RU2584013C1 - Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов - Google Patents
Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584013C1 RU2584013C1 RU2014153347/05A RU2014153347A RU2584013C1 RU 2584013 C1 RU2584013 C1 RU 2584013C1 RU 2014153347/05 A RU2014153347/05 A RU 2014153347/05A RU 2014153347 A RU2014153347 A RU 2014153347A RU 2584013 C1 RU2584013 C1 RU 2584013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- epoxy
- nano
- resin
- brand
- composite materials
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°С. Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов включает эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель. В качестве отвердителя оно содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин. Композиционный материал содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», При необходимости он содержит пластификатор-флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров. Композиционный материал содержит активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА). Указанные компоненты содержатся в композиционном материале при следующем соотношении их (мас.%): эпоксидиановая смол (4,12-72,44), наночастицы силикатного типа (0,51-1,81), наночастицы углеродного типа (0,02-0,45), пластификатор (0,0-0,56), активный разбавитель (3,78-65,52), ароматический аминный отвердитель (22,69-28,1). Техническим результатом изобретения является снижение длительности отверждения связующего, повышение теплостойкости и прочностных характеристик отвержденных композиций, расширение ассортимента эпоксидных композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками. 2 табл, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий на основе стеклянного и базальтового волокна, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°C.
Известно эпоксидное связующее (пат. РФ №2339662, кл. C08L 63/02, 2007 - аналог) для стеклопластиков на основе армирующего наполнителя стеклоткани, стеклоровинга и т.д., включающее эпоксидную смолу марки ЭД-22, изометилтетрагидрофталевый ангидрид и 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол УП-606/2 и политрифениловый эфир борной кислоты.
Недостатком данного связующего является низкая технологичность вследствие необходимости доотверждения при температуре 160±2°C.
Также известно эпоксидное связующее (пат. РФ №2270213, кл. C08L 63/02, 2004 - аналог) для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и т.д., включающее эпоксидиановую смолу, эпоксианилиновую смолу, ароматический аминный отвердитель, модифицирующую легирующую добавку, состоящую из 0,2-2,0 ПМС-5000 и 0,3-2,0 антиоксиданта «Ирганокс-1010».
Недостатком известного связующего является длительность процесса отверждения.
Наиболее близким к предлагаемой композиции является термоотверждаемое связующее (пат. РФ №2250241, кл. C08L 63/00, 2003 - прототип) для композиционных материалов и изделий из них, включающее эпоксидную диановую смолу, алифатическую эпоксидную смолу ДЭГ-1 фенилглицидиловый эфир, а в качестве отвердителя содержит Бензам АБА.
Основными недостатками данной композиции являются сравнительно низкие деформационная теплостойкость и прочностные характеристики отвержденного материала и применение данной композиции не позволяет получать изделие с высокими физико-механическими свойствами.
Техническим результатом заявляемого решения является снижение длительности отверждения связующего, повышение теплостойкости и прочностных характеристик отвержденных композиций, расширение ассортимента эпоксидных композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками.
Технический результат достигается за счет того, что наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, а в качестве отвердителя содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин, дополнительно содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», пластификатор - флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, и активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
эпоксидиановая смола | 4,12-72,44 |
наночастицы силикатного типа | 1,81-0,51 |
наночастицы углеродного типа | 0,45-0,02 |
пластификатор | 0,0-0,56 |
активный разбавитель | 65,52-3,78 |
ароматический аминный отвердитель | 28,1-22,69 |
Сущность изобретения поясняется примерами.
Пример 1
Приготовление смоляной части
На первом этапе готовят дисперсию карбоксилированных углеродных нанотрубок в смоле ЭД-20. В 72,44 мас.% эпоксидиановой смолы марки ЭД-20 всыпают 0,02 мас.% карбоксилированных углеродных нанотрубок марки Таунит-М и диспергируют полученную смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя УЗДН-2Т в течение 45 мин при частоте воздействия 22 кГц.
Затем в реактор-смеситель объемом 50 литров, снабженный обогревом и механической мешалкой, загружают полученную дисперсию карбоксилированных углеродных нанотрубок марки Таунит-М в эпоксидиановой смоле марки ЭД-20, добавляют 3,78 мас. % активного разбавителя - эпоксианилиновой смолы марки ЭА и перемешивают с постепенным подъемом температуры до (50±5)°C в течение (20±5) мин с момента загрузки. Далее, продолжая перемешивание, производят загрузку малыми дозами 0,26 мас. % наночастиц силикатного типа - органофильную глину марки Монамет 1Э1 и продолжают перемешивание в течение (85±5) мин при температуре (50±5)°C. Готовая смоляная часть сливается в металлические барабаны или фляги.
Приготовление отвердителя
В емкость, снабженную обогревом и мешалкой, загружают 22,69 мас. % отвердителя марки «Арамин-Т» и при перемешивании разогревают до температуры (80±5)°C. Затем, продолжая перемешивание, производят загрузку малыми дозами 0,25 мас. % наночастиц силикатного типа - органофильную глину марки Монамет 1Э1, 0,56 мас. % Флотореагент оксаля Т-92 и перемешивают до получения однородного состава в течение (90±10) мин при температуре (80±5)°C. Охлажденный до (50±5)°C продукт сливается в металлические барабаны или фляги.
Приготовление композиции
В реактор, снабженный механической мешалкой, загружают 76,5 мас. %. смоляной части и 23,5 мас. % отвердителя, предварительно разогретых до температуры (50±5)°C, и перемешивают в течение (15±5) мин. Отверждение осуществляют при температуре (160±5)°C в течение (20±2) мин.
Примеры 2-3 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением соотношения компонентов в соответствии с таблицей 1. Свойства заявленной композиции представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, предлагаемая эпоксидная композиция, изготовленная по предлагаемому способу, обладает значительно более высокими эксплуатационными свойствами в сравнении с известным.
Совокупность достигнутых показателей предлагаемого наномодифицированного эпоксидного связующего позволяют использовать его для организации эффективных и технологичных процессов изготовления стеклопластиковых труб и других изделий на основе стеклянного и базальтового волокна, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°C.
Claims (1)
- Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов, включающее эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, отличающееся тем, что в качестве отвердителя содержит полиамин марки «Арамин-Т», представляющий собой модифицированный ароматический полиамин, дополнительно содержит наночастицы силикатного типа, представляющие собой органофильную глину марки «Монамет 1Э1», и наночастицы углеродного типа, представляющие собой карбоксилированные углеродные нанотрубки марки «Таунит-М», пластификатор - флотореагент оксаль Т-92, представляющий собой смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, и активный разбавитель, представляющий собой продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина (эпоксианилиновая смола марки ЭА), при следующем соотношении компонентов, мас. %:
эпоксидиановая смола 4,12-72,44 наночастицы силикатного типа 1,81-0,51 наночастицы углеродного типа 0,45-0,02 пластификатор 0,0-0,56 активный разбавитель 65,52-3,78 ароматический аминный отвердитель 28,1-22,69
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153347/05A RU2584013C1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153347/05A RU2584013C1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2584013C1 true RU2584013C1 (ru) | 2016-05-20 |
Family
ID=56011922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014153347/05A RU2584013C1 (ru) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584013C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106833387A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 苏州德达特种涂料有限公司 | 一种水性瓷砖釉面漆 |
CN113527839A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-22 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种高模量纳米杂化树脂及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2250241C2 (ru) * | 2003-04-14 | 2005-04-20 | Николаев Валерий Николаевич | Термоотверждаемое связующее для композиционных материалов |
