Патент на изобретение №2253659
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОУСАЖИВАЮЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к эпоксидной композиции для изготовления термоусаживающихся соединительных элементов при сооружении и ремонте газопроводов и водопроводов, соединении трубопроводов и стержневых конструкций из разнородных материалов в машиностроении, энергетике, связи и других отраслях промышленности. Полимерная композиция содержит следующее соотношение компонентов в мас.%: 80-90 эпоксидиановой смолы ЭД-20, 10-20 модификатора, отвердитель в стехиометрическом количестве. В качестве модификатора используют эпоксикаучук, выбранный из группы, включающей олигоэпоксиуретан марки ПЭФ-ЗАГ, низкомолекулярный каучук марки ПДИ-ЗА, или низкомолекулярный каучук ПДИ-1К. В качестве отвердителя используют диэтилентриаминометилфенол, или триэтаноламинотитанат, или изометилтетрагидрофталевый ангидрид. Изобретение позволяет увеличить температуру стеклования композиции, а также упростить ее состав с сохранением технологических и эксплуатационных свойств. 1 табл.
Изобретение относится к композициям из эпоксидных и производных эпоксидных смол, в частности к композициям для изготовления термоусаживающихся изделий, и может найти применение при изготовлении термоусаживающихся соединительных элементов для применения при сооружении и ремонте газопроводов и водопроводов, соединении трубопроводов и стержневых конструкций из разнородных материалов в машиностроении, энергетике, связи и других отраслях промышленности. Известна эпоксидная композиция ангидридного отверждения для изготовления термоусаживающихся муфт, применяемых при герметизации соединений полиолефиновых труб, с применением эластичного эпоксидного клея (см. патент Украины №10299, МПК6 С 08 L 63/00, Бюл. 4, 1996 г.). В качестве эпоксидного полимера используется эпоксидная композиция, включающая ароматический сложный диглицидиловый эфир и блоколигомер из алифатической эпоксидной или эпоксидиановой смолы и кислого олигоэфира при их соотношении 3:2-2:1, соответственно. Недостатком данной композиции является достаточно низкая температура стеклования базового состава (45-50°С), что обуславливает возможность временной релаксации при температуре окружающей среды 35-40°С предварительно деформированных изделий-муфт, которые стремятся принять исходные размеры (до деформирования). Этот серьезный недостаток ограничивает их применение в различных климатических зонах (по классификации проф. Зоткина) и сезонное использование данных термоусаживающихся эпоксидных муфт по их целевому назначению. Кроме того, композиция имеет недостаточное относительное удлинение при разрыве и сравнительно высокие остаточные напряжения, что иногда приводит к растрескиванию заготовок муфт в процессе их деформирования. Прототипом изобретения является эпоксидная композиция для изготовления соединительных элементов и способ их изготовления (см. патент RU 2141600 С1, МПК6 C 08 L 63/00), в которой в качестве эпоксидного полимера используют эпоксидную композицию с температурой стеклования Тс = 50-80°С, предельной деформацией в стеклообразном состоянии – СДГЭ фталевой или гидрофталевой кислоты 73-85; – блоколигомер алифатической эпоксидной смолы и кислого олигоэфира в виде олигодиэтиленгликольсебацианата 13-24; – эпоксидиановая смола (м. м. 390-430) 2-3; – изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (изо-МТГФА) 56-85; – трис(диметиламинометил) фенол 0,5-0,9. Термоусаживающиеся муфты, изготовленные из данной эпоксидной композиции, обладают достаточно сбалансированным комплексом прочностных и упругодеформационных свойств, что обеспечивает муфто-клеевому соединению полиэтиленовых труб герметичность и достаточную прочность в радиальном и продольном направлениях. Недостатком прототипа является сложный состав, включающий в себя дорогостоящие и дефицитные эпоксидные олигомеры, ограниченно выпускаемые в опытных условиях в Украине (опытный завод УкрНИИпластмасс, г. Донецк). Также к недостаткам следует отнести низкую температуру стеклования – до 80°С, что ограничивает диапазон применения изделия. Результат достигается тем, что в композиции для изготовления термоусаживающихся муфт, включающей эпоксидную смолу, модификатор и отвердитель, в качестве модификатора служит эпоксикаучук, выбранный из группы, включающей олигоэпоксиуретан марки ПЭФ-3АГ, низкомолекулярный каучук каучук марки ПДИ-3А, низкомолекулярный каучук марки ПДИ-1К, а в качестве отвердителя содержит диэтилентриаминометилфенол, или триэтаноламинотитанат, или изо-метилтетрагидрафталевый ангидрид. Для получения композиции использовались: Диановая эпоксидная смола ЭД20 – ГОСТ10587-84 В качестве модификатора: Олигоэпоксиуретан (ПЭФ-3 АГ) – ТУ38.50302-89 Олигодиенэпоксид (ПДИ-3 А) – ТУ38.103410-85 Каучук низкомолекулярный (ПДИ-1К) – ТУ38.103342-88 Отвердители: Диэтилентриаминометилфенол (УП-583Д) -ТУ6-05-241-331-82 Триэтаноламинотитанат (ТЭАТ) -МРТУ 6-09-74-62 Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (изо-МТГФА) – ТУ6-09-3321-73. Композицию для изготовления термоусаживающихся муфт готовили следующим образом: проводили совмещение ингредиентов композиции при температуре 40-60°С. Отверждение образцов для формирования сетчатой структуры осуществляли с использованием аминного отвердителя (УП-583Д) при температуре 18°С в течение 24 часов или в термошкафу при температуре 100°С в течении 3 часов; при использовании ТЭАТ – в термошкафу при температуре 120°С в течение 3 часов, при использовании изо-МТГФА – в термошкафу в две стадии при температуре 80°С – 1 час, 120°С – 3 часа. Указанные температурные режимы обеспечивают формирование предельно отвержденного полимера. Составы и некоторые свойства исследованных композиций представлены в таблице, где Композиция включает эпоксидные олигомеры, обеспечивающие возможность получения в эпоксидном полимере “жестких” и “эластичных” блоков. При введении реакционноспособных каучуков в жесткую стеклообразную матрицу получают продукт с пониженной хрупкостью, повышенной деформацией в высокоэластичном состоянии, удлинением при разрыве и работой разрушения, также возрастает ударная прочность. Состав композиции на основе эпоксикаучуковых олигомеров достаточно прост. Использованы серийно-выпускаемые низкомолекулярные каучуки “ПЭФ-3АГ – ТУ 38.50302-89, ПДИ-3А – ТУ 38.103410-85, ПДИ-1К – ТУ 38.103342-88”.
Формула изобретения
Композиция для изготовления термоусаживающихся изделий, включающая эпоксидную смолу, модификатор и отвердитель, отличающаяся тем, что содержит в качестве модификатора эпоксикаучук, выбранный из группы, включающей олигоэпоксиуретан марки ПЭФ-ЗАГ, низкомолекулярный каучук марки ПДИ-ЗА или низкомолекулярный каучук ПДИ-1К, а в качестве отвердителя – диэтилентриаминометилфенол, или триэтаноламинотитанат, или изометилтетрагидрофталевый ангидрид при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Эпоксидиановая смола ЭД-20 80-90 Эпоксикаучук 10-20 Отвердитель Стехиометрия
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 28.02.2006
Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
с = 4-6%, в высокоэластичном состоянии 
р – разрушающее напряжение при внутреннем давлении.