Патент на изобретение №2355722
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к эпоксидной композиции, предназначенной для использования в качестве связующего для стеклопластиковых труб с температурой эксплуатации до +120°С. Композиция содержит следующие компоненты при их соотношении, в мас.ч.: 100 смолы, 73,6-75,2 отвердителя изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида, 1,38-1,40 ускорителя 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенола-Алкофена. В качестве смолы композиция содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН-группам. Изобретение позволяет повысить предел прочности при изгибе и деформационную теплостойкость композиции. 2 табл.
Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для использования в качестве связующего для стеклопластиковых труб с температурой эксплуатации до +120°С. Известны связующие на основе эпоксидной диановой смолы и отверждающей системы, состоящей из смеси изо-метилтетрагидрофталевого ангидрида (Изо-МТГФА) в сочетании с ускорителем 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенолом (УП-606/2) – см. “Связующие для стеклопластиков” под ред. Н.В.Королькова, М., Химия, 1975, с.63. Недостатком таких композиций являются низкие механические характеристики и теплостойкость. Известна другая эпоксидная композиция для стеклопластиков, включающая эпоксидную смолу, отвердитель Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид и ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-Алкофен при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
(см. В.А.Лапицкий, А.А.Крищук “Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков”, Киев, “Наукова думка”, 1986, с.30-31). По своим признакам и достигаемому результату эта композиция наиболее близка к заявляемой и принята за прототип. Механические характеристики и теплостойкость этой композиции хотя и повышены, но остаются недостаточными. Задачей изобретения является повышение механических характеристик и теплостойкости стеклопластиковых труб. Технический результат состоит в повышении теплостойкости и механических характеристик предлагаемой композиции. Достигается технический результат усовершенствованием эпоксидной композиции, включающей смолу, отвердитель – изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-Алкофен. Усовершенствование композиции состоит в том, что она содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата (ПИЦ) при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН-группам в соотношении компонентов, мас.ч.:
Выполнение композиции согласно изобретению позволило повысить ее теплостойкость (на 16-20°С), т.е. до 146°С, а также механические характеристики. Модифицированную смолу получали при взаимодействии эпоксидной смолы ЭД-20, содержащей ОН-группы (ОН=0,7%) с ПИЦ (NCO=29%) при стехиометрическом соотношении NCO/OH. Пример 1. В реактор разогретый до 50-60°С загружали навеску (100 г) эпоксидной смолы и навеску ПИЦ (4 г). Содержимое при перемешивании нагревали до 95-100°С и при этой температуре проводили синтез в течение 3-4 часов. Контроль за процессом осуществляли методом ИК-спектроскопии до исчезновения полосы поглощения изоцианатной группы 2280 см-1. В полученную смолу, охлажденную до 55-60°С, вводили расчетную навеску отвердителя (Изо-МТГФА) и навеску ускорителя. Расчет навески отвердителя (Вотв) проводили по формуле: Вотв=Котв·э.ч., где Котв – стехиометрический коэффициент отвердителя (для Изо-МТГФА К=3,92) э.ч. – эпоксидное число смолы. Композицию получали путем смешения модифицированной смолы с отвердителем и ускорителем при температуре 50-60°С под вакуумом (не более 0,003 МПа) в течение 20-30 минут. Реакционную массу заливали в формы и отверждали ступенчато по следующему режиму: T°С/ Примеры 2-4 осуществляли аналогично примеру 1 с использованием соотношений, представленных в табл.1. Свойства заявляемой композиции по примерам 1-4 в сравнении с прототипом представлены в табл.2. Из табл.2 следует, что эпоксидная композиция по изобретению характеризуется по сравнению с прототипом повышенной на 16-21°С теплостойкостью, более высокими механическими характеристиками и технологичностью при переработке.
Формула изобретения
Эпоксидная композиция для стеклопластиков, содержащая смолу, отвердитель – изометилтетрагидрофталевый ангидрид, ускоритель 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-алкофен, отличающаяся тем, что в качестве смолы содержит продукт взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 со смесью изомерных продуктов на основе дифенилметандиизоцианата при стехиометрическом соотношении NCO-групп к ОН группам при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(час)=80/0,5+120/0,5+160/2.
компон.