RU2623774C1 - Cold curing epoxide composition - Google Patents

Cold curing epoxide composition Download PDF

Info

Publication number
RU2623774C1
RU2623774C1 RU2016126218A RU2016126218A RU2623774C1 RU 2623774 C1 RU2623774 C1 RU 2623774C1 RU 2016126218 A RU2016126218 A RU 2016126218A RU 2016126218 A RU2016126218 A RU 2016126218A RU 2623774 C1 RU2623774 C1 RU 2623774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epoxy
resin
curing
mixture
composition
Prior art date
Application number
RU2016126218A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Анатольевна Старовойтова
Евгения Сергеевна Зыкова
Антон Николаевич СЕМЁНОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Рекон С"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Рекон С" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Рекон С"
Priority to RU2016126218A priority Critical patent/RU2623774C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623774C1 publication Critical patent/RU2623774C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: epoxy-dian resin composition comprises a plasticizing agent selected from the group consisting of aliphatic diglycidyl ether diethylene glycol, diglycidyl ether of 1.4-butanediol and dibutyl phthalate, a curing system that includes triethylenetetramine and a mixture of aromatic amines XT-450/2 or polyamide resin.
EFFECT: high technological viability of the composition, high physical and mechanical characteristics.
2 cl, 3 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к эпоксидным композициям, предназначенным для создания полимерных композиционных материалов, используемых в системах внешнего армирования строительных конструкций для усиления или восстановления несущей способности зданий и сооружений различного назначения.The invention relates to epoxy compositions intended for the creation of polymer composite materials used in external reinforcement systems of building structures to enhance or restore the bearing capacity of buildings and structures for various purposes.

Известно эпоксидное связующее (патент РФ №2520543) для полимерных композиционных материалов конструкционного назначения на основе волокнистых углеродных наполнителей, которое может быть использовано в различных областях техники. Связующее включает (в мас. %): эпоксидную смолу с тремя и более функциональными группами (39,70-45,00), отвердитель на основе ароматического амина (13,21-19,20), катализатор отверждения - комплексное соединение трифторида бора с бензиламином (0,20-0,24) и органический растворитель (39,78-45,00). Жизнеспособность связующих при (20±5)°С составляет 80-90 суток, а отверждение происходит в узком интервале повышенных температур. Среди технологические недостатков предлагаемых связующих можно отметить присутствие в составе значительного количества органического растворителя - ацетона, этилового, изопропилового спиртов и высокие (до 120-160°С) температуры отверждения при получении углепластиков. Прочность при растяжении углепластика, полученного из предлагаемого эпоксидного связующего и углеродной ленты УОЛ-300-1 (в соотношении 35:65), составляет 1050 МПа, модуль упругости при растяжении - 133 МПа.Known epoxy binder (RF patent No. 2520543) for polymer composite materials for structural purposes based on fibrous carbon fillers, which can be used in various fields of technology. The binder includes (in wt.%): An epoxy resin with three or more functional groups (39.70-45.00), a hardener based on aromatic amine (13.21-19.20), a curing catalyst - a complex compound of boron trifluoride with benzylamine (0.20-0.24) and an organic solvent (39.78-45.00). The viability of binders at (20 ± 5) ° C is 80-90 days, and curing occurs in a narrow range of elevated temperatures. Among the technological drawbacks of the proposed binders, the presence of a significant amount of an organic solvent — acetone, ethyl, isopropyl alcohols and high (up to 120-160 ° C) curing temperatures in the preparation of carbon plastics — can be noted. The tensile strength of carbon fiber obtained from the proposed epoxy binder and carbon tape UOL-300-1 (in a ratio of 35:65) is 1050 MPa, the tensile modulus is 133 MPa.

