Эпоксидные полимеры (смолы)

Технологический процесс производства эпоксидных полимеров (смол) состоит из следующих стадий поликонденсация, промывка, фильтрование и сушка (рис. 7.1) [2]. [c.302]

ЭПОКСИДНЫЕ ПОЛИМЕРЫ (СМОЛЫ) [c.207]

В зависимости от соотношения исходных компонентов получаются эпоксидные полимеры (смолы) с различной (от 400 до 3000) молекулярной массой, жидкие или твердые. Цвет полимеров — от светло- [c.275]

Наиболее полно указанным требованиям отвечают адгезированные покрытия на основе эпоксидных смол, которые могут наноситься на рабочие ступени турбобура на ремонтных базах и заводах-изготовителях. Физикомеханические свойства и износостойкость их существенно зависят от природы и концентрации входящих в эпоксидный полимер компонентов. [c.110]

Эпоксидные полимеры в большинстве случаев представляют собой жидкости небольшой молекулярной массы различной вязкости, растворяющиеся в спирте или ацетоне. Введение в полимер полиаминов как отвердителей вызывает его переход в нерастворимое и неплавкое состояние. Широкое применение в различных отраслях промышленности получили полиэпоксидные смолы благодаря ценным свойствам они прочны, обладают высокой адгезией к металлам, стеклу, керамике, малой усадкой при отверждении, стойкостью к действию многих химических реагентов, хорошо сочетаются с другими полимерами. [c.205]

Полученные спектрально-структурные корреляции можно рекомендовать для внедрения в НИИ и ЦЗЛ при синтезе эпоксисоединений, аналитическом контроле технологических процессов, исследовании реакций эпоксидов, в том числе процессов отверждения и получения эпоксидных полимеров, при идентификации неизвестных технических эпоксидных смол, анализе сложных эпоксидных систем, при аналитическом контроле качества и стабильности различных эпоксидов, влиянии на их молекулярную структуру различных физико-химических факторов—агрессивных сред, окислительной атмосферы, механических воздействий, температуры, ультрафиолетового и ионизирующего излучений, электромагнитных полей. [c.69]

Эпоксидные полимеры обладают таким комплексом свойств (адгезионных, механических, электрических и др.), который ВО многих случаях делает их незаменимыми в качестве основы клеев, лакокрасочных покрытий, компаундов и армированных пластиков. Благодаря этому эпоксидные смолы заняли важное место в ряду промышленных полимерных материалов. Это относится не столько к объему их производства, сколько к их роли, так как в ряде случаев эпоксидные смолы используют для создания наиболее ответственных изделий. Промышленный выпуск, применение и разработка новых эпоксидных полимеров и композиций на их основе развиваются быстрыми темпами. Кроме ТОГО, эти полимеры обычно служат моделями для изучения наиболее характерных свойств сетчатых полимеров. [c.6]

Эпоксидным полимерам посвящен ряд монографий, в которых в основном освещаются вопросы химии и технологии эпоксидных СМОЛ и материалов на их основе, а также их применение. В ТО же время в последние годы опубликовано большое число статей по физико-химическим свойствам эпоксидных полимеров и эксплуатационным характеристикам материалов, используемых в различных областях техники. [c.6]

Методика определения ТТД эпоксидных полимеров приведена в [1, с. 53]. Авторы [19] для диановых смол, отвержден- [c.14]

Как известно, эпоксидный полимер, образованный с помощью аминного сшивающего агента, характеризуется большим содержанием ОН-групп в единице объема, чем исходный олигомер, тогда как при отверждении ангидридами содержание ОН-групи даже несколько снижается [2, с. 30]. При гомополимеризации олигомеров новые гидроксильные группы не появляются. Таким образом, характерным отличием представленных выше модельных фрагментов пространственной сетки будет в первом случае наличие групп ОН и третичного атома азота, во втором — сложных, а в третьем — простых эфирных связей. Проследим как сказываются эти различия на свойствах полимеров на основе смолы типа ЭД-22 (табл. 2.5). [c.48]

