RU2735284C1 - Method of producing hardeners of epoxy resins - Google Patents

Method of producing hardeners of epoxy resins Download PDF

Info

Publication number
RU2735284C1
RU2735284C1 RU2019124718A RU2019124718A RU2735284C1 RU 2735284 C1 RU2735284 C1 RU 2735284C1 RU 2019124718 A RU2019124718 A RU 2019124718A RU 2019124718 A RU2019124718 A RU 2019124718A RU 2735284 C1 RU2735284 C1 RU 2735284C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
epoxy
component
cycloaliphatic
amine
aliphatic
Prior art date
Application number
RU2019124718A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Валентиновна Лапицкая
Original Assignee
Акционерное общество "ЭНПЦ Эпитал"
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 Акционерное общество "ЭНПЦ Эпитал" filed Critical Акционерное общество "ЭНПЦ Эпитал"
Priority to RU2019124718A priority Critical patent/RU2735284C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735284C1 publication Critical patent/RU2735284C1/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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of curing agents for epoxy resins. Described is a method of producing curing agents of epoxy resins, involving an operation of reacting an epoxide component with a molar excess of di- or polyamine, in which the epoxy component used is mono- and olefin dioxides, including cycloaliphatic or aliphatic-cycloaliphatic diepoxides or mixtures thereof (A) in a combination with compounds containing a triazine cycle (B) in ratio A:B from 95:5 to 40:60, and in the process of obtaining hardeners in a reactor first, liquid or fused di- or polyamine - aliphatic, aromatic, alkylene aromatic or cycloaliphatic, and then adding an epoxide component thereto, wherein the amine component is taken in 5–25-fold molar excess with respect to the epoxy component, after which tertiary amine is added in amount of 0.1–5 pts. wt. by 100 pts. wt. of reaction mass of amine and epoxy components and then mixed at temperature from 20 °C to 160 °C for 15 to 200 minutes.
EFFECT: technical result is high strength properties at high temperatures, as well as improved dielectric properties and high arc resistance.
1 cl, 2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области получения отвердителей эпоксидных смол и их производных.The invention relates to the field of obtaining hardeners for epoxy resins and their derivatives.

Известны отвердители эпоксидных смол, получаемые путем взаимодействия алифатических аминов с окисью пропилена.Known hardeners for epoxy resins obtained by reacting aliphatic amines with propylene oxide.

(См. Справочник по пластическим массам под редакцией В.М. Катаева, 2изд., М., Химия, 1975, Т2).(See Handbook on plastics edited by V.M.Kataev, 2nd edition, M., Chemistry, 1975, T2).

Описанные в справочнике отвердители обеспечивают улучшение технологических свойств эпоксидных композиций, но одновременно приводят к снижению деформационной теплостойкости отвержденных полимеров.The hardeners described in the handbook provide an improvement in the technological properties of epoxy compositions, but at the same time lead to a decrease in the deformational heat resistance of the cured polymers.

Ближайшим прототипом заявляемого изобретения является способ получения отвердителей эпоксидных смол, включающий операцию взаимодействия различных ди- и полиаминов с циклоалифатическими или алифатически-циклоалифатическими диокисями, с последующим введением в состав акрилата и аминоспирта (Патент RU 2.507.226 С2 от 28.12.2011 г).The closest prototype of the claimed invention is a method for producing epoxy resin hardeners, including the operation of interaction of various di- and polyamines with cycloaliphatic or aliphatic-cycloaliphatic dioxides, followed by the introduction of acrylate and amino alcohol into the composition (Patent RU 2.507.226 C2 dated December 28, 2011).

