RU2506291C2 - Polymer composition - Google Patents

Polymer composition Download PDF

Info

Publication number
RU2506291C2
RU2506291C2 RU2011153590/04A RU2011153590A RU2506291C2 RU 2506291 C2 RU2506291 C2 RU 2506291C2 RU 2011153590/04 A RU2011153590/04 A RU 2011153590/04A RU 2011153590 A RU2011153590 A RU 2011153590A RU 2506291 C2 RU2506291 C2 RU 2506291C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amine
acid
thickener
dye
epoxy
Prior art date
Application number
RU2011153590/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153590A (en
Inventor
Татьяна Валентиновна Лапицкая
Original Assignee
Татьяна Валентиновна Лапицкая
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Татьяна Валентиновна Лапицкая filed Critical Татьяна Валентиновна Лапицкая
Priority to RU2011153590/04A priority Critical patent/RU2506291C2/en
Publication of RU2011153590A publication Critical patent/RU2011153590A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2506291C2 publication Critical patent/RU2506291C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to production of polymer compositions based on epoxy resins and modified amine curing agents, intended for producing high-strength composite materials with high resistance to thermal deformation. Described is a polymer composition based on epoxy resin, active epoxy diluents and nitrogen-containing curing agents intended for producing high-strength composite materials with high resistance to thermal deformation, characterised by that the curing agent is a product of reaction of an amine component with monocarboxylic acids, using as the amine component a mixture consisting of a primary aromatic amine or a mixture of aromatic amines (A), a secondary aliphatic amino alcohol (B) and a tertiary aliphatic amino alcohol (C) in weight ratio A:B:C from 98:0.2:1.8 to 80:5:15, and a monocarboxylic acid (D) is added in form of a 25-80% solution to the monoatomic aliphatic or aromatic alcohol, or ester thereof with a mono- or dicarboxylic acid, in ratio (A+B+C):D from 90:10 to 60:40 per 100% acid, followed by reaction by mixing in a reactor at temperature ranging from 50 to 130°C for 20 to 120 minutes and mixer speed of 100 to 3000 rpm, and additionally contains a thickener, a pigment or a dye, wherein the composition contains the following in pts.wt: epoxy resin - 100, active epoxy diluent - 5-130, curing agent - 15-110, thickener - 5-50, pigment and dye - 0.5-25.
EFFECT: obtaining compositions having a long life during processing, having in a cured state high resistance to thermal deformation and improved dielectric properties.
2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области получения полимерных композиций на основе эпоксидных смол и модифицированных аминных отвердителей с различными целевыми добавками и может быть использовано для высокопрочных композиционных материалов с повышенной деформационной теплостойкостью.The invention relates to the field of producing polymer compositions based on epoxy resins and modified amine hardeners with various target additives and can be used for high-strength composite materials with high deformation heat resistance.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения является серия полимерных композиций на основе эпоксидных смол, активных разбавителей и модифицированных аминных отвердителей (см. Справочник по пластическим массам, том II, под редакцией Катаева В.М. И др. М. Издательство «Химия», 1975 г.).The closest prototype of the claimed invention is a series of polymer compositions based on epoxy resins, active diluents and modified amine hardeners (see Handbook of Plastics, Volume II, edited by Kataev V.M. et al. M. Publishing House "Chemistry", 1975 )

Недостатком известных композиций являются несоответствие технологических свойств новым требованиям промышленного применения композиционных материалов, таких как регулируемость реологических свойств, обеспечивающих их использование при формировании крупногабаритных изделий с вертикальными поверхностями, наличие высокой жизнеспособности, возможность отверждения в широком температурном диапазоне при одновременном достижении высокой деформационной теплостойкости и улучшенных диэлектрических показателей, сохраняющихся после одновременного воздействия повышенных температур и 100% влажности.A disadvantage of the known compositions is the mismatch of technological properties with the new requirements for the industrial use of composite materials, such as the adjustable rheological properties that ensure their use in the formation of large-sized products with vertical surfaces, the presence of high viability, the possibility of curing in a wide temperature range while achieving high deformation heat resistance and improved dielectric indicators that persist after od temporary exposure to elevated temperatures and 100% humidity.

Целью заявляемого изобретения является достижение комплекса технологических свойств семейства полимерных композиций, обеспечивающих их высокую жизнеспособность при переработке, отверждение в температурном диапазоне от -10°С до +60°С при 100% влажности воздуха и под водой, возможность использования при наформовке препрегов на их основе на вертикальные поверхности и достижение в отвержденном состоянии повышенной деформационной теплостойкости и улучшенных диэлектрических показателей, сохраняющихся после воздействия 100% влажности и повышенных температур.The aim of the invention is to achieve a set of technological properties of a family of polymer compositions, ensuring their high viability during processing, curing in the temperature range from -10 ° C to + 60 ° C at 100% humidity and under water, the possibility of using prepregs based on them on vertical surfaces and the achievement in the cured state of increased deformation heat resistance and improved dielectric properties that persist after exposure to 100% humidity and increased ennyh temperatures.

Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе эпоксидной смолы и активного эпоксидного разбавителя содержит отвердитель, полученный взаимодействием аминов с монокарбоновыми кислотами, с использованием в качестве аминного компонента смеси, состоящей из первичного ароматического амина или смеси ароматических аминов (А), вторичного алифатического аминоспирта (Б) и третичного алифатического аминоспирта (В) в массовом соотношении А:Б:В от 98:0,2:1,8 до 80:5:15, а монокарбоновую кислоту (Г) вводят в виде 25÷80% раствора в одноатомном алифатическом или ароматическом спирте, или их эфире с моно- или дикарбоновой кислотой, в соотношении (А+Б+В):Г от 90:10 до 60:40 в пересчете на 100% кислоту, при этом процесс взаимодействия осуществляют путем перемешивания в реакторе при температуре от 50°С до 130°C в течение от 20 до 120 минут и скорости мешалки от 100 до 3000 оборотов в минуту, а также загуститель, краситель или пигмент, при этом композиция содержит в масс.ч.This goal is achieved in that the composition based on epoxy resin and an active epoxy diluent contains a hardener obtained by the interaction of amines with monocarboxylic acids using, as an amine component, a mixture consisting of a primary aromatic amine or a mixture of aromatic amines (A), a secondary aliphatic amino alcohol ( B) and a tertiary aliphatic amino alcohol (B) in a mass ratio of A: B: C from 98: 0.2: 1.8 to 80: 5: 15, and monocarboxylic acid (D) is introduced as a 25 ÷ 80% solution in a monoatomic alif tritic or aromatic alcohol, or their ester with mono- or dicarboxylic acid, in the ratio (A + B + C): D from 90:10 to 60:40 in terms of 100% acid, while the interaction process is carried out by stirring in a reactor at a temperature of from 50 ° C to 130 ° C for 20 to 120 minutes and a stirrer speed of 100 to 3000 rpm, as well as a thickener, dye or pigment, the composition contains in parts by weight

эпоксидная смолаepoxy resin -100-one hundred активный эпоксидный разбавительactive epoxy diluent -5÷130-5 ÷ 130 отвердительhardener -15÷110-15 ÷ 110 загустительthickener -5÷50-5 ÷ 50 пигмент или красительpigment or dye -0,5÷25-0.5 ÷ 25

Пример 1Example 1

Получение отвердителяObtaining hardener

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и скоростной мешалкой, поочередно загружают 3 ингредиента, входящих в аминный компонент, - метафенилендиамин (А), вторичный аминоспирт - диизопропаноламин (Б) и третичный аминоспирт - N,N' диизопропанилэтаноламин (В) в массовом соотношении А:Б:В=88:2,6:9,4. Смесь перемешивают при 100°C в течение 5 минут при 1500 оборотах в минуту работающей мешалки. Затем в реактор добавляют масляную кислоту (Г) в виде 50% раствора в этиловом спирте в соотношении (А+Б+В):Г=75:25 в пересчете на 100% кислоту и поддерживая температуру 100°C при работающей мешалке осуществляют взаимодействие в течение 60 минут.In a reactor equipped with heating, cooling and a high-speed stirrer, 3 ingredients included in the amine component are alternately loaded - metaphenylenediamine (A), secondary amino alcohol - diisopropanolamine (B) and tertiary amino alcohol - N, N 'diisopropanylethanolamine (C) in a mass ratio A : B: C = 88: 2.6: 9.4. The mixture is stirred at 100 ° C for 5 minutes at 1500 rpm of the working mixer. Then, butyric acid (G) is added to the reactor in the form of a 50% solution in ethanol in the ratio (A + B + C): G = 75: 25 in terms of 100% acid and maintaining the temperature at 100 ° C, when the stirrer is working, they interact for 60 minutes.

Полученный отвердитель используют для приготовления полимерной композиции.The obtained hardener is used to prepare a polymer composition.

Приготовление полимерной композицииPreparation of polymer composition

В другой реактор загружают 100 мас.ч. эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20 и 70 мас.ч. активного эпоксидного разбавителя - диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина марки Э-181. Температуру в реакторе поднимают до 70°С и перемешивают в течение 10 минут при 500 оборотах/минуту, после чего вводят 27 мас.ч. загустителя - оксипропилированного крахмала и 12 мас.ч. красителя - фталоцианинового голубого. Температуру в реакторе снижают до +25°C, загружают 60 мас.ч. отвердителя и перемешивают при тех же оборотах 15 минут. Полученную композицию направляют на переработку.In another reactor load 100 wt.h. epoxy Dianova resin brand ED-20 and 70 parts by weight active epoxy diluent - diglycidyl ether polyepichlorohydrin brand E-181. The temperature in the reactor was raised to 70 ° C and stirred for 10 minutes at 500 rpm / min, after which 27 wt.h. thickener - oxypropylated starch and 12 parts by weight dye - phthalocyanine blue. The temperature in the reactor is reduced to + 25 ° C, load 60 wt.h. hardener and mix at the same speed for 15 minutes. The resulting composition is sent for processing.

Примеры 2÷8 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением параметров и компонентов в соответствии с таблицей 1.Examples 2 ÷ 8 are carried out analogously to example 1 with a change in parameters and components in accordance with table 1.

Свойства полученной композиции по примерам 1-8 представлены в таблице 2, в которой показаны ее преимущества перед известными техническими решениями.The properties of the obtained composition according to examples 1-8 are presented in table 2, which shows its advantages over the known technical solutions.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таблица 2table 2 Свойства заявляемой полимерной композиции по примерам 1]-7The properties of the inventive polymer composition according to examples 1] -7 № п/пNo. p / p Наименование показателяName of indicator Величина показателя по примерам 1-7 и прототипаThe value of the indicator for examples 1-7 and prototype 1one 22 33 4four 55 66 77 прототипprototype 1one Время отверждения композицииThe curing time of the composition При -10°С, суткиAt -10 ° C, day 33 1one 22 22 1one 33 33 Не отверждаетсяNot cured При +60°С, минAt + 60 ° С, min 30thirty 20twenty 2525 2525 20twenty 30thirty 30thirty 30thirty При +20°С, час под водойAt + 20 ° С, hour under water 18eighteen 1010 1212 1212 1010 18eighteen 18eighteen Не отверждаетсяNot cured 22 Жизнеспособность композицииComposition viability При 20°С, минAt 20 ° C, min 120120 100one hundred 110110 110110 100one hundred 120120 120120 50-6050-60 При 40°С, минAt 40 ° C, min 4040 30thirty 3535 3535 30thirty 4040 4040 20-6020-60 33 Показатели отвержденных композиций в холодном состоянии; предел прочностиThe indicators of the cured compositions in the cold state; tensile strength σ-при растяжении, МПа;σ-tensile, MPa; 105105 100one hundred 120120 100one hundred 105105 130130 100one hundred 8080 σ-при сжатии, МПа;σ-under compression, MPa; 150150 250250 200200 220220 160160 165165 165165 148148 - удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см- specific volume electric resistance, Ohm · cm 8·1014 8 · 10 14 7·1014 7 · 10 14 9·1015 9 · 10 15 8,5·1014 8.510 14 9·1014 9 · 10 14 8·1014 8 · 10 14 6·1014 6 · 10 14 6·1014 6 · 10 14 - тангенс угла диэлектрических потерь- dielectric loss tangent 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 0,010.01 4four Отвержденных композиций после 30 суток воздействия Т=80°С и 100% влажности:Cured compositions after 30 days of exposure to T = 80 ° C and 100% humidity: - при растяжении, МПа;- in tension, MPa; 92889288 105105 9696 105105 9494 9696 9898

Figure 00000003
Figure 00000003
- при сжатии, МПа- under compression, MPa 160160 165165 170170 165165 170170 160160 158158
Figure 00000004
Figure 00000004
- удельное объемное электрическое сопротивление, Ом/см- specific volume electric resistance, Ohm / cm 6·1014 6 · 10 14 5·1014 5 · 10 14 4·1014 4 · 10 14 5·1014 5 · 10 14 2·1014 2 · 10 14 6·1014 6 · 10 14 8·1014 8 · 10 14 6·1013 6 · 10 13 - тангенс угла диэлектрических потерь- dielectric loss tangent 0,0220,022 0,0260,026 0,0200,020 0,0210,021 0,0220,022 0,0200,020 0,020.02 0,160.16

Claims (1)

Полимерная композиция на основе эпоксидной смолы, активных эпоксидных разбавителей и азотосодержащих отвердителей, предназначенная для изготовления высокопрочных композиционных материалов с повышенной деформационной теплостойкостью, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя она содержит продукт взаимодействия аминного компонента с монокарбоновыми кислотами, с использованием в качестве аминного компонента смеси, состоящей из первичного ароматического амина или смеси ароматических аминов (А), вторичного алифатического аминоспирта (Б) и третичного алифатического аминоспирта (В) в массовом соотношении А:Б:В от 98:0,2:1,8 до 80:5:15, а монокарбоновую кислоту (Г) вводят в виде - 25÷80% раствора в одноатомном алифатическом или ароматическом спирте, или их эфире с моно- или дикарбоновой кислотой, в соотношении (А+Б+В):Г от 90:10 до 60:40 в пересчете на 100% кислоту, с последующим взаимодействием путем перемешивания в реакторе при температуре от 50 до 130°C в течение от 20 до 120 мин и скорости мешалки от 100 до 3000 оборотов в минуту, и дополнительно содержит загуститель, пигмент или краситель, при этом композиция содержит в мас.ч.:
Эпоксидная смола 100 Активный эпоксидный разбавитель 5÷130 Отвердитель 15÷110 Загуститель 5÷50 Пигмент или краситель 0,5÷25
A polymer composition based on epoxy resin, active epoxy diluents and nitrogen-containing hardeners, intended for the manufacture of high-strength composite materials with increased deformation resistance, characterized in that it contains the product of the interaction of the amine component with monocarboxylic acids as a hardener, using a mixture as the amine component, consisting of a primary aromatic amine or a mixture of aromatic amines (A), a secondary aliphatic amine mouth (B) and tertiary aliphatic amino alcohol (C) in a mass ratio of A: B: C from 98: 0.2: 1.8 to 80: 5: 15, and monocarboxylic acid (G) is administered in the form of - 25 ÷ 80% a solution in a monohydric aliphatic or aromatic alcohol, or their ether with mono- or dicarboxylic acid, in the ratio (A + B + C): D from 90:10 to 60:40 in terms of 100% acid, followed by interaction by stirring in the reactor at a temperature of from 50 to 130 ° C for 20 to 120 min and a stirrer speed of 100 to 3000 rpm, and further comprises a thickener, pigment or dye, while the composition contains in parts by weight:
Epoxy resin one hundred Active Epoxy Thinner 5 ÷ 130 Hardener 15 ÷ 110 Thickener 5 ÷ 50 Pigment or dye 0.5 ÷ 25
RU2011153590/04A 2011-12-28 2011-12-28 Polymer composition RU2506291C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153590/04A RU2506291C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Polymer composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153590/04A RU2506291C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Polymer composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153590A RU2011153590A (en) 2013-07-10
RU2506291C2 true RU2506291C2 (en) 2014-02-10

Family

ID=48787286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153590/04A RU2506291C2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Polymer composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506291C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4541958A (en) * 1982-05-21 1985-09-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Hardening agent for epoxy resins comprising an amideamine compound
RU2247136C1 (en) * 2003-11-24 2005-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Adhesive composition
RU2283333C2 (en) * 2003-08-27 2006-09-10 Татьяна Валентиновна Лапицкая Epoxide composition
US20100317768A1 (en) * 2008-01-23 2010-12-16 Joseph Gan Epoxy resin hardener compositions and epoxy resin compositions containing such hardener compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4541958A (en) * 1982-05-21 1985-09-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Hardening agent for epoxy resins comprising an amideamine compound
RU2283333C2 (en) * 2003-08-27 2006-09-10 Татьяна Валентиновна Лапицкая Epoxide composition
RU2247136C1 (en) * 2003-11-24 2005-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Adhesive composition
US20100317768A1 (en) * 2008-01-23 2010-12-16 Joseph Gan Epoxy resin hardener compositions and epoxy resin compositions containing such hardener compositions

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153590A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3369761B1 (en) Copolyamides comprising dimeric fatty acid as monomer
EP3369760B1 (en) Micro-wave resistant moulded article
EP3330319A1 (en) Polyamide moulding compounds with low relative permittivity
DE2708848C2 (en)
WO2013137400A1 (en) Gypsum dispersant
EP2731978A2 (en) Polyetheramines used as accelerating agents in epoxy systems
CN104497565B (en) Nylon material having ultra-strong liquidity and preparation method thereof
RU2506291C2 (en) Polymer composition
CN101759947A (en) Flame-retardant type unsaturated polyester resin and preparation method thereof
DE2101929B2 (en) Process for the preparation of thermosetting compositions based on epoxy resins
CN109111735A (en) The anti-aging mould proof nylon of one kind and preparation method
CN107254166A (en) A kind of maleic anhydride is grafted the POE high tenacity nylon material of high dispersive
CN106380576B (en) A kind of Mannich base epoxy curing agent
DE2146162A1 (en) Multiple polyamide resins and processes for their preparation
CN105153416A (en) Bi-phosphorous flame-retardant copolymer nylon and preparation method thereof
CN102336983A (en) Processing modifier for polyvinyl chloride waterproof coiled material
CN104072893A (en) Poly1-butylene nucleating agent composition and application thereof
RU2476452C1 (en) Method of producing curing agents of epoxy resins
DE102012021711A1 (en) Process for the preparation of flexibilized and flame-retardant thermoplastics
KR20210138568A (en) Polyimide resin composition
RU2707346C1 (en) Dielectric composition for composite polymer materials
DE2421001A1 (en) METHOD FOR STABILIZING POLYMERS CONTAINING ESTER BONDINGS
KR101853124B1 (en) Cement admixture composition and method for preparing the same
RU2502757C2 (en) Epoxy-phenol composition
CN111118237A (en) Light-resistant fatting agent intermediate