RU2570434C1 - Epoxy composition and method for thereof production - Google Patents

Epoxy composition and method for thereof production Download PDF

Info

Publication number
RU2570434C1
RU2570434C1 RU2014123994/05A RU2014123994A RU2570434C1 RU 2570434 C1 RU2570434 C1 RU 2570434C1 RU 2014123994/05 A RU2014123994/05 A RU 2014123994/05A RU 2014123994 A RU2014123994 A RU 2014123994A RU 2570434 C1 RU2570434 C1 RU 2570434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epoxy
methylene
bis
composition
group
Prior art date
Application number
RU2014123994/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович БАБКИН
Эрдни Михайлович ЭРДНИ-ГОРЯЕВ
Марина Юрьевна Яблокова
Александр Викторович Солопченко
Наталья Николаевна КОБИНА
Алексей Валерьевич Кепман
Артем Петрович Малахо
Виктор Васильевич Авдеев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ")
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 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") filed Critical Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ")
Priority to RU2014123994/05A priority Critical patent/RU2570434C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570434C1 publication Critical patent/RU2570434C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: epoxy composition for infusion technology contains epoxy oligomer, selected from the group, which includes tri-tetrafunctional epoxy oligomers and eutectic mixture of, at least, two diamines, selected from the group, which includes diaminodiphenylsulphone, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-methylene-bis-(3-chloro-2,6,-diethylaniline) and 4,4'-methylene-bis-2,6,-diethylaniline, 4,4'-methylene-bis-2-isopropyl-6-methylaniline and 4,4'-methylene-bis-2,6,-diisopropylaniline. The invention also describes method of said composition obtaining.
EFFECT: invention makes it possible to obtain epoxy composition for obtaining bulky products by method of vacuum infusion with high complex of properties, realised by regulation of soaking speed, with variation of ratio of epoxy oligomers of various chemical structure and viscosity at different ratio of hardeners in mixture, as well as modes of hardening at different temperatures.
4 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к эпоксидным композициям и может быть использовано для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в частности крупногабаритных и сложной формы, методом вакуумной инфузии и технологии RTM (пропитки под давлением).The invention relates to epoxy compositions and can be used for the manufacture of products from polymer composite materials (PCM), in particular large and complex shapes, by vacuum infusion and RTM technology (pressure impregnation).

Предшествующий уровень техникиState of the art

Эпоксидные композиции с аминными отвердителями широко представлены в предшествующем уровне техники. Они нашли широкое применение в производстве полимерных композиционных материалов.Epoxy compositions with amine hardeners are widely represented in the prior art. They are widely used in the production of polymer composite materials.

В авторском свидетельстве SU 517612 раскрывается эпоксидная композиция, содержащая 50,4 57,8 масс.% эпоксидной смолы и аминный отвердитель - остальное, где в качестве аминного отвердителя используется смесь продуктов конденсации полиэпихлоргидрин-ди-(2,3-эпоксипропил)-эфира с 3,3′-дихлор-4,4′-диаминотрифенилметаном и 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметаном, взятыми в определенном весовом соотношении.SU 517612 discloses an epoxy composition containing 50.4 57.8 wt.% Epoxy resin and an amine hardener - the rest, where a mixture of condensation products of polyepichlorohydrin-di- (2,3-epoxypropyl) ether with 3,3′-dichloro-4,4′-diaminotriphenylmethane and 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane taken in a specific weight ratio.

Данная композиция характеризуется высокой жизнеспособностью и ударной прочностью и нашла применение в качестве связующего для изготовления намоточных стеклопластиков, получаемых по сухому или мокрому способам.This composition is characterized by high viability and impact strength and has been used as a binder for the manufacture of winding fiberglass obtained by dry or wet methods.