Известный способ позволяет получать эпоксидные полимеры с улучшенными диэлектрическими показателями при температуре до +200°С, сохраняющимися после воздействия горячей перегретой воды и повышенным показателем теплостойкости по Мартенсу - до 220°С. Недостатками указанного способа являются сравнительно невысокие упруго-прочностные показатели при температурах от +150 до 250°С, а также недостаточно высокие показатели тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости (Е), характеризующие радиопрозрачность получаемых материалов, а также их сохранение после воздействия солнечной радиации.The known method makes it possible to obtain epoxy polymers with improved dielectric properties at temperatures up to + 200 ° C, which are preserved after exposure to hot superheated water and an increased Martens heat resistance index - up to 220 ° C. The disadvantages of this method are relatively low elastic and strength indicators at temperatures from +150 to 250 ° C, as well as insufficiently high values of the tangent of the dielectric loss angle and dielectric constant (E), which characterize the radio transparency of the materials obtained, as well as their preservation after exposure to solar radiation.

Недостатками известного способа является сравнительно невысокие прочностные показатели отвержденных эпоксидных полимеров при температуре 150-200°С.The disadvantages of this method is the relatively low strength characteristics of cured epoxy polymers at a temperature of 150-200 ° C.

Целью заявляемого способа является получение отвердителей, обеспечивающих изготовление эпоксидных полимеров с повышенными прочностными показателями в интервале температур от +150°С до 200°С, улучшенной радиопрозрачностью, то есть с улучшенными показателями тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, а также повышенной дугостойкостью.The purpose of the proposed method is to obtain hardeners that provide the production of epoxy polymers with increased strength indicators in the temperature range from + 150 ° C to 200 ° C, improved radio transparency, that is, with improved values of the dielectric loss tangent and dielectric constant, as well as increased arc resistance.

Поставленная цель достигается тем, что при получении отвердителя продукта взаимодействия алифатических, ароматических, циклоалифатических или алкиленароматических ди-, или поли- аминов с моно-, диокисями олефинов, включая цикло-алифатические или алифатически-циклоалифатические диэпоксиды или их смеси (А), в состав последних предварительно вводят соединения, содержащие триазиновый цикл (Б) при соотношении А:Б от 95:5 до 40:60, а в процессе получения отвердителя в реактор вначале вводят аминный компонент, а затем к нему прибавляют эпоксидный компонент (А+Б) из расчета мольного превышения амина над эпоксидным компонентом в 5-25 раз, после чего вводят третичный амин в количестве 0,1÷5 мас. ч на 100 мас. ч реакционной массы и далее состав перемешивают при температуре от 20°С до 160°С в течении от 15 до 200 минут.This goal is achieved by the fact that when obtaining a hardener product of the interaction of aliphatic, aromatic, cycloaliphatic or alkylene aromatic di-, or polyamines with mono-, olefin dioxides, including cyclo-aliphatic or aliphatic-cycloaliphatic diepoxides or mixtures thereof (A), in the composition of the latter, compounds containing the triazine cycle (B) are preliminarily introduced at a ratio A: B from 95: 5 to 40:60, and in the process of obtaining the hardener, the amine component is first introduced into the reactor, and then the epoxy component (A + B) from calculating the molar excess of the amine over the epoxy component by 5-25 times, after which the tertiary amine is introduced in an amount of 0.1 ÷ 5 wt. h per 100 wt. h of the reaction mass and then the composition is stirred at a temperature of 20 ° C to 160 ° C for 15 to 200 minutes.

Указанное подтверждается примерами.This is confirmed by examples.

Пример 1.Example 1.

