Эпоксидные полимеры и композиции - Чернин И.3.
Скачать (прямая ссылка):
Бис (о-2, З-эпоксициклоиентилфенил)- 143 196 72,8 1,9
глицерин ЕХіда-1512
Бис (я-2, 3-эпоксициклопентилфснил)- 128 161 106,5 3,7
глицерин ЕХІШ-^!
Полифункциональные смолы на основе фенолов и других циклических соединений
Полиглицидиловые эфиры различных фенолов с функциональностью больше двух, а также других циклических соединений, в частности г4-гетероциклов, находят все большее применение в различных областях техники. Широкое распространение получили эпоксидно-новолачные олигомеры. Молекуле эпоксиди-рованного фенолоформальдегидного новолака приписывается следующее строение:
где п — 1 — 3.
Кроме того, выпускают эпоксидированные алкилфенолоформ-альдегидные, резорциноформальдегидные и некоторые другие олигомеры.
Благодаря наличию большого числа ароматических ядер в цепи, а также высокой функциональности эпоксидно-новолачных
24
олигомеров увеличивается стабильность механических показателей сетчатых полимеров на их основе при повышенных температурах. Эти олигомеры широко используются в качестве связующих термостойких клеев и армированных пластиков.
Созданы также эпоксидно-новолачные блок-сополимеры, сочетающие положительные свойства тех и других гомополиме-ров. На их основе разработан ряд композиций, используемых для получения клеев, обеспечивающих высокую прочность клеевого соединения как при низких, так и при повышенных температурах, в частности однокомпонентные быстроотверждающиеся порошковые клеи и др. [29, 30].
Примером полифункциональных эпоксидных смол могут служить также и продукты конденсации 1,1,3-трисфенолпролона с эпихлоргидрином, имеющих следующее строение:
о—сн2—сн—сн2
О—СН2—СН—СНг
\ / О
или
О—СН2—СН—СНг
О— СН2— СН— СНг
\ / О
Бромирование трисфенолов придает смолам способность к самозатуханию и не снижает химической стойкости и теплостойкости полимеров [31].
Материалы с повышенными эксплуатационными характеристиками получают на основе полиэпоксидных глицидиламинов
25
и глицидиламидов. Так, выпускают смолы ЭА, УП-633 и УП-610 на основе анилина, а-нафтиламина и л-аминофенола [32].
Из глицидиламидов наибольшее распространение получили соединения, молекулы которых содержат триазиновый цикл, глицидилцианураты и глицидилизоцианураты: Н2С-СН—СН2—О
V i
О с
Н2С-СН—СН2—О—С\ ^С—О—СН2—СН—СН2
\ / N \ /
о о
Н2С-СН—СН2
\ / i
О N
о=с \с=о
Н2С-СН—СН2—г1\ /Ы— СН2—СН— сн2
\/ с \ /
О |! О
о
Эти олигомеры, например смола ЭЦ, могут отверждаться третичными аминами, дикарбоновыми кислотами и их ангидридами. Получаемые на их основе полимерные материалы по теплостойкости примерно в 1,5 раза превосходят материалы на основе диановых смол, имеют близкие прочностные показатели и лишь несколько уступают им по водостойкости [33].
В последние годы все большее внимание уделяется глициди-ловым эфирам гидантоина и его производных:
Л
0=С—с
I IV
Н2С-СН—СН2—М\ —сн2—СН—сн2
ч - с
или
О || о
о
о=с с' I IV
Н2С-СНСН2—[О—СН2СН2]т—1Ч\ /М—[СН2СН2—0]п—СН2СН— сн2
\ / с \ /
о II о
о
где R и R'— Н, алифатический или алициклический радикал; т и п = 1—3.
Гидантоины менее дефицитны и более дешевы, чем диаи. Кроме того, смолы на их основе растворимы в воде, что также обусловливает их перспективность в качестве эпоксидных связующих.
Материалы на основе глицидилгидантоинов характеризуются хорошими механическими и диэлектрическими свойствами, по-
Таблица 1.11. Свойства полимеров на основе ДГЭ бисдиметилгидантоиноз
Число СН2-групп в радикале 1? ДГЭ
11оказатели 2 6 12
тм, "С Оюг, МПа Еизг. мм Т)уя, кДж/м2 121 96 3,2 8,1 92 130 9,7 17,2 62 94 14,4 15,0
вышенной теплостойкостью и стойкостью к действию различных химических реагентов [34, 35].
В табл. 1.11 приведены данные [36] о свойствах ненаполнен-ной литой изоляции на основе ДГЭ бисдиметилгидантоинов общей формулы
Н2С-СН—СН2—N-С=0 0=С-N—СН2—СН—СН2
\ / СН3ч | I || /СН3 \ /
О /М-И_МХ /С( о
сн,/ с с \с„,
о о
(где И — (СН2)п при п — 2, 6, 12). Отверждение проводили гек-сагидрофталевым ангидридом.
Из таблицы видно, что увеличение длины углеводородной цепочки между гетероциклами влечет за собой увеличение деформируемости и снижение теплостойкости полимера. Устойчивость к динамическим и статическим нагрузкам достигает максимума при п = 6.
Весьма перспективной явилась разработка эпоксидно-имид-ных связующих, так как полиимиды относятся к числу наиболее термостабильных полимерных материалов, выпускаемых в промышленных масштабах [25, с. 211]. Так, синтезирован ДГЭ бис-арилимида
О О
О о
На основе этого соединения в сочетании с ДГЭ резорцина (РЭС-3) получают изделия с высокими эксплуатационными показателями [37].
Одним из путей получения растворимых эпоксидно-имидных олигомеров является конденсация бисимидов ароматических кислот с диановыми ДГЭ. Получаемым продуктам приписывают
27
26
следующую формулу.
о о
Э-СН^ОСН2СНСН2-^~~| Г - СН2СНСН2СЖОСН2-Э
I
ОН
где
Подобные соединения синтезируют, в частности, на основе смолы ЭД-20 и бисимида пиромеллитовой кислоты. Полимеры, получаемые при отверждении данных продуктов ароматическими диангидридами, обладают высокими физико-механическими показателями, мало изменяющимися в течение длительной выдержки при 200°С [38, 39].
