойства образцов приведены в табл. 2.

Стекловолокнит может дополнитель5 но содержать различные целевые добавки — ускорители, антипирень (например, гексабромбензол, окись сурьмы), антистатики, аппреты, красители, пигмепты. фОрМуЛанЭО Грете иня

Гранулированный эпоксидный стеKJIo

Lолокнит, полученный II3 стекловолокнистого наполнителя — стекложгута, пеопитаннсго суспензией, включающей

=11оксидную смолу, отвердитель на осн1 ве фенолформальдегидной смолы, минеральный дисперсный наполнитель

20 и стеарат металла, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыщения стойкости к растрескиванию, водостойкости, прочности при изгибе и электрической прочности при температурах до 250 С изделий на о

° е "o основе, в каче стве отвердителя суспензия содержит аддукт новолачной фенолформальде гид .nA Смолы с содержанием свободного фенола 0,1311 О, э мас.Ж и 1,5-7,0Е or массы смолы

E-капролактама, полученный в прису тс твин 0,2-0,4Х Tðñòè÷íoão амина, прн следующем соотношении компонентов, мыс ° че

Эпоксидная смола 100

Аддукт новолачной фенолформальдегидной смолы и f калролактама

Стекложгут

Иинеральный дисперсный наполнитель

Стеарат металла

1669944

Продолй(ение табл.t

Компоненты содервание g -капролактвма, мас.i

5,0/5,0 2,5/2,5

1,5/1,5

5,0/5,0

2,5/2,5

7, О/7,0

0,25,2,46

УП-606/2 содервание третичного а.в!на, I ч-Ф

0,2 УП-606/2 0,25 УП-606/2 0,2 УП 606/2

О, Ь БДМЛ О, 25 БД)!А

150

150

150

170

163!

87

100

80

100

Стеарат металла (Ме, количество, НкП) Са; 4>1

Са; 5,4

Са> 5,4 Са; 5, 8

Са; 5,4

2п;6,2

Растварители: этиловый сtl_#_pt

104

104

104

104!

f04

)04

104

104

- толуол

Дополнительно введен ускоритель - тетраэтилаечоний броммстый и каптакс (свойства при этом укулиаптся).

«%

8GMA - N,N-диметилбенэиламин; УП-606/2 - трнс(диь>етнлаьо!нометил)фенол.

Таелица2

1IeK&s e Tc>rH

6 ) 7 (прото тип) Качество плаерхнос!» обраапа

Гпа нцаа аа

Иарохова- Глннцеааа Глннцеваа таа

Прилипаеиость к сфор»лакеи» частим пресс" фор>е>

Ие прилипает

Iia прил»- На прилипает пает

Теплостоакость по Иартенсу, С э230

2 ЗО т? 30 р230 230 и230 250

Вее тре>в>а

Треп»ни Вев трс!ннн Треп»ни

Водоп- глоцан>.а, t аа 24 ч при 20 С

0,052 0,051

0,04 0,041

О 054 0,07

О, О57

О> 65

О,Ь

0,5!

0,50

0,57

0,75 1,9

Ра>рувакнее па>равенне прв изгиае, 1914

269

237

256

° исподно» костаки>е

240

205 246 160

124 96 после старепиа прн

25оеС в течение, иес

140

132!

ЪВ

169

Удапъноа оеьеипое апактрнческоа сопротивление> Он.и

I ° 3 !О 1,610 5,0!О

4,0 !О" 1 ° В IO О.!О"

° покорно» состопцнпн посла ьидервви ° воде

24 ч прн 20 С

3,0 !О> 1,7 О 4,2 10 3,6 10 10 О

2,4 10

Электр»чеснек прочность, НВ/и

20 а пскоднои состоаипн

20.20

16

l»>сна сteре вне прп

25О С в та" ание 1 иас а

14

12!

4 °

Стеклонгут (хол»честно> НТД)

Каолнц (марка П)

Мел (марка М)ВС-2) Внавииа аид оераацоа после старении лри 250еc ° течение 1 иес

»осле старение при 2!пес а >еченне иес, ис>в>та»ие прн 20 С, 24 ч посла стернина прн 250 С а теча»ие 1 иес и послепуккаеа емперекн а воде прн 20еС 24 ч

2,3 !О

9>2 10

Пример

Стеклоаолокиит по пр>о>еру

T j i Ò в,в.!Оге I,О 10 5 1,3-IOle 9,0 !л» 1,О ° IO 5 i,о !О!т