Полимерная композиция

 

О П И С А Н И Е «i>937484

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Советскик

Социалистических

Påcлублик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 01.12.80 (21) 3210559/23"05 с присоединением заявки М (23)Приоритет(Sl }N. 3(л.

С 08 1; 63/OO

Гпеударстааппый кпмптет

СССР пп делам паебретеккй к пткрнткй (И} УДК 678.686 (088.8) Опубликовано 23.06 82. 6 оллететаь Ле 23

Дата опубликования описания 23.06.82

А. Ф. Николаев, В. Г. Каркозов, А. H. Афанасьева, В. М. Мохов, Н. Я. Сурпина и П. Б. Соколов (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени т ехнологический институт им.. Ленсовета (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

НЩО, l u — ОСейу0

Н„ М pri",„ð б

<Р ОСц Н О

1 и ОС6НЪ

ОСбпт01 1

Изобретение относится к области получения полимерных композиций, используемых для клеев, покрытий, заливочных компаундов и других материалов повышенной теплостойкости.

Известна полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу и амино" циклофосфазен 1 ).

Недостатком известной композиции является длительное время и высокая температура отверждения (10-!5 ч при

120-19О С).

Наиболее-близкой к предлагаемой является полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу и полициклогде n = m = 1-1,5, и дополнительно 1,2,3-трис-диметилфосфазенполидиаминодиоксиариленциклотрифосфазен (21.

Недостатком известной композиции являются высокая вязкость, высокая температура отверждения и недостаточная теплостойкость.

Цель изобретения - уменьшение вяз-. кости, снижение температуры отверждения и повышение теплостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу и полициклофосфазен, в качестве полициклофосфазена содержит полидиоксиарилендиаминоцик1 лотрифосфаэен общей формулы аминометилфенол, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

937484

100

20-30

Эпоксидная смола

Полициклофосфазен

1,2,3-трис-Диметиламинометилфенол 10" 15

Композиция может содержать также наполнитель в количестве до 100 вес.ч. .Полидиоксиарилендиаминоциклотрифосфаз н (АПЭФ-2) получают аминированием низкоплавкого циклотрифосфазенового полиэфира, замещая при этом со- 10 держащиеся в его структуре атомы хло. ра на реакционноспособные относительно с -окисного цикла аминогруппы.

Аминирование проводят в мягких условиях в 30 -ном ацетоновом раство- 15 ре при 50-550С посредством барботирования в реакционный обьем газообразного аммиака в течение 4-5 ч при перемешивании.

АПЭФ-2 представляет собой светло- ро коричневый порошок с т.пл. 52-530С и молекулярной массой 900-1000.

В качестве эпоксидных смол используют продукт конденсации эпихлоргидрина с резорцином РЭС-3 (нормаль 25

Р-3-69), содержание эпоксидных групп

354, и эпоксидиановую смолу ЭД-16 (ГОСТ 10-587-72), содержание эпоксидных групп 16,24. Катализатором отверждения служит трисдиметиламинометил- зв фенол (УП 606/2).

Композиции готовят одностадийно,смешением компонентов в расплаве при

50-60 С в течение 10-15 мин и двухстадийным способом, при этом предварительно в. растворе диэтиламина при

40-50 С смешивают 100 АПЭФ-2 и 50

УП 606/2 в течение 1 ч до получения однородной массы, после чего растворитель отгоняют. и получают густовязкую жидкость, способную храниться в течение 1 r без изменения свойств. .На второй стадии при 40-500С смешивают эпоксидную смолу с составом в соотношении 100:30. 15

Двухстадийный способ приготовления композиции позволяет снизить температуру совмещения на 15-20 С.

Смесь отверждающих компонентов, приготовленная на первой стадии, Зв в 2 раза более жизнеспособна по сравнению с чистым 1,2,3-трис-диметиламинометилфенолом.

Предлагаемые композиции, приготовленные одностадийными или двухста- 55 дийными способами, отверждаются при комнатной температуре за сутки с дополнительным прогревом при 80оС в

4 течение 5 ч, а известная при 180 С в течение 5 ч.

Полученные композиции имеют вязкость 30-40 Па ° с (против 200-300 Па с

1 для известной) и могут быть использованы в качестве заливочных компаундов и клеев, отверждающихся в области умеренных температур (20-80 r.), с обеспечением хороших физико- механических характеристик и повышенной теплостойкости (температура размягчения по Вика до 250 С)„

Пример 1. В емкость, снаб" женную перемешивающим устройством, загружают последовательно 100 мас.ч., эпоксидной смолы РЭС-3„ 20 мас.ч.