В авторском свидетельстве SU 1014859 раскрывается эпоксидная композиция, которая может быть применена в производстве крупногабаритных ПКМ, не подвергаемых термической обработке. Композиция содержит следующие компоненты, вес. ч.: эпоксидная диановая смола 0-93, диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина 5, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля 2-20, жидкая эвтектическая смесь ароматических аминов 12-5, салициловая кислота 0,5-5.The copyright certificate SU 1014859 discloses an epoxy composition that can be used in the manufacture of large PCMs not subjected to heat treatment. The composition contains the following components, weight. h: epoxy diane resin 0-93, diglycidyl ether polyepichlorohydrin 5, diglycidyl ether diethylene glycol 2-20, liquid eutectic mixture of aromatic amines 12-5, salicylic acid 0.5-5.

Композицию готовят следующим способом: в реактор последовательно загружают эпоксидную диановую смолу, диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина, трехкомпонентную жидкую эвтектическую смесь ароматических аминов и салициловую кислоту, растворенную в диглицидиловом эфире диэтиленгликоля.The composition is prepared in the following way: an epoxy diane resin, polypichlorohydrin diglycidyl ether, a three-component liquid eutectic mixture of aromatic amines and salicylic acid dissolved in diethylene glycol diglycidyl ether are successively charged to the reactor.

Смесь перемешивают, затем заливают ее в формы и отверждают при комнатной температуре.The mixture is stirred, then poured into molds and cured at room temperature.

Как следует из описания к известному авторскому свидетельству, целью данного изобретения является снижение температуры отверждения и повышение физико-механических свойств.As follows from the description of the well-known copyright certificate, the purpose of this invention is to reduce the curing temperature and increase the physico-mechanical properties.

К недостаткам этих двух эпоксидных композиций относится невозможность их использования для инфузионных технологий крупногабаритных деталей, проводимых на обогреваемой матрице с целью регулирования скорости пропитки и достижения однородности смачивания наполнителя, путем регулирования вязкости композиции, времени пропитки и температуры связующего для достижения наилучших прочностных показателей. Невозможность применения приведенных выше технических решений связана с предлагаемым техническим решением, направленным на ускорение процесса отверждения крупногабаритных толстостенных изделий, например лодок, яхт, маломерных судов, где основным фактором является отверждение при комнатной температуре, что обусловлено высокой реакционной способностью смеси отвердителей, которая приводит к низкой стабильности в большом объеме связующего, в котором одновременно присутствуют и эпоксидный олигомер и реакционно-способный отвердитель, при проведении процесса пропитки. В этом случае процесс инфузии проводят максимально быстро, без учета образования некоторой пористости, которая может снижать прочностные показатели изделия.The disadvantages of these two epoxy compositions include the impossibility of using them for infusion technologies of large-sized parts carried out on a heated matrix in order to control the speed of impregnation and achieve uniformity of wetting of the filler by adjusting the viscosity of the composition, time of impregnation and temperature of the binder to achieve the best strength characteristics. The impossibility of applying the above technical solutions is associated with the proposed technical solution aimed at accelerating the curing process of large-sized thick-walled products, such as boats, yachts, small vessels, where the main factor is curing at room temperature, due to the high reactivity of the hardener mixture, which leads to low stability in a large volume of a binder, in which both an epoxy oligomer and a reactive hardener are simultaneously present, during the impregnation process. In this case, the infusion process is carried out as quickly as possible, without taking into account the formation of some porosity, which can reduce the strength characteristics of the product.

Частично эти недостатки устранены композицией в соответствии с патентом RU 2488612. Данная эпоксидная композиция для вакуумной инфузии включает эпоксидную основу, содержащую эпоксидную диановую смолу, в качестве которой используют смолу или смесь смол с молекулярной массой 340-430; активный разбавитель с вязкостью до 0,1 Па·с и отверждающую систему, на основе аминного отвердителя, поверхностно-активного вещества, гетероциклического соединения имидазольного типа и наномодификатора, где в качестве аминного отвердителя используют смесь отвердителя на основе ароматического амина и катализатора холодного отверждения.Partially, these disadvantages are eliminated by the composition in accordance with patent RU 2488612. This epoxy composition for vacuum infusion includes an epoxy base containing epoxy Dianova resin, which is used as a resin or a mixture of resins with a molecular weight of 340-430; an active diluent with a viscosity of up to 0.1 Pa · s and a curing system based on an amine hardener, a surfactant, an imidazole type heterocyclic compound and a nanomodifier, where a mixture of a hardener based on aromatic amine and a cold curing catalyst is used as an amine hardener.

