SU1065458A1 - Эпоксидна композици - Google Patents

Abstract

ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающа  эпоксидный диановый олигомер, дициандиамид и металлохелатный комплекс, отличающа с  тем, что, с целью снижени  температуры и сокращени  времени отверждени  и повышени  сопротивлени  сдвигу клеевых соединений, в ка .честве металлохелатного комплекса она содержит бис-

Description

Изобретение относитс  к химии и технологии полимеров, конкретно к составам на основе эпоксидных олигомеро-в (ЭО) , которые могут найти применение в качестве клеев, компаундов и заливочных материалов. Эпоксидные композиции, содержащие в качестве отвердител  дицианди амид (ДЦЛ/), наход т широкое применение в различных област х техни-г ки. Использование ДЦЦА в качестве отвердител  объ сн етс  тем, что в результате отверждени  им образуютс  эпоксидные полимеры, обладающие высокими физико-механическими харак теристиками, а также его латентностьп ,.обусловленной низкой реакционноспособностью при температурах вплоть до 120°С. Поэтому его совмещение с ЭО не требует особых услови и специального оборудовани , а гото вые композиции обладают практически неорганиченной стабильностью при хранении. Однако, указанные достоин ства ДЦДА обращаютс  в недостатки при проведении процесса отверждени  так как дл  этого необходимы высока температура (180®С и выше) и; значи .тельна  продолжительность термообработки . Поэтому поиск эффективных ускорителей отверждени  эпоксидных олигомеров дициандиамидом снижающих температуру и продолжительност г.роцесса отверждени , но позвол ющи легко готовить различные композиции и не вли ющие на их стабильность при хранении,  вл етс  одной из Практически важных задач Известны композиции на основе эпоксидных олигомеров и дициандиамида , содержащие в качестве ускори тел  отверждени  металлорганические соединени , такие как органические соли металлов iT, неорганические соли металлов 2J , ацетилацетрнаты металлов з . Композиции, содержащие ацетилаце тонаты, хот  и превосход т по свойствам композиции, содержащие соли металлов, но все же не позвол ют су щественно снизить температуру отвер ждени . Ког.трзици , содержаща  ацетилацетонаты металлов имеет темпера туру отверждени  , к тому же отвержденные материалы обладают про ностшлми характеристиками (сопротив ление сдвигу клеевых соединений состав шет всего 6-9 мпа). Известны эпоксидные композиции, в которых дл  повышени  скорости отверждени  эпоксидных олигомеров ввод т соускоритель или продукт предварительного взаимодействи  ускорител  и дополнительной добавки. Например, известны эпоксидные компо зиции, содержащие механические смес различных ацетилацетонатов 4 или ацетилацетоната с оловоорганическим соединением 5 . Известны эпоксидные композиции, содержао1ие продукт взаимодействи  ацетилацетонатов с боратами б, пиридином или его алкилпроизводными 17Т Сложность приготовлени  композицийу когда в качестве ускорителей используютс  либо механические смеси , либо продукты предварительного взаимодействи  ацетилацетонатов с другими добавками, ухудшает их технологичность и экономичность за счет введени  дополнительной стадии подготовки ускорител . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  эпоксидна  композици , содержаща  р д металлохелатных комплексов, в т.ч. и диацетилацетонаты меди и цинка, которые рекомендуютс  в качестве термостабилизаторов клеевых композиций, следующего состава, мас.