По технической сущности наиболее близким является эпокидная композиция холодного отверждения (Статья: Чурсова Л.В., Гуревич Я.М., Панина Н.Н. Связующее холодного отверждения для строительной индустрии, опубл. В журнале «Клеи. Герметики. Технологии» 2013 г., №5, патент РФ №2479601 прототип), предназначенное в сочетании с углеродным наполнителем для усиления строительных конструкций. Композиция содержит двухкомпонентное эпоксидное связующее, состоящее из смеси модифицированных эпоксидных смол (эпоксидной диановой смолы и эпоксиуретановой смолы) и отвердителя, включающего ароматический аминный отвердитель и соединение имидазольного типа. Вязкость композиции после смешения компонентов составляет 5000-7000 мПа×сек, технологическая жизнеспособность при 25°С - не менее 120 мин. Следует отметить сравнительно невысокую прочность при растяжении углепластика на основе композиции и высокопрочной углеродной ленты ЛР-300 - 1247 МПа.By its technical essence, the closest is the epoxy composition of cold curing (Article: Chursova L.V., Gurevich Ya.M., Panina N.N. Binder of cold curing for the construction industry, published in the journal "Adhesives. Sealants. Technologies" 2013 ., No. 5, RF patent No. 2479601 prototype), designed in combination with carbon filler to strengthen building structures. The composition contains a two-component epoxy binder, consisting of a mixture of modified epoxy resins (epoxy Dianova resin and epoxyurethane resin) and a hardener, including an aromatic amine hardener and an imidazole type compound. The viscosity of the composition after mixing the components is 5000-7000 mPa × s, technological viability at 25 ° C is not less than 120 minutes. It should be noted the relatively low tensile strength of carbon fiber based on the composition and high-strength carbon tape LR-300 - 1247 MPa.

Задачей настоящего изобретения является создание эпоксидной композиции холодного отверждения, характеризующейся высокой технологической жизнеспособностью и обеспечивающей при ее применении высокие физико-механические характеристики углепластикам.The objective of the present invention is to provide an epoxy composition of cold curing, characterized by high technological viability and providing, when applied, high physical and mechanical characteristics of carbon fiber reinforced plastics.

Технический результат изобретения обеспечивается наличием у заявляемой эпоксидной композиции длительного времени (более 40 мин) технологической жизнеспособности в объеме (1-5 кг) при 21±2°С, уменьшенным временем отверждения при (23±2)°С - 5-7 сут при достижении высоких показателей прочности при сжатии и сдвиге и высокой адгезии к бетону.The technical result of the invention is provided by the presence of the claimed epoxy composition for a long time (more than 40 min) of technological viability in the amount of (1-5 kg) at 21 ± 2 ° C, reduced cure time at (23 ± 2) ° C - 5-7 days at achievement of high compressive and shear strengths and high adhesion to concrete.

Технический результат достигается за счет качественного и количественного подбора ингредиентов эпоксидной композиции холодного отверждения на основе эпоксидной диановой смолы, содержащей пластифицирующую добавку, выбранную из группы, состоящей из алифатических смол диглицидилового эфира диэтиленглиголя, диглицидилового эфира 1,4-бутандиола и дибутилфталата, отверждающую систему, включающую триэтилентетрамин и смесь ароматических аминов ХТ-450/2 или полиамидную смолу при следующем массовом соотношении компонентов мас. ч.:The technical result is achieved due to the qualitative and quantitative selection of ingredients of the epoxy composition of the cold curing based on epoxy Dianova resin containing a plasticizing additive selected from the group consisting of aliphatic resins of diglycidyl ether diethylene glycol, diglycidyl ether 1,4-butanediol and dibutyl phthalate, triethylenetetramine and a mixture of aromatic amines XT-450/2 or a polyamide resin in the following mass ratio of components wt. hours:

эпоксидная диановая смолаepoxy diane resin 80,0-100,080.0-100.0 пластифицирующая добавкаplasticizer 5,0-20,05.0-20.0 отверждающая система:curing system: триэтилентетраминtriethylenetetramine 4,0-9,04.0-9.0 смесь ароматических аминов ХТ-450/2a mixture of aromatic amines HT-450/2 15,0-30,015.0-30.0 или полиамидная смолаor polyamide resin 15,0-20,015.0-20.0