Способ изготовления данной композиции предусматривает:A method of manufacturing this composition provides for:

получение жидкой эпоксидной основы путем последовательной загрузки в реактор эпоксидной диановой смолы с молекулярной массой не более 340 (смола марки ЭД-22) и активного разбавителя вязкостью не более 0,1 Па·с (смола марки Э-181), последующего перемешивания загруженных компонентов, нагрева до температуры (50±5)°C и повторного перемешивания;obtaining a liquid epoxy base by sequentially loading into the reactor an epoxy diane resin with a molecular weight of not more than 340 (ED-22 brand resin) and an active diluent with a viscosity of not more than 0.1 Pa · s (E-181 resin), followed by mixing of the loaded components, heating to a temperature of (50 ± 5) ° C and re-mixing;

получение жидкой отверждающей системы путем последовательной загрузки в реактор аминного отвердителя ароматического типа с катализатором (ХТ-450/1), гетероциклического соединения имидазольного типа(2-метилимидазол), поверхностно-активного вещества и наномодификатора (многослойные углеродные нанотрубки «ТАУНИТ-М), последующего перемешивания загруженных компонентов при температуре (60±5)°C для совмещения компонентов;obtaining a liquid curing system by sequentially loading into the reactor an aromatic type hardener with a catalyst (XT-450/1), an imidazole type heterocyclic compound (2-methylimidazole), a surfactant and a nanomodifier (TAUNIT-M multilayer carbon nanotubes), followed by mixing the loaded components at a temperature of (60 ± 5) ° C to combine the components;

получение эпоксидной композиции путем соединения жидких эпоксидной основы и отверждающей системы.obtaining an epoxy composition by combining a liquid epoxy base and a curing system.

Как следует из описания к данному патенту, техническим результатом известного изобретения является создание высокотехнологичной эпоксидной композиции, способной к отверждению без подвода дополнительного тепла и без большого экзотермического эффекта, характеризующейся высокими физико-механическими характеристиками. Композиция характеризуется высокими значениями модуля упругости 3,8-4,2 ГПа, что обеспечивает создание на ее основе деформационно-устойчивых изделий из ПКМ с более высоким уровнем конструкционной прочности.As follows from the description of this patent, the technical result of the known invention is the creation of a high-tech epoxy composition capable of curing without adding additional heat and without a large exothermic effect, characterized by high physical and mechanical characteristics. The composition is characterized by high values of the elastic modulus of 3.8-4.2 GPa, which ensures the creation on its basis of deformation-resistant products from PCM with a higher level of structural strength.

К недостаткам данной композиции относится выбор связующего на основе диановой эпоксидной смолы ЭД-22 и разбавителя Э-181, которые при отверждении при комнатной температуре не обеспечивают теплостойкости композиционного материала более 80°С. При замене отвердителей и катализаторов в данном техническом решении для повышения теплостойкости получаемого методом вакуумной инфузии полимерного композиционного материала возможно снижение прочностных показателей по сравнению с заявленным, а также по сравнению с эпоксидными композициями на основе три- и тетрафункциональными эпоксидными смолами, обеспечивающими как высокие значения прочностных характеристик, так теплостойкость более 150°С.The disadvantages of this composition include the choice of a binder based on diane epoxy resin ED-22 and diluent E-181, which upon curing at room temperature do not provide heat resistance of the composite material to more than 80 ° C. When replacing hardeners and catalysts in this technical solution, in order to increase the heat resistance of the polymer composite material obtained by vacuum infusion, it is possible to decrease the strength indices as compared with the declared ones, as well as in comparison with epoxy compositions based on tri- and tetrafunctional epoxies, which provide high strength characteristics , so heat resistance of more than 150 ° C.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является создание эпоксидной композиции для получения крупногабаритных изделий методом вакуумной инфузии на подогреваемой матрице с высоким комплексом свойств, реализуемых путем регулирования скорости пропитки, при варьировании соотношения эпоксидных олигомеров различной химической структуры и вязкости при различном соотношении отвердителей в смеси, а также режимов отверждения при различных температурах от 160 до 200°CThe objective of the invention is to provide an epoxy composition for producing large-sized products by vacuum infusion on a heated matrix with a high set of properties realized by controlling the speed of impregnation, while varying the ratio of epoxy oligomers of different chemical structures and viscosities at different ratios of hardeners in the mixture, as well as curing conditions for various temperatures from 160 to 200 ° C

