Патент на изобретение №2295550
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксиуретановой смолы, используемой при изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей. Композиция содержит следующее соотношение компонентов, в мас.ч.: 100 эпоксиуретановой смолы, 15-65 ароматического аминного отвердителя, 10-100 полифосфата аммония, 10-170 наполнителя. Эпоксиуретановую смолу получают при перемешивании и нагревании эпоксидной составляющей и полиизоцианата, взятых в соотношении от 85:15 до 98:2, при температуре 50-120°С в течение от 50 до 210 минут. В качестве эпоксидной составляющей используют смесь эпоксидной смолы на основе 4,4′-диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В). Компоненты А:Б:В берут в соотношении от 5:70:25 до 90:5:5. В качестве ароматического аминного отвердителя композиция содержит стабилизированную жидкую смесь ароматических аминов. Изобретение позволяет понизить вязкость и дымообразование, повысить жизнеспособность и устойчивость к многократным термоциклам от -60 до +80°С, а также получить высокие прочностные показатели. 4 табл.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиуретановых смол, отвердителей, специальных добавок и минеральных наполнителей, которое может быть использовано для изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей. Известны броневые покрытия для зарядов реактивных снарядов на основе эфиров целлюлозы (ацетилцеллюлозы). (Изобретения. Полезные модели. №11, ч.2, 2001 г. стр.420, заявка №2000126883120 от 30.10.2001 г.) Недостатком такого бронепокрытия является низкая эрозионная стойкость и прочностные показатели, недостаточная деформационная теплостойкость, не обеспечивающая устойчивость при хранении снарядов на складах в странах с жарким климатом. Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является полимерная композиция на основе эпоксиуретановых смол, полученных при взаимодействии эпоксидных смол с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь 4,41, 4,2 и 2,21 изомеров дифенилметандиизоцианатов и 3- и 4-ядерных три- и тетраизоцианатов – т.е. содержащих 3 или 4 бензольных кольца. (Лапицкий В.А., Криюук А.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. – Киев: Наук. Думка. 1986, с.64-69.) Указанная полимерная композиция обеспечивает получение материалов с высокими физико-механическими свойствами. Недостатками описанной композиции является высокая вязкость или даже твердое состояние при 20°С, невысокое относительное удлинение, не обеспечивающее устойчивость к термоциклированию от -60 до +80°С, а также сильное дымообразование реактивных снарядов с бронепокрытием на ее основе. Целью заявляемого технического решения является полимерная композиция с улучшенными свойствами – низкой вязкостью и повышенной жизнеспособностью, устойчивостью к многократным термоциклам от -60 до +80°С, пониженным дымообразованием и высокими прочностными показателями. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе эпоксиуретановой смолы, полученной взаимодействием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь изомеров дифенилметандиизоцианатов и 3- и 4-ядерных три- и тетраизоцианатов и ароматического аминного отвердителя, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4′ диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицилового эфира полиэпихлоргидрана (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В) в соотношении А:Б:В от 5:70:25 до 90:5:5 при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2, и эпоксиуретановую смолу, полученную путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, дополнительно полифосфат аммония и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит вес в мас.ч.:
Указанное подтверждается примерами. Пример 1. Получение смоляной части. В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и мешалкой, загружают смесь эпоксидных смол – диановой на основе 4,4′ диоксидифенилпропана с. М.М. 500 (марка ЭД-16) (А), (ГОСТ 10587-93), диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (марка Э-181) (Б), ТУ 6-05-17-47-86, олигомера окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами – лапроксида (В) (марка Лапроксид 603) – М.М. 400, ТУ 2226-029-10488052-98, в соотношении А:Б:В=47:37:16, температуру поднимают до 85°С и приливают технический ароматический полиизоционат, ТУ 113-03-38-106-90, в соотношении смесь эпоксидных смол : полиизоционат = 91:9. Поддерживая температуру 65°С при работающей мешалке с числом оборотов не менее 60 об/мин, систему выдерживают в течение 130 мин, после чего полученную эпоксиуретановую смолу сливают в металлическую емкость и охлаждают до 20°С. Эпоксиуретановая смола имеет следующие показатели: Содержание эпоксидных групп – 18%; Молекулярная масса – 1050; Вязкость по В3-4 при 30°С – 400 сек. Получение композиции. В другой реактор загружают 100 мас.ч. полученной эпоксиуретановой смолы, после чего последовательно вводят 40 мас.ч. жидкой эвтектической смеси метафенилендиамина, 4,4′ диоксидифенилпропана и технического парааминобензаланилина в соотношении 30:30:40, 55 мас.ч. полифосфата аммония и 90 мас.ч. наполнителя – маршалита. Композицию перемешивают в течение 15 мин при Т=40°С, затем заливают в форму и отверждают при 60°С 6 часов. Параметры получения смоляной части полимерной композиции по примерам 2÷8 приведены в таблице 1, а ее свойства – в таблице 2. Получение полимерной композиции по примерам 2÷8 в таблице 3. Свойства полимерной композиции по примерам 1÷8 в сравнении с прототипом – в таблице 4. Как видно из приведенной таблицы, заявляемая полимерная композиция обладает существенными преимуществами по сравнению с известными техническими решениями.
Формула изобретения
Полимерная композиция для покрытия на основе эпоксиуретановой смолы, полученной при перемешивании и нагревании эпоксидной составляющей, включающей эпоксидную смолу на основе 4,4′-диоксидифенилпропана с техническим ароматическим полиизоционатом и ароматического аминного отвердителя, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4′-диоксидифенилпропана с ММ от 340 до 600 (А), технического диглицилового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с ММ от 250 до 900 (В), в соотношении А:Б:В от 5:70:25 до 90:5:5 при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2 и эпоксиуретановая смола, полученная путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, дополнительно полифосфат аммония и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит, мас.ч.:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
200