RU2221824C1 - Полимерная композиция - Google Patents
Полимерная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2221824C1 RU2221824C1 RU2002118500/04A RU2002118500A RU2221824C1 RU 2221824 C1 RU2221824 C1 RU 2221824C1 RU 2002118500/04 A RU2002118500/04 A RU 2002118500/04A RU 2002118500 A RU2002118500 A RU 2002118500A RU 2221824 C1 RU2221824 C1 RU 2221824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- pigment
- trihydrate
- parts
- dihydrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разработке композиций на основе эпоксидной смолы, применяемых для производства деталей и изделий сине-зеленой цветовой гаммы. Композиция содержит, мас.ч.: эпоксидную диановую смолу ЭД-20 - 100, полиэтиленполиамин - 10 и пигмент - 10-40. Пигмент представляет собой продукт, полученный переработкой отработанного катализатора марки НТК-4 синтеза N-метиланилина состава, включающего комплексные соли металлоорганических соединений. Приведены 2 варианта составов указанного пигмента. Изобретение позволяет расширить цветовую гамму изделий на основе композиций, решить проблему утилизации отработанного катализатора НТК-4. Отвержденные композиции по изобретению обладают повышенной огнестойкостью. 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к разработке композиций на основе эпоксидной смолы, которые могут найти применение для производства деталей и изделий, применяемых в электро-, радиотехнике, самолето-, судо-, машиностроении, автомобильной промышленности, в том числе при получении изделий сине-зеленой цветовой гаммы.
Известна полимерная композиция на основе стабилизированного полипропилена, содержащая в качестве пигмента фильтрат электроплавительных печей металлургического производства, мас.%:
Fе2O3 - 45-55
SiO2 - 3-6
СаО - 6-11
Аl2O3 - 2-5
MgO - 7-12
Сr2O3 - 3-6
NiO - 2-4
MnO - 1-5
[Пат. РФ 2109774, МКИ С 08 L 23/12, С 08 К 3/20, опубл. 1998 г.].
Fе2O3 - 45-55
SiO2 - 3-6
СаО - 6-11
Аl2O3 - 2-5
MgO - 7-12
Сr2O3 - 3-6
NiO - 2-4
MnO - 1-5
[Пат. РФ 2109774, МКИ С 08 L 23/12, С 08 К 3/20, опубл. 1998 г.].
Недостатком указанной композиции является то, что использование указанного пигмента приводит к получению полимера, окрашенного в цвета коричнево-бежевой гаммы. Кроме того, этот пигмент не придает полимерной композиции огнестойкость.
Известна композиция для изготовления конструкционного материала, содержащая 5-8 маc.% каустического порошкообразного магнезита, 42-46 мас.% в сухом исчислении древесного заполнителя, 33-38 мас.% измельченных утилизируемых отходов шлама титаномагниевого производства, имеющих в своем составе хлористый магний и окись магния и остальное - вода [Пат. РФ 2158718, МКИ С 04 В 28/30, 18/26, опубл. 2000 г.].
Недостатком указанной композиции является то, что использование указанного продукта приводит к получению неокрашенной композиции, полученная композиция не обладает огнестойкостью.
Известна полимерная композиция на основе суспензионного поливинилхлорида, содержащая в качестве наполнителя метасиликат кальция, окрашенный ионами металла, позволяющий получить окрашенную в различные цвета композицию [Пат. РФ 2067104, МКИ С 08 L 27/06, С 08 К 13/02, опубл. 1996 г.].
Недостатком указанной композиции является то, что при использовании указанного продукта получаются композиции, не обладающие огнестойкостью. Применяемый окрашенный наполнитель получают из целевых продуктов.
