Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

[pic]

Она содержит две конечные эпоксидные группы, и поэтому её рассматривают как диэпоксид.

Вдоль цепи имеются гидроксильные группы, число которых зависит от молекулярного веса смолы. Изменяя соотношение между количеством эпихлоргидрина и дифенилпропана, можно получить смолы с цепью различной длины и с различным процентным соотношением эпоксидных и гидроксильных групп. В зависимости от молекулярного веса и процентного содержания функциональных групп эти смолы могут быть как жидкими, так и твёрдыми продуктами. Чем выше молекулярный вес и меньше процентное содержание эпоксидных групп, тем выше температура плавления этих смол. Растворимость смол также обусловлена величиной их молекулярного веса. Характеристики некоторых эпоксидных смол отечественных и зарубежных марок приведены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристики эпоксидиановых смол [3].
|Техническое |Температура |Молекулярный вес|Содержание |
|наименование |размягчения оС | |эпоксидных групп|
| | | |% |
|ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ МАРКИ |
|ЭД-5 |5-7 |400 |25 |
|ЭД-6 |3-5 |550 |18 |
|ЭД-13 |50-55 |1500 |8-10 |
|ЭД-15 |60-70 |2200 |5-7 |
|ЗАРУБЕЖНЫЕ МАРКИ |
|Эпон 1064 |40-45 |----- |12,5 |
|Эпон 1001 |64-76 |900 |8,6 |
|Эпон 1004 |97-103 |1400 |5,2 |
|Эпон 1007 |127-133 |2900 |2,0 |
|Эпон 1009 |145-155 |3750 |1,3 |

При синтезе низкомолекулярных диановых эпоксидных смол ( мол. масса
350-450) обычно раствор дифенилолпропана (1 моль) в эпихлоргидрине (8-10 моль) нагревают до кипения и постепенно (5-8 часов) добавляют к нему 40%- ный водный раствор NaOH (2,2 моль). При этом непрерывно отгоняют воду в виде азеотропной смеси с эпихлоргидрином, который после отделения воды возвращают в реактор. После окончания процесса непрореагированный эпихлоргидрин отгоняют под вакуумом, эпоксидиановую смолу растворяют в толуоле, толуольный раствор промывают водой для удаления NaCl. Затем толуол отгоняют, сначала при атмосферном давлении, потом под вакуумом при температуре до 140-150 оС.

Смолы с молекулярной массой 500-1000 получают аналогичным способом, но при молярном соотношении дифенилолпропан : эпихлоргидрин, равном 1: (1,5-
1,9), причём процесс ведут в среде растворителя (ксиол, толуол, их смеси с бутиловым спиртом или циклогексаном).

Смолы с молекулярной массой 1000-3500 синтезируют взаимодействием низкомолекулярной эпоксидиановой смолы с дифенилолпропаном в расплаве при
140-210 оС (катализаторы- третичные амины, мочевина, Na2CO3) или дифенилпропана с эпихлоргидрином в присутствии щёлочи в гетерогенных условиях в системах вода – органический растворитель (обычно изопропанол или бутанол) при 70-80 оС. Во втором случае в меньшей степени протекают побочные реакции, получаемые эпоксидиановые смолы имеют более узкое молекулярно-массовое распределение, сравнительно узкий интервал эпоксидных чисел, отличаются более светлым цветом.

