Епоксидне зв’язуюче

Епоксидне зв'язуюче, що містить епоксидну діанову смолу, пластифікатор і отверджувач, яке відрізняє ться тим, що містить суміш епоксидних діанових смол марки ЕД-20 та марки ЕД-16, а як пластифікатор містить модифіковані постійним магнітним полем поліефір і аліфатичну смолу з наступним співвідношенням компонентів, мас. ч.: епоксидна діанова смола марки ЕД-20 100 епоксидна діанова смола марки ЕД-16 20-30 отверджувач 16-19 поліефір 15-20 аліфатична смола 30-40. (19) (21) u200806216 (22) 12.05.2008 (24) 10.09.2008 (46) 10.09.2008, Бюл.№ 17, 2008 р. (72) ДОБРОТВОР ІГОР ГРИГОРОВИЧ, UA, БУКЕТОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, U A, СТУХЛЯК ПЕТРО ДАНИЛОВИЧ, U A, МАСЛИЯК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, БЕРЕЗЬКИЙ ОЛЕГ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ВОЗНЯК СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ, UA (73) ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, U A 3 35396 аліфатична смола 30-40 Як основний компонент для полімерної матриці захисного покриття вибрано низькомолекулярну епоксидну діанову смолу ЕД-20, яка у скловидному стані характеризується поліпшеними фізикомеханічними та теплофізичними властивостями. Для поліпшення когезійної і адгезійної міцності зв'язуючого до епоксидної діанової смоли марки ЕД-20 додатково вводили 20-30мас.ч. епоксидної діанової смоли марки ЕД-16. Формування компаунда з епоксидних олігомерів при оптимальній концентрації інгредієнтів забезпечує суттєве підвищення ступеня зшивання, а, відповідно, і адгезійної та когезійної міцності матеріалу. Для зшивання епоксидного зв'язуючого використовували отверджувач холодного тверднення поліетиленполіамін (ПЕПА). Вміст отверджувача у матриці визначали на основі оптимального поєднання високих фізико-механічних властивостей з технологічністю виготовлення композиції. Введення отверджувача понад 18мас.ч. на 100мас.ч. ЕД20 зумовлює передчасне старіння матеріалу і зниження адгезійної міцності матриці. Введення отверджувача до 16мас.ч. на 100мас.ч. ЕД-20 призводить до неповного зшивання матриці, що суттєво знижує когезійну міцність епоксидних матеріалів. Формування зв'язуючого на основі епоксидних діанових смол ЕД-20 і ЕД-16 та пластифікатора, що містить поліефір ПЕ-220 (15-20мас.ч.) і аліфатичну смолу ДЕГ-1 (30-40мас.ч.) дозволяє поліпшити реологічні властивості епоксидних композицій та знизити залишкові напруження у процесі експлуатації покриття. Введення поліефіру ПЕ-220 понад 15мас.ч. на 100мас.ч. ЕД-20 зумовлює підвищення залишкових напружень та зниження тиксотропних характеристик матеріалів внаслідок недостатнього зшивання зв'язуючого. Введення поліефіру ПЕ-220 при концентраціях до 15мас.ч. знижує міжмолекулярну взаємодію у полімерному зв'язуючому, що погіршує його адгезійні властивості. Введення аліфатичної смоли ДЕГ-1 при концентрації до 30мас.ч. призводить до зменшення інтенсивності дифузійних процесів у системі та хімічної взаємодії компаунду з металевою основою, а збільшення концентрації ДЕГ-1 понад 40мас.ч. зумовлює зниження релаксаційних характеристик матеріалу, пористості покриттів, внаслідок випаровування макромолекул при температурній полімеризації. Це значно знижує когезійну 4 міцність системи, що позначається на її фізикомеханічних властивостях. Додаткове оброблення пластифікатора у постійному магнітному полі поліпшує змочування часток наповнювача епоксидним олігомером (за умови формування дисперснонаповнених епоксикомпозитів) за рахунок підвищення температури зв'язуючого, а також поліпшує міжфазову взаємодію з макромолекулами епоксидного компаунда та металевою основою, що поліпшує когезійну і адгезійну міцність захисного покриття. Таким чином, порівняно з відомими технічними рішеннями заявлений об'єкт має суттєві відмінності, а отримання позитивного ефекту зумовлено усією сукупністю ознак. Епоксидне зв'язуюче формують і наносять на поверхню за наступною технологією. Дозування компонентів, гідродинамічне суміщення епоксидних смол з марками ЕД-20 і ЕД-16 при оптимальних концентраціях, етерифікація компаунда при температурі Т=413-453К протягом часу t=2-3год., що забезпечує краще суміщення компонентів, змішування поліефіру ПЕ-220 і аліфатичної смоли ДЕГ-1, оброблення пластифікатора у постійному магнітному полі, гідродинамічне суміщення пластифікатора та компаунда з епоксидних діанових смол до отримання однорідної суміші, етерифікація компаунда при температурі Т=413-453К протягом часу t=2-3год., введення отверджувача (ПЕПА), вакуум ування композиції протягом 40-60хв. Отриману композицію протягом 60-80хв. наносять на попередньо обезжирену поверхню методом пневматичного розпилення або використовують як зв'язувач для полімеркомпозитних матеріалів. В таблиці наведено приклади конкретного використання композиції: технічні рішення згідно з заявкою, контрольні приклади прототипу, а також їхні порівняльні властивості. Для визначення залишкових напружень у зв'язуючому використовували консольний метод. Покриття формували на стальній основі. Після витримки захисного покриття при температурі Т=295К протягом часу t=24год знімали показники залишкових напружень. Дослідження адгезійної міцності проводили згідно з [ГОСТ 14760-69] шляхом вимірювання опору відриву клейових з'єднань стальних зразків на розривній машині Р-5 при швидкості навантаження 10Н/с. 5 35396 6 Таблиця Епоксидне зв 'язуюче № Компоненти 1 1 2 3 4 5 6 2 Епоксидна діанов а смола (ЕД-20) Епоксидна діанов а смола (БД-16) Отв ерджув ач - ПЕПА Антипірен Поліефір Аліфатична смола Оброблення пластифікатора по7 стійним магніт ним полем 1 Залишков і напруження, МПа 2 Адгезійна міцність, МПа Композиція згідно з в инаходом І II III 3 4 5 100 100 100 20 25 30 16 17 18 15 18 20 30 35 40 + + + Контрольні приклади Прототип І 6 100 10 12 12 20 II 7 100 15 14 14 25 III 8 100 20 17 20 35 IV 9 100 30 17 15 35 V 10 100 25 16 20 30 VI 11 100 25 18 15 30 VII 12 100 30 16 18 40 VIII 13 100 20 18 18 30 ЇХ 1 14 100 35 20 22 45 + + + + + + + + + X I II III 15 16 17 18 100 100 100 100 40 22 8 10 12 5 7 10 26 55 + Характеристики матеріалу 5,4 5,4 5,5 5,7 5,8 5,2 5,2 5,4 5,6 5,6 5,1 5,7 5,8 7,0 44,0 42,4 43,3 39,6 38,7 45,5 43,2 44,8 44,0 42,1 45,2 40,1 39,1 30 7,4 28 7,5 31 Примітка: + оброблення пластифікатора постійним магніт ним полем; - оброблення пластифікатора постійним магнітним полем не проводили Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601