PL230205B1 - Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowy - Google Patents
Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowyInfo
- Publication number
- PL230205B1 PL230205B1 PL412831A PL41283115A PL230205B1 PL 230205 B1 PL230205 B1 PL 230205B1 PL 412831 A PL412831 A PL 412831A PL 41283115 A PL41283115 A PL 41283115A PL 230205 B1 PL230205 B1 PL 230205B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- epoxy resin
- weight
- methylimidazole
- hours
- precipitate
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004849 latent hardener Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004848 polyfunctional curative Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 10
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical class C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 1-substituted imidazoles Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- MCMFEZDRQOJKMN-UHFFFAOYSA-N 1-butylimidazole Chemical compound CCCCN1C=CN=C1 MCMFEZDRQOJKMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- IWDFHWZHHOSSGR-UHFFFAOYSA-N 1-ethylimidazole Chemical compound CCN1C=CN=C1 IWDFHWZHHOSSGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 5K8XI641G3 Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000004128 Copper(II) sulphate Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- PQAMFDRRWURCFQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1h-imidazole Chemical compound CCC1=NC=CN1 PQAMFDRRWURCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- SLLDUURXGMDOCY-UHFFFAOYSA-N 2-butyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCC1=NC=CN1 SLLDUURXGMDOCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 8
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N N-[2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethyl]-2-oxo-3H-1,3-benzoxazole-6-carboxamide Chemical compound C1CN(CCN1CCNC(=O)C2=CC3=C(C=C2)NC(=O)O3)C4=CN=C(N=C4)NC5CC6=CC=CC=C6C5 NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical class FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Natural products OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/50—Amines
- C08G59/5046—Amines heterocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, charakteryzuje się tym, że sól nieorganiczną metalu rozpuszcza się w wodzie i dodaje nanonapełniacz węglowy w ilości od 5 do 20% wagowych, miesza się, a następnie dodaje pochodną imidazolu, przy czym kompleksowanie prowadzi się w czasie od 1 do 4 godzin, po czym zawartość reaktora pozostawia się od 0,5 do 24 godzin w temperaturze pokojowej, oddziela się osad i oczyszcza. Jako sól nieorganiczną stosuje się siarczan(VI) miedzi(II). Jako nanonapełniacz węglowy stosuje się nanorurki węglowe i/lub grafen. Jako pochodną imidazolu stosuje się 2- lub 1-podstawione imidazole: 1-metyloimidazol, 1-etyloimidazol, 1-butyloimidazol, 2-metyloimidazol, 2-etyloimidazol, 2-butyloimidazol, 2-etylo-4-metyloimidazol. Osad oddziela się przez dekantację i oczyszcza się przemywając czterokrotnie acetonem. Kompozycja żywicy epoksydowej zawierająca żywicę epoksydową w postaci pochodnej Bisfenolu A i utwardzacz charakteryzuje się tym, że stanowi produkt wymieszania mechanicznego żywicy epoksydowej w ilości 92-96 części wagowych i utwardzacza utajonego w ilości 4-8 części wagowych, otrzymanego sposobem opisanym powyżej, a jej lepkość nie przekracza w czasie 94 dni przechowywania 100 Pa • s. Materiał kompozytowy otrzymany przez odlewanie po u sieciowaniu stanowi produkt utwardzania termicznego kompozycji reaktywnych opisanej powyżej i odznacza się rezystywnością skrośną poniżej 104 Ω • cm.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest utwardzacz utajony, kompozycja żywicy epoksydowej z utwardzaczem utajonym i materiał kompozytowy otrzymany z kompozycji żywicy epoksydowej.
Utwardzacze są związkami wielofunkcyjnymi, które reagują z grupami epoksydowymi (niektóre z nich - także z grupami hydroksylowymi w żywicy epoksydowej). Utwardzacze utajone to grupa środków sieciujących, która w temperaturze pokojowej nie powoduje procesu utwardzania, natomiast w temperaturze podwyższonej (100-150°C) rozkłada się i sprawia jej szybkie usieciowanie. Większość utwardzaczy „latentnych” to związki kompleksowe na podstawie bardzo aktywnych środków sieciujących. Często stosuje się: dicyjanodiamid, addukty fluorku boru, pochodne imidazoli (kompleksy metali), środki sieciujące przy użyciu promieniowania UV.