Поставленная задача решается эпоксидной композицией для инфузионной технологии, в соответствии с которой она содержит эпоксидный олигомер, выбранный из группы, включающей три- и тетрафункциональные эпоксидные олигомеры и эвтектическую смесь, по меньшей мере, двух диаминов, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метилен-бис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин, 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин. В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается композицией, в соответствии с которой она содержит эпоксидный олигомер и эвтектическую смесь аминов в эквимольном соотношении.The problem is solved by the epoxy composition for infusion technology, in accordance with which it contains an epoxy oligomer selected from the group comprising tri- and tetrafunctional epoxy oligomers and a eutectic mixture of at least two diamines selected from the group comprising diaminodiphenyl sulfone, 3.3 ′ -Dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene-bis- (3-chloro-2,6, diethylaniline), 4,4′-methylene-bis-2,6, diethylaniline, 4 , 4′-methylene-bis-2-isopropyl-6-methylaniline, 4,4′-methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline. In private embodiments of the invention, the problem is solved by the composition in accordance with which it contains an epoxy oligomer and a eutectic mixture of amines in an equimolar ratio.

Поставленная задача также решается способом изготовления эпоксидной композиции для инфузионной технологии, включающим предварительное спекание диаминов, выбранных из группы, содержащей, по меньшей мере, два диамина, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метилен-бис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин и 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин, при температуре плавления наиболее низкоплавкого диамина с получением эвтектической смеси, последующее охлаждение с кристаллизацией смеси и последующее введение упомянутой кристаллизованной эвтектической смеси в расплавленный эпоксидный олигомер с последующим ее растворением в упомянутом олигомере, выбранном из группы, включающей три- и тетрафункциональные эпоксидные олигомеры.The problem is also solved by a method of manufacturing an epoxy composition for infusion technology, including pre-sintering of diamines selected from the group containing at least two diamines selected from the group comprising diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane , 4,4′-methylene-bis- (3-chloro-2,6, -diethanilinil), 4,4′-methylene-bis-2,6, -diethylaniline, 4,4′-methylene-bis-2- isopropyl-6-methylaniline and 4,4′-methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline, at the melting point of the lowest melting diamine to obtain eutectic eskoy mixture, followed by cooling with the crystallization mixture and the subsequent introduction of said crystallized eutectic mixture in molten epoxy oligomer, followed by dissolving it in said oligomer selected from the group consisting of tri- and tetrafunctional epoxy oligomers.

В частных воплощениях введение упомянутой кристаллизованной эвтектической смеси осуществляют в расплавленный при 40-60°C эпоксидный олигомер.In particular embodiments, the introduction of said crystallized eutectic mixture is carried out in an epoxy oligomer molten at 40-60 ° C.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Качественный состав эпоксидной композиции подбирался из следующих соображений. В качестве эпоксидной составляющей композиции были выбраны трех- и четырехфункциональные смолы, поскольку они являются наиболее высокопрочными и теплостойкими и рекомендованы производителями для применения в ответственных узлах конструкционных изделий.The qualitative composition of the epoxy composition was selected from the following considerations. Three- and four-functional resins were chosen as the epoxy component of the composition, since they are the most high-strength and heat-resistant and are recommended by manufacturers for use in critical assemblies of structural products.

Для этих смол был подобран специальный состав аминного отвердителя, который представляет собой эвтектическую смесь, по меньшей мере, двух диаминов, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метиленбис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин, 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин.For these resins, a special amine hardener composition was selected, which is a eutectic mixture of at least two diamines selected from the group consisting of diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene bis (3-chloro-2,6, diethylaniline), 4,4′-methylenebis-2,6, diethylaniline, 4,4′-methylene-bis-2-isopropyl-6-methylaniline, 4,4 ′ -Methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline.