Из других эпоксидных смол, содержащих в молекуле глицидиловые группы, наибольшее практическое применение получили глицидиловые производные феноло- формальдегидных новолачных смол(II) (здесь и далее римскими цифрами указана нумерация эпоксидных смол в таблице 2), продуктов конденсации фенола с акролеином (III) и глиоксалем (IV), галогенированного дифенилолпропана (V), ароматических моноаминов (VI) и диаминов (VII), аминофенолов (VIII), циануровой кислоты (IX), резорцина (X), гликолей (XI). Промышленное значение получили также олигомерные диглицидилуретаны - продукты взаимодействия глицидола с олигомерными диизоцианатами, полученными на основе олигодиенидилов молекулярной массой 2000-4000, простых или сложных полиэфиров молекулярной массой 1000-2000. Эпоксидиановые смолы, содержащие эпоксидные группы в алифатических циклах или цепях, получают эпоксидированием (обычно надуксусной кислотой) двойных связей ненасыщенных соединений; практическое значение имеют диэпоксиды гексагидробензаль- 1,1- бис- (оксиметил) циклогексана (XIII), тетрагидробензилового эфира тетрагидробензойной кислоты (XIV), дициклопентенилового эфира (XV), дициклопентадиена (XVI), винилциклогексана(XVII), эпоксидированные олигомеры дивинила.

Таблица 2

Эпоксидные смолы [2].

|[pic] II |
|[pic] III |
|[pic] IV |
|[pic] V |
|[pic] VI |
|[pic] VII |
|[pic] VIII |
|[pic] IX |
|[pic] X |
|[pic] XI |
|[pic] XII |
|[pic] XIII |
|[pic] XIV |
|[pic] XV |
|[pic] |
|XVI |
|[pic] |
|XVII |

1.2. Структура и свойства неотверждённых смол

Эпоксидиановые смолы – вязкие жидкости или твёрдые хрупкие вещества от светло-жёлтого до коричневого цвета. Растворяются в толуоле, ксиоле, ацетоне, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне и их смесях со спиртами
(например, бутиловым, этил- и бутилцеллозольвами, диацетоновым).
Характеристики эпоксидиановых смол приведены в таблице 3.

Таблица 3

Состав и характеристика диановых эпоксидных смол[2].
|Мол. |Содержание|Содержание |Содержание в смоле |Агрегатное |
|масса |эпоксидных|гидроксильных|полимергомологов различной |состояние |
| |групп, % |групп, % |степени полимеризации |смолы |
| | | |n=0 |n=1 |n=2 |n>3 | |
|350-40|24,8-21,5 |0,1-0,8 |92-85 |8-15 |2-3 |0 |Жидкость |
|0 | | | | | | |(вязкость |
| | | | | | | |800-2000 мн|
| | | | | | | |сек/м2, или|
| | | | | | | |спз при 40 |
| | | | | | | |°С) |
|400-60|21,5-14,5 |0,8-2,5 |85-50 |15-20 |8-10 |5-10 |Вязкая |
|0 | | | | | | |жидкость |
| | | | | | | |(вязкость |
| | | | | | | |20000-60000|
| | | | | | | |мн сек/м2, |
| | | | | | | |или спз при|
| | | | | | | |40 °С) |
|600-80|14,5-10,0 |2,5-4,6 |50-20 |12-16 |8-11 |45-50 |Высоковязка|
|0 | | | | | | |я жидкость |
| | | | | | | |(вязкость |
| | | | | | | |около 2000 |
| | | | | | | |мн сек/м2, |
| | | | | | | |или спз при|
| | | | | | | |100 °С) |
|800-10|10,0-8,0 |4,6-5,1 |20-13 |12-14 |9-12 |55-60 |Твёрдая |
|00 | | | | | | |смола |
| | | | | | | |(температур|
| | | | | | | |а |
| | | | | | | |размягчения|
| | | | | | | |50-55°С) |
|1000-1|8,0-6,0 |5,1-6,0 |13-8 |7-9 |8-10 |70-75 |Твёрдая |
|400 | | | | | | |смола |
| | | | | | | |(температур|
| | | | | | | |а |
| | | | | | | |размягчения|
| | | | | | | |55-70°С) |
|1400-1|6,0-4,0 |6,0-6,5 |6-4 |6-8 |8-10 |80-85 |Твёрдая |
|800 | | | | | | |смола |
| | | | | | | |(температур|
| | | | | | | |а |
| | | | | | | |размягчения|
| | | | | | | |70-85°С) |
|1800-3|4,0-2,0 |6,5-6,8 |4-2 |3-5 |5-8 |83-90 |Твёрдая |
|500 | | | | | | |смола |
| | | | | | | |(температур|
| | | | | | | |а |
| | | | | | | |размягчения|
| | | | | | | |85-100°С) |