Наиболее близким является огнестойкая полимерная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу ЭД-20, дибутилфталат, полиэтиленполиамин и продукт взаимодействия гидроксида алюминия и диметилфосфата [Пат. РФ 2056445, МКИ С 08 L 63/02, С 08 К 13/02, опубл. 1996 г.]. Недостатком указанной композиции является то, что использование указанного продукта приводит к получению неокрашенного полимера. Этот продукт не является продуктом утилизации, его необходимо предварительно получать из целевых продуктов.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава полимерной композиции, позволяющего получать окрашенные изделия, обладающие повышенной огнестойкостью, для использования в радиотехнике, электротехнике и других отраслях промышленности.
Техническим результатом является расширение цветовой гаммы изделий из предлагаемой полимерной композиции, решение проблемы утилизации отработанного катализатора НТК-4 синтеза N-метиланилина, получение полимерной композиции, обладающей повышенной огнестойкостью, расширение области применения композициий.
Поставленный технический результат достигается тем, что полимерная композиция включает эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и полиэтиленполиамин и дополнительно содержит пигмент, представляющий собой продукт, полученный переработкой отработанного катализатора марки НТК-4 синтеза N-метиланилина, мас.% (состав 1):
Дигидрат диоксалатокупрат (II) калия K2[Cu(C2O4)2]•2H2O - 70,3
Тригидрат оксалат алюминия Al2(C2O4)3•3H2O - 18,1
Тригидрат оксалат железа Fе2(С2O4)3•3Н2O - 2,1
Дигидрат оксалат цинка ZnC2O4•2H2O - 9,2
Примеси - Остальное
или состава, мас.% (состав 2):
Дигидрат дисукцинатокупрат (II) калия K2[Cu(C4O4H4)2]•2H2O - 62,5
Тригидрат трисукцинатохромат (III) калия К3[Сr(C4O4Н4)3]•3Н2O - 12,7
Тригидрат сукцинат алюминия Аl2(С4O4Н4)3•3Н2O - 17
Тригидрат сукцинат железа Fе2(С4O4Н4)3•3Н2O - 1,9
Дигидрат сукцинат цинка Zn(C4O4Н4)•2H2O - 5,5
Примеси - Остальное
при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Полиэтиленполиамин - 10
Пигмент - 10-40
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве пигмента используют продукт переработки отработанного катализатора НТК-4 синтеза N-метиланилина. Регенерировать и вновь использовать этот катализатор, включающий оксиды меди, хрома, цинка и алюминия, оказалось нецелесообразным и отработанный катализатор вывозится в отвал. Однако известно, что соединения d-металлов окрашены, что позволяет в ходе переработки получать пигменты - металлорганические соединения сложного состава, включающие комплексные соли d-элементов, интенсивно окрашенные (от желто-зеленой до ярко-голубой). Полученный пигмент обладает антипирирующими свойствами.
Дигидрат диоксалатокупрат (II) калия K2[Cu(C2O4)2]•2H2O - 70,3
Тригидрат оксалат алюминия Al2(C2O4)3•3H2O - 18,1
Тригидрат оксалат железа Fе2(С2O4)3•3Н2O - 2,1
Дигидрат оксалат цинка ZnC2O4•2H2O - 9,2
Примеси - Остальное
или состава, мас.% (состав 2):
Дигидрат дисукцинатокупрат (II) калия K2[Cu(C4O4H4)2]•2H2O - 62,5
Тригидрат трисукцинатохромат (III) калия К3[Сr(C4O4Н4)3]•3Н2O - 12,7
Тригидрат сукцинат алюминия Аl2(С4O4Н4)3•3Н2O - 17
Тригидрат сукцинат железа Fе2(С4O4Н4)3•3Н2O - 1,9
Дигидрат сукцинат цинка Zn(C4O4Н4)•2H2O - 5,5
Примеси - Остальное
при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Полиэтиленполиамин - 10
Пигмент - 10-40
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве пигмента используют продукт переработки отработанного катализатора НТК-4 синтеза N-метиланилина. Регенерировать и вновь использовать этот катализатор, включающий оксиды меди, хрома, цинка и алюминия, оказалось нецелесообразным и отработанный катализатор вывозится в отвал. Однако известно, что соединения d-металлов окрашены, что позволяет в ходе переработки получать пигменты - металлорганические соединения сложного состава, включающие комплексные соли d-элементов, интенсивно окрашенные (от желто-зеленой до ярко-голубой). Полученный пигмент обладает антипирирующими свойствами.