Более детальное описание структуры пространственной сетки эпоксидных смол связано с использованием для представления взаимного расположения цепей сложных пространственных схем, которые не могут быть сведены к каким-либо простым параметрам. Одним из возможных подходов является представление структуры эпоксидного полимера в виде графа, часть ветвей которого обрывается, а часть достигает поверхности. При таком подходе возникают трудности, связанные со сложностью учета образования циклов и с наложением запрещений на перекрещивание ветвей. Кроме того, этот способ весьма громоздок, так как единственная возможность описания такого сложного графа — это полное описание всех его ветвей и их последовательности. [c.57]

Для эпоксидных полимеров, как и для других сильно сшитых полимеров, характерно образование глобулярной надмолекулярной структуры с диаметром глобул порядка нескольких сотен ангстрем [1—6, 21, 25, 80, 81]. Структуры других типов в эпоксидных смолах не обнаружены [25]. Следует отметить, что физико-механические характеристики полностью отвержденных эпоксидных полимеров сравнительно мало зависят от глобулярной структуры и от последующей термической обработки, если она не приводит к термодеструкции полимера [1, 25]. Таким образом, свойства эпоксидных полимеров определяются главным образом химическим и топологическим строением, а не надмолекулярной структурой, хотя в случае линейных полимеров последняя часто оказывает большое влияние на физико-механические характеристики. [c.58]

На рис. 3.9 приведена зависимость объема эпоксидного полимера, отвержденного новолачной смолой, от продолжительности отверждения. Кривые для стеклообразного и высокоэластического состояний параллельны, хотя температура стеклования и Мс сильно изменяются. Отклонения кривой от параллельности наблюдаются для данной и для большинства други.к изученных систем только при малых степенях превращения, когда нельзя исключить процессы доотверждения, заметно влияющие на объем полимера. Однако значение ТКР в области стеклообразного состояния сильно зависит от функциональности узлов сетки и резко уменьшается с ее увеличением. Типичные значения ТКР для полимеров с различными отвердителями приведены в табл. 3 2 [48] ТКР в области высокоэластического состояния меньше зависит от типа отвердителя. [c.68]

В результате реакций между смолой и полимером возникают в основном прочные химические связи типа С—О, которые в Значительной степени обусловливают высокую адгезию эпоксидных полимеров. Однако такие связи легко гидролизуются, что ц Является причиной малой водостойкости наполненных эпоксидных материалов. При химической модификации поверхности [c.87]

Наиболее широкое применение находят эпоксидные компаунды, так как эпоксидные полимеры обладают малой усадкой, высокой адгезией, отверждаются без выделения летучих продуктов, отличаются высокими механическими и диэлектрическими характеристиками и по всему комплексу свойств превосходят материалы других типов [3], Одним из основных преимуществ эпоксидных полимеров является их способность хорошо работать в условиях стесненной деформации без нарушения сплошности. Именно эта способность, зависящая от всего комплекса механических свойств полимера, обусловливает широкое исполо-зование эпоксидных смол в компаундах. [c.155]

Волокнистые высокопрочные композиционные материалы представляют собой высоконаполненные ориентированные системы, в которых объемное содержание полимера сравнительно невелико. Специфика работы полимера в таких условиях уже частично рассмотрена в гл. 4, и широкое применение эпоксидных смол для получения подобных материалов связано именно с тем, что эпоксидные полимеры лучше других выдерживают эти условия. [c.209]

Технический полиэтиленимин — это водный раствор, содержащий от 20 до 50% полимера, густая жидкость с температурой замерзания минус 4—5°С и вязкостью в пределах 15—25 Па-с. Технический -ПЭИ и приготовленные из него рабочие растворы вызывают коррозию стали, действуют на резину и эпоксидн е смолы. Для хранения и перевозки технического ПЭИ используют емкости из полиэтилена и нержавеющей стали. Трубопроводы для подачи рабочих растворов ПЭИ рекомендуется изготовлять из полиэтилена или полипропилена. [c.37]