АПЭФ-2 и 10 мас.ч. УП 606/2. Температуру поднимают до 50-55 С и реакционную смесь перемешивают 10-15 мин до получения однородной светло-коричневой массы. Готовую смесь заливают в формы и отверждают при 20-25 С

0 в течение 24 ч с дополнительным прогревом при 80 С в течение 5 ч.

Пример 2. В емкость загружают 1ОО мас.ч. эпоксидионовой смолы ЭД-16, 20 мас.ч. АПЭФ-2 и 10 мас.ч.

УП606/2. Композицию отверждают по условиям примера 1.

Пример 3. В реактор, пригод- ный для работы с растворами, снабженный перемешивающим устройством, загружают 100 мас.ч. АПЭТ-2, 50 мас.ч.

УП606/2 и 300 мас.ч. диэтиламина, поднимают температуру до 40-50 С и перемешивают в течение 1 ч, затем растворитель отгоняют и получают вязкую темно-коричневую жидкость.

Готовая смесь жизнеспособна в течение 1 г.

Для приготовления композиции при

40-50 С в течение 10-15 мин смешивают 100 мас.ч. РЭС-3 и 30 мас.ч. ранее полученной смеси. Композицию заливают в формы и отверждают по условиям примера 1.

Пример 4. В условиях примера 3 оовмещают 100 мас.ч. ЭД- 16 и

30 мас.ч. ранее приготовленной по условиям примера 3 смеси АПЭФ-2 и

УП606/2. Композицию заливают в формы и отверждают по условиям примера 1.

Пример 5. В условиях примера 1 смешивают 100 мас.ч. РЭС-3, 20 мас.ч. АПЭФ-2, 10 мас.ч. УП606/2, 100 мас.ч. асбеста хризотилового.

Композицию загружают в пресс-формы и прессуют при удельном давлении

5 937484

300-400 кг/см и 80 С в течение 5 мин.

После этого изделие доотверждают и в термостате при 80 С в течение 5 ч. и

Свойства полученных композиций риведены в таблице в сравнении с эвестной.

Таким образом, полученная композиция, пригодная для получения заливочных компаундов, клеев и пресс-изделий, обладает повышенной теплостойкостью (температура. размягчения по

Вика до 260 С) и значительно более о низкой (в 2-6 раз) температурой отверждения по сравнению с известным техническим решением и в 10 раз меньшей вязкостью. При этом термическая устойчивость и основные физико-механические свойства остаются на уровне с аналогичными свойствами известной композиции.

Известная композиция

Свойства

120-130 130-140 120 130

150

130-150

160 170 210

1 &0-160 190

210"250 210-250 210"230 220 230

230-300

180-210

230 250 230 240 260

Тр „, Вика, С о

0,07 0,06 0,08 0,08 0,06

98 98 . 98 98,2 98 ния температуры отверждения и повышения теплостойкости, в качестве полициклофосфаэена она содержит полидиоксиарилендиаминоциклотрифосфазен общей формулы

Н со Р— ОСИО

Н5 С О, . ОС Зя гй д Й н С О 348

Р Ос И 0 Н

14

ОСЬ 15

АМ

0С Н ОН

Эпоксидная смола

Полициклофосфазен

1,2,3-трис-Диметил.аминометилфенол

100

20-30

10-15 °

Пример 6. В условиях приме" ра 3 смешивают 100 мас.ч. РЭС-3, 30 мас.ч, ранее приготовленной смеси по примеру 3. Готовую композицию наносят на пластины размером 60х2х3 мм и соединяют их внахлест. Уложенные 10 в пакет пластины отверждают по условиям примера 1. Сопротивление сдвигу клеевых композиций после отверждения

23,0-25,0 МПа, незначительно изменяется после термостарения при 300ОС 15 в течение 1 ч и составляет 20,022,2 МПа.

Разрушающее напряжение при сжатии, МПа разрушающее напряжение при статйч. изгибе, МПа

Твердость по Бринеллю, МПа

Водопо глощение пр и 20о С за 24 ч, 3 0,1-0,15

Содержание гель-фракции, "г, 98

Потери массы при 250оС эа5ч 4

Формула изобретения

Полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу и полициклофасфазен, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения вязкости, сниже" где и = а = 1-1,5, и дополнительно 1,2,3-трисдиметиламинометилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Предлагаемая композиция

1 1 ((1 2 3 4 5

3,2 3,0 3,4 3,6

937484

Составитель А. Акимов

Редактор Н. Рогулич Техред Ж. Кастелевич КорректорА. Гриценко

Заказ 4374/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул; Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 4311861 кл. С 08 L 63/00,,1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2601710/23-05, кл. С 08 L 63/00, 1978 (прототип).