SU474995A3 - Композици - Google Patents

Description

(54) КОМПОЗИЦИЯ

п тьс  в зависимости от те.мпературы плавлени  .исходных реакт 1вов, но в общем она равн етс  80-180° С. Выгодно проводить предварительную гомогенизацию смеси реактивов. Получение иреполимеров можно также осуществл ть нагреванием реактивов в среде пол рного растворител , такого как диметилформамид , N-метилпирролидон, диметилацетамид , N-метилкапролактам, дизтилформамид, N-ацетилпирролидон, при 50-180° С. Растворы преполимеров можно использовать как таковые, можно также выдел ть преполимер на его раствора осаждением разбавителем, сменииваемым с пол рным растворителем и не раствор ющим форполнмер. В качестве разбаБите.т  преимущественно используют воду или углеводород, температура кипени  которого не превыщает 120° С. Преполимеры можно получить в присутствии катализатора, образовагнюго сильной кислотой. Под сильными кислота.ми понимают моио- или гюликислоты , у которых по дюньщей мере одна из функций константу ионизации рКа ниже 4,5. К ним отиос тс  мииеральиые кислоты, сол на , серна , азотна , фосфорна , в известуых случа х замещенные органическим радикалом. Из последних можно назвать сульфокислоты и фосфиновые кислоты. Речь может идти также о карбоновых кислотах, среди которых предпочтительиой  вл етс  мален11ова  кислота. Обычно примен ют 0,5-5 вес. % кислоты по отнощению к весу бисимида . Все обычные эпоксидные смолы можно использовать в предлагаемо. способе. Из них можно назвать, например, глицидиловые эфиры, полученные известной реакцией с энихлоргидрипом многоатомных спиртов, таких как глицерИ|П, трнметплолиропаи, бутаидиол или пеитаэритрит. Другими подход щими эпоксидными смолами  вл ютс  глицидиловые зфпры феиолов, такие как 2,2-бис-{4-гидроксифенил ) пропан, (5ис-(гидроксифенил) метай, резорци , гидрохинон, пнрокатехин, 4,4дигндроксидифенил и продукты конденсации типа феиолов/альдегидоз . Можно также использовать продукты реакции эпихлоргидрина с первичными или вторичными аминами, быс-(мет:1ламииофенил ) метан или бис- (4-аминофеиил) сульфои , а также алифатические или алициклнческие иолиэпоксиды, получающиес  от эпокс;1Д ;роваи11  посредство.м надкнслот соответствующих неиасыщеииь Х производных. Особый иитепес ипедстлвл ют эпоксидные

с.молы, у которых кажда  молекула и.мсот число эпоксидных груин, по крайней .мере равное 2, преимущественно выще 3, из иоследиих следует указать аро.матические смолы, как глицидиловые эфиры поли-(гидроксифеиил )алкаиов или феиолформальдегидиые смолы , а также смолы циклоалифатического типа. Количество преполидмера может из.мен тьс  в широких пределах, его выбирают обычно,

чтобы вес преполимера составл л 5-90% от общего веса (эпоксидна  смола + форполимер ). Чтобы приготовить предлагаемые составы , можно смещать эпоксидную смолу и форполи .мер. В зависимости от физических характеристик составных частей эту операцию можно осуществить обычными метода.ми с.мещиван   тоико распределенных твердых веществ или же иолзчить раствор или суспепзию одного из компонентов смеси в друго.м, поддерживаемом в жидком состо пии, в известиых случа х в растворителе, таком как один из растворителей, упом нутых выще дл  получени  преполимера, или же в ацетоие, этилацетате хлористом метилене, .метаноле.

Затем смесь смолы и преполимера нагревают при 50-200° С до получени  жидкой или пастообразиой о.1иороднок смеси, которую можно использовать как таковую, например, дл  осуществлени  простого лить  в гор чем

состо нии с иоследующим отверждением. Можио также после охлал деии  и из.мельчени  иримен ть эту смесь в порощкообразио.м состо нии дл  операций формовани  под .аавлеиием в известных случа х в сочетании с

волокнисты.ми или сыпучими наполнител ми.

Эту смесь .можно еще использовать в растворе дл  изготовлени  слоистых материалов, скелет которых может быть на оспог,е литеральных или синтетических волокон.

В некоторых случа х при изготовлении отлиБОк можно предварительно иолучать форноли .мер из той же эпоксидной с.молы, иагреса  се смесь с М,К-бис-имидом и полиамиио л.