Znane są z prac zespołów J.M. Bartona (J.M. Barton, G.J. Buist, I. Hamerton, B.J. Howlin, J.R. Jones, S. Liu, J. Mater. Chem. 1994, 4, 379. J.M. Barton, I. Hamerton, J.B. Howlin, J.R. Jones, Sh. Liu, Polymer 1998, 39, 1929) i I. Hamertona (I. Hamerton, J.B. Howlin, P. Jepson, Coordination Chemistry Reviews 2002, 224, 67) oraz R. Pilawki (R. Pilawka, T. Spychaj, A. Leistner, Polimery 2008, 53, nr 7-8, 22) oraz wynalazków: US 3635894, US 3677978 i US 4487914 sposoby otrzymywania kompleksów kationów metali z pochodnymi imidazolowymi bez dodatku nanonapełniaczy węglowych w środowisku wodnym lub w roztworze alkoholu metylowego lub etylowego, użycie których umożliwia przechowywanie kompozycji w temperaturze pokojowej nie dłużej niż 90 dni.
Z drugiej strony znane są z literatury sposoby rozproszenia nanorurek węglowych w matrycy epoksydowej, gdzie wykazano konieczność użycia kalandrów, ultradźwięków i intensywnego mieszania mechanicznego. Z doniesienia literaturowego J.R. Potts, D.R. Dreyer, C.W. Bielawski, R.S. Ruoff, Graphene-based polymer nanocomposites, Polymer 2011, 52, 5-25 wynika, że najniższe wartości stężeń nanonapełniaczy węglowych dających próg perkolacji w nanokompozytach epoksydowych z GNT są o ok. 2 rzędy wielkości wyższe niż przy stosowaniu CNT i wynoszą odpowiednio 0,15% wag. oraz 0,0025% wag. Te niskie wartości stężeń nanonapełniaczy węglowych w kompozytach epoksydowych na granicy progu perkolacji uzyskiwano w warunkach laboratoryjnie przygotowanych GNT lub CNT, w tym długotrwałego dyspergowania metodami ultrasonikacji. Uzyskiwane wartości przewodnictwa elektrycznego (lepsze przy użyciu CNT) są w przedziale 10 9-10 3 S-cm1.
Metoda dyspergowania przez sonikację nanonapełniacza nie może być wystarczająco efektywna w układach polimerowych o wysokich lepkościach, a ponadto ma ograniczenia jeśli chodzi o zastosowanie przemysłowe. W tej sytuacji technika, która jest sugerowana jako adekwatna do zastosowania w dużej skali przy dyspergowaniu nanonapełniaczy w matrycach polimerowych to użycie trójwalcarki. Poprzez minimalizację szczeliny między walcami oraz zróżnicowanej szybkości walców generowane są duże siły ścinające sprzyjające eksfoliacji takich napełniaczy warstwowych jak montmorylonit lub grafen. Z doniesienia literaturowego Raza i współ. (M.A. Raza, A.V.K. Westwood, A.P. Brown, C. Stirling, Texture, transport and mechanical properties of graphite nanoplatelet/silicone composites produced by three roli mili, Comp. Sci. Technol. 2012, 72, 467-475) wynika, że dyspergowanie grafenu lub nanorurek jest najbardziej efektywne przy użyciu trójwalcarki, następnie mieszania mechanicznego oraz mieszalnika typu „dual asymetrie centrifuge speed” i wpływa najbardziej korzystnie na parametry przewodnictwa cieplnego, elektrycznego oraz właściwości mechaniczne. Autorzy stwierdzili, że stosowanie pierwszej z wymienionych technik zapewniało uzyskanie najwyższych parametrów przewodnictwa cieplnego przy 8-15% wag. GNT, tj. przy znacznie niższym stężeniu nanonapełniaczy niż w wypadku użycia innych technik dyspergowania.
Celem niniejszego wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania utajonych środków sieciujących, które umożliwiają dyspergowanie nanonapełniaczy bez konieczności użycia kalandrów lub ultradźwięków, a następnie kompozycji reaktywnej zalewowej/klejowej o wysokim przewodnictwie elektrycznym i jednocześnie długim czasie życia kompozycji, nadającej się do przechowywania w temperaturze pokojowej (powyżej 30 dni).
Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego z wykorzystaniem soli nieorganicznej metali i pochodnej imidazolu, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że siarczan(VI) miedzi(ll) rozpuszcza się w wodzie i dodaje nanorurki węglowe i/lub grafen w ilości od 5 do 20% wagowych, miesza się, a następnie dodaje pochodną imidazolu, przy czym kompleksowanie prowadzi się w czasie od 1 do 4 godzin, po czym zawartość reaktora pozostawia się od 0,5 do 24 godzin w temperaturze pokojowej, oddziela się osad i oczyszcza.
PL 230 205 Β1
Jako pochodną imidazolu stosuje się 2- lub 1-podstawione imidazole: 1-metyloimidazol, 1 -etyloimidazol, 1-butylo-imidazol, 2-metyloimidazol, 2-etyloimidazol, 2-butyloimidazol, 2-etylo-4-metyloimidazol. Osad oddziela się przez dekantację i oczyszcza się, przemywając czterokrotnie acetonem.
Kompozycja żywicy epoksydowej, według wynalazku, zawierająca żywicę epoksydową w postaci pochodnej Bisfenolu A i utwardzacz charakteryzuje się tym, że stanowi produkt wymieszania mechanicznego żywicy epoksydowej w ilości 92-96 części wagowych i utwardzacza utajonego w ilości 4-8 części wagowych, otrzymanego według sposobu opisanego powyżej. Jej lepkość w czasie 64 dni przechowywania nie przekracza 100 Pa-s.
Materiał kompozytowy otrzymany przez odlewanie po usieciowaniu, charakteryzuje się tym, że stanowi produkt utwardzania termicznego kompozycji reaktywnej opisanej powyżej i odznacza się rezystywnością skrośną poniżej 104 Ω-cm.
Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego według wynalazku nie wymaga użycia kalandrów, sond ultradźwiękowych lub mieszadeł wysokoobrotowych. Kompozycja według wynalazku cechuje się wysokim przewodnictwem elektrycznym i jednocześnie długim czasem życia kompozycji opartych na Bisfenolu A typu Epidian 5 i Epidian 6, nadaje się do przechowywania w temperaturze pokojowej (powyżej 94 dni).
Sposób według wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.
Przykład 1
Do 500,0 g wody wsypano odpowiednio wg kolejności: 35,2 g siarczanu(VI) miedzi(ll), 20 g nanorurek węglowych Nanocyl 7000, a następnie po 10 minutach mieszania 84,6 g 2-etyloimidazolu. Reakcje kompleksowania przeprowadzono w środowisku wodnym w czasie 2 godzin w temperaturze pokojowej. Zawartość zlewki pozostawiono na 22 godziny, a następnie otrzymany osad oddzielono poprzez dekantację, potem oczyszczono 4-krotnie acetonem (po 250 ml). Po oczyszczeniu uzyskany produkt suszono pod dygestorium potem rozdrobniono w moździerzu do postaci proszku. Otrzymano 138,2 g czarnego proszku.
W analogiczny sposób otrzymano utwardzacze zawierające inne nanonapełniacze węglowe zawierające 1 cz. wag. nanorurek lub grafenu przypadające na 100 cz. wag. żywicy epoksydowej.
Przykład 2
Do 50,0 g wody wsypano odpowiednio wg kolejności: 3,5 g siarczanu(VI) miedzi(ll), 1 g nanorurek węglowych Nanocyl 7000, a następnie po 10 minutach mieszania 8,2 g 1-metyloimidazolu. Reakcje kompleksowania przeprowadzono w środowisku wodnym w czasie 2 godzin w temperaturze pokojowej. Zawartość zlewki pozostawiono na 22 godziny, a następnie otrzymany osad oddzielono poprzez dekantację, potem oczyszczono 4-krotnie acetonem (po 250 ml). Po oczyszczeniu uzyskany produkt suszono pod dygestorium potem rozdrobniono w moździerzu do postaci proszku. Otrzymano 13,2 g czarnego proszku.
W analogiczny sposób otrzymano utwardzacze zawierające inne nanonapełniacze węglowe zawierające 0,5 cz. wag. nanorurek lub grafenu przypadające na 100 cz. wag. żywicy epoksydowej.
Przykład 3
Do 200,0 g wody wsypano odpowiednio wg kolejności: 17,6 g siarczanu(VI) miedzi(ll) oraz mieszaninę: 5 g nanorurek węglowych Nanocyl 7000 i 5 g grafenu GnX, a następnie po 10 minutach mieszania 42,3 g 2-etyloimidazolu. Reakcje kompleksowania przeprowadzono w środowisku wodnym w czasie 2 godzin w temperaturze pokojowej. Zawartość zlewki pozostawiono na 22 godziny, a następnie otrzymany osad oddzielono poprzez dekantację, po czym oczyszczono 4 porcjami acetonu (po 150 ml). Po oczyszczeniu uzyskany produkt suszono pod dygestorium potem rozdrobniono w moździerzu do postaci proszku. Otrzymano 69 g ciemnoszarego proszku.