В тех случаях, когда эффект сополимеризации оказывается весьма существенным, эмпирические зависимости Tg от концентрации узлов сетки, которые наблюдали для эпоксидных полимеров, полученных отверждением эпоксидных олигомеров ангидридами дикарбоновых кислот [49], и для полиэфирных смол, полученных отверждением ненасыщенных полиэфиров на основе малеиновой кислоты с помощью винильных мономеров (стирол и винилацетат) [23, 50], являются несколько более сложными. [c.206]

Кроме указанных процессов, по-видимому, происходит конденсация метилольных групп между собой и с полимерными группами эпоксидно-диановой смолы. Процессы взаимодействия исходных полимеров с поверхностью коллоидных частиц свинца в момент их образования изучены в работе [7]. [c.99]

Эпоксидно-диановая смола взаимодействует с металлом за счет функциональных гидроксильных и эпоксидных групп, а полиэфир — за счет гидроксильных групп и эфирных связей. Эти процессы имеют место и при образовании металлополимеров на основе смесей полимеров. Так, в спектрах металлополимеров появляется новая полоса в области 393— 400 см которая может быть отнесена к валентным колебаниям связи Ме—С [8] [c.99]

Эпоксидные полимеры (смолы) при определенных условиях и присутствии отвердителей (или без мих) способны переходить в неплавкое и нераство-р Имое состояние. При отверждении имеют небольшую усадку. После отверждения они приобретают высокую адгезию ко многим материалам, хорошие дн электр ичсскне свойства, стойкость к действию [c.61]

Впервые дифенилолпропан был синтезирован русским ученым А. П. Дианиным конденсацией фенола с ацетоном в присутствии кислотного катализатора . В промышленности дифенилолпропан начала выпускать в 1923 г. германская фирма Kurt Albert он использовался для получения синтетических лаковых смол альберто-лей и дюрофеноБ . Однако значительный рост его производства относится только к 50-м годам, когда большое распространение в различных областях промышленности получили эпоксидные полимеры, сырьем для синтеза которых явились дифенилолпропан и эпихлоргидрин. С тех пор дифенилолпропан находит все более широкое применение в химической промышленности в качестве сырья, для производства ряда ценнейших химических продуктов 1 В ближайшие годы производство его должно значительно возрасти это видно из следующих данных (в тыс. т в год) [c.5]

Эпоксидные полимеры обладают высокой адгезией, химической стойкостью, твердостью, эластичностью, высокими электроизоляционными показателями, вeтo тoйкo тью . На их основе готовят лаки и краски, клеи для различных материалов, заливочные и прессовочные материалы, смолы, слоистые пластики и др. Эпоксидные полимеры можно модифицировать, сочетая их с другими продуктами (феноло-формальдегидными полимерами, амидо- и аминосоединениями, с алкидными полимерами и др.), что обеспечивает широкие возможности варьирования свойств изготовляемых из них материалов. Одной из главных областей применения эпоксидных полимеров является изготовление покрытий для аппаратов, работающих в условиях большой влажности и действия концентрированных растворов щелочи и других химикатов, приготовление защитных лакокрасочных покрытий и др. Они применяются в электротехнике и электронике, в строительном и дорожном дел Пер-спективным направлением использования является изготовление коррозионностойких труб и резервуаров. [c.50]

Гидроксильные и алкоксигруппы на концах макромолекул полисилоксанов обладают высокой реакционной способностью, намного превосходящей активность спиртовой гидроксильной и эфирной группы. Это свойство полисилоксанов открывает широкие возможности для синтеза разнообразных полимерных кремнийорганических соединений. Свойства полисилоксанов можно модифицировать путем химического взаимодействия низкомолекулярных фракций полисилоксана с различными органическими соединениями, в том числе и с органическими полимерами. Так, полиорганосилоксаны, содержащие на концах макромолекул алкоксигруппы, вступают в реакцию переэтерификации с алкидными смолами, имеющими гидроксильные концевые группы, а также с эпоксидными полимерами. При взаимодействии алкилацетоксисиланов со спиртами в молекулы мономера можно вводить различные радикалы, содержащие функциональные группы. Пользуясь этой реакцией, можно ввести в состав полисилоксана эпоксигруппы [c.496]