Состав отвердителя выбран из следующих соображений: все вышеперечисленные диамины являются латентными, что позволяет хранить и использовать эпоксидное связующее в течение длительного время, а их вариантный набор усиливает характеристики каждого из них, так как выбранные амины содержат функциональные и боковые группы, обеспечивающие минимальное влагопоглощение, наибольшее относительное удлинение и высокий модуль упругости, что достигается при формировании наименее дефектной трехмерной структуры при протекании реакции отверждения, стерически затрудненной на этапе гелеобразования, из-за наличия боковых или функциональных групп и формировании более упорядоченной структуры линейных участков цепи.The hardener composition is selected from the following considerations: all of the above diamines are latent, which allows you to store and use an epoxy binder for a long time, and their variant set enhances the characteristics of each of them, since the selected amines contain functional and side groups that provide minimal moisture absorption, the greatest relative elongation and high elastic modulus, which is achieved when the least defective three-dimensional structure is formed during the course of the curing reaction, sterically hindered at the gelation stage, due to the presence of side or functional groups and the formation of a more ordered structure of linear sections of the chain.

Количественное соотношение компонентов в отверждающей системе должно быть подобрано таким образом, чтобы компоненты образовывали эвтектическую смесь и может быть легко рассчитано по диаграммам состояния соответствующих смесей. Как правило, соотношение диаминов в смеси варьируется от 30 до 70 масс. ч. в двойных системах и от 10-20 до 40-45 масс. ч. в тройных системах. Наилучшие свойства эпоксидная композиция проявляет в том случае, когда эпоксидная составляющая и отверждающая система содержатся в эквимольном соотношении или вблизи этого соотношения.The quantitative ratio of the components in the curing system must be selected so that the components form a eutectic mixture and can be easily calculated from the state diagrams of the respective mixtures. As a rule, the ratio of diamines in the mixture varies from 30 to 70 mass. hours in binary systems and from 10-20 to 40-45 mass. hours in ternary systems. The epoxy composition exhibits the best properties when the epoxy component and the curing system are contained in or near the equimolar ratio.

Для осуществления предложенного способа важно, чтобы при получении отверждающей системы проходило предварительное спекание диаминов, выбранных из группы, включающей, по меньшей мере, два диамина, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метилен-бис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин и 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин при температуре плавления наиболее низкоплавкого диамина, что обеспечивает получение эвтектической смеси наиболее экономичным образом, а также позволяет достичь наиболее равномерного распределения всех компонентов в смеси при спекании.To implement the proposed method, it is important that upon receipt of the curing system, pre-sintering of diamines selected from the group comprising at least two diamines selected from the group consisting of diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene-bis- (3-chloro-2,6, -diethylaniline), 4,4′-methylene-bis-2,6, -diethylaniline, 4,4′-methylene-bis-2-isopropyl -6-methylaniline and 4,4′-methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline at the melting point of the lowest melting diamine, which provides eutectic mixtures in the most economical way, and also allows to achieve the most uniform distribution of all components in the mixture during sintering.

Для осуществления способа также важно охладить полученную эвтектическую смесь для ее кристаллизации и вводить полученную смесь в расплав три- и тетрафункциональных эпоксидных олигомеров в закристаллизованном состоянии, что обеспечивает ее растворение в эпоксидном олигомере при более низких температурах, чем при введении составных компонентов отверждающей системы.To implement the method, it is also important to cool the resulting eutectic mixture for its crystallization and introduce the resulting mixture into the melt of tri- and tetrafunctional epoxy oligomers in a crystallized state, which ensures its dissolution in the epoxy oligomer at lower temperatures than when the components of the curing system are introduced.

Полученную в соответствии с изобретением эпоксидную композицию можно хранить и использовать в течение длительного времени, что особенно актуально при изготовлении крупногабаритных изделий или изделий сложной формы.Obtained in accordance with the invention, the epoxy composition can be stored and used for a long time, which is especially true in the manufacture of large-sized products or products of complex shape.

