SU973576A1 - Эпоксидна композици - Google Patents

Description

54) ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИ1№Я

Изобретение относитс  к получению эластичных композиций на основе эпоксидно-уретановых смол, которые могут быть использованы в качестве электроизол ционных заливочных составов дл  герметизации электро- и радиотехнических изделий.

Известен р д композиций на основе олигодиенуретандиэпоксида, эпоксидной диановой смолы 1.

Однако эти герметизирующие композиции обладают малой жизнеспособностью при комнатной температуре (несколько часов), невысокой эластичностью , малой прочностью и термостойкостью (не выше +100°С).

Известно, что дл  повышени  .термостойкости (до ) в композиции на основе эпоксидного и олигодиенуретандиэпоксидного олигомеров ввод т титанкремнийорганический олигомер t2.

Однако такие композиции обладают очень низкой прочностью (сопротивление разрыву 1,99 МПа) , а также ма-т лой жизнеспособностью.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  композици , включающа , мас.%:

Эпоксидную циановую :

смолу10-20

Олигоэфирэпоксидный блок-олиго40-65

мер

Олигоэфируретан6-12

диэпоксид

Аминофенольный

ft

7-8

отвердитель ОстальноеСЗ.

Наполнитель

В качестве олигоэфирэпоксидного

10 блок-олигомера берут продукт конденсации олигодиэтиленгликольсебацината и дианового.эпоксиолигомера с содержанием эпоксидных групп 7,3%. Композици  обладает высокой адгезией к 5 стеклопластику и удовлетворительными физико-механическими свойствами 3.

Недостатками ее  вл ютс  низка  жизнеспособность (при комнатной тем20 пературе составл ет несколько часов ) , невысока  термостойкость - не выше 100°С, недостаточна  эластична  прочность ((9р 12 МПа, при Е 38%).

25

Цель изобретени  - повьпиение жизнеспособности смолы, ее термостойкости , разрушающего напр жени  при раст жении и эластичности.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