В кач-ве связующих используют феноло-формальд., эпоксидные, фурановые смолы, кремнийорг. полимеры, фторопласты, полиамиды, полиимиды и др. Г. могут содержать также отвердители и ускорители отверждения, пластификаторы, антиоксиданты, Мо82, BN и др. добавки. [c.610]

Полуфабрикаты П.м. (или компоненты), предназначенные для формования, м.б. в виде жидкостей (компаунды на основе мономеров и олигомеров, р-ры и дисперсии полимеров и олигомеров), паст (резиновые смеси, премиксы на основе полюфирных и эпоксидных связующих), порошков (наполненные и ненаполненные полимеры, твердые смолы и олигомеры), гранул (ненаполненные полимеры, смолы, олигомеры или полимеры, наполненные дисперсными частицами или армированные короткими волокнами), пленок, листов, плит, блоков (пластмассы и резиновые смеси), рыхловолокнистых композиций (спутанноволокнистые материалы, пропитанные связующим), препрегов на основе непрерывных волокнистых наполнителей (нити, жгуты, ленты, ткани, бумага, маты, пропитанные связующим, шпон). По технол. возможностям ненаполненные, наполненные дисперсными частицами или армированные волокнами П.м. идентичны и перерабатываются в изделия одинаковыми методами. [c.6]

Эти выражения были получены для редких тетраэдрических сеток с одинаковыми значениями между узлами, и их применение для сильно сшитых эпоксидных полимеров, строго говоря, теоретически необосновано. Однако в большом числе работ показано, что использование таких простых выражений дает вполне удовлетворительные результаты, совпадающие для полностью отвержденных полимеров с расчетными значениями Мс или Пс. Это дает возможность пользоваться полученными значениями Мс для характеристики пространственной структуры эпоксидных смол и для построения корреляционных зависимостей различных свойств от структуры. В табл. 3.1 приведены расчетные и экспериментальные значения Мс для некоторых эпоксидных композиций подобные же данные получены и во многих других работах (например [1, 86—89]). Как правило, экспериментальные значения Мс равны или несколько больше расчетных, что совпадает с предполагаемым в [1, с. 190] значением фронт-фактора 7, равным 1,3—1,5. В работе [1] также указывается на хорошее соответствие расчетных и экспериментальных значений Мс для сильно сшитых эпоксидных полимеров. На практике для расчета Мс или Пс обычно принимается, что фронт-фактор 7=1 данные, приведенные в табл. 3.1, также получены с этим значением у. Как показано в [1, 58], значение фронг-фактора зависит от функциональности узлов / [c.56]

Рис. 3.3. Структура эпоксидных полимеров на основе смолы ЭД-20, отвержденной ГМДА (а) и ФА (б) (ХЗОООО).

Р-Переходы также представляют собой, как правило, сложные процессы и их отнесение еще более затруднено. Для эпоксидных смол они исследованы более подробно [1, 66], однако полученные данные не позволяют сделать общих заключений. В ряде работ [61, 66—68] не обнарун<ено зависимости температуры максимума 3-перехода от концентрации узлов сетки. В то же время, по данным работ [25, 69], увеличение плотности сшивания эпоксидного полимера за счет уменьшения молекулярной массы олигомера или функциональности амина приводит к значительному увеличению Гр, причем авторы этих работ считают возможным по изменению 7 р контролировать степень отверждения полимеров, так как этот максимум лежит в области стеклообразного состояния, и при его определении не вызывает доотверждения полимера, которое происходит при нагревании недоотвержденного полимера выше температуры стеклования. Если правильно указанное выше отнесение р-перехода к движению оксиэфирного фрагмента —О—СН2—СН (ОН) —СНг— основной цепи молекулы [67], то повышение Гр может быть связано с общим уменьщением подвижности цепи при увеличении плотности сшивания. Релаксационные 7- и р-переходы слишком сложны и мало исследованы, чтобы можно было делать какие-либо общие заключения, однако они дают информацию о молекулярном движении в стеклообразном состоянии и в значительной степени определяют характеристики эпоксидных полимеров в этой области. [c.65]