При применении заявляемой композиции в сочетании с изделиями (тканями, лентами, холстами) из углеродных или других волокон при устройстве систем внешнего армирования строительных конструкций для повышения адгезионных характеристик целесообразно вводить в ее состав модифицирующую добавку наноразмерных частиц: многослойные УНТ в количестве 0,001-0,01 мас. ч. на 100 мас. ч. эпоксидной смолы или аэросил в количестве 5,0-15,0 мас. ч. на 100 мас. ч. эпоксидной смолы. Основными прочностными характеристиками композитных материалов для расчета железобетонных конструкций, усиленных внешним армированием из композитных материалов, являются: сопротивление растяжению и модуль упругости при растяжении (согласно СП 164.1325800.2014. «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования»).When using the inventive composition in combination with products (fabrics, ribbons, canvases) made of carbon or other fibers when installing external reinforcing systems for building structures, it is advisable to introduce a modifying additive of nanosized particles into its composition: multilayer CNTs in an amount of 0.001-0.01 wt. hours per 100 wt. including epoxy resin or aerosil in the amount of 5.0-15.0 wt. hours per 100 wt. including epoxy resin. The main strength characteristics of composite materials for the calculation of reinforced concrete structures reinforced by external reinforcement from composite materials are: tensile strength and tensile modulus (according to SP 164.1325800.2014. "Reinforcement of reinforced concrete structures with composite materials. Design rules").

Прочность при растяжении углепластиков, полученных методом контактного формования на основе оптимальных составов заявляемой эпоксидной композиции и углеродной ленты FibArm Таре 530 (при соотношении компонентов около 40:60), составляет не менее 2800 МПа. Для получения заявляемой эпоксидной композиции были использованы следующие компоненты:The tensile strength of carbon plastics obtained by contact molding on the basis of the optimal compositions of the inventive epoxy composition and FibArm Tare 530 carbon tape (with a component ratio of about 40:60) is at least 2800 MPa. To obtain the inventive epoxy composition, the following components were used:

- эпоксидные диановые смолы с весом эпоксидных групп примерно от 180 до 270 г/экв, например, ЭД-20, ЭД-22 по ГОСТ 10587-84, NPEL 128S, NPEL 128 (производитель - «NanYa Plastics Corp.»), DER 330, DER 331 (производитель - «Dow Chemical»);- epoxy dianic resins with a weight of epoxy groups of about 180 to 270 g / equiv, for example, ED-20, ED-22 according to GOST 10587-84, NPEL 128S, NPEL 128 (manufacturer - "NanYa Plastics Corp."), DER 330 DER 331 (manufactured by Dow Chemical);

- эпоксидные алифатические смолы - ДЭГ-1 (диглицидиловый эфир диэтиленгликоля) по ТУ 2225-527-00203521-98, ДГЭБД (диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола) по ТУ 2225-595-11131-395-01;- epoxy aliphatic resins - DEG-1 (diglycidyl ether of diethylene glycol) according to TU 2225-527-00203521-98, DGEBD (diglycidyl ether of 1,4-butanediol) according to TU 2225-595-11131-395-01;

- ДБФ (дибутилфталат) по ГОСТ 8728-88;- DBP (dibutyl phthalate) according to GOST 8728-88;

- ТЭТА (триэтилентетрамин);- TETA (triethylenetetramine);

- ХТ-450/2 (смесь ароматических аминов) по ТУ 2494-672-11131395-2010;- HT-450/2 (a mixture of aromatic amines) according to TU 2494-672-11131395-2010;

- отвердитель на основе полиамидной смолы Epicure 3115X70 (производитель - Hexion Specialty Chemicals);- hardener based on polyamide resin Epicure 3115X70 (manufacturer - Hexion Specialty Chemicals);

- концентрат многослойных УНТ;- a concentrate of multilayer CNTs;

- аэросил марки А300 или А380 по ГОСТ 14922-77.- Aerosil grades A300 or A380 according to GOST 14922-77.