Инфузионную пропитку можно проводить в течение длительного времени при температурах, при которых достигается минимальная вязкость, что позволяет получить композит с более высокими прочностными показателями, а отверждение эпоксидной композиции осуществлять не в процессе изготовления изделий, а после пропитки при точном контроле температуры и температурной компенсации возможного перегрева крупногабаритных изделий.Infusion impregnation can be carried out for a long time at temperatures at which the minimum viscosity is achieved, which allows to obtain a composite with higher strength characteristics, and curing the epoxy composition is carried out not during the manufacture of products, but after impregnation with precise control of temperature and temperature compensation for possible overheating bulky products.

Изобретение проиллюстрировано таблицами 1 и 2 и рисунком 1.The invention is illustrated in tables 1 and 2 and figure 1.

В таблице 1 приведены составы эпоксидных композиций в соответствии с изобретением.Table 1 shows the compositions of the epoxy compositions in accordance with the invention.

В таблице 2 приведены свойства полученных композиций в зависимости от составов композиций.Table 2 shows the properties of the obtained compositions depending on the compositions.

На рис. 1 приведены термограммы смеси диаминов в различном соотношении:In fig. 1 shows thermograms of a mixture of diamines in various proportions:

1 - МОКА; 2 - М-ХДЭА; 3 - МОКА/М-ХДЭА=50/50; 4 - МОКА/М-ХДЭА=70/30; 5 - МОКА/М-ХДЭА=30/70.1 - MOKA; 2 - M-CDEA; 3 - MOKA / M-HDEA = 50/50; 4 - MOKA / M-HDEA = 70/30; 5 - MOKA / M-HDEA = 30/70.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

Для изготовления эпоксидной композиции были выбраны диамины с различными химическими структурами, температура плавления которых составляла от 88 до 180°C, и эпоксидные олигомеры, выбранные из группы, включающей три- и тетрафункциональные эпоксидные олигомеры, состав которых приведен в таблице 1.For the manufacture of the epoxy composition, diamines with various chemical structures were selected, the melting point of which was from 88 to 180 ° C, and epoxy oligomers selected from the group comprising tri- and tetrafunctional epoxy oligomers, the composition of which is shown in table 1.

Композицию получали в соответствии со следующим.The composition was prepared in accordance with the following.

В реактор при температуре 80-100°С (в зависимости от выбранной эвтектической смеси) последовательно загружали выбранные диамины в заданном количестве для получения эвтектической смеси, перемешивали загруженные компоненты мешалкой при скорости 60 с-1 и проводили их спекание при температуре плавления наиболее низкоплавкого диамина. Полученную эвтектическую смесь охлаждали для осуществления кристаллизации. Затем закристаллизованную эвтектическую смесь диаминов выгружали из реактора и помещали в контейнер, из которого вводили в заданном соотношении в подогретый эпоксидный олигомер и осуществляли их перемешивание.At a temperature of 80-100 ° C (depending on the selected eutectic mixture), the selected diamines were sequentially loaded in a predetermined amount to obtain a eutectic mixture, the loaded components were mixed with a stirrer at a speed of 60 s -1 and sintered at the melting temperature of the lowest melting diamine. The resulting eutectic mixture was cooled to effect crystallization. Then, the crystallized eutectic mixture of diamines was discharged from the reactor and placed in a container, from which it was introduced into the heated epoxy oligomer in a predetermined ratio and mixed.

Как следует из рис. 1, при совместном введении диаминов с различной температурой плавления температура плавления смеси снижается, что приводит к лучшему растворению отвердителя в эпоксидном олигомере.As follows from fig. 1, with the joint introduction of diamines with different melting points, the melting point of the mixture decreases, which leads to better dissolution of the hardener in an epoxy oligomer.

Изучение смеси аминов методом дифференциальной сканирующей калориметрии показало, что все смеси МОКА и М-ХДЭА имеют температуру плавления в два раза ниже, чем для исходных диаминов. Аналогичные зависимости получены и для других изученных пар.The study of the mixture of amines by differential scanning calorimetry showed that all mixtures of MOCA and M-CDEA have a melting point two times lower than for the starting diamines. Similar dependences were obtained for the other pairs studied.

