Эпоксидные смолы
Свойства эпоксидных смол
Диановые эпоксидные смолы — вязкие жидкости или твердые хрупкие вещества от светло-желтого до коричневого цвета; растворяются в толуоле, ксилоле, ацетоне, метилэтилкетоне, метилизобутилкетоне и их смесях со спиртами (бутиловым, этил- и бутил-целлозольвами, диацетоновым).
Низкой вязкостью при 10—30 °С обладают диановые эпоксидные смолы молекулярной массой <400, смолы X и VI, диглицидиловые эфиры дикарбоновых кислот, например тетрагидрофталевой. Для получения эпоксидных композиций пониженной вязкости используют также жидкие отвердители (аминоэфиры, метилэндиковый ангидрид, жидкий изомер метилтетрагидрофталевого ангидрида) в сочетании с химически активными разбавителями, содержащими эпоксидные группы (глицидиловыми эфирами гликолей, алкилфенолов, разветвленных карбоновых кислот, с эпоксидированными маслами и терпенами). Применение эпоксидных и ненасыщенных мономеров (бутил-, аллил-, фенил- и фурилглицидиловых эфиров, глицидилметакрилата, стирола) затруднено вследствие их токсичности и летучести.
Для увеличения вязкости в композиции вводят высокомолекулярные соединения (поливинилбутираль) или мелкодисперсные наполнители, например аэросил (Si02), в количестве 3—5% к обычно применяемым наполнителям для придания композиции тиксотропных свойств.
Выпускаемые композиции на основе эпоксидных смол характеризуются (данные приведены для композиции без наполнителя) жизнеспособностью от 1—2 мин до 2 лет; их можно перерабатывать при температуpax от —20 до 180°С, продолжительность гелеобразования в условиях переработки от 30 сек до 100 ч, объемная усадка 2—8%. При отверждении эпоксидных смол не выделяются летучие вещества, что определяет сравнительную простоту технологии их переработки. В эпоксидные смолы можно вводить различные наполнители: минеральные, органические, металлические порошки, волокна, ткани и прочее.
Отверждение. Благодаря высокой реакционной способности эпоксидных и гидроксильных групп в качестве отвердителей эпоксидных смол можно использовать мономерные, V олигомерные и полимерные соединения различных классов и, таким образом, в широком диапазоне варьировать режимы отверждения (температуpа, время) и свойства получаемых трехмерных полимеров.
По механизму поликонденсации эпоксидные смолы отверждаются первичными и вторичными ди- и полиаминами, многоосновными кислотами и их ангидридами, феноло-формаль-дегидными смолами резольного и новолачного типов, многоатомными спиртами и фенолами в количестве 5—120% от массы эпоксидной смолы; по механизму полимеризации — третичными аминами, аминофенолами и их солями, кислотами Льюиса и их комплексами с основаниями в количестве обычно 5—15% от массы смолы.
Реакции поликонденсации и ионной полимеризации протекают одновременно при отверждении эпоксидной смолы дициан-диамидом. Эпоксидные смолы способны отверждаться без подвода тепла (в том числе при температуpax ниже 0°С), в присутствии влаги и даже в воде.
Отверждение по механизму поликонденсации. Для холодного (без подвода тепла) отверждения эпоксидные смолы (молекулярной массой до 1000) в качестве отвердителей применяют алифатические полиамины (в том числе продукты их модификации), чаще всего полиэтиленполиамины H2N(CH2CH2NH) п H, где п—1— 4,
или гексаметилендиаминами в количестве 5—15% от массы эпоксидной смолы. Жизнеспособность композиций с такими отвердителями при 15—25°С составляет 1—3 ч (навеска 10 — 20г), длительность отверждения — около 24 ч (хотя степень отверждения продолжает увеличиваться еще в течение 10—30 суток). Степень отверждения при комнатной температуре не превышает 65—70%. Для повышения ее и, следовательно, улучшения и стабилизации свойств продуктов отверждения проводят термообработку при 60—120°С в течение 12—2 часов.
Смола в Алматы
Источник: dafna.com.ua