В литературе имеется мало систематических данных об объемной усадке эпоксидных полимеров [34]. Большая часть этих данных получена по стандартным методикам, заключающимся в измерении линейных размеров образца после отверждения и сравнении его с размерами формы. Согласно этим данным, объемная усадка композиций на основе низкомолекулярных эпоксидных олигомеров составляет 67о- Однако из этих данных нельзя получить сведений об изотермической усадке. Для более детального исследования усадки эпоксидных композиций разработан специальный объемный дилатометр, работающий под небольшим давлением инертного газа для предотвращения образования пор при повышенных температурах [48, 56, 57]. Измеренная на этом приборе усадка эпоксидных композиций, отвержденных ароматическими диаминами, рассчитанная на моль эпоксидных групп, одинакова, независимо от природы диамина и составляет 16 мVмoль. Эти данные совпадают со значениями, рассчитанными исходя из результатов, приводимых в [34] для систем, отверждаемых ароматическими аминами и ангидридами. При использовании в качестве отвердителя новолачной фе-нолоформальдегидной смолы усадка составляет л 8,6 см /моль, т. е. значительно меньше, чем в случае ароматических аминов. [c.67]

Такнм образом, при сшивании эпоксидных смол, начиная с некоторого значения Мс, зависящего от гибкости цепи и интенсивности межмолекулярного взаимодействия, происходит ограничение молекулярной подвижностп и числа конформаций цепей между узлами сетки. Это подтверждается данными работы [55], в которой обнаружено исчезновение одного из вращательных изомеров в цепи эпоксидного полимера при сшивании. Эти изменения структуры цепи и межмолекулярного взаимодействия и приводят к наблюдаемым изменениям плотности упаковки, ТКР, релаксационных характеристик и других свойств трехмерных полимеров при увеличении плотности сшивания. Структура свободного объема неоднородна и сложным образом меняется п ходе отверждения. [c.73]

Рис. 3.13. Влияние температуры на нагревание (I) н температуры отверждения (2) на виутрен-ние напряжения в эпоксидном полимере на основе смолы ЭД 20.

Не меньшее влияние, чем температура, на внутренние напряжения в эпоксидных полимерах оказывает поглощение воды [102], всегда присутствующей в атмосфере. В эпоксидных смолах, представляющих собой жесткие полярные полимеры со сравнительно большим водопоглощением [до 5—6% (масс.)], прн поглощении воды возникают большие внутренние напряжения, в некоторых случаях превосходящие термические напрял е-ния. В этом случае внутренние напряжения, налагающиеся нз термические, возникают за счет деформации набухания полимера е,(. и пропорцпональны гВср, причем в этом случае 2 и зависят от относительной влажности ср. Как и в предыдущем случае определение Ег и Вф — сложная задача, и проще определять произведение 26,р = /(ф), которое также представляет собой величину, характерную для полимера. Значение произведения Е2В,( представляет большой интерес, так как оно позволяет судить об относительном значении внутренних напряжений в разных полимерах и рассчитывать из значения авн, если известно значение А(х, у, г)- [c.77]

Влияние влажности на внутренние напряження в эпоксидных полимерах можно показать на примере эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной полиэтнленполиамниом [102] зналогнч-ные данные получены и на других системах). Термические внутренние напряжения в образцах, отвержденных при Тс, сначала резко снижаются, а после пребывания образцов в воде в течение 1,5 ч знак авн изменяется на обратный. Равновесные значения авн для пленок толщиной 0,1 мм достигаются после выдержки образцов в воде в течение 6 ч. (Равновесными напряжениями будем называть напряження, которые соответствуют равновесному набуханию полимера при данной влажности и температуре измерения.) Последующее длительное пребывание в воде не приводит к уменьшению внутренних напряжений, еслч только образец не разрушается [c.78]

