эпоксидная композиция для стеклопластиков

Классы МПК:C08L63/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов
C08L63/10 эпоксидные смолы, модифицированные ненасыщенными соединениями
B32B27/38 содержащие эпоксидные смолы 
B32B17/10 из синтетических смол 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Министерство промышленности, инноваций и науки Пермского Края (RU),
Общество с ограниченной ответственностью "ТрубопроводСпецСтрой" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-12-26
публикация патента:

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.

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.:

вышеуказанный продукт взаимодействия 100
изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид73,6 - 75,2
2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-алкофен 1,38 - 1,40

Описание изобретения к патенту

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.:

Смола ЭД-20100
Изо-МТГФА 81
УП-606/20,3

(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.:

вышеуказанный продукт взаимодействия 100
Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (Изо-МТГФА) 73,6-75,2
2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол-Алкофен 1,38-1,40

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:

В отвотв·э.ч., где

К отв - 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/эпоксидная композиция для стеклопластиков, патент № 2355722 (час)=80/0,5+120/0,5+160/2.

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.

Таблица 1

Состав композиций для исследованных примеров
№ компон. Наименование компонентов Номер примераПримеч.
1 23 4эпоксидная композиция для стеклопластиков, патент № 2355722
1Содержание ПИЦ на 100 мас.ч. ЭД-204,0 6,0 8,010,0 эпоксидная композиция для стеклопластиков, патент № 2355722
2Содержание Изо-МТГФА на 100 мас.ч.76,8 75,2 73,672,0 эпоксидная композиция для стеклопластиков, патент № 2355722
3Содержание алкофена на 100 мас.ч.1,44 1,40 1,381,35 эпоксидная композиция для стеклопластиков, патент № 2355722

Таблица 2

Свойства композиции
Наименование показателя Величина показателя
Примеры
12 34 прототип
Вязкость при 60°С ВЗ-246 (d=4 мм) 5052 86110 14
Содержание эпоксидных групп, % 19,619,2 18,818,4 20
Среднечисловая молекулярная масса 440448 457467 430
Предел прочности при изгибе, МПа 128155 150образцы вспенились 128
Деформационная теплостойкость, °С 131146 141140 125

Класс C08L63/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов

эпоксидный компаунд -  патент 2521588 (27.06.2014)
композиция для получения матрицы с фотокаталитической активностью -  патент 2518124 (10.06.2014)
вибропоглощающая эпоксидная композиция -  патент 2507228 (20.02.2014)
эпоксидное связующее для армированных пластиков -  патент 2505568 (27.01.2014)
эпоксидно-фенольная композиция -  патент 2502757 (27.12.2013)
полимерное связующее для композитной арматуры -  патент 2495892 (20.10.2013)
наномодифицированное связующее, способ его получения и препрег на его основе -  патент 2489460 (10.08.2013)
эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии -  патент 2488612 (27.07.2013)
эпоксидная композиция холодного отверждения -  патент 2479601 (20.04.2013)
полимерная композиция -  патент 2478672 (10.04.2013)

Класс C08L63/10 эпоксидные смолы, модифицированные ненасыщенными соединениями

Класс B32B27/38 содержащие эпоксидные смолы 

эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него -  патент 2520543 (27.06.2014)
способ изготовления проппанта с полимерным покрытием -  патент 2493191 (20.09.2013)
полуготовое текстильное изделие, по меньшей мере, с одной поверхностью, снабженной адгезивом -  патент 2488617 (27.07.2013)
состав эпоксибисмалеимидного связующего для препрегов, препрег и изделие -  патент 2427598 (27.08.2011)
способ получения связующего для препрега (варианты), связующее для препрега (варианты), препрег и изделие -  патент 2420547 (10.06.2011)
связующее, способ его приготовления и препрег -  патент 2415891 (10.04.2011)
эпоксидное связующее для армированных пластиков -  патент 2412963 (27.02.2011)
способ получения огнестойкого связующего для создаваемых в инфузионном технологическом процессе композиционных материалов, огнестойкое связующее и изделие -  патент 2405806 (10.12.2010)
способ получения эпоксидной композиции с повышенной стойкостью к растрескиванию, эпоксидная композиция и изделие -  патент 2405795 (10.12.2010)
композиционный материал -  патент 2395536 (27.07.2010)

Класс B32B17/10 из синтетических смол 

фотоэлектрический модуль со стабилизированным полимером -  патент 2528397 (20.09.2014)
промежуточная пленка для многослойного стекла и многослойное стекло -  патент 2526951 (27.08.2014)
слоистый материал для многослойного стекла и межслойная пленка для многослойного стекла -  патент 2523814 (27.07.2014)
межслойная пленка для многослойного стекла и многослойное стекло -  патент 2515929 (20.05.2014)
огнестойкое остекление -  патент 2503543 (10.01.2014)
слоистый материал для многослойного стекла -  патент 2502097 (20.12.2013)
термоплавкое связующее, способ получения его, препрег и сотовая панель, выполненные на его основе -  патент 2486217 (27.06.2013)
декоративная термопластичная структура -  патент 2470787 (27.12.2012)
многослойные промежуточные слои с градиентной областью -  патент 2470786 (27.12.2012)
прослойки, включающие стабилизированные средства оксида вольфрама -  патент 2469865 (20.12.2012)
Наверх