30 что композици ,- включающа  эпоксидную дйановую смолу, блок-олигоэфйрэпоксид- и олигоэфируретандиэпоксид в качестве блок-олигоэфирэпоксида содержит эпокоидно-новолачный блоксополимер с содер;«анием эпоксидных групп 6-8,0%, гидроксильных групп 11-12% при следующем соотношении ко понентов ,, мае .%: Эпоксидна  дианова  Олигоэфируретандиэпоксид Эпоксидно-новолачный блок-сополимер . В качестве олигоэфируретандиэпок сида примен ют ППГ-ЗАК (ТУ 384039173 ) с эпоксидным числом 6-8. Это в зка  прозрачна  жидкость светложелтого цвета, мол.вес - 2000. Хоро шо растворима в ацетоне, бутилацетате , амилацетате, этилцеллозольве, ксилоле, толуоле и др. В качестве эпоксидно-новолачного блок-сополимера берут ЭНБС марки o5i8H40-0 , 5 , ПрадсТавл йщйй собой продукт взаимодействи  эпоксидно- . диановой и новолачной фенолформальд гидной смолы. В неотвержденном состо нии ЭНБС представл ет собой твер дый, хрупкий, плавкий продукт,растворимый в ацетоне, диоксане, этилцеллозольве , бутил цетате, этилацетате и др. органических растворител х , содержащий 6-8,0% эпоксидных, групп и 11-12% гидроксильных групп. Композици  может содержать напол нитель (например, эвкрептид, кварцева  мука и т.д) в количестве 1030 мас.%. Введение в композицию СаО,  вл ю щегос  щелочным окислом, обеспечива ет св занные на кислых фенольных гидроксилов в процессе отверждени  ЭФБО. - Введение в композицию СаО ниже указанного предела не обеспечивает получени  материалов с высокой теплостойкостью и физико-механическими свойствами. Увеличение содержани  СаО вгдше 10 мае.ч. не приводит к су щественному изменению основных физико-механических показателей. Коли чество вводимого в композицию ВлО, определено теми же причинами. Использование СаО в качестве самосто тельного отверждающего агента дл  эпоксидно-фосфазеновых бЛоколигомеров нецелесообразно, так как не приводит к получению материалов с повышенной тепловой термостойкост и не. улучшает основных физико-механических показателей. Таким образом, лишь совместное и по11ьзование борного ангидрида и окиси кальци  в указанных соотношени х приводит к получению материало с высокими физико-механическими сво ствами и теплостойкостью. Композици  может содержать также волокнистый наполнитель (асбест, углен-9) в количестве 70-100 мае.ч. О термической устойчивости предлагаемого состава суд т по изменению , массы образца как в изотермических так и в динамических услови х. ТаКу: к рмпо-чицию, состо щую из .мае.ч. 100 эпоксидно-фосфазенового блок-олигомера, 5 BjOj и 10 СаО,отвержденную по ступенчатому режиму 180°С - 5 ч и 200°С - 5 ч, подвергают динамическому нагреву до 500°С со скоростью 10 град/мин, при этом вес образца измен етс . Изменени  содержани  эпоксидных групп и в зкости практически не наблюдаетс . Результаты химического анализа подтверждаютс  методом ИК-спектроскопии. Интенсивность полосы поглощени  910 , соответствующей валентным колебани м эпоксидных групп дл  ЭНБС и ППГ-ЗАК после нагревани .их при 100°С не измен етс , в то врем  как дл  совмещенной композиции наблюдаетс  резкое снижение интенсивности полосы поглощени  910 см- при тех же услови х. При совмещении ЭД-16, ЭНБС и ППГ-ЗАК в расплаве в определенном соотношений происходит химическое взаимодей :.твие исходных компонентов с образованием бодэе высокомолеку .л рного сополимера жизнеспособного при комнатной температуре более 1 г и обладающего высокими физико-механическими свойствами. Композицию, используемую в качестве герметика, готов т следующим образом. Загружают расчетное количество предварительно измельченного эпоксидно-новолачного блок-сополимерв, плав т при 120°С, затем добавл ют расчетное количество эпоксидной смолы , снижают температуру до 100°С и загружают ППГ-ЗАК. Совмещение провод т при 100°С до полной гомогенизации в течение 20-30 мин. Расплавленную композицию заливают в специальные формы, вакуумируют при 100°с 30 мин, и отверждают при 140-160 С в течение 10-12 ч. Композици  обладает длительной жизнеспособностью на холоду (не менее 1 г). В отвержденном состо нии композици  обладает высокой термостойкостью . Так, по данным ИТГА (изотермического термогравиметрического анализа) потери массы олигоуретандиэпоксида ППГ-ЗАК при 160°С за 15 ч. составл ют 10%, в то врем  как при тех же услови х (160°С - 15 ч) потфри массы предлагаемой композиции УДЭН не превышают 1,5%. Методами ДТТА (динамического термогравиметрического анализа)и ДТА (дифференциального термического анализа) подтвержде что процесс разложени  каучука П ЗАК начинаетс  при 110-120 :, при этомнаблюдаютс  ощутимые потери массы, сопровождающиес  экзотерм ческой реакцией, котора  резко в растает при 1.5О-160 0. Процесс р жени  предлагаемой композиции УД начинаетс  при 170-180°С и сопро даетс  небольшим тепловым эффект |лишь при 280-290°С резко возраст . экзотермическа  реакци . Прочность при раст жении и отн сительное удлинение композиции УД после выдержки ее при 160°С 50 ч практически не измен етс . Пример 1. Измельченный э сидно- новолачный блок-сополимер м ки 6Э18Н40 - 0,5 в количестве 35 мае.% расплавл ют .fIpи 120°С в чение 30 мин., добавл ют 10 мас. ЭД-16, снижают температуру до Ю и ввод т 55 мас.% олигоуретандиэп сида марки ППГ-ЗАК с молек.массо 2000, Совмещение провод т при 100°С 20-30 мин. Расплавленную к зицию заливают в специальные фор вакуумируют при 120°С - 0,5 ч и верждают при 140°С - 12 ч. Отвержденна  композици  имеет «узрйства:. . Разрушающее напр жение при рас жении . . (бр),МПа24 Относительное удлинение , е105 Разрушающее напр ,женис при сдвиге к стали (эсАв) 22 .Удельное объемное сопротивление , (fv). ОМСМ 9,610 при 20°С на частоте 10 Гц. 3,2 t(f при 0,0033 Термостойкость,°С +160 Жизнеспособность при комнатной температуре . не менее Пример 2. Аналогично при ру 1 получена композици  при соот ношении компонентов, мас.%: Эпоксидно-дианова  смола ЭД-16 15 Эпоксидно-новолачный бЛОК-СОПОЛИмёр марки 6Э18Н40-0,5 33 Олигоэфируретандиэпоксид марки ППГ-ЗАК52 Ее свойства: Разрушающее напр жение при рас т жении ( бр),МПа23,8 Относительное удлинение (),% 110 Разрушаюшее напр .з; жение при сдвиге к стали (ИСАВ) МПа . 21 Удельйое объемное сопротивление ( PV) ом-см9,4-10 е при 10°С на частоте 10 Гц. 3,6 tjd при 20°С 0,0035 Термостойкость, € -«-leo Жизнеспособность при комнатной температуре , Не менее 1 t Пример 3. Эпоксидна  смола ЭД-1620 Эпоксидно-новолачный блок-сополимер марки Э18Н-40-0,5 30 Олигоэфируретандиэпоксид марки ППГ-ЗАК50 Свойства композиции: Разрушающее напр - . жение при раст жении , (dp.)МПа23,5 . Относительное удлинение (Е) ,% 100 Разрушающее напр жение при сдвиге к стали (Сзсдц},МПа 21,5 Удельное объемное сопротивление,.. (Pv), ом.см . 9,5-10 е при 2р°С на частоте 10° Гц 3,9 t§c/ при 20°С 0,0034 Термостойкость, С -«-leO , Жизнеспособность при комнатной температуреНеМенее 1 г. Пример4. Эпоксидна  смо- ла ЭД-1610 Эпоксидно-новолачний блок-сополимер марки 6Э18Н40-0,5 30 Олигоэфируретандизпоксид марки ППГ-ЗАК50 Наполнитель-|i-эв; рептидЮ Свойства композиции -Разрушающее напр -, 29 жение при раст жении , бр J МПа . 9 Относительное удлинение, % 95 Разрушающеенапр жение при сдвиге к стали () , МПа 24 Удельное объемное сопротивление, (pv). ом-см 9, Ё при на частоте 10 Гц 3,1 t.,d при 20°С0,0036