При возгорании полимерной композиции, включающей указанные пигменты, происходит образование газообразной воды и СO2 в ходе разложения и термического окисления металлорганических составов, что снижает содержание горючих компонентов и вероятность контакта кислорода с поверхностью материала. Испарение воды снижает температуру поверхности материала, не происходит прогрева до высоких температур. Эндотермическое разложение комплексных солей (реакции разложения эндотермические, требуют повышения температуры от 150 до 900oС). Деструкция металлорганических соединений с образованием оксидов d-металлов, выполняющих роль катализаторов дегидратации и катализирующих реакции полимеризации. Кроме того, на поверхности материала образуется прочный кокс, предотвращающий воздействие пламени и кислорода на полимерный материал и снижающей температуру поверхности материала, а также образуются высокодисперсные частицы (оксидов металлов и карбоната калия), которые уменьшают распространение пламени.
Пигмент вводят в состав композиции 10-40 мас.ч. Введение меньшего количества не обеспечивает интенсивности окраски и огнестойкость. Введение большего количества нецелесообразно.
Процесс получения пигмента заключается в следующем: отработанный катализатор, включающий оксиды металлов при следующем соотношении, маc.%:
СuО - 49,1-51,1
ZnO - 7,8-8,8
Cr2О3 - 13,1-14,1
Аl2О3 - 14,9-15,9
Fе2O3 - 1,9-2,9
Вода - 7,2-8,2
Примеси - Остальное
смешивают в стехиометрическом соотношении с 25% серной кислотой. Реакцию ведут при повышенной температуре (90oС) в течение 2,5-3 часов до полного растворения оксидов.
СuО - 49,1-51,1
ZnO - 7,8-8,8
Cr2О3 - 13,1-14,1
Аl2О3 - 14,9-15,9
Fе2O3 - 1,9-2,9
Вода - 7,2-8,2
Примеси - Остальное
смешивают в стехиометрическом соотношении с 25% серной кислотой. Реакцию ведут при повышенной температуре (90oС) в течение 2,5-3 часов до полного растворения оксидов.
Полученный раствор сульфатов металлов смешивают с подогретым до 90oС раствором соли органической кислоты, выбранной из оксалата калия и сукцината калия, взятым в соотношении (1:3,5-4).
При перемешивании реакционную массу охлаждают до 10-25oС и отделяют выпавший окрашенный осадок, который отфильтровывают, промывают холодной водой, высушивают в печи при температуре 50oС в течение 10 часов и перетирают. Получают порошкообразный продукт ярко-голубого или зеленого цвета без запаха.
Пример 1 (получение пигмента состава 1 по формуле изобретения).
В реактор 150 мл, снабженный насадкой с термометром и мешалкой (100 об/мин), загружают 10 г отработанного каталитического комплекса, предварительно диспергированного до размера частиц не более 250 мкм, и 60 мл 25%-ной серной кислоты и нагревают реакционную массу при температуре 90-100oС в течение 3 часов до образования ярко-синего раствора. В нагретый до 90oС раствор при интенсивном перемешивании добавляют также нагретый раствор 36 г оксалата калия в 100 мл воды. Реакция происходит мгновенно. Смесь охлаждают до 20-25oС. Образовавшийся осадок ярко-голубого цвета отфильтровывают, промывают 25 мл холодной воды и высушивают в печи при температуре 50oС в течение 10 часов. Продукт перетирают и просеивают. Выход 11,7 г (97% от рассчитанного теоретического).
Пример 2 (получение пигмента состава 2 по формуле изобретения).