Заявляемые клеевые композиции после отверждения обладают высокими показателями прочности при сжатии, прочности при сдвиге и адгезии к бетону, а в жидком состоянии их вязкость варьируется от 1200 до 12000 мПа×с, время технологической жизнеспособности для всех составов при 21±2°С - более 40 мин, что позволяет использовать их для пропитки лент, тканей, холстов на основе углеродных, стеклянных и других типов волокон при устройстве систем внешнего армирования строительных конструкций композитным материалами.The inventive adhesive compositions after curing have high compressive strength, shear strength and adhesion to concrete, and in the liquid state, their viscosity varies from 1200 to 12000 MPa × s, the technological life time for all compositions at 21 ± 2 ° C is more than 40 min, which allows them to be used for the impregnation of tapes, fabrics, canvases based on carbon, glass and other types of fibers when installing external reinforcement systems for building structures with composite materials.

Использование в качестве пластификаторов эпоксидных алифатических смолы ДЭГ-1, ДГЭБД и дибутилфталата позволяет регулировать вязкость композиции и обеспечивать эластичность отвержденным эпоксидным компаундам.The use of DEG-1, DHEBD and dibutyl phthalate as plasticizers for epoxy aliphatic resins makes it possible to control the viscosity of the composition and to provide elasticity to cured epoxy compounds.

Присутствие отвердителя на основе полиамидной смолы (70% раствора в ксилоле) замедляет процесс отверждения заявленных композиций (по сравнению с композициями, в которых используются исключительно алифатические амины), а также способствует повышению эластичности и ударопрочности эпоксидных компаундов.The presence of a hardener based on a polyamide resin (70% solution in xylene) slows down the curing process of the claimed compositions (compared to compositions that use exclusively aliphatic amines), and also increases the elasticity and impact resistance of epoxy compounds.

Использование в композиции в качестве отверждающей системы смеси: алифатический амин ТЭТА + смесь ароматических аминов или алифатический амин ТЭТА + полиамидная смола позволяет: с одной стороны, оптимизировать режим отверждения и избежать значительного экзотермического эффекта и вскипания смеси в объеме (как это происходит при использовании исключительно алифатического амина для отверждения), а с другой стороны - повысить эластичность компаундов за счет присутствия ароматических аминов или полиамидной смолы. При использовании в качестве отвердителя одного алифатического амина эпоксидные композиции обладают малой жизнеспособностью (при температуре около 20°С - не более 30-40 мин), а в объеме применения (обычно от 2-3 до 5-10 кг) значительное тепловыделение приводит к «вскипанию» композиции и быстрому отверждению (в течение 15-25 мин при 20°С).The use of a mixture in the composition as a curing system: an aliphatic amine TETA + a mixture of aromatic amines or an aliphatic amine TETA + polyamide resin allows: on the one hand, to optimize the curing mode and avoid significant exothermic effect and boiling of the mixture in volume (as it happens when using exclusively aliphatic amine for curing), and on the other hand, to increase the elasticity of the compounds due to the presence of aromatic amines or polyamide resin. When using one aliphatic amine as a hardener, epoxy compositions have low viability (at a temperature of about 20 ° C - no more than 30-40 minutes), and in the amount of application (usually from 2-3 to 5-10 kg), significant heat release leads to boiling "composition and rapid curing (within 15-25 minutes at 20 ° C).

В случае применения ароматических аминов (ХТ-450/2) или полиамидной смолы существенно замедляется время отверждения (составляет более 4,0 ч), повышается эластичность компаундов и снижается прочность при сжатии.In the case of the use of aromatic amines (XT-450/2) or polyamide resin, the curing time is significantly slowed down (more than 4.0 hours), the elasticity of the compounds is increased, and the compressive strength is reduced.

Выбор в качестве модифицирующих добавок наноразмерных частиц (концентратов УНТ и аэросила), концентрирующихся на границах раздела фаз и заполняющих дефектные области в отверждающемся материале, позволил значительно увеличить адгезионные характеристики заявляемых эпоксидных композиций к бетону и стали - основным конструкционным материалам строительных конструкций.The choice of nanosized particles (CNT and Aerosil concentrates) concentrating at the phase boundaries and filling the defective areas in the cured material as modifying additives made it possible to significantly increase the adhesion characteristics of the claimed epoxy compositions to concrete and steel, the main structural materials of building structures.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и достигаемым техническим результатом заключается:A causal relationship between the totality of the features of the invention and the technical result achieved is:

