СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ
METHOD FOR OBTAINING EPOXY RESIN HARDENERS

Изобретение относится к способам получения отвердителей эпоксидных смол холодного отверждения, применяемых для получения эпоксидных композиций с высокой жизнеспособностью для изготовления крупногабаритных водостойких изделий, особенно в судостроении, например, минных тральщиков, катеров и т.д Известны эпоксидные композиции холодного отверждения на основе эпоксидных диановых и алифатических смол, отверждаемые смесью ароматического амина, салициловой кислоты и крезола (см. В.А. Лапицкий, А.А. Крицук. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. - Киев: Наукова думка, 1986, с. 26-27).
Описанная композиция позволяет получать более высокие прочностные показатели и деформационную теплостойкость, чем при применении алифатических аминов, традиционно используемых для холодного отверждения. Ближайшим прототипом заявляемого технического решения является композиция и способ получения на основе отвердителя, состоящего из смеси ароматического и алифатического амина, салициловой кислоты и крезола (см. авт. св. СССР 807622 с приоритетом от 27 февраля 1978 по заявке 2583142).
Указанный способ обеспечивает получение эпоксидных материалов с повышенными прочностными характеристиками и износостойкостью. Недостатком указанных материалов является низкая жизнеспособность и высокая экзотермичность при использовании в больших объемах, что не позволяет применять их для формования крупногабаритных изделий.
-10
-5
Целью настоящего изобретения является способ получения отвердителей холодного отверждения, обеспечивающих отверждение известных эпоксидных смол при нормальных условиях с низкой экзотермичностью, высокой жизнеспособностью с достижением достаточно высоких прочностных показателей, водостойкости и высокой деформационной теплостойкости получаемых полимеров. Поставленная цель достигается тем, что ароматический амин или их смесь (А) и алифатический амин или их смесь (Б) в соотношении А:Б в масс. ч. от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 подвергают взаимодействию с органическими или неорганическими кислотами с константой диссоциации от 0,5-10 до 9,25-10 или их ангидридами, введение которых осуществляют диспергированием в смеси (А+Б) или предварительно растворив в органическом растворителе в соотношении в масс. ч смесь аминов (А+Б) : кислота или ее ангидрид (В) от (А+Б):В от 98:2 до 80:20 путем перемешивания в реакторе с быстроходной мешалкой при температуре 60-5-140°С в течение 2-80 часов с последующей отгонкой воды.
Пример 1
-5
В реактор с обогревом и мешалкой с частотой вращения не менее 500 оборотов в минуту загружают метафенилендиамин (А) и триэтилентетраамин (Б) в соотношении А:Б=45:45 и перемешивают 5 минут, а затем добавляют бензойную кислоту (В) (константа диссоциации 6,25⋅10) при соотношении (А+Б):В=89:11. Введение кислоты осуществляется диспергированием в смеси аминов. Перемешивают при +90°С в течении 200 минут. Отгоняют образовавшуюся воду под вакуумом. Полученный таким путем отвердитель загружают в герметичную металлическую тару.
Пример 2
Осуществляется тем же способом, что пример 1, но бензойную кислоту предварительно растворяют в этиловом спирте и перемешивание со смесью аминов (А+Б) ведут при Т=60°С в течение 6 часов.
Примеры 3÷7 осуществляют аналогичным путем с изменением компонентов и параметров в соответствии с таблицей 1.
Свойства получаемых отвердителей и отвержденных эпоксидных смол проведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, заявляемый способ получения отвердителей эпоксидных смол позволяет получить отвердители, обеспечивающие значительно более высокую жизнеспособность по сравнению с прототипом и существенное увеличение прочностных показателей, водостойкость и теплостойкость отвержденных эпоксидных смол.