Патент на изобретение №2220990

(54) САМОЗАТУХАЮЩАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к самозатухающим полимерным композициям с наполнителем в виде полых микросфер, которые служат для заполнения участков сотовых конструкций, используемых в авиационной технике. Самозатухающая полимерная композиция включает, ч. : эпоксидная смола 32-35, олигоамидоамин 20-23, полые стеклянные микросферы 26-30, аммоний фосфорнокислый 16-18 и порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы 5-15. Изобретение позволяет получить самозатухающую полимерную композицию, обладающую более высокой прочностью при сжатии. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к полимерным композициям с наполнителем в виде полых микросфер, которые служат для заполнения участков сотовых конструкций, используемых в авиационной технике.

Известна полимерная композиция, содержащая полимерное связующее, полые микросферы и порошкообразный агент (двуокись титана, тальк) (патент США 4843104).

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является полимерная композиция следующего состава, м. ч.:
Эпоксидная смола – 25-50
Амидоамин – 5-46
Полые стеклянные микросферы – 10-50
Силика коллоидная – 0-5
Активный разбавитель – 0-7
Стеклянные волокна – 0-1
(заявка WO 99/57182)
Недостатками известной композиции и композиции-прототипа является то, что они горят при воздействии открытого пламени, т.е. по принятой классификации относятся к “сгорающим”, а также обладают недостаточно высокой прочностью при сжатии.

Технической задачей изобретения является получение негорючей (самозатухающей) полимерной композиции, обладающей более высокой прочностью при сжатии.

Для решения поставленной технической задачи предложена самозатухающая полимерная композиция, содержащая эпоксидную смолу, олигоамидоамин, полые стеклянные микросферы, аммоний фосфорнокислый и порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная смола – 32-35
Олигоамидоамин – 20-23
Полые стеклянные микросферы – 26-30
Аммоний фосфорнокислый – 16-18
Порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы – 5-15
Порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы содержит частицы размером 10-30 мкм.

Авторами установлено, что при введении в полимерную композицию предлагаемого состава порошка отвержденной фенолформальдегидной смолы полимерная композиция становится самозатухающей и повышается ее прочность при сжатии за счет того, что частицы фенолформальдегидной смолы равномерно распределяются между стеклянными микросферами, не давая им смещаться друг относительно друга, и за счет возникновения эффекта усиления полимера в тонких слоях. Наилучший технический результат достигается при использовании порошка отвержденной фенолформальдегидной смолы с размером частиц 10-30 мкм.

В качестве эпоксидной смолы могут быть использованы эпоксидная диановая смола марок ЭД-20, ЭД-22 по ГОСТ 10587-84, триглицидилпроизводные орто-, мета- или пара-аминофенола марки ЭАФ по ТУ 6-22-04872-688-367-95, циклоалифатическая смола УП-632 и другие.

В качестве амидоамина могут быть использованы смолы ПО-300 ТУ 2224-092-05034239-96 на основе димеризованных метиловых эфиров кислот соевого масла и полиэтиленполиамина и ПО-500 ТУ 6-10-11-569-22-87 на основе полиэтиленполиамина и метиловых эфиров высших ненасыщенных дикарбоновых кислот.

В качестве фенолформальдегидной смолы могут быть использованы резольные смолы СФ-340, СФ-342 или новолачные смолы СФ-010, СФ-022 по ГОСТ 18694-84 и другие, отвержденные любыми отвердителями, но предпочтительнее использовать уротропин. Отверждение осуществляют в течение 1 часа при 100^oС и затем в течение 1,5 часов при 150^oС.

В примерах осуществления были использованы: в примере 1 – эпоксидная диановая смола ЭД-20, олигоамидоамин ПО-300 и порошок отвержденной новолачной фенолформальдегидной смолы СФ-010, в примере 2 – эпоксидная смола ЭАФ, олигоамидоамин ПО-500 и порошок отвержденной резольной фенолформальдегидной смолы СФ-342, в примере 3 – эпоксидная смола УП-632, олигоамидоамин ПО-300 и порошок отвержденной новолачной фенолформальдегидной смолы СФ-022.

Примеры осуществления.

Полимерную композицию готовили следующим образом (пример 1). В чистую фарфоровую или металлическую емкость ввели 33 г эпоксидной смолы и 22 г олигоамидоамина и перемешивали. В приготовленное связующее вводили 17 г аммония фосфорнокислого и 8 г порошка отвержденной фенолформальдегидной смолы. После этого добавляли 28 г микросфер и перемешивали до получения однородной массы.

Полимерные композиции по примерам 2 и 3 получают аналогичным образом. Составы полимерных композиций по примерам 1-3 и по прототипу приведены в таблице 1, свойства – в таблице 2.

Прочность при сжатии предлагаемой полимерной композиции по сравнению с полимерной композицией-прототипом увеличилась в среднем в 1,5 раза.

По горючести предлагаемая полимерная композиция является самозатухающей, тогда как композиция-прототип – сгорающая.

При использовании предлагаемой полимерной композиции повышается надежность и ресурс работы материалов в конструкциях авиационной техники.

Формула изобретения

1. Самозатухающая полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, олигоамидоамин, полые стеклянные микросферы, аммоний фосфорнокислый и порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола 32-35

Олигоамидоамин 20-23

Полые стеклянные микросферы 26-30

Аммоний фосфорнокислый 16-18

Порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы 5-15

2. Самозатухающая полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что порошок отвержденной фенолформальдегидной смолы содержит частицы размером 10-30 мкм.

РИСУНКИ