*

СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ И КОМПОЗИЦИЙ НА ИХ ОСНОВЕ

применение

Патент СССР

:

Номер патента:		243832
Класс(ы) патента: C08g
Номер заявки: 978308/23-5
Дата подачи заявки: 14.11.1968
Дата публикации: 01.10.1969

:


Заявитель(и):

Автор(ы):

Л. Я. Мошинский, И. М. Шологон и М. К. Романцевич

Патентообладатель(и):

Суть изобретения:

Предлагаемый способ относится к отверждению эпоксидных смол ангидридполисилоксанами или их смесями с ангидридами дикарбоновых кислот.

Известны способы отверждения эпоксидных смол эндометилентетрагидрофталевым (эндиковым) и др. ангидридами дикарбоновых кислот в присутствии алкил (арил) полисилоксанов. При этом кремнийорганическая компонента композиций и отвердители практически не реагируют между собой. Поэтому такие композиции в отвержденном состоянии наряду с высокой теплостойкостью характеризуюгся значительным ухудшением механических и диэлектрических характеристик при повышенных температурах.

Взаимодействие эпоксидных смол и полисилоксанов в процессе отверждения осуществляется за счет силанольных или алкоксилильных групп. Поэтому в таких отвержденных эпоксиднокремнийорганических композициях почти всегда присутствуют сравнительно легко гидролизуемые связи, что в значительной степени снижает ценность композиций, как влагозащитных материалов.

Предлагают способ отверждения эпоксидных смол циклосилоксисилил производными эндикового ангидрида (ангидридполисилоксанами).

Способ заключается в том, что ангидридполисилоксаны или смеси ангидридполисилоксанов с ангидридами дикарбоновых кислот при соотношении компонентов 1 : 10 - 10 : 1 смешивают с эпоксидными смолами на холоду или при нагревании. При этом отношение ангидридных групп в отвердителе к эпоксидным группам в смоле может колебаться в пределах 1 : 2 - 1 : 0,8. Отверждение смеси проводят при температуре 60 - 250 °С в присутствии ускорителя или без него. Композиции на основе ангидридполисилоксанов обладают в отвержденном состоянии достаточно высокой механической прочностью. При этом термостабильность механических показателей композиций на основе ангидридполисилоксанов намного превосходит термостабильность аналогичных композиций на основе эндикового, малеинового, метилтетрагидрофталевого, фталевого и др. ангидридов.

При отверждении эпоксидных смол ангидридполисилоксанами практически отсутствует экзотермический эффект, что позволяет получать крупногабаритные изделия без перегревов и внутренних напряжений. Об этом же говорит отсутствие поляризационного эффекта в отвержденных ангидридполисилоксанами образцах.

Композиции на основе ангидридполисилоксанов обладают высокой термостабильностью. Диэлектрические характеристики предложенныx композиций в отвержденном состоянии на один-два порядка превышают аналогичные показатели эпоксикомпозиций на основе эндикового и др. ангидридов при повышенных температурах.

Ангидридполисилоксаны практически со всеми ангидридами дикарбоновых кислот дают однородные стабильные растворы. При отверждении такими растворами эпоксидных смол получают материалы с улучшенной термостабильностью пo сравнению с аналогичными материалами на основе известных ангидридов. Это позволяет с одной стороны получать отвердители с заданной вязкостью и активностью, с другой стороны варьировать в широких пределах физико-механические и диэлектрические свойства материалов и их термостабильность.

Отверждение эпоксидных смол ангидридполисилоксанами, как правило, проходит при температуре 180 - 200 °С. Для снижения температуры отверждения эпоксидных смол ангидридполисилоксанами можно применять пиперидин.

Найдено, что в случае применения ангидридполисилоксанов для отверждения эпоксидных смол действие большинства ускорителей пассивируется, пиперидин же обладает неожиданно селективной активностью по отношению к ангидридполисилоксанам.

При отверждении композиций на основе ангидридполисилоксанов в присутствии пиперидина не обнаруживается даже легкого запаха, несмотря на то, что пиперидин летуч и обладает сильным запахом.

Таким образом, пиперидин является селективным и эффективным ускорителем в случае применения ангидридполисилоксанов для отверждения эпоксидных смол.

Эпоксикомпозиции на основе ангидридполисилоксанов могут найти применение в качестве компонентов заливочных, пропиточных, обволакивающих компаундов, связующих для стеклопластиков, в электронной, радиоэлектронной и электропромышленности и др.

Пример 1.
К 100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-6 (эпоксидное число 14,2) при 60 - 80 °С добавляют ангидридполисилоксан. Количество силоксана для каждой рецептуры, соответственно, следующее, вес, ч.:
1) (Диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ..................... 104
2) Трис-(диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ...................... 140
3) (Гидроксифенилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ................... 108
4) (Гидроксидихлорфенилсилокси)-метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ................. 128

После получения гомогенной смеси композиции отверждают по следующему режиму:

Таблица
Температура, °С 100 120 160 180 200
Время в час 2 2 2 4 12


Пример 2.
В условиях примера 1 к 100 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-5 (эпоксидное число 21,9) добавляют 1,7 - 2,0 вес. ч. пиперидина и ангидридполисилоксан. Количество ангидридполисилоксана для каждой рецептуры следующее, вес. ч.:
5) Трис-(диметилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ................... 180
6) Трис-(диэтилсилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ..................... 267
7) (Метилфенилилокси)метилсилоксисилилэндометилентетрагидрофталевый ангидрид ..................... 260

Образцы композиций отверждают при 125 °С в течение 10 - 16 час.

Формула изобретения

1. Способ отверждения эпоксидных смол и композиций на их основе ангидридами, отличающийся тем, что, с целью придания композициям высокой термостабильности, в качестве ангидридов-отвердителей применяют алкил (арил) силоксисилилэндометилентетрагидрофталевые ангидриды (ангидридполисилоксаны) или их смеси с ангидридами дикарбоновых кислот.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в композиции дополнительно вводят пиперидин или его аналоги.

*



к оглавлению