Кроме того, введение смеси отвердителей приводит к улучшению показателей по водопоглощению и прочностным характеристикам отвержденных матриц по сравнению с исходными диаминами выбранной структуры (см. таблицу 2).In addition, the introduction of a mixture of hardeners leads to an improvement in water absorption and strength characteristics of cured matrices compared to the initial diamines of the selected structure (see table 2).

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005

Claims (4)

1. Эпоксидная композиция для инфузионной технологии, характеризующаяся тем, что она содержит эпоксидный олигомер, выбранный из группы, включающей три- и тетрафункциональные эпоксидные олигомеры и эвтектическую смесь, по меньшей мере, двух диаминов, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метилен-бис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин и 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин.1. An epoxy composition for infusion technology, characterized in that it contains an epoxy oligomer selected from the group comprising tri- and tetrafunctional epoxy oligomers and a eutectic mixture of at least two diamines selected from the group comprising diaminodiphenylsulfone, 3.3 ′ -dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene-bis- (3-chloro-2,6, diethylaniline), 4,4′-methylene-bis-2,6,-diethylaniline, 4, 4′-methylene-bis-2-isopropyl-6-methylaniline and 4,4′-methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline. 2. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит эпоксидный олигомер и эвтектическую смесь в эквимольном соотношении.2. The composition according to p. 1, characterized in that it contains an epoxy oligomer and a eutectic mixture in an equimolar ratio. 3. Способ изготовления эпоксидной композиции для инфузионной технологии, характеризующийся тем, что включает предварительное спекание диаминов, выбранных из группы, содержащей, по меньшей мере, два диамина, выбранных из группы, включающей диаминодифенилсульфон, 3,3′-дихлор-4,4′-диаминодифенилметан, 4,4′-метилен-бис-(3-хлор-2,6,-диэтиланилин), 4,4′-метилен-бис-2,6,-диэтиланилин, 4,4′-метилен-бис-2-изопропил-6-метиланилин и 4,4′-метилен-бис-2,6,-диизопропиланилин, при температуре плавления наиболее низкоплавкого диамина с получением эвтектической смеси, последующее охлаждение с кристаллизацией смеси и последующее введение упомянутой кристаллизованной эвтектической смеси в расплавленный эпоксидный олигомер с последующим ее растворением в упомянутом олигомере, выбранном из группы, включающей три- и тетрафункциональные эпоксидные олигомеры.3. A method of manufacturing an epoxy composition for infusion technology, characterized in that it includes pre-sintering of diamines selected from the group consisting of at least two diamines selected from the group comprising diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dichloro-4,4 ′ -diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene-bis- (3-chloro-2,6, -diethylaniline), 4,4′-methylene-bis-2,6, -diethylaniline, 4,4′-methylene-bis- 2-isopropyl-6-methylaniline and 4,4′-methylene-bis-2,6, -diisopropylaniline, at the melting point of the lowest melting diamine to obtain a eutectic mixture , Followed by cooling with the crystallization mixture and the subsequent introduction of said crystallized eutectic mixture in molten epoxy oligomer, followed by dissolving it in said oligomer selected from the group consisting of tri- and tetrafunctional epoxy oligomers. 4. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что введение упомянутой кристаллизованной эвтектической смеси осуществляют в расплавленный при 40-60°C эпоксидный олигомер. 4. The method according to p. 4, characterized in that the introduction of the said crystallized eutectic mixture is carried out in a molten epoxy oligomer at 40-60 ° C.
RU2014123994/05A 2014-06-11 2014-06-11 Epoxy composition and method for thereof production RU2570434C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123994/05A RU2570434C1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Epoxy composition and method for thereof production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014123994/05A RU2570434C1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Epoxy composition and method for thereof production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570434C1 true RU2570434C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014123994/05A RU2570434C1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Epoxy composition and method for thereof production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570434C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688539C1 (en) * 2018-11-15 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные технологии и материалы" (ООО "ИТЕКМА") Epoxy binder for making large-size composite articles, including fittings, and method of making large-size composite tooling
RU2726406C2 (en) * 2016-01-26 2020-07-14 Торэй Индастриз, Инк. Epoxy resin composition, prepreg and fiber-reinforced composite material