В реактор, снабженный обогревом-охлаждением и быстроходной мешалкой 1500 об/мин, загружают 1000 мас. ч. мета-фенилендиамина в расплавленном состоянии (Тпл. +63°С), затем к нему в течении 15 минут прибавляют предварительно приготовленную смесь диокиси циклического эфира на основе тетрагидробензальдегида (промышленная марка смола УП-632) компонент А с триглицидилциануратом (промышленная марка смола ЭЦ) - компонент Б, в соотношении А:Б = 65:35, содержание эпоксидных групп в смеси 32% в количестве 330 мас. ч., обеспечивая таким образом 15 кратный мольный избыток мета-фенилендиамина по отношению к эпоксидному компоненту. К подогретой до +80°С смеси в реактор добавляют 3,325 мас. ч третичного амина-триэтаноламинотитаната (из расчета 0,25 мас. ч на 100 мас. ч реакционной смеси) и перемешивают в течении 110 минут.In a reactor equipped with heating-cooling and a high-speed stirrer 1500 rpm, load 1000 wt. including meta-phenylenediamine in a molten state (Tm. + 63 ° C), then a pre-prepared mixture of cyclic ether dioxide based on tetrahydrobenzaldehyde (industrial grade resin UP-632) component A with triglycidyl cyanurate (industrial grade resin) is added to it within 15 minutes EC) - component B, in the ratio A: B = 65:35, the content of epoxy groups in the mixture is 32% in the amount of 330 wt. including, thus providing a 15-fold molar excess of meta-phenylenediamine in relation to the epoxy component. To the mixture heated to + 80 ° C, 3.325 wt. h of tertiary amine-triethanolaminotitanate (based on 0.25 wt. h per 100 wt. h of the reaction mixture) and stirred for 110 minutes.

Полученный таким образом отвердитель охлаждают до температуры окружающей среды и сливают в металлические емкости.The hardener thus obtained is cooled to ambient temperature and poured into metal containers.

Условия получения отвердителя по примерам 2-5 приведены в таблице 1, а свойства полимеров в таблице 2.The conditions for obtaining the hardener according to examples 2-5 are shown in table 1, and the properties of the polymers in table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Свойства отвердителя и отвержденных им полимеров на основе эпоксидной смолы - диокиси винилциклогексена приведены в таблице 2.The properties of the hardener and polymers cured by it based on epoxy resin - vinylcyclohexene dioxide are shown in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Как видно из таблицы 2 заявляемый способ получения отвердителей эпоксидных смол позволяет получить отвердители, не уступающие по технологическим свойствам прототипу, но обеспечивает существенное повышение прочностных показателей отвержденных эпоксидных смол в интервале температур +150÷200°С, возрастание дугостойкости в 2÷3 раза, а также улучшение показателей тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, характеризующих радиопрозрачность получаемых на их основе композитных изделий, например, радиопрозрачных укрытий, радаров.As can be seen from table 2, the claimed method for producing epoxy resin hardeners allows obtaining hardeners that are not inferior in technological properties to the prototype, but provides a significant increase in the strength characteristics of cured epoxy resins in the temperature range + 150 ÷ 200 ° C, an increase in arc resistance by 2 ÷ 3 times, and also the improvement of the indices of the tangent of the angle of dielectric losses and the permittivity, which characterize the radio transparency of the composite products obtained on their basis, for example, radio-transparent shelters, radars.

Claims (1)

Способ получения отвердителей эпоксидных смол, включающий операцию взаимодействия эпоксидного компонента с мольным избытком ди- или полиамина, отличающийся тем, что в качестве эпоксидного компонента применяют моно- и диокиси олефинов, включая циклоалифатические или алифатическо-циклоалифатические диэпоксиды или их смеси (А) в сочетании с соединениями, содержащими триазиновый цикл (Б) в соотношении А:Б от 95:5 до 40:60, а в процессе получения отвердителей в реактор вначале вводят жидкий или расплавленный ди- или полиамин - алифатический, ароматический, алкиленароматический или циклоалифатический, а затем к нему прибавляют эпоксидный компонент, причем аминный компонент берут в 5÷25-кратном мольном избытке по отношению к эпоксидному компоненту, после чего вводят третичный амин в количестве 0,1÷5 мас. ч. на 100 мас. ч. реакционой массы аминного и эпоксидного компонентов и далее ее перемешивают при температуре от 20°С до 160°С в течение от 15 до 200 минут.A method of obtaining hardeners for epoxy resins, including the operation of interaction of an epoxy component with a molar excess of di- or polyamine, characterized in that olefin mono- and dioxides are used as the epoxy component, including cycloaliphatic or aliphatic-cycloaliphatic diepoxides or mixtures thereof (A) in combination with compounds containing the triazine cycle (B) in the ratio A: B from 95: 5 to 40:60, and in the process of obtaining hardeners, liquid or molten di- or polyamine is first introduced into the reactor - aliphatic, aromatic, alkylene aromatic or cycloaliphatic, and then to an epoxy component is added to it, and the amine component is taken in a 5 ÷ 25-fold molar excess with respect to the epoxy component, after which a tertiary amine is introduced in an amount of 0.1 ÷ 5 wt. hours per 100 wt. including the reaction mass of the amine and epoxy components and then it is stirred at a temperature of 20 ° C to 160 ° C for 15 to 200 minutes.
RU2019124718A 2019-08-05 2019-08-05 Method of producing hardeners of epoxy resins RU2735284C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124718A RU2735284C1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method of producing hardeners of epoxy resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124718A RU2735284C1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method of producing hardeners of epoxy resins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735284C1 true RU2735284C1 (en) 2020-10-29