Термостойкость, С

Жизнеспособность

при комнатной

температуреНе менее 1 i

Из уйблицы сравнительных свойств видно , что предлагаемые композиции обладают прочностью более чем в 2 раза выше известных (относительное удлинение 105%, разрушающее напр жение при раст жении 24 МПа (без наполнител ) и 29 МПа (с наполнителем),у известных композиций - соответственно 38% и 12 МПа). Термостойкость предлагаемой композиции в 1,5 раза

сравнительные свойства предлагаемых и известных составов

Извест эпоксиолигомер.

Ол игоэфирэпок сидный блок-олигомер,мас.%

Олигоэфируретандиэпоксид , мае. S,

Лминофенольнып отверднтель , мае.%

Оетальное емые

10 35

24

105

11.0 23,5

20 30

23,8

100

50 10 30

95 29

превосходит термостойкость известной . Причем предлагаема  композици  более технологична в применении. Известные композиции - двухкомпонентные , т.е. требуют введени  отвердител  непосредственно перед применением, жизнеспособность композиций с введенным отвердитёлем составл ет 5-6 ч.

Предлагаема  композици  проста в изготовлении и в применении. Она не требует введени  отвердителей, жизнеспособность готовой к применению композиции - не менее 1 г.

Несколько

20,9 100 часов

22 9,6.-id 3,2 0,0033 160 Более 1 г

21 9,2 10 3,6 0,0035 160

Более 1 г

21,5 9,4 10 3,3 0,0034 160

Болеа 1 г

Claims (3)

1. 24 9,2 Ю 3,1 0,0036 160 Более 1 г Формула изобретени  Эпоксидна  композици , включакица  эпоксидную диановую смолу, блоколигоэфирэпоксид и олигоэфируретандиэпоксид , отличающа с  тем, что, с целью повышени  жизнеспособности смолы, ее термостойкости , разрушающего напр жени  при раст жении и эластичности, в качестве блок-олигсэфирэпоксида композици  содержит эпоксидно-новолачный блоксополимер с содержанием эпоксидных групп 6-8%, гидроксильных групп 11-12% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эпоксидна  дианова  смола 10-20 973576 при 10 ма че ни 15 I Олигоэфируретандиэпоксид50-55 Эпоксидно-ново- лачный блок-сополимер30-3S Источникигинформацин, н тые во внимание при экспертизе 1.К.И. Черн к. Неметаллические териалы в судовой и рсщиотехниской аппаратуре. Л., Судостроее , 1970, с.50.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 547463, кл. С 08 L 63/02.,. .
3. 3.Авторское свидетельство СССР 467925, кЛ. С 08 I 3/16, 1975.