RU2339662C1 (ru) * | 2007-05-30 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Эпоксидное связующее для стеклопластиков |
RU2360938C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Эпоксидная композиция для покрытия |
RU2474594C2 (ru) * | 2011-05-10 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Полимерные нанокомпозиты и способ их получения |
RU2488612C1 (ru) * | 2012-04-18 | 2013-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии |
RU2519174C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-06-10 | Закрытое акционерное общество "МЕТАКЛЭЙ" (ЗАО "МЕТАКЛЭЙ") | Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с повышенной термической стабильностью (варианты) |
RU2531172C2 (ru) * | 2012-07-03 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Способ получения дисперсий углеродных нанотрубок |
RU2536141C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии Коми Научного Центра Уральского Отделения Российской Академии Наук | Эпоксидная композиция для высокопрочных, щелочестойких конструкций |
-
2014
- 2014-12-29 RU RU2014153347/05A patent/RU2584013C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2250241C2 (ru) * | 2003-04-14 | 2005-04-20 | Николаев Валерий Николаевич | Термоотверждаемое связующее для композиционных материалов |
RU2339662C1 (ru) * | 2007-05-30 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Эпоксидное связующее для стеклопластиков |
RU2360938C1 (ru) * | 2007-10-04 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Эпоксидная композиция для покрытия |
RU2474594C2 (ru) * | 2011-05-10 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Полимерные нанокомпозиты и способ их получения |
RU2488612C1 (ru) * | 2012-04-18 | 2013-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии |
RU2531172C2 (ru) * | 2012-07-03 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Способ получения дисперсий углеродных нанотрубок |
RU2536141C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии Коми Научного Центра Уральского Отделения Российской Академии Наук | Эпоксидная композиция для высокопрочных, щелочестойких конструкций |
RU2519174C1 (ru) * | 2013-04-05 | 2014-06-10 | Закрытое акционерное общество "МЕТАКЛЭЙ" (ЗАО "МЕТАКЛЭЙ") | Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с повышенной термической стабильностью (варианты) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106833387A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-06-13 | 苏州德达特种涂料有限公司 | 一种水性瓷砖釉面漆 |
CN113527839A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-22 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种高模量纳米杂化树脂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2896721C (en) | Anhydride accelerators for epoxy resin systems | |
RU2488612C1 (ru) | Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии | |
JPWO2013115152A1 (ja) | 繊維強化複合材料 | |
CN107459774A (zh) | 一种石墨烯/纳米二氧化硅/环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
EP3083771A1 (en) | Curable compositions | |
RU2584013C1 (ru) | Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов | |
CN106397932A (zh) | 一种玻璃钢检查井用复合材料及其制备方法 | |
KR101868519B1 (ko) | 실리카 입자가 표면 처리된 할로이사이트 나노튜브 제조 방법 및 이를 포함하는 에폭시 수지 조성물 | |
CN107286585A (zh) | 一种用于高模量碳纤维预浸料的环氧热熔胶及其制备方法 | |
WO2018095356A1 (zh) | 一种氟钛杂化阻燃剂及其制备方法与应用 | |
CN105385158A (zh) | 一种改性树脂复合材料 | |
CN106242390A (zh) | 一种自保温高强度环保混凝土及其制备方法 | |
KR102477271B1 (ko) | 고인성 및 난연성을 가지는 열경화성 수지 조성물 | |
WO2020019546A1 (zh) | 拉挤成型用环氧树脂体系及其制备的复合材料 | |
JP2011148912A (ja) | シンタクチックフォーム用樹脂組成物 | |
CN102732198A (zh) | 一种行波管慢波系统灌封用灌封胶及其制作方法 | |
CN105694355A (zh) | 一种树脂基复合材料 | |
TW201728609A (zh) | 熱塑性環氧樹脂基配方、預浸料、複合材料及其製造方法 | |
US20170096554A1 (en) | Fast curing resin compositions, manufacture and use thereof | |
CN105462199A (zh) | 一种环保塑料 | |
CN105462200A (zh) | 一种环保塑料的制备方法 | |
CN112175169A (zh) | 一种耐热水性环氧树脂及其制备方法 | |
CN105647182B (zh) | 一种纺织品用隔热材料及其制备方法 | |
CN109054288A (zh) | 一种湿法缠绕用苯并噁嗪树脂体系 | |
RU2614701C1 (ru) | Эпоксидное связующее для производства самозатухающих стеклопластиков методом пултрузии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171230 |