Family

ID=73398211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124718A RU2735284C1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method of producing hardeners of epoxy resins

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735284C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU167300A1 (en) * Институт химии полимеров , мономеров УССР METHOD OF CURING EPOXY RESINS WITH AMINO-TRIAZINES
EP0834523A1 (en) * 1995-06-15 1998-04-08 Nissan Chemical Industries, Limited Epoxy/acid anhydride composition
RU2652797C1 (en) * 2017-12-12 2018-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) Amine curing agent for epoxy paint and varnish compositions
RU2674676C2 (en) * 2014-08-13 2018-12-12 Сикэ Текнолоджи Аг Amine for low-emission epoxy resin compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU167300A1 (en) * Институт химии полимеров , мономеров УССР METHOD OF CURING EPOXY RESINS WITH AMINO-TRIAZINES
EP0834523A1 (en) * 1995-06-15 1998-04-08 Nissan Chemical Industries, Limited Epoxy/acid anhydride composition
RU2674676C2 (en) * 2014-08-13 2018-12-12 Сикэ Текнолоджи Аг Amine for low-emission epoxy resin compositions
RU2652797C1 (en) * 2017-12-12 2018-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) Amine curing agent for epoxy paint and varnish compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2961785B1 (en) Anhydride accelerators for epoxy resin systems
CA2990505C (en) A thermosetting epoxy resin composition for the preparation of outdoor articles, and the articles obtained therefrom
CN102286138A (en) Heat-resistant epoxide resin composition for rapid pultrusion
US11130836B2 (en) Cycloaliphatic carbonates as reactive diluents in epoxy resins
EP3083771A1 (en) Curable compositions
RU2735284C1 (en) Method of producing hardeners of epoxy resins
Mazzocchetti et al. Evaluation of Tryptophan–Late curing agent systems as hardener for epoxy resin
US3294749A (en) Latent catalysts for curing epoxy resins
US3036975A (en) Rapid-curing epoxy resin compositions and method of making
CN106381017B (en) A kind of low-temperature setting antimicrobial form epoxy coating and preparation method thereof
CN106700487B (en) One kind can injection molding, high wave-penetrating composite material and preparation method thereof
RU2705332C1 (en) Siloxane-containing epoxy composition
RU2769911C2 (en) Polymer composition
US3214409A (en) Epoxidized novolac-fatty guanamine composition
CN103937163A (en) Viscosity-controllable rapid hand lay-up epoxy resin system and preparation method thereof
RU2771645C1 (en) Polymer composition
Maiorana et al. Bio-Based Epoxy Resins from Diphenolate Esters—Replacing the Diglycidyl Ether of Bisphenol A
RU2775468C1 (en) Polymer composition
RU2528681C2 (en) Polymer composition
RU2507227C2 (en) Polymer composition
US2989500A (en) Epoxy resin compositions
Varshney et al. Thermal characteristics of oxazolidone modified epoxy anhydride blends
RU2478670C1 (en) Method of producing curing agents of epoxy resins
SU412214A1 (en) EPOXY COMPOSITION
US3655624A (en) Molding materials based on epoxide compounds