Чтобы сравнить сорбционные свойства полимера с развивающимися в нем внутренними напряжениями, необходимо знать концентрационный коэффициент линейного расширения р. Для определения р измеряют длину тонкой пластинки отвержденного полимера в специальной кювете в процессе набухания в воде или ее парах. Общее линейное расширение смолы ЭД-20, отвержденной ПЭПА, составляет 1,73% и равно термическому расширению при нагревании от 20 до 120—150 С. Из этих данных следует, что сорбция паров воды или набухание может снять напряжения, возникшие в процессе отверждения полимера при повышенных температурах и последующем его охлаждении. Эти значения можно считать типичными для эпоксидных полимеров. [c.80]

Рассмотрим вначале полимерную матрицу в ненагруженном однонаправленном композите. Такой композит обычно представляют квадратичной или гексагональной моделью. Минимальное объемное содержание полимера в плотноупакованной квадратичной структуре — около 21%, в гексагональной—13%. Армирующие волокна можно считать совершенно жесткими, так как модуль упругости применяемых неорганических волокон значительно больше модуля упругости полимера. Как уже указывалось выше (см. гл. 3 и 4), при отверждении эпоксидного полимера в ходе изготовления пластика, которое происходит обычно при повышенной температуре, объем полимера уменьшается вследствие его усадки, а вязкость быстро нарастает. До гелеобразования, пока полимер способен к течению, его объем может уменьшаться за счет уменьщения объема всей системы или образования пор. После гелеобразования течение полимера невозможно, и происходит деформация всей системы. Однако при этом деформация полимера ограничена волокнами, что приводит к появлению в полимере внутренних напряжений. Так как армированные пластики, как правило, содержат большое количество наполнителя, то можно считать, что он образует жесткий скелет, препятствующий деформации полимера, т. е. связующее подвергается всестороннему растяжению. Объемная деформация при этом может составлять несколько процентов (см. гл. 4). Таким образом, уже в ненагруженном состоянии эпоксидная матрица должна выдерживать значительные механические деформации без разрушения и нарушения адгезии на границе с волокном. Как показали микроскопические исследования [27—33], эпоксидные смолы значительно лучше других связующих выдерживают подобные условия. [c.209]

Рассмотрим подробнее, от каких факторов зависит развитие процесса цоликонденсации полифункциональных мономеров (олигомеров) в соответствии с законами химической кинетики или топохимическим путем. В основу рассмотрения положим информацию о наиболее широко и детально исследованных в настоящее время системах на основе нолиэфируретанов и эпоксидных полимеров, полученную главным образом в Институте химической физики АН СССР. Первые из указанных выше полимеров характеризуются достаточно длинными и гибкими межузловыми цепями и, как правило, при комнатной температуре находятся в высокоэластическом состоянии, тогда как полимеры на основе эпоксидных смол обычно представляют собой густосшитые стеклообразные материалы. [c.62]

ТОТ факт, что в процессе образования металлополимеров происходит перераспределение интенсивности полос в области 700—830 смГ что, как можно полагать, обусловлено изменением характера функциональных групп и заместителей фенильных колец полиэфира. На рис. 2 приведены термограммы эпоксидно-диановой смолы, полимера, их смесей и металлополимеров свинца на их основе. Термограмма эпоксидной смолы характеризуется экзотермическим эффектом с максимумом при 384°, который обусловлен в основном изомеризацией эпоксидных групп в карбонильные и тепловой полимеризацией эпоксидных групп. Термограмма ФКП имеет экзотермический эффект с максимумом при 61 , что характеризует процесс поликонденсации полимера. Температура размягчения системы около 150°. Процесс термоокислительной деструкции характеризуется экзо- термическим эффектом с мак-симумом при 384°. Термограмма смеси полимеров с соотношением ЭД ФКП 1 3 по видублиз------о—--0 ,—о—0-- ка к термограмме полиэфира, и [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология