Вогнестійка композиція

Реферат: Вогнестійка композиція на основі епоксидної діанової смоли, отверджувача та наповнювача. Як отверджувач використовують фосфорвольфрамову кислоту. Як наповнювач - гідроксид алюмінію за такого співвідношення компонентів (мас. ч.): епоксидна діанова смола ЕД-20 97-99 фосфорвольфрамова кислота 1-3 вода 3-4 гідроксид алюмінію 20-45. UA 79110 U (54) ВОГНЕСТІЙКА КОМПОЗИЦІЯ UA 79110 U UA 79110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до полімерних композицій на основі епоксидних смол, що може знайти використання для виробництва деталей і виробів, які застосовуються в електро-, радіотехніці, літако-, судномашинобудуванні, автомобільній промисловості. Відомі вогнестійкі епоксидні композиції [1, 2] на основі епоксидних смол, амінних отверджувачів, модифікаторів і добавок, але вони мають недостатню міцність і водостійкість, що значно стримує їх використання. Недоліком амінних отверджувачів епоксидних олігомерів (поліетиленполіаміну, гексаметилендіаміну та інш.) є їх токсичність [3]. Відома вогнестійка композиція, що містить епоксидну діанову смолу, пластифікатор, отверджувач і наповнювач [3], але вона багатокомпонентна, що ускладнює процес її приготування. Відома полімерна композиція, що містить епоксидну смолу (100 мас. ч.), амінний отверджувач (15-17 мас. ч.), мінеральний наповнювач (300-800: мас. ч.), в тому числі Аl2О3 (75 %); Сr2О3 (10-12 %); МоО, К2О (13-15 %) [4]. Її можна використовувати для виготовлення деталей і виробів в електротехніці та інших галузях промисловості, але така композиція має недостатню міцність із-за введення в полімерну матрицю великої кількості наповнювача. Прототипом запропонованої корисної моделі є вогнестійка композиція, що містить епоксидну діанову смолу, пластифікатор - дибутилфталат, отверджувач - поліетиленполіамін, наповнювач - продукт взаємодії гідроксиду алюмінію та диметилфосфіту [5]. Її можна використовувати для виготовлення деталей і виробів в електротехніці та інших галузях промисловості, але така композиція має недостатню міцність і високе водопоглинання та складний технологічний процес приготування модифікованого наповнювача з використанням шкідливого для здоров'я диметилфосфіту і розчинника. Задачею корисної моделі є створення вогнестійкої композиції, що має підвищену міцність і низьке водопоглинання. Поставлена задача вирішується тим, що епоксидна композиція, що містить епоксидну діанову смолу, отверджувач і наповнювач, згідно із запропонованою корисною моделлю, як отверджувач містить фосфорвольфрамову гетерополікислоту, як наповнювач - гідроксид алюмінію при наступному співвідношенні компонентів (мас. ч.): епоксидна діанова смола 97-99 фосфорвольфрамова гетерополікислота 1-3 вода 3-4 гідроксид алюмінію 20-45. Як епоксидну смолу композиція містить епоксидну смолу ЕД-20 (ДСТУ 2093), як отверджувач - фосфорвольфрамову кислоту Н3[Р(W 3O10)4]. Виготовлення запропонованої композиції дозволяє уникнути шкідливих антипіренів і модифікаторів дисперсних наповнювачів і складного обладнання в процесі їх модифікації, що забезпечують підвищення вогнестійкості горючих епоксидних композицій [5]. Антипірени з часом випотівають, виходять на поверхню, в результаті чого знижується вогнестійкість і технічні характеристики композицій [6]. Експериментально нами був підібраний склад вогнестійкої епоксидної композиції, що забезпечує вогнестійкість, підвищену міцність і низьке водопоглинання. Композицію готують таким чином: Приклад В 99 мас. ч. епоксидної смоли вводять 20 мас. ч. гідроксиду алюмінію, перемішують 3-4 хв. Фосфорвольфрамову кислоту (1 мас. ч.) змішують з 3 мас. ч. води протягом 2-3 хв. і вводять в епоксидну смолу з наповнювачем, перемішують 3-4 хв. Властивості неотвердненої композиції: вигляд - однорідна суміш світло-коричневого кольору, в'язкість - 15-35 Па, життєздатність - 20-25 хв., час затвердіння - 24 год. за температури (20+3)°С + 3 год. за температури 80 °C. Приклади складу композиції та технічні характеристики затверднених композицій наведені в таблиці. 1 UA 79110 U Таблиця Рецептури композицій та їх властивості Інгредієнти Приклади складів композицій та показники затверднених композицій 1 2 3 4 5 6 7 8 Прототип 99 99 99 99 98 97 97 97 Епоксидна смола, мас. ч. Фосфорвольфрамова 1 1 1 1 2 гетерополікислота, мас. ч. Вода, мас. ч. 3 3 3 4 3 Гідроксид алюмінію, мас. ч. 20 30 40 40 30 Рушійна напруга при 31 23 21 22 24 розтягу, МПа Водопоглинання, % 0,7 0,6 0,8 0,9 0,4 Швидкість горизонт. 0 0 0 0 0 поширення полум'я, мм/хв. Видовження, % 6 5 4 6 5 Життєздатність, хв 20-25 30-35 55-60 55-60 10-15 5 10 15 20 3 3 3 3 30 3 40 3 45 25 32 28 5,9-19,3 0,8 0,7 0,7 4,3-20 0 0 0 0 5 4-5 6 5-7 6 7-9 Випробування на міцність (рушійної напруги при розтягу) проводили в відповідності з ГОСТ 11262-80. Дослідження вогнестійкості проводили в відповідності з ГОСТ 28157-89. Водопоглинання оцінювали в відповідності з ГОСТ 4650-80. Із таблиці видно, що заявлена вогнестійка композиція з вказаним кількісним складом має підвищену міцність і нижче водопоглинання порівняно з епоксидною композицією по прототипу. Така композиція може бути застосована для одержання конструкційного матеріалу, для виготовлення деталей і виробів в електротехніці, літако-, судно-, машинобудуванні, автомобільній промисловості. Джерела інформації: 1. Заявка Японії N 54-47753, кл. С 08L 63/00, опубл. 1979. 2. Патент RU 20556444 С1, C08 L 63/02, С08К 13/02, С09К 21/12, С08К 3:20, С08К 5:06, С08К 5:17. 3. Справочное пособие под ред. Гольдберга М.: Химия, 1989, с. 298 4. Авторское свидетельство СССР N 1423565. кл. С08L 63/00. 1988 5. Патент RU 20556445 С1, С08L 63/02, С08К 13/02, С09К 21/12, С08К 13/02, С08К 3:20, 5:06, 5:17 - прототип. 6. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М.: "Химия", 1976.-160 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Вогнестійка композиція на основі епоксидної діанової смоли, отверджувача та наповнювача, яка відрізняється тим, що вона як отверджувач містить фосфорвольфрамову кислоту, як наповнювач - гідроксид алюмінію за такого співвідношення компонентів (мас. ч.): епоксидна діанова смола ЕД-20 97-99 фосфорвольфрамова кислота 1-3 вода 3-4 гідроксид алюмінію 20-45. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2