W analogiczny sposób otrzymano utwardzacze zawierające inne hybrydowe nanonapełniacze węglowe zawierające łącznie 1 cz. wag. nanorurek i grafenu (np. 0,7 cz. wag. nanorurek i 0,3 cz. wag. grafenu) przypadające na 100 cz. wag. żywicy epoksydowej.
Przykład 4
Do 100,0 g wody wsypano odpowiednio wg kolejności: 8,8 g siarczanu(VI) miedzi(ll) oraz mieszaninę: 1,5 g nanorurek węglowych Nanocyl 7000 i 1,0 g grafenu GnX, a następnie po 10 minutach mieszania 21,2 g 2-etyloimidazolu. Reakcje kompleksowania przeprowadzono w środowisku wodnym w czasie 2 godzin w temperaturze pokojowej. Zawartość zlewki pozostawiono na 22 godziny, a następnie otrzymany osad oddzielono poprzez dekantację, po czym oczyszczono 3 porcjami acetonu (po 150 ml). Po oczyszczeniu uzyskany produkt suszono pod dygestorium potem rozdrobniono w moździerzu do postaci proszku. Otrzymano 32,2 g ciemnoszarego proszku.
PL 230 205 Β1
W analogiczny sposób otrzymano utwardzacze zawierające inne hybrydowe nanonapełniacze węglowe zawierające łącznie 0,5 cz. wag. nanorurek i grafenu (np. 0,3 cz. wag. nanorurek i 0,2 cz. wag. grafenu) przypadające na 100 cz. wag. żywicy epoksydowej.
W tabeli 1 przedstawiono skład kompleksów kationów miedzi(ll) z pochodnymi imidazolowymi zawierającymi nanonapełniacze węglowe.
Tabela 1
| l Rodzaj kompozycji j wg przykładu | 1 Zawartość składnika [% wagj | |||
| CuSO< | Pochodna imidazolowa | Nanorurki | Grafen | |
| Przykład 1 | 25.2 | 60,5 | 14,3 | - |
| Przykład 2 | 27,5 | 64,5 | 8,0 | * |
| Przykład 3 | 25,2 | 60,4 | 7,2 | 7,2 |
| Przykład 4 | 27,1 | 65,2 | 4,6 | 3,1 |
Przykład 5
Do 100 g żywicy epoksydowej Epidian 6 wprowadza się 7 g produktu otrzymanego wg Przykładu 1. Otrzymaną mieszaninę przechowywano w temperaturze pokojowej w czasie 94 dni. Przydatność środka sieciującego jako utwardzacza została określona poprzez wyznaczenie zmian lepkości w czasie składowania (tabela 2).
Przykład 6
Do 50 g żywicy epoksydowej Epidian 6 wprowadza się 6,5 g produktu otrzymanego wg Przykładu 2. Otrzymaną mieszaninę przechowywano w temperaturze pokojowej w czasie 94 dni. Przydatność środka sieciującego jako utwardzacza została określona poprzez wyznaczenie zmian lepkości w czasie składowania (tabela 2).
Przykład 7
Do 100 g żywicy epoksydowej Epidian 6 wprowadza się 7 g produktu otrzymanego wg Przykładu 3. Otrzymaną mieszaninę przechowywano w temperaturze pokojowej w czasie 94 dni. Przydatność środka sieciującego jako utwardzacza została określona poprzez wyznaczenie zmian lepkości w czasie składowania (tabela 2).
Przekład 8
Do 5 g żywicy epoksydowej Epidian 6 wprowadza się 0,65 g produktu otrzymanego wg Przykładu 4, Otrzymaną mieszaninę przechowywano w temperaturze pokojowej w czasie 94 dni. Przydatność środka sieciującego jako utwardzacza została określona poprzez wyznaczenie zmian lepkości w czasie składowania kompozycji epoksydowej przedstawia tabela 2.
Tabela 2
| Rodzaj kompozycji wg przykładu | Czas składowania (dzień] | |||||
| Lepkość kompozycji [Pas| | 0 | 8 | 15 | 32 | 64 | 94 |
| Przykład 5 | 31,6 ±0,1 | 37,9±0,2 | 39,910,2 | 41,710,5 | 46,910,2 | 86,310,3 |
| Przykład 6 | 19,3 ±0,1 | 24,110,3 | 25,310,5 | 25,6±0,2 | 28,510,5 | 54,610,5 |
| Przykład 7 | 23,2 ± 0,3 | 29,l±Ó,2 | 3Ó,5±0,l | 30,610,1 | 34,210,3 | 62,410,2 |
| Przykład 8 | 15,1 ±0,2 | 18,940,1 | 19,810,2 | 19,910,3 | 22,510,2 | 58,910,4 |
Otrzymane w przykładach 5-8 kompozycje epoksydowe utwardzono w ciągu 4h w temperaturze 140°C. Otrzymano próbki do badań wytrzymałości na ścinanie połączeń klejowych oraz przewodnictwa elektrycznego. Wyniki zestawiono w tabeli 2.
PL 230 205 Β1
Wytrzymałość na ścinanie oraz przewodnictwo elektryczne materiału epoksydowego przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3
| --------------------1— Rodzaj kompozycji : wg przykładu j | Wytrzymałość na ścinanie temp, pokojowa |MPa) | Wytrzymałość ! Rezystywność na ścinanie w ί skrośna 80°C i j |MPa| [Ω m] ‘ | |
| Przykład 5 7 | 8,64 ± 1.13 | 8.61 ±0,82 i | 6,53 1 02 ; |
| Przykład 6 ΐ | 8,28 ± 0,49 | 8,46 ±0.57 T | 3.35 10’ i |
| - —--ł— Przykład 7 . ' i | 9.30 ± 0,43 | 10,1 ±1.02 ' | 5,5310’ ' |
| Przykład 8 i | 8.81 ±0.39 | 8,42 ±0.36 ; i | 8.4210’ j |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (6)
1. Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego z wykorzystaniem soli nieorganicznej metali i pochodnej imidazolu, znamienny tym, że siarczan(VI) miedzi(ll) rozpuszcza się w wodzie i dodaje nanorurki węglowe i/lub grafen w ilości od 5 do 20% wagowych, miesza się, a następnie dodaje pochodną imidazolu, przy czym kompleksowanie prowadzi się w czasie od 1 do 4 godzin, po czym zawartość reaktora pozostawia się od 0,5 do 24 godzin u temperaturze pokojowej, oddziela się osad i oczyszcza.
2. Sposób otrzymywania według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pochodną imidazolu stosuje się 2- lub 1-podstawione imidazole: 1-metyloimidazol, 1-etyloimidazol, 1-butyloimidazol, 2-metyloimidazol, 2-etyloimiduzol, 2-butylotmidazol, 2-etylo-4-metyloimidazol.
3. Sposób otrzymywania według zastrz. 1, znamienny tym, że osad oddziela się przez dekantację.
4. Sposób otrzymywania według zastrz. 1, znamienny tym, że osad oczyszcza się, przemywając czterokrotnie acetonem.
5. Kompozycja żywicy epoksydowej zawierająca żywicę epoksydową u postaci pochodnej Bisfenolu A i utwardzacz, znamienna tym, że stanowi produkt wymieszania mechanicznego żywicy epoksydowej w ilości 92-96 części wagowych i utwardzacza utajonego w ilości 4-8 części wagowych, otrzymanego według zastrz. 1-6, a jej lepkość nie przekracza w czasie 94 dni przechowywania 100 Pa-s.