- во-первых, в том, что введение в состав эпоксидной композиции холодного отверждения пластификатора позволяет снизить вязкость систем и увеличить эластичность отвержденных компаундов;- firstly, the fact that the introduction of cold curing plasticizer into the epoxy composition reduces the viscosity of the systems and increases the elasticity of the cured compounds;

- во-вторых, использование смесевых отвердителей (алифатический амин и смесь ароматических аминов в соотношении от 1:2 до 2:1 (по стехиометрии) или алифатический амин и полиамидный отвердитель в соотношении около 3:1 (по стехиометрии)) позволяет оптимизировать режим отверждения в объеме смеси (1-5 кг), снизить экзотермический эффект и предотвратить вскипание композиции;- secondly, the use of mixed hardeners (an aliphatic amine and a mixture of aromatic amines in a ratio of 1: 2 to 2: 1 (according to stoichiometry) or an aliphatic amine and a polyamide hardener in a ratio of about 3: 1 (according to stoichiometry) allows optimizing the curing mode in the volume of the mixture (1-5 kg), reduce the exothermic effect and prevent boiling of the composition;

- в-третьих, применение модифицирующих добавок из числа наноразмерных частиц (УНТ и аэросила) привело к существенному повышению прочности при сдвиге и адгезии к бетону.- thirdly, the use of modifying additives from among nanosized particles (CNTs and aerosil) has led to a significant increase in shear strength and adhesion to concrete.

Порядок и режимы приготовления клеевых композиций приведены в описании по примерам 1-2.The order and modes of preparation of adhesive compositions are given in the description of examples 1-2.

Пример 1 (составы 1, 4, 8, 9). Компонент А (основа) для изготовления эпоксидных композиций готовят смешением расчетных количеств диановой эпоксидной смолы с пластификатором, выбранным из группы дибутилфталат (состав 1) или алифатическая эпоксидная смола (состав 4) в тихоходном смесителе при скорости 200-800 об/мин в течение не менее 60 мин.Example 1 (compositions 1, 4, 8, 9). Component A (base) for the manufacture of epoxy compositions is prepared by mixing the calculated amounts of diane epoxy with a plasticizer selected from the group of dibutyl phthalate (composition 1) or aliphatic epoxy resin (composition 4) in a low-speed mixer at a speed of 200-800 rpm for at least 60 min

Компонент Б (отверждающая система) готовят смешением расчетных количеств алифатического амина и смеси ароматических аминов (составы 1,4) или полиамидной смолой (составы 8, 9) в тихоходном смесителе при скорости 200-600 об/мин в течение не менее 20 мин.Component B (curing system) is prepared by mixing calculated amounts of an aliphatic amine and a mixture of aromatic amines (compounds 1.4) or a polyamide resin (compositions 8, 9) in a low-speed mixer at a speed of 200-600 rpm for at least 20 minutes.

Эпоксидную композицию готовят непосредственно перед использованием смешением расчетных количеств компонента А и компонента Б во всем объеме смеси со скоростью до 300 об/мин в течение 3-5 мин.An epoxy composition is prepared immediately before use by mixing the calculated amounts of component A and component B in the entire volume of the mixture at a speed of up to 300 rpm for 3-5 minutes.

Пример 2 (составы 2, 3, 5-7, 10). Компонент А (для составов 2, 3, 10) готовят смешением концентрата УНТ и эпоксидной смолы в несколько стадий. На первой стадии готовят пастообразный концентрат УНТ в эпоксидной смоле, содержащий 4-6 мас. % УНТ. Смешение компонентов проводят при скорости 800-1200 об/мин в течение не менее 2 ч. На последующих стадиях 4-6%-ный концентрат УНТ постепенно разбавляют эпоксидной смолой до необходимой концентрации (0,001-0,01%), перемешивание осуществляют при скорости 800-1200 об/мин в течение не менее 1 ч. Далее добавляют ДБФ (состав 2) и смесь перемешивают со скоростью 200-800 об/мин в течение не менее 60 мин.Example 2 (compositions 2, 3, 5-7, 10). Component A (for compositions 2, 3, 10) is prepared by mixing the CNT concentrate and epoxy in several stages. At the first stage, a paste-like concentrate of CNTs in an epoxy resin containing 4-6 wt. % CNT. The components are mixed at a speed of 800-1200 rpm for at least 2 hours. In subsequent stages, a 4-6% CNT concentrate is gradually diluted with epoxy to the desired concentration (0.001-0.01%), mixing is carried out at a speed of 800 -1200 rpm for at least 1 hour. Next, DBP (composition 2) is added and the mixture is stirred at a speed of 200-800 rpm for at least 60 minutes.

Компонент А (для составов 5-7) готовят смешением расчетных количеств эпоксидной диановой смолы и алифатической смолы со скоростью до 200-800 об/мин в течение не менее 40 мин. Далее в смесь смол диспергируют аэросил со скоростью 100-600 об/мин в течение не менее 30 мин.Component A (for formulations 5-7) is prepared by mixing calculated amounts of epoxy diane resin and aliphatic resin at a speed of up to 200-800 rpm for at least 40 minutes. Further, Aerosil is dispersed into the resin mixture at a speed of 100-600 rpm for at least 30 minutes.

Компонент Б готовят смешением расчетных количеств алифатического амина и смеси ароматических аминов (составы 2, 3, 5-7) или полиамидной смолы (состав 10) при скорости 200-600 об/мин в течение не менее 20 мин.Component B is prepared by mixing calculated amounts of an aliphatic amine and a mixture of aromatic amines (compositions 2, 3, 5-7) or a polyamide resin (composition 10) at a speed of 200-600 rpm for at least 20 minutes.

Эпоксидную композицию готовят непосредственно перед использованием смешением расчетных количеств компонента А и компонента Б во всем объеме смеси со скоростью до 300 об/мин в течение 3-5 мин.An epoxy composition is prepared immediately before use by mixing the calculated amounts of component A and component B in the entire volume of the mixture at a speed of up to 300 rpm for 3-5 minutes.

Углепластик (моделирующий полимерный композит для систем внешнего армирования строительных конструкций) получали методом контактного формования из связующих оптимальных составов и углеродной ленты FibArm Таре 530 производства Холдинговой компании «Композит».Carbon fiber (modeling a polymer composite for systems of external reinforcement of building structures) was obtained by contact molding from optimal binding compounds and carbon tape FibArm Tare 530 manufactured by Holding company Composite.

Испытания углепластика на растяжение проводили через 7 суток отверждения при температуре (21±2)°С. Прочность и модуль упругости углепластика при растяжении являются главными физико-механическими характеристиками в рассматриваемой области практического использования - области систем внешнего армирования строительных конструкций, работающих на растяжение.The carbon fiber tensile tests were carried out after 7 days of curing at a temperature of (21 ± 2) ° С. The tensile strength and modulus of elasticity of carbon fiber reinforced plastic are the main physical and mechanical characteristics in the field of practical use under consideration - the field of external reinforcement systems of building structures operating in tension.

Составы заявляемой эпоксидной композиции холодного отверждения приведены в таблице 1, а жизнеспособность, прочностные характеристики и адгезия к бетону приведены в таблице 2.The compositions of the inventive epoxy composition of cold curing are shown in table 1, and the viability, strength characteristics and adhesion to concrete are shown in table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Из результатов испытаний различных составов заявляемой композиции согласно формуле изобретения, представленных в таблице 2, видно, что наибольшей прочностью при сдвиге и более высокой адгезией к бетону характеризуются составы, содержащие в качестве модифицирующей добавки многослойные УНТ и аэросил (составы 2, 3, 5-7, 10).From the test results of the various compositions of the claimed composition according to the claims presented in table 2, it is seen that the greatest shear strength and higher adhesion to concrete are characterized by compositions containing multilayer CNTs and aerosil as modifying additives (compositions 2, 3, 5-7 , 10).

Все разработанные составы заявляемой композиции имеют невысокую вязкость (в основном до 7000 мПа×с) и жизнеспособность не менее 40 мин при 21±2°С, что позволяет их использовать в качестве клеевых композиций при устройстве систем внешнего армирования строительных конструкций композитными материалами. При этом составы заявляемых эпоксидных композиций с вязкостью менее 2000-3000 мПа×сек можно использовать для пропитки наполнителей с повышенной поверхностной плотностью (более 400-600 г/м2).All developed compositions of the claimed composition have a low viscosity (mainly up to 7000 mPa × s) and a pot life of at least 40 minutes at 21 ± 2 ° C, which allows them to be used as adhesive compositions in the device of external reinforcement of building structures with composite materials. Moreover, the compositions of the claimed epoxy compositions with a viscosity of less than 2000-3000 mPa × s can be used to impregnate fillers with a high surface density (more than 400-600 g / m 2 ).

Использование оптимальных с точки зрения физико-механических характеристик составов связующих позволило получить углепластик с высокой прочностью при растяжении - 2800-3900 МПа (в 2,5-3 раза выше, чем у рассматриваемых аналогов) и модулем упругости от 65 до 92 МПа.The use of binder compositions that are optimal in terms of physicomechanical characteristics made it possible to obtain carbon fiber with high tensile strength - 2800-3900 MPa (2.5-3 times higher than that of the considered analogues) and elastic modulus from 65 to 92 MPa.

Claims (3)

1. Эпоксидная композиция холодного отверждения для изготовления полимерных композиционных материалов для строительных конструкций на основе эпоксидной диановой смолы, содержащая пластифицирующую добавку, выбранную из группы, состоящей из алифатических смол диглицидилового эфира диэтиленгликоля, диглицидилового эфира 1,4-бутандиола и дибутилфталата, отверждающую систему, включающую триэтилентетрамин и смесь ароматических аминов ХТ-450/2 или полиамидную смолу, при следующем массовом соотношении компонентов, мас.ч.:1. Epoxy composition of cold curing for the manufacture of polymer composite materials for building structures based on epoxy Dianova resin containing a plasticizing additive selected from the group consisting of aliphatic resins of diglycidyl ether diethylene glycol, diglycidyl ether 1,4-butanediol and dibutyl phthalate, including curing triethylenetetramine and a mixture of aromatic amines HT-450/2 or a polyamide resin, in the following weight ratio of components, parts by weight: эпоксидная диановая смолаepoxy diane resin 80,0-100,080.0-100.0 пластифицирующая добавкаplasticizer 5,0-20,05.0-20.0 отверждающая система:curing system: триэтилентетраминtriethylenetetramine 4,0-9,04.0-9.0 смесь ароматических аминов ХТ-450/2a mixture of aromatic amines HT-450/2 15,0-30,015.0-30.0 полиамидная смолаpolyamide resin 15,0-20,0.15.0-20.0.
2. Эпоксидная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модифицирующую добавку наноразмерных частиц: многослойные углеродные нанотрубки (УНТ) в количестве 0,001-0,01 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы или аэросил в количестве 5,0-15,0 мас.ч. на 100 мас.ч.2. The epoxy composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a modifying additive of nanosized particles: multilayer carbon nanotubes (CNTs) in an amount of 0.001-0.01 wt.h. per 100 parts by weight epoxy resin or aerosil in the amount of 5.0-15.0 parts by weight per 100 parts by weight
RU2016126218A 2016-06-30 2016-06-30 Cold curing epoxide composition RU2623774C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126218A RU2623774C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Cold curing epoxide composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126218A RU2623774C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Cold curing epoxide composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623774C1 true RU2623774C1 (en) 2017-06-29

Family

ID=59312308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126218A RU2623774C1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Cold curing epoxide composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623774C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688608C1 (en) * 2018-07-02 2019-05-21 Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные материалы" (АО "Препрег - СКМ") Epoxy binder of cold hardening for external reinforcement systems
RU2749380C2 (en) * 2018-11-06 2021-06-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) Cold-cured epoxy binder
RU2781295C1 (en) * 2022-01-27 2022-10-11 Общество с ограниченной ответственностью "АСМАГО" Reinforcing composition for cement mortars and concretes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1730094A1 (en) * 1990-04-10 1992-04-30 Производственное объединение "Чебоксарский завод промышленных тракторов" Cold curing epoxy compound
RU2220991C1 (en) * 2002-10-07 2004-01-10 Закрытое акционерное общество "НПП" Полион-П" Cold hardening polymeric composition
EP1475412A1 (en) * 2003-05-05 2004-11-10 Sika Technology AG Epoxy compositions containing a Mannich base suitable for high temperature applications
RU2251560C2 (en) * 2003-05-21 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Epoxyde composition and method for production the same
RU2479601C1 (en) * 2012-03-02 2013-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Cold curing epoxide composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1730094A1 (en) * 1990-04-10 1992-04-30 Производственное объединение "Чебоксарский завод промышленных тракторов" Cold curing epoxy compound
RU2220991C1 (en) * 2002-10-07 2004-01-10 Закрытое акционерное общество "НПП" Полион-П" Cold hardening polymeric composition
EP1475412A1 (en) * 2003-05-05 2004-11-10 Sika Technology AG Epoxy compositions containing a Mannich base suitable for high temperature applications
RU2251560C2 (en) * 2003-05-21 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Epoxyde composition and method for production the same
RU2479601C1 (en) * 2012-03-02 2013-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Cold curing epoxide composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688608C1 (en) * 2018-07-02 2019-05-21 Акционерное общество "Препрег - Современные Композиционные материалы" (АО "Препрег - СКМ") Epoxy binder of cold hardening for external reinforcement systems
RU2749380C2 (en) * 2018-11-06 2021-06-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) Cold-cured epoxy binder
RU2781295C1 (en) * 2022-01-27 2022-10-11 Общество с ограниченной ответственностью "АСМАГО" Reinforcing composition for cement mortars and concretes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100347286B1 (en) Epoxy Resin Composition for FRP, Prepreg, and Tubular Molded Article Obtained by Use Thereof
US4874548A (en) Conductive adhesive
CN103038272A (en) Curable epoxy resin compositions and composites made therefrom
JP2015180753A (en) Curable epoxy resin compositions and composites made thereof
JPWO2007060833A1 (en) Carbon fiber bundles, prepregs and carbon fiber reinforced composite materials
DE102014226838A1 (en) Oxazolidinone and isocyanurate crosslinked matrix for fiber reinforced material
FR2487371A1 (en) LIQUID BINDER SYSTEM BASED ON EPOXY RESIN AND CURING AMINO, AND ITS APPLICATION TO THE PRODUCTION OF FIBER REINFORCED PLASTIC MATERIALS
JP2016527384A (en) Use of 2,5-bisaminomethylfuran as a curing agent for epoxy resins
EP3255080A1 (en) Epoxy resin composition containing 2- (3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexyl) propane-1,3-diamine (am-cpda) as curing agents
RU2623774C1 (en) Cold curing epoxide composition
US11661484B2 (en) Epoxy resin composition for fiber-reinforced composite materials, and fiber-reinforced composite material
JP6658986B1 (en) Epoxy resin composition, molding material for fiber reinforced composite material, and fiber reinforced composite material
JP2016507622A5 (en)
JP7099113B2 (en) Manufacturing method of carbon fiber prepreg
JP2009227907A (en) Epoxy resin composition and fiber reinforced composite material containing it
RU2688608C1 (en) Epoxy binder of cold hardening for external reinforcement systems
CN116761834A (en) Storage stable epoxy resin composition
JP2018135496A (en) Two-liquid type epoxy resin composition for fiber-reinforced composite material, and fiber-reinforced composite material
US20040039120A1 (en) Process for producing a prepreg resin composition
KR102004913B1 (en) Epoxy resin composition for fiber impregnation with excellent in hardenability and water resistance underwater environment
JP7361678B2 (en) Resin compositions and materials containing resin compositions
JPH072975A (en) Epoxy resin composition and prepreg
JP4090543B2 (en) Reinforcement method of reinforced concrete structure with one-component epoxy resin composite
JP2016216657A (en) Epoxy resin composition, and fiber-reinforced composite material precursor and fiber-reinforced composite material using the same
KR102565672B1 (en) Water-curable epoxy resin composition for hybrid fiber impregnation used for repair and reinforcement of underwater structures