Предлагае.мые составы могут также включать в качестве добавки аро.матическое соединение , и.меющее 2-4 бензольных цикла, ие способное к возгоике при атмосферном давлеиии ДО 250° С, у которого те.мпература кипени  выще 250° С. В этих ароматических соединени х беизольиые циклы могут образовывать конденсирова нные  дра, соединенные между собой валеитной св зью или атомом, или инертной груипой, такой как

-0-. -СО-Ciciis )- , -iii-, -duj-ciis-, -coo-CHg-, -COO-,

-(,, -S-, -S02-, , -NiCil.,

разумеетс , что з том же соедшгепии оощее объединение циклов может происходить от сочетани  этих различных тинов присоединени . Бензольные циклы могут замещатьс  инертными радикалами -СНз, -ОСНз, -F, -С1 и -N02- В качестве примеров можно назвать изомерные терфенилы, хлорированные дифенилы, окись фенила, окись 2,2-нафтила, окись о-метоксифеннла, бензофе га, 2,5,1-трнметилбензофеион ,  -фенилбеизофенон, п-фторбензофенон , дифениламин, днфе1Н1лл1етила1Мнн, трифениламин, азобензол, 4,4-диметилазобензол , азоксибензол, дифенилметан, 1,1-днфеннлэтан , 1,1-дифеннлнропан, трифен ил метан, дифенилсульфон, сульфид фенила, 1,2-дифенилэтан , /1-дифеноксибензол, ,1-дифенилфталан , 1,1-дифенилциклогексан, фенилбензоат, бензилбензоат, /г-нитрофенилтерефталат, бензанилид . Эти ароматические добавки могут использоватьс  в количествах, близких к 10 вес. % в нересчете на вес преполимера или на вес системы (бис-имид + полиамь-н). Ароматическое соединение можно добавл ть к преполимеру или вводить в ходе его нолучо (iHH. Его можно также добавл ть к эпокслдной смоле, к продукту реакции .между эпоксидной смолой и форполимером или же вводить в ходе реакции.

Добавка этих ароматических соединений дает издели , которые после отвержден-.ч  лучше сопротивл ютс  тепловым напр жени м в течение продолжительного времени. Это особенно заметно в случае изделий, формован;;ых под дазле11ие:л. Эти добазки также представл ть интерес дл  получс:;и  составов, предназначенных дл  введени  о форму D ЖИДКОМ состо нии, так как onji позвол ют удлин ть врем , в течение которого состав дюжно нснользовать в расплазленлом состо нии.

Предлагаемьс составы могут отверждатьс  на:-реваннем при 150-ЗСОС, преимущественно при 80-280°С.

Эти составы иредставл ют особый интерес д.1и отраслей иромыщленгюсти, в которых требуютс  йгатерналы, имеющие хорошие мехапические н электрнческие свойства, а та:;же . Х 1мнческ ю сто1П ость np-i 22Q- 300° С. В качестве примеров можно указать иа нх при.мененне дл  изготовлени  пластнн .чатых нлн трубчатых изол ционных .Л1атерналоз дл  сухих трансформаторов, тормоз.чых :.олодок дл  трансформаторов и вырезов двигателей , печатных схем, панелей со структурой вафельного переплетени  и лопастей комн ессоров .

П р н м ер 1. Приготовл ют прегюлнме), нагрева  при 170° С в течение 13 мин смось 71,6 г М,Х-4,4-дифенилметан-бг с- лале л ида

-N-. , , 0

н 16,3 г полнамнна указанной фор.мулы со средннм значением л 0,24. После охлаждени  н измельчени  нолучают форполнмер в виде порошка, температура разм гчени  которого составл ет около 140° С.

К 50 г полученного таки.м путем порошка

добавл ют 18 г эпоксидной смолы на основе

бг/с-фенола, котора  содержит в средне.м

0,459 эноксидной группы на 100 г продукта,

известна под названием «Эпон 1031.

Приготовл ют состав ннтенснвным смешпван .чем составных частей, затем нагреванием c.iiecH в течение 15 мин до 160° С. После охлаждени  измельчают полученный остаток и отбирают 25 г порошка, который ввод т в Ц лнндр|;ческую форму (диаметром 7,6 см). Форму помещают между плитами пресса, предварительно .нагретого до 250° С, и выдерживают при этой температуре в течение 1 час под давлением 200 бар.

После пзвлечени  из формы в гор чем состп нни и охлаждени  изделие имеет при 25° С разрывную прочность при изгнбе 12,3 кг/мм. К концу термического нспытани  при 250° С в течение 560 час эта прочность еще составл ет 12,5 KZJMM-.

При м ер 2. В приемник, помещенный в жидкость, нагреваемую до 160° С, ввод т 8,2 г эноксидной смолы, исьюльзованной в при.мере 1, 60 г N,N-4,4-днфeнилмeтaн-бt/c-мaлeнмидa, 13,5 г полиамина указанной формулы со средним значением А- 0,59. Когда смесь расплавитс , ее подвергают перемешнванр.ю и поддержнвают при этих услови х в течение 10 мин.

Затем жидкую смесь выливают в в

виде параллелепипеда (125 мм X 75 ./.i; X

Хб мм., внутре1Н1ЯЯ стенка чоторой имеет

покрьггпе ;:з силоксаиовой смолы, предварнтельно нагретую до 200° С.

Оставл ют всю систему на 24 час при этой те; перат ре, затем извлекают нз формы в |ор че:. cocroKHHii. Пол.вергаот фо 5мованное изде. дополнительной термообработке в теченио 24 час при 250° С. Изделие н/лсгт разрывную нрочность при i:3r;i6e 10 (пзмере1Н ую ирн 25 С) н 9,8 (нзмереиi } 10 250 С). После термического нспыта::нл Б течение 560 час при 230° С эта нрочность составл ет 10,8 ()змспенна  прн 250° С) н 8.5 (измеренна  нрн 250° С).

П р i м ер 3. В приемщк, нпход щнГ с  в жидкостной бане, нагреваемой до 150° С, пзод г 30 г эпоксидной смолы, известной под названием 171 и содержащей 0,75 эпоксидной грунны «а 100 г продукта, 60 г N,N4 ,4-дифенилметаи-б«с-малеимнда, 13,5 г нол .Ллшна, нде1ггнчного нoлиaл:нн , использооаппому в прнмере 2.

Когда смесь расплавитс , ее подвергают пере1мешивани1о и поддерживают прп этих услови х в течение 15 мин. Затем жидкую смесь выливают в форму в виде параллелепипеда , использованную в примере 2 и предваритслыю нагретую до 200° С.

Оставл ют эту систему на 24 час прн этой температуре, затем извлекают из формы в гор чем состо нии. Подвергают (рормован.юе изделие дополнительной термообработке в течение 24 час ирн 250° С. Оно имеет разрывную прочность при изгибе 11,7 кг/мм (нзмерен.ную при 25°С) и 5,7 кг/мм- (измеренную при 250° С). После термического испытаии  в течепие 550 час при 250° С эта прочность составл ет 13,1 кг/л1м (измеренна  при 25° С) и 5,3 кг/льи2 (измеренна  при 250° С).

П р и м е р 4. Смешивают при 150° С 40 г эиоксндной смолы, известной под названием «Эпикот 173 и содержащей 0,53 эпоксидной группы на 100 г продукта, 40 г ,4-дифенилметаи-б«с-маленмида , 9 г полиами:ча, идентичного полиамину, использованному в примере 2. Производ т с этой смесью формование литьем в услови х, описаииых в примере 2.

Формованное изделие имеет разрывную прочность при изгибе при 25° С 12,1 кг/мм. После термического испытани  в течение 560 lOc нри 250° С эта прочность составл ет енле 7,9 .

П р и м е р 5. Смениивают при 130° С 60 г эпоксидной смолы на основе новолака, содержащей в среднем 0,556 эпоксидной группы на 100 г нродукта и известной под названием «Эпикот 154, 30 г N,N-4,4-дифeнилмeтaнбцс-малеимида , 6,75 г полиамина, идентичного нолиамг1ну, использованному в примере 2. Осуществл ют с этой смесью формование литьем в услови х, описанных в примере 2.

Формованное изделие имеет при 225° С разрывную прочность при изгибе 13,4 кг/мм. После термического испытани  в течение 560 час при 250° С эта прочность составл ет еще 13,5 кг/мм.

Пример 6. Сменаивают при 150° С 30 г эпоксидной смолы, упом нутой в примере 5. 53,8 г М,Ы-лг-фенилбен-бис-малеимида н 16,2 г

полиамииа указаниой формулы со средним значением х 0,3. Эту смесь формуют литьем в услови х, оннсанных в примере 2.

Сформованный образец имеет прочность на изгиб с разрывом 15 кг/л1м (измерено при 25° С) н 7 кг/..1ьи2 (измерено при 250° С) После термообработки при 250° С в теченне 200 час эти ноказателн равны соответствещю 13 кг/мм (измерено при 25° С) и 5 кг;мм (измерено нрн 250° С).

Пример 7. Смещнвают нри 160° С 45 г эпоксидной смолы, упом нутой в нрнлгере 5, 40,4 г N,N-4,4-дифeнилoвoгo эфира-6wcмалеимнда , 9,6 г полиа-мина указаниой формулы, где х и 5 г 1,3-дифеиилбензола. Эту смесь формуют Л1;тьем в услови х, онисан;1Ь х в нримере 2.

Сформованный образец и.меет прочность на изгиб с разрь во1м (разрывную нрочиость на :згнб) 12 кг/мм (измерено при 25° С) и 6,2 кг/мм- (измерено прн 250° С). После термообработки при 250°С в течение iOO час эта прочность равна еще 14 кг/мм (измерено при 25° С) и 6,5 кг/мм (измерено при 250° С).

П р е

д мет и 3 о О р е т с н и  

Композици , включающа  эпоксидную смолу и амиииый отвердитель иа основе бисмалеимида , имеющий 1,2-5 имидныхгрупп на 1 группу NHz, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  прочности при термических нагрузках, в качестве отвердител  использована смесь о.гс-маленмнда и амина общей формулы

NH,

|-сн.

где л- 0,1-2,

или нх преполнмер прп следующем соотноще1Н и компонентов,вес. %:

Эпоксидна  смола10-95

Отвеодитель5-90