В реактор 150 мл, снабженный насадкой с термометром и мешалкой (100 об/мин), загружают 10 г отработанного каталитического комплекса, предварительно диспергированного до размера частиц не более 250 мкм, и 60 мл 25%-ной серной кислоты и нагревают реакционную массу при температуре 90-100oС в течение 3 часов до образования ярко-синего раствора. В нагретый до 90oС раствор при интенсивном перемешивании добавляют также нагретый раствор 52,1 г сукцината калия в 150 мл воды. Реакция происходит мгновенно. Смесь охлаждают до 10oС. Образовавшийся осадок сине-зеленого цвета отфильтровывают, промывают 35 мл холодной воды и высушивают в печи при температуре 50oС в течение 10 часов. Продукт перетирают и просеивают. Выход 20,3 г (96,3% от рассчитанного теоретического).
Процесс получения окрашенной полимерной композиции заключается в следующем. Смешивают эпоксидную диановую смолу ЭД-20 с полученным пигментом и при непрерывно перемешивании прикапывают отвердитель - полиэтиленполиамин при соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Полиэтиленполиамин - 10
Пигмент - 10-40
Для образцов на ряд испытаний часть смеси заливают в формы и отверждают, а часть методом промазывания наносят на стеклоткань типа Т-13 и отверждают. Образцы отверждаются при температуре 80-85oС в течение четырех часов. Получают окрашенный стеклопластик, состав и свойства которого приведены в таблице.
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Полиэтиленполиамин - 10
Пигмент - 10-40
Для образцов на ряд испытаний часть смеси заливают в формы и отверждают, а часть методом промазывания наносят на стеклоткань типа Т-13 и отверждают. Образцы отверждаются при температуре 80-85oС в течение четырех часов. Получают окрашенный стеклопластик, состав и свойства которого приведены в таблице.
Пример 3 (состав композиции 1). Смешивают 10 г (100 мас.ч.) эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с 1 г (10 мас.ч.) пигмента (одного из составов формулы изобретения), прикапывают 1 г (10 мас.ч.) полиэтиленполиамина. Для образцов на ряд испытаний часть смеси заливают в формы и отверждают, а часть методом промазывания наносят на стеклоткань типа Т-13 и отверждают. Образцы отверждаются при температуре 80-85oС в течение четырех часов.
Остальные примеры аналогичны и результаты испытания композиций 2-8 представлены в таблице.
Испытания на разрушающее напряжение при изгибе проводили в соответствии с ГОСТ 4680-80. Исследования на горючесть проводили в соответствии с ГОСТ 17088-71 методом измерения скорости горизонтального горения. Водопоглощение оценивают в соответствии с ГОСТ 4650-80 при выдержке в воде образцов 80•10•4 при температуре 21-23oС в течение 24 часов. Ударную вязкость оценивают в соответствии с ГОСТ 4647-80. Теплостойкость по Вика оценивают в соответствии с ГОСТ 12021-84. Испытания на твердость проводили в соответствии с ГОСТ 9012-69. Коксовый остаток оценивали в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89.
Таким образом, как видно из полученных данных, заявляемая композиция обеспечивает широкую цветовую гамму окрашивания эпоксидных смол, при этом полимер обладает высокими прочностными показателями, повышенной водостойкостью. Кроме того, полученные композиции обладают повышенной огнестойкостью и повышенным выходом коксового остатка, что свидетельствует об антипирирующих свойствах используемого в качестве пигмента продукта.
Изделия, полученные из окрашенных заявляемых композиций, могут быть использованы в условиях с повышенными требованиями к пожароопасности. Заявляемая композиция обладает новизной и следующими положительными факторами: во-первых, расширяется цветовая гамма изделий из заявляемой полимерной композиции, одновременно решается вопрос дефицита пигмента, во-вторых, повышается огнестойкость изделий, что позволяет не вводить дополнительно антипирены и, в-третьих, найдена область применения отработанного катализатора НТК-4 синтеза N-метиланилина.