ч.: эпоксидный или эпоксифенольный олигомер 100, полиамин в качестве отвердител  (в частности ДЦЦА) 3-10, металлохелатный комплекс 0,5-5,0 f8 . Хот  известна  композици  отличаетс  повышенной термостойкостью, ее недостатком  вл етс  низка  прочность клеевых соединений и высока  температура отверждени . Так, сопротивление сдвигу клеевых соединений на основе эпоксифенольной композиции, модифицированной ацетилацетонатом меди, равно 6,6-9,0 Шa, а температура отверждени  составл ет , что ограничивает область ее применени ,, а в-некоторьах случа х И вообще исключает, например при склеивании алюминиевых сплавов, которые мен ют свою структуру и прочность при температурах свыше . Цель изобретени  - снижение температуры , сокращение времени отверждени  и повышение сопротивлени  Сдвигу клеевых соединений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что эпоксидна  композици , включающа  эпоксидный диановый рлигомер, дицкандиамид ; и металлохелатный комплекс , содержит в качестве мета.ллохелатного комплекса бис-(1,3-к.ндиалкилпропан-1 ,3-дион)ат меди или цинка, где R - С Н5 ; озо - С j Ну; ту.ет к - Tpei , при следующем соотноиеник компонентов, мае.ч.: Эпоксидный диановый рлигомер100 Дициандиамид3-10 Металлохелатный комплекс1,3-2,0 Используемый металлохелатннй комплекс синтезирован впервые аналсу гично .синтезу ацетилацетонатов без выделени  и очистки лиганда, который в свою очеоель получен конденсацией метилкетонов с эфираь.и карбоновых кислот в присутствии амида натри . Количество отвердителн дициандиамида беретс  стехиометрическим по отношению к эпоксидному олигомеру. Введение дидиандиамида (ДЦЦА) менее 3 мае.ч. не позвол ет получит высокой плотности сшивки эпоксидного олигомера и, следовательно, высокие прочностные свойства отвержде ных материалов. Превышение количест ва дициандиамида свыше 10 мае.ч. приводит к созданию в отвержденном полимере дефектов в виде частичек непрореагировавиего ДЦДА и в конечном итоге также приводит к снижению прочностных свойств композиции. Количество хелата 1,3-2,и мае,ч. на 100 мае.ч. ЭО (приблизительно од на молекула хелата на одну молекулу ДЦДА) выбрано опытным путем. Меньше количество хелата не позвол ет добитьс  желаемого ускор ющего эффект а большее количество снижает прочноетныё свойства вследствие неравно мерного отверждени  из-за высокого экзотермичеекого эффекта. Композицию получают путем смешени  всех компонентов в шаровой мель низацией в расплаве ЭО при 90°G в течение 15 мин, либо в растворе, смешива  раствор ЭО (100 мас.ч.).и ускорител  (1,3-2,0 мае.ч. ; в 150 мас.ч. ацетона с раствором 3-10 мас.ч.- ДЦДА в 100 мас.ч. этанола. Предлагаема  эпоксидна  композици , содержаща  металлохелатные ускорители ,. имеет еугдественно пониженную температуру отверждени  (125°С против 165°С) пЬ сравнению с наиболее близкой по наз начению (клеи) и еоетаву (трехкомпонентна  еиетема: эпокеиеодержаща  смола - отвердитель - металлохелатна  добавка) композицией |6 и значительно повышенную прочноеть .клеевых еоединений (на 36% дл  коктлекеов меди и на 21% дл  комплексов цинка). Таким образом, преимуществом предлагаемой композиции по сравнению с прототипом  вл етс  возможность получени  эпоксидных материалов с высокими физико-механическими свойствами при умеренной температуре отвер„чцени  (125°С) и за непродолжительное врем  (4.ч), причем врем  хранени  эпоксидных композиций в неотвержденном состо нии составл ет 12 мес. Свойства эпоксидных композиций предлагаемого еоетава приведены в

Клеевые еостазы в порошке

(dpm)j7,n трет-С,4Н TpeT-CtjHcj Zn

3,5

ЭД-8 (471 у.е.)(прототип)

(асас)

3,5 ЭД-8 ( 261 у.е.)

ст (асас ), Zn

5 ЭЛ-20 ( асас ) Си

3,0 ( acac)2Zn

3,0

ЭД-8 Примечание. Отверждают при 165 С .t.-22 ,6

18,7

13,4 21,424 ,0 в течение 5 ч.

Claims (1)

1. ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая эпоксидный диановый олигомер, дициандиамид и металлохелатный комплекс, отличающаяся тем, что, с целью снижения температуры и сокращения времени отверждения и повышения сопротивления сдвигу клеевых соединений, в ка·. . честве металлохелатного комплекса она содержит бис- (1,3-R* , R,·¹ -диалкил· пропан-1,3-дион)ат меди или цинка, где r’ - сн₃; c^Hg; изо-с^н^;

   трет'R** - Tpei-c₄H^, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

   Эпоксидный диановый олигомер’ 100

   Дициандиамид 3-10

   Указанный металлохелатный комплекс 1,3-2,0

   СП сл оо