6. Materiał kompozytowy otrzymany przez odlewanie po usieciowaniu, znamienny tym, że stanowi produkt utwardzania termicznego kompozycji reaktywnych według zastrz. 7 i odznacza się rezystywnością skrośną poniżej 104 Ω-cm.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412831A PL230205B1 (pl) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowy |
| EP15461550.4A EP3109270A1 (en) | 2015-06-24 | 2015-08-06 | A method of obtaining a latent hardener, an epoxy resin compound and a composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412831A PL230205B1 (pl) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL412831A1 PL412831A1 (pl) | 2017-01-02 |
| PL230205B1 true PL230205B1 (pl) | 2018-10-31 |
Family
ID=54207446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL412831A PL230205B1 (pl) | 2015-06-24 | 2015-06-24 | Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3109270A1 (pl) |
| PL (1) | PL230205B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110037052B (zh) * | 2019-04-11 | 2021-01-12 | 浙江工商大学 | 一种光催化杀菌剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3635894A (en) | 1969-11-06 | 1972-01-18 | Ppg Industries Inc | Curable epoxy resin compositions containing organoimidazolium salt |
| US3677978A (en) | 1971-08-23 | 1972-07-18 | Ppg Industries Inc | Metal salt complexes of imidazoles as curing agents for one-part epoxy resins |
| GB8304581D0 (en) * | 1983-02-18 | 1983-03-23 | Secr Defence | Curing agents for epoxy resins |
| US7485242B2 (en) * | 2004-01-23 | 2009-02-03 | Printar Ltd | Reactive fine particles |
-
2015
- 2015-06-24 PL PL412831A patent/PL230205B1/pl unknown
- 2015-08-06 EP EP15461550.4A patent/EP3109270A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL412831A1 (pl) | 2017-01-02 |
| EP3109270A1 (en) | 2016-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Noncovalent engineering of carbon nanotube surface by imidazolium ionic liquids: A promising strategy for enhancing thermal conductivity of epoxy composites | |
| Huang et al. | Role of interface on the thermal conductivity of highly filled dielectric epoxy/AlN composites | |
| Olowojoba et al. | In situ thermally reduced graphene oxide/epoxy composites: thermal and mechanical properties | |
| Zhou et al. | Improved thermal conductivity of epoxy composites using a hybrid multi-walled carbon nanotube/micro-SiC filler | |
| Yang et al. | Enhanced thermal conductivity of epoxy nanocomposites filled with hybrid filler system of triethylenetetramine-functionalized multi-walled carbon nanotube/silane-modified nano-sized silicon carbide | |
| Raimondo et al. | Effect of incorporation of POSS compounds and phosphorous hardeners on thermal and fire resistance of nanofilled aeronautic resins | |
| Jlassi et al. | Clay/polyaniline hybrid through diazonium chemistry: conductive nanofiller with unusual effects on interfacial properties of epoxy nanocomposites | |
| Naffakh et al. | Novel melt-processable poly (ether ether ketone)(PEEK)/inorganic fullerene-like WS2 nanoparticles for critical applications | |
| Carey et al. | Water transport and thermomechanical properties of Ti3C2T z MXene epoxy nanocomposites | |
| Zhang et al. | Effect of percolation on the electrical conductivity of amino molecules non-covalently coated multi-walled carbon nanotubes/epoxy composites | |
| Ilyin et al. | Epoxy reinforcement with silicate particles: Rheological and adhesive properties–Part I: Characterization of composites with natural and organically modified montmorillonites | |
| Kaynak et al. | Mechanical properties, flammability and char morphology of epoxy resin/montmorillonite nanocomposites | |
| Barra et al. | Toughening of epoxy adhesives by combined interaction of carbon nanotubes and silsesquioxanes | |
| Hameed et al. | Individual dispersion of carbon nanotubes in epoxy via a novel dispersion–curing approach using ionic liquids | |
| Zhang et al. | Synergistic influence from the hybridization of boron nitride and graphene oxide nanosheets on the thermal conductivity and mechanical properties of polymer nanocomposites | |
| Park et al. | Effects of an aminosilane and a tetra‐functional epoxy on the physical properties of di‐functional epoxy/graphene nanoplatelets nanocomposites | |
| Anwer et al. | 1D/2D CNF/GNP hybrid nanofillers: Evaluation of the effect of surfactant on the morphological, mechanical, fracture, and thermal characteristics of their nanocomposites with epoxy resin | |
| Alves et al. | Epoxy—MWCNT composites prepared from master batch and powder dilution: Effect of ionic liquid on dispersion and multifunctional properties | |
| Chen et al. | Epoxy/ionic liquid-like MWCNTs composites with improved processability and mechanical properties | |
| Xu et al. | Preparation, morphology and properties of natural rubber/carbon black/multi-walled carbon nanotubes conductive composites | |
| Lee et al. | Thermally conductive 3D binetwork structured aggregated boron nitride/Cu-foam/polymer composites | |
| George et al. | Insights into the synergistic effect of graphene oxide/silica hybrid nanofiller for advancing the properties of epoxy resin | |
| Yu et al. | Graphene and hexagonal boron nitride in molybdenum disulfide/epoxy composites for significant X-ray shielding enhancement | |
| PL230205B1 (pl) | Sposób otrzymywania utwardzacza utajonego, kompozycja żywicy epoksydowej oraz materiał kompozytowy | |
| Mouloud et al. | Study of morphological and mechanical performance of amine‐cured glassy epoxy–clay nanocomposites |