Claims (1)
- Полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и полиэтиленполиамин, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пигмент, представляющий собой продукт, полученный переработкой отработанного катализатора марки НТК-4 синтеза N-метиланилина, мас.%:Дигидрат диоксалатокупрат (II)калия K2[Cu(C2O4)2]·2H2O 70,3Тригидрат оксалат алюминияAl2(C2O4)3·3H2O 18,1Тригидрат оксалат железаFe2(C2O4)3·H2O 2,1Дигидрат оксалат цинка ZnC2O4·2H2O 9,2Примеси Остальноеили состава, мас.%:Дигидрат дисукцинатокупрат (II)калия K2[Cu(C4O4H4)2]·2H2O 62,5Тригидрат трисукцинатохромат (III)калия K3[Cr(C4O4H4)3]·3H2O 12,7Тригидрат сукцинаталюминияAl2(C4O4H4)3]·3H2O 17Тригидрат сукцинат железаFe2(C4O4H4)3]·3H2O 1,9Дигидрат сукцинат цинкаZn(C4O4H4)3]·2H2O 5,5Примеси Остальноепри следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100Полиэтиленполиамин 10Пигмент 10-40
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118500/04A RU2221824C1 (ru) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | Полимерная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118500/04A RU2221824C1 (ru) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | Полимерная композиция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2221824C1 true RU2221824C1 (ru) | 2004-01-20 |
RU2002118500A RU2002118500A (ru) | 2004-01-27 |
Family
ID=32091342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002118500/04A RU2221824C1 (ru) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | Полимерная композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2221824C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110878179A (zh) * | 2018-09-06 | 2020-03-13 | 广东白兔新材料科技有限公司 | 一种黑色热反射颜料及其制备方法和应用 |
-
2002
- 2002-07-09 RU RU2002118500/04A patent/RU2221824C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛИ Х., НЕВИЛЛ К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. - М.: Энергия, 1973, с.194. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110878179A (zh) * | 2018-09-06 | 2020-03-13 | 广东白兔新材料科技有限公司 | 一种黑色热反射颜料及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002118500A (ru) | 2004-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Burns | Polyester molding compounds | |
CN102730662B (zh) | 热膨胀性石墨 | |
CN109943112A (zh) | 一种用于空气净化的生态型光催化防火涂料及其制备方法 | |
US4207301A (en) | Process for producing zinc phosphate | |
RU2221824C1 (ru) | Полимерная композиция | |
US4473654A (en) | Low temperature bonding of refractory aggregates and refractory products of improved cold strength | |
KR101844779B1 (ko) | 열충격에 강한 세라믹 도료 조성물 및 이의 제조방법 | |
CN107090195A (zh) | 一种耐热型易分散氧化铁黄颜料及其制备方法 | |
US4031046A (en) | Exothermic lining for metallurgical purposes and method of making the same | |
JPH0518356B2 (ru) | ||
US3438724A (en) | Manufacture of chromium spinels | |
Kong et al. | Functionalized montmorillonite intercalation iron compounds for improving flame retardancy of epoxy resin nanocomposites | |
JPH0437862B2 (ru) | ||
CN107652816A (zh) | 一种阻燃粉末涂料及其制备方法 | |
CN104250433B (zh) | 一种pbt用阻燃增韧剂及由其制备的高强度阻燃pbt材料 | |
CN107033656A (zh) | 一种耐热型氧化铁黄颜料及其制备方法 | |
US3799785A (en) | Colored cement | |
US3740245A (en) | Antimony-containing inorganic composition of matter and method for preparing same | |
US1115776A (en) | Producing hydrogen. | |
KR100486669B1 (ko) | 층상복합금속수화물의 제조 방법 | |
US219637A (en) | Improvement in the manufacture of chromates-of-eoiash and soda | |
CN106633191B (zh) | 一种利用赤泥生产阻燃陶瓷化橡塑填料的方法 | |
US3018168A (en) | Process for production of barium silicates containing water-soluble barium values form barite | |
JPH06240179A (ja) | 熱膨張性耐火被覆材 | |
CN104114648B (zh) | 使用耐酸方式涂覆的颜料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040710 |