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1014859A1 (en) * 1981-03-26 1983-04-30 Предприятие П/Я М-5314 Polymeric composition
RU2223988C2 (en) * 2001-11-19 2004-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymer binder, composition material based thereon, and a method for preparation thereof
RU2488611C2 (en) * 2011-08-03 2013-07-27 Татьяна Валентиновна Лапицкая Method of producing curing agents of epoxy resins
RU2488612C1 (en) * 2012-04-18 2013-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxide composition for making articles from polymer composite materials by vacuum infusion
RU2012142322A (en) * 2010-03-05 2014-04-10 Хексел Композитс Лимитед NEW CURING AGENTS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1014859A1 (en) * 1981-03-26 1983-04-30 Предприятие П/Я М-5314 Polymeric composition
RU2223988C2 (en) * 2001-11-19 2004-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Polymer binder, composition material based thereon, and a method for preparation thereof
RU2012142322A (en) * 2010-03-05 2014-04-10 Хексел Композитс Лимитед NEW CURING AGENTS
RU2488611C2 (en) * 2011-08-03 2013-07-27 Татьяна Валентиновна Лапицкая Method of producing curing agents of epoxy resins
RU2488612C1 (en) * 2012-04-18 2013-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Epoxide composition for making articles from polymer composite materials by vacuum infusion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU 517612 19.07.76; *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726406C2 (en) * 2016-01-26 2020-07-14 Торэй Индастриз, Инк. Epoxy resin composition, prepreg and fiber-reinforced composite material
RU2688539C1 (en) * 2018-11-15 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные технологии и материалы" (ООО "ИТЕКМА") Epoxy binder for making large-size composite articles, including fittings, and method of making large-size composite tooling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6147770B2 (en) Curable epoxy composition and short-time curing method
EP1266921B1 (en) Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material
US20100222461A1 (en) Epoxy compositions with improved mechanical performance
TW200914482A (en) Epoxy thermoset compositions comprising excess epoxy resin and process for the preparation thereof
JP2013512987A (en) Composite composition
CN107922591A (en) Composition epoxy resin, prepreg and carbon fibre reinforced composite
CN108291010A (en) Composition epoxy resin, prepreg and fibre reinforced composites
KR20170069941A (en) Latent epoxy resin formulations for liquid impregnation processes for production of fibre-reinforced composites
CN111087761A (en) Epoxy resin and preparation method thereof
WO2019107457A1 (en) Prepreg, method for producing same, and method for producing fiber-reinforced composite material
CN108586743B (en) Thermosetting shape memory bismaleimide resin and preparation method thereof
RU2570434C1 (en) Epoxy composition and method for thereof production
JPS6015420A (en) Epoxy composition containing oligomeric diamine curing agentand high power composite material therefrom
CN107746549A (en) bisphenol A type epoxy resin and preparation method thereof
CN110114385A (en) Curable epoxy resin composition and the fiber reinforced composite material for using it
JP5381146B2 (en) Fiber reinforced prepreg and cured product
RU2427598C2 (en) Epoxy bismaleimide binder composition for prepregs, prepreg and article
KR101785241B1 (en) Prepreg made from monomer of polyethersulfone polymer and method for manufacturing same
JP2015193713A (en) Epoxy resin composition and fiber reinforced composite material
RU2606443C1 (en) Epoxy composition for making articles from polymer composite materials by vacuum infusion
KR101462449B1 (en) Glycidylamine epoxy curing composition
US11548978B2 (en) Curable epoxy system
JP5526700B2 (en) Polymaleimide composition
TW202030220A (en) Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite materials, epoxy resin cured product, preform and fiber-reinforced composite material
RU2777895C2 (en) Epoxy binder, prepreg based on it, and product made of it