Низкой вязкостью при 10-30°С обладают эпоксидиановые смолы молекулярной массой < 400, смолы резорцин и диамин, диглицидиловые эфиры дикарбоновых кислот, например, тетрагидрофталевой. Для получения эпоксидиановых композиций пониженной вязкости используют также жидкие отвердители (например, аминоэфиры, метилендиковый ангидрид, жидкий изомер метилтерефталевого ангидрида) в сочетании с химически активными разбавителями, содержащими эпоксидные группы (например, с глицидиловыми эфирами гликолей алкилфенолов, разветвлённых карбоновых кислот, с эпоксидированными маслами). Применение эпоксидных и ненасыщенных мономеров
(бутилаллил-, финил- и фурилглицидиловых эфиров, глицидилметакрилата, стирола) затруднено вследствии их токсичности и летучести.

Для увеличения вязкости в композиции вводят высокомолекулярные соединения (например, поливинилбутираль) или мелкодисперсные наполнители, например аэросил (SiO2), в количестве 3—5% к обычно применяемым наполнителям для придания композиции тиксотропных свойств[2].

Выпускаемые в промышленности композиции на основе эпоксидных смол характеризуются (данные приведены для композиции без наполнителя) жизнеспособностью от 1—2 мин до 2 лет; их можно перерабатывать при температурах от —20 до 180°С, продолжительность гелеобразования в условиях переработки от 30 сек до 100 ч, объемная усадка 2—8%. При отверждении эпоксидиановых смол не выделяются летучие вещества, что определяет сравнительную простоту технологии их переработки. В эпоксидиановые смолы можно вводить различные наполнители: минеральные, органические, металлические порошки, волокна, ткани и прочее.

Промышленность выпускает эпоксидиановые смолы следующих марок: жидкие смолы ЭД-5 и ЭД-6, высоковязкую смолу ЭД-П и твердую смолу ЭД-Л (ГОСТ
10587—63). На их основе изготовляют компаунды различных марок. Компаундом называют смесь, состоящую из эпоксидной смолы, наполнителя и пластификатора. В компаунд вводят отвердитель.

Смола ЭД-5 представляет собой вязкую жидкость светло-коричневого цвета с плотностью 1,2—1,3 г/см3; содержание эпоксидных групп в ней не менее 18%, летучих не более 2,0%; вязкость смолы при 40 °С, определяемая по методу падения шарика в вискозиметре типа Гепплера, не выше 4500 спз; реакция смолы по фенолфталеину должна быть нейтральной. Время отверждения при температуре 120°С с отвердителем- гексаметилендиамином (10% от веса смолы) должно быть не более 10 мин.

Смола ЭД-6 представляет собой труднорастекающуюся жидкость светло- коричневого цвета; содержание эпоксидных групп 16%, летучих до 1%; молекулярный вес 460—540.

Смолы ЭД-5 и ЭД-6 способны длительное время сохраняться без изменения показателя вязкости.

Смола ЭД-Л - твердая высокомолекулярная масса желто-коричневого цвета с содержанием эпоксидных групп 11-8%. Температура размягчения по методу «кольцо и шар» в пределах 40-60 сек. Условная вязкость смолы с отвердителем, замеренная при температуре 100° С через 2 ч после смешения, должна быть не более 100 сек, по вискозиметру Гепплера.

Смола ЭД-П - высоковязкая жидкость желто-коричневого цвета с содержанием эпоксидных групп 14-11%. Условная вязкость смолы с отвердителем, замеренная при температуре 100°С через 2 ч после смешения, должна быть не более 35 сек по вискозиметру Гепплера[3].
2. Отверждение эпоксидных смол, их структура и свойства в отверждённом состоянии

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: лечение пяточной шпори, антикризисное управление, готовые рефераты.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата