Епоксидна композиція

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів, які можуть бути використані як пластифікатори епоксидних композиційних матеріалів (клеїв, покриттів, герметиків, блочних матеріалів в лакофарбовій, гумотехнічній, машино-, приладобудівній, ракетно-космічній та ін. галузях промисловості). Задачею винаходу є використання нових пластифікаторів в епоксидних композиціях, що дозволяє не тільки підвищити міцнісні характеристики матеріалів на її основі, але і підвищити їх довговічність при експлуатації. Поставлена задача досягається тим, що як пластифікатор епоксидних композицій використовують карбофункціональні титанвмісні олігоетероспирти формули: (RO)-TiO(3-x)/2 (OR'OH)x n (1) , де: • -OR - залишок аліфатичного вищого насиченого спирту, нормальної чи ізобудови ряду С 6÷С23 або фторвмісного аліфатичного спирту формули: HOCH2(CF2CF2)m-H (де: m = 1÷6) або -OR'OH; UA 98393 C2 (12) UA 98393 C2 • -OR'OH - залишок аліфатичного насиченого діолу нормальної будови (індивідуального: 1,4бутандіолу, ді-, три-, тетраетиленгліколю або олігомерного: поліоксиетилен-, поліоксипропілен-, поліокситетраметиленгліколю, співполімеру оксиду етилену або оксиду пропілену з тетрагідрофураном) з молекулярною масою від 90 до 2000; • n=1÷40; х=0,10÷3,0, різної молекулярної маси і природи карбофункціонального радикалу, що забезпечує полімерним матеріалам на основі такої композиції більш високі міцнісні характеристики, на 12÷47,2 % вище. UA 98393 C2 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до епоксидних композицій амінного отверджувача на основі будь-яких епоксидних смол, в яких як пластифікатор використовують карбофункціональні титанвмісні олігоетероспирти загальної формули: (RO)-TiO(3-x)/2 (OR'OH)x 5 10 15 20 25 30 35 40 45 n (1) , де: -OR - залишок аліфатичного вищого насиченого спирту, нормальної чи ізобудови ряду С6÷С23 або фторвмісного аліфатичного спирту формули: HOCH 2(CF2CF2)m-H (де: m=1÷6) або OR'OH; -OR'OH - залишок аліфатичного насиченого діолу нормальної будови (індивідуального або олігомерного) з молекулярною масою від 90 до 2000; n=1÷40; х=0,10÷3,0; і які можуть бути використані в лакофарбовій, гумотехнічній, машино-, приладобудівній, ракетно-космічній, будівельній і інших галузях промисловості. 7 Відома клейова епоксидна композиція [А.с. 427976 СССР, МПК С09J 3/14; С08G 45/04. Клей / Н.А. Мощанский. И.Е. Путляев. Ф.Б. Борисов и др. (СССР). - №1661641/23-5; заявл. 25.05.71: опубл. 15.05.74. Бюл. №18. - с. 64], яка містить епоксидну діанову смолу, амінний отверджувач, мінеральне масло, поліетилен з молекулярною масою від 1500 до 3000 при наступному співвідношенні компонентів, у мас.ч.: епоксидна смола 52÷70; амінний отверджувач 14÷22; мінеральне масло 2÷6; поліетилен 14÷22. Функції пластифікатора в ній виконують одночасно мінеральне масло і низькомолекулярний поліетилен [діол формули НО - (СН2СН2)n - ОН з молекулярною масою 1500÷3000]. За рахунок введення в композицію останнього, покращується водонепроникність клейового шару, водо- та хімстійкість. Однак, при цьому ускладнюється користування такою композицією за рахунок підвищення в'язкості (оскільки такі поліетилени являють собою речовини з температурою склування вище кімнатної); знижується вірогідність використання в її складі наповнювача, що не тільки обмежує галузі застосування, а й підвищує вартість. Крім того, велика частка в композиції пластифікатора (16÷28 мас.ч.) спонукає до отримання клейового шару або литтєвого матеріалу низької міцності. Відома епоксидна композиція, в якій як пластифікатор використовують дибутилфталат, [Пименов С.И. Влияние наполнителя на глубину и скорость отверждения эпоксидной смолы / С.И. Пименов, Д.Р. Сапронов // Н.Т.Ж. Коррозия и защита. - 1974. - №12. - с. 20-21] містить в мас.ч.: епоксидна діанова смола 100,0; отверджувач амінного типу (поліетиленполіамін) 10,0; пластифікатор (дибутилфталат) 10,0; наповнювач (двоокис титану) 70,0; розчинник 15.0, і яку використовують для одержання захисного антикорозійного покриття по металу. Покриття на її основі, хоча і відрізняються підвищеною паронепроникністю, але характеризуються недостатніми фізико-механічними властивостями (низьким опором до діючих зусиль різної природи: до удару, згину, відносною твердістю і ін.). Особливо ці характеристики погіршуються в процесі експлуатації в екстремальних умовах, за рахунок постійної міграції низькомолекулярного пластифікатора (дибутилфталату). особливо при підвищених температурах експлуатації, що викликає зріст внутрішніх напруг в покритті, які підвищують його крихкість, зменшуючи показники опору силовим навантаженням, адгезію до підкладки та ін. Все це суттєво зменшує термін експлуатації деталей і виробів з такої композиції. Найбільш близьким по технічній суті та ефекту, що досягається, до винаходу, який 7 заявляється, є епоксидна композиція [Пат. 91999 Україна, МПК С08L 63/00, С09D 163/00, С09J 163/00, В29К. Застосування олігоестердіолів загальної формули HOR'OOCRCOOR'OH як пластифікаторів епоксидної композиції / Кузьменко М.Я., Грігоренко Т.І., Кочергін Ю.С., Кузьменко О.М., Бут В.В., Кузьменко С.М. (Україна). - №а200709646; заявл. 27.08.07; опубл. 27.09.10, Бюл. №18] (прототип), складу, в мас.ч.: епоксидна смола 100,0 амінний отверджувач 9,0-13,8 1 UA 98393 C2 5 пластифікатор (дибутилфталат) 9,0-10,0 наповнювач 0,1-70,0 розчинник (до потрібної в'язкості) 0-150,0. I хоча матеріали на її основі відрізняються стабільністю фізико-механічних характеристик у часі, однак промисловість потребує більш міцніших матеріалів, з більшим ресурсом гарантованої роботи деталей. Задачею винаходу, що заявляється, є розробка нової епоксидної композиції з метою отримання на її основі матеріалів (клеїв, покриттів, литтєвих матеріалів, герметиків) більш міцніших, з більш довготривалим терміном експлуатації в умовах підвищених напруг і температур. Поставлена задача досягається тим, що як пластифікатор в такій композиції використовують карбофункціональні титанвмісні олігоетероспирти загальної формули: (RO)-TiO(3-x)/2 (OR'OH)x 10 15 20 25 30 35 40 45 50 n (1) , де: -OR - залишок аліфатичного вищого насиченого спирту, нормальної чи ізобудови ряду С6÷С23 або фторвмісного аліфатичного спирту формули: HOCH2(CF2CF2)m-H (де: m=1÷6) або OR'OH; -OR'OH - залишок аліфатичного насиченого діолу нормальної будови (індивідуального: 1,4бутандіолу, ді-, три-, тетраетиленгліколю і ін. або олігомерного: поліоксіетилен-, поліоксипропілен-, поліокситетраметиленгліколю, кополімеру оксиду етилену або оксиду пропілену з тетрагідрофураном) з молекулярною масою від 90 до 2000; n=1÷40; х=0,10÷3,0; - епоксидна смола - 100,0 - затверджувач амінного типу - 9,0-13,8 - пластифікатор - 9,0-10,0 - наповнювач - 0,1-70,0 - розчинник (до потрібної в'язкості) - 0-150,0. Спосіб отримання і характеристики карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів формули (1) оприлюднені в роботах: 1. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства крестообразных карбофункциональных титансодержащих олигоспиртов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Н.Т.Ж. Вопросы химии и химической технологии. - 2006. - №4. - С. 68-71. 2. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства карбофункциональных титансодержащих олигоспиртов с высшими алкоксирадикалами в структуре / С.Н. Кузьменко. М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Н.Т.Ж. Вопросы химии и химической технологии. - 2006. - №5. - С. 138-142. 3. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства карбофункциональных олигоспиртов на основе полибутоксититаноксанатов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Н.Т.Ж. Вопросы химии и химической технологии. - 2007. - №2. - С. 100-103. 4. Пат. 81695 Україна, МПК7 С07F 7/28, С08G 18/08, 18/32. С08L 75/100. Спосіб одержання олігомерних титанвмісних карбофункціональних спиртів / Кузьменко М.Я., Бурмістр М.В., Кузьменко С.М., Кузьменко О.М. (Україна); заявник та патентовласник ДВНЗ "Укр. держ. хім. техн. ун-т." - №20060392; заявл. 27.03.06; опубл. 01.10.07. - Бюл. №2. Синтез карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів формули (1) здійснювали шляхом температурної переетерифікації алкоксипохідних титану відповідної структури олігоетеродіолами (аліфатичними, нормальної будови) при співвідношенні на 1 алкоксигрупу 1 моль діолу, що описано у вище наведених джерелах. У заявленому технічному рішенні реалізується густа сітка більш міцних фізичних (в тому числі і координаційних) взаємодій, яка обумовлена присутністю в молекулі карбофункціонального титанвмісного олігоетероспирту, який використовують як пластифікатор, атому комплексоутворювача - титану, який реалізує координаційні зв'язки з атомами кисню та азоту, яких достатньо в затвердженій епоксидній композиції. Саме реалізація в затвердженому епоксидному матеріалі сітки додаткових координаційних взаємодій між атомами титану та азоту і кисню забезпечує відсутність міграції пластифікатора з матеріалу в процесі його експлуатування і збереження вихідних параметрів властивостей в часі, а також підвищує опір газо- і водонепроникності (в тому числі і розчинів солей, кислот, лугів і ін.). що посилює захисні характеристики покриттів на основі такої композиції. 2 UA 98393 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомо про використання карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів формули (1) як спиртової компоненти при отриманні поліуретанів, наприклад жорсткого пінополіуретану [Пат. 80927 Україна, МПК7 С08G 18/00, 18/18, С08G 18/22, С08G 18/32, С08G 18/42, С08G 18/48, С07F 7/28, С08L 75/00. Композиція для одержання жорсткого пінополіуретану / Кузьменко М.Я., Бурмістр М.В., Кузьменко С.М., Кузьменко О.М. (Україна); заявник та патентовласник ДВНЗ "Укр. держ. хім.-техн. ун-т" - №200608731; заявл. 04.08.06; опубл. 12.11.07. Бюл. №18]. Сукупність ознак заявленого технічного рішення дозволяє, у порівнянні з прототипом, гарантувати більш тривалий час експлуатації виробів з такої композиції як за рахунок підвищення вихідних фізико-механічних характеристик матеріалів на її основі, так і головне, за рахунок більшої молекулярної маси, використаних як пластифікатор карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів. а також за рахунок формування додаткової сітки координаційних зв'язків між атомом титану і киснем або азотом, що різко знижує міграцію пластифікатора з системи і гарантує більш тривале зберігання виробами вихідних властивостей. Заявлений винахід ілюструється прикладами. Як епоксидну смолу використовують будь-які епоксидні смоли, як індивідуально, так і в суміші, з вмістом епоксидних груп від 21,0 до 35,0 % мас., зокрема: діанові епоксидні смоли, марок: ЕД-16, ЕД-20, (по ГОСТ 10587-84), ЕД-24 (по ТУ 6-05-241-685), ЕД-20СП (по ТУ 6-05-1815-77), ЕД-16Р (по ТУ 6-05-1929-85). ЕД-22Ф (по ТУ 6-05-241-36885), ЕД-20НК (по ТУ 6-05-241-488-86); азотовмісні епоксидні смоли, марок: УП-610 (по ТУ 6-05-1690-70). ЕА (по ТУ 6-05-1190-79), ЕЦ, ЕЦ-Н, ЕЦ-К (по ТУ 6-05-1190-70); епоксидні смоли на основі резорцину та його похідних, марок: УП-652 (по ТУ 6-05-241-84). УП-635 (по СТП 6-05-241-3-84), УП-63 (по ТУ 6-05-241-16-80), УП-637 (по ТУ 6-05-241-194-79), УП-67 (по ТУ 6-05-241-227-80). Е і С-1 (по ТУ 38.1091-76); епоксидні смоли на основі дигліцидилових етерів, марок ДГФ-25 (по СТП 6-05-241.5-85). УП640 (по ТУ 6-05-241.24-82), УП-671 і УП-671Д (по ТУ 6-05-241.312-82); циклоаліфатичні епоксидні смоли, марок: УП-632 (по ТУ 6-05-241.72-79), УП-647Е (по ТУ 605-241.81-74), УП-650Т (по ТУ 6-05-241.130-81). УП-640Т (по ТУ 6-05-241.163-82), УП-656 (по ТУ 6-05-241.166-70); аліфатичні епоксидні смоли на основі ді- і поліолів, марок: ДЕГ-1, ТЕГ-1, ТЕГ-1С, МЕГ-2, ЕЕТ-1 (по ТУ 6-05-1823-77), ЕТФ-10 (по ТУ 6-05-1747-76), УП-650Д (по ТУ 6-05-241.130-81). Крім того, можуть бути використані також любі марки імпортних, закордонних і вітчизняних епоксидних смол з вмістом оговореної або меншої кількості епоксидних груп. Якщо кількість епоксидних груп в використаній смолі менше, в композиції слід робити перерахунок використаного амінного отверджувача. Як приклад використовують: епоксидну діанову смолу марки ЕД-20 (з вмістом епоксидних груп - 22,0 % мас.); циклоаліфатичну епоксидну смолу УП-632 (з вмістом епоксидних груп - 28,1 % мас.); епоксидну смолу КДА-2, виробляєму науковим підприємством "Композитсервіс" м. Донецьк по ТУ 6-05-138-76 (з вмістом епоксидних груп - 22,5 % мас., яка с механічною сумішшю 80 % мас. епоксидної діанової смоли марки ЕД-20 та 20 % мас. аліфатичної епоксидної смоли ДЕГ-1). Як отверджувач амінного типу використовують аміносполуки аліфатичної або ароматичної природи чи їх суміш, наприклад: високоактивні амінні отверджувачі: УП-583Д, УП-583Т (по ТУ 6-05-241.331-82), агідол АФ-2 (по ТУ 38.36340-83), УП-0616, УП-0617, УП-0620 (по ТУ 6-05-241.298-87), УП-0646-11, УП-061613, УП-0346-31 (по ТУ 6-05-241.502-86); середньоактивні отверджувачі: ПЕПА. УП-0640Д, УП-0641Д. УП-0642Д (по ТУ 6-05-241.20282), УП-0640Т, УП-0641Т, УП-0642Т (по ТУ 6-05-241.286-83) та ін., які вміщують в своїй структурі не менш, чим дві первинних або вторинних аміногрупи (наприклад: поліетиленполіамін, гексаметилендіамін, діетилендіамін та ін.). При цьому, отверджувач амінного типу беруть у межах еквівалентного співвідношення епоксидних та амінних груп (в г.-екв./г.-екв.) на кожний рухомий атом водню в структурі аміну. В прикладах використовують: поліетиленполіамін (по ТУ 6-02-594-70); УП-583Д (по ТУ 6-05-241.331-82). Як наповнювач використовують будь-який наповнювач органічного або неорганічного походження, зокрема: двооксид титану, оксид цинку, оксид алюмінію, оксид кремнію, оксид заліза, бентоніт, каолін, кварцовий пісок та ін. або їх суміші. В прикладах використовують: 3 UA 98393 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 двооксид титану (по ГОСТ 9808-87); сурик залізний (по ГОСТ 8135-86); діабазову муку (по ТУ 21-УССР 220-79). При використанні наповнювачів в клейових складах епоксидних композицій або у складах композицій для антикорозійних покриттів, для забезпечення отримання високоякісного клейового шару або захисного покриття, його дисперсність не повинна перевищувати 40÷50 мкм (оптимально 4÷15 мкм). Як розчинник при отриманні захисних антикорозійних покриттів використовують будь-які розчинники (індивідуально або в суміші), які розчиняють епоксидну смолу, отверджувач та пластифікатор. В прикладах, при отриманні плівкового захисного покриття, використовують як розчинник суміш толуолу з ацетоном при співвідношенні 1:1 (по об'єму). Як пластифікатор використовують: в композиції по прототипу - олігоестеродіол формули: HO-R-OOC(CH2)4COO-R-OH, де: R - залишок поліоксапропіленгліколю з молекулярною масою 400; з характеристиками: 20 20 3 (nD =1,4670; d4 =1142,5 кг/м ; -ОН % мас.: розраховано - 3,74, знайдено - 3,91; молекулярна маса: розраховано - 910,06, знайдено - 890) з використанням якого в прототипі отримані найбільші міцнісні властивості отвердженої епоксидної композиції; в дослідних сполуках - карбофункціональні титанвмісні олігоетероспирти формули (1). Приклад таких сполук та їх фізико-хімічні константи наведені в таблиці 1. В таблиці 1: сполуки 1-3 характеризують собою приклади використання як пластифікатора тетракарбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів хрестоподібної структури, в яких змінюється довжина і природа аліфатичного карбофункціонального радикалу (сполука №1 карбофункціональний радикал є залишок тетраетиленгліколю; сполука №2 - залишок поліоксапропіленгліколю з молекулярною масою 400; сполука №3 - залишок поліоксатетраметиленгліколю з молекулярною масою 2000); сполуки 4-6 характеризують собою приклади використання як пластифікатора трикарбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів з вищим (С 6Н13О-) алкоксирадикалом в структурі і різною довжиною і природою карбофункціонального радикалу (сполука №4 - як карбофункціональний радикал залишок діетиленгліколю; сполука №5 - залишок поліоксапропіленгліколю з молекулярною масою 500; сполука №6 - залишок поліоксатетраметиленгліколю з молекулярною масою 2000); сполуки 5, 7, 8, 10 характеризують собою приклади використання як пластифікатора трикарбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів з однаковою довжиною і природою карбофункціонального радикалу (залишок поліоксапропіленгліколю з молекулярною масою 500) і різною довжиною і природою вищого алкоксирадикалу у атома титану (сполука №5 - ОС6Н3; сполука №7 - ОС13Н27; сполука №8 - ОС23Н47; сполука №10 - OCH2(CF2CF2)3H); сполуки 7 і 9 характеризують собою приклади використання як пластифікатора карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів з однаковою природою і довжиною карбофункціонального радикалу, але з різною їх кількістю у атома титану (сполука №7 - три; сполука №9 - два); сполуки 2 і 11 характеризують собою приклади використання як пластифікатора карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів з різною величиною титаноксанового блока в структурі (сполука №2 - один атом титану; сполука №11 - отримана на основі продукту гідролітичної конденсації тетрабутоксититану і містить 40 атомів титану в титаноксановому ланцюзі). В таблиці 2 наведені склади епоксидних композицій по прототипу і дослідних, а саме: склад №1 по прототипу використовують для клейових і заливочних матеріалів; склад №2 по прототипу відрізняється від складу №1 тільки наявністю розчинника і може бути використаний як клейова композиція, так і як захисне покриття по дереву, бетону, металу і ін.; склади 1-3 характеризують собою приклади композицій при використанні як пластифікатора сполуки №1 табл.1 та наповнювачів різної природи (склад №1 - двоокис титану; склад №2 - окис заліза; склад №3 - діабазова мука); склади 1, 4, 5 характеризують собою композицій при використані як пластифікатора сполуки №1 табл. 1 та епоксидної смоли різної природи (склад №1 - смола марки ЕД-20; склад №4 смола марки УП-632; склад №5 - смола марки КДА-2); 4 UA 98393 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 склади 2 і 6 характеризують собою приклади ненаповнених епоксидних композицій, в яких змінюється природа епоксидної смоли (склад 2 - смола ЕД-20; склад 6 - смола КДА-2); склади 1, 6÷15 характеризують собою приклади композиції, в составі яких змінюється природа карбофункціонального титанвмісного олігоетероспирту. використаного як пластифікатор; склади 16÷18 характеризують собою приклади ненаповнених композицій, в составі яких: склади №16 і №17 змінюється природа епоксидної смоли (склад №16 - використана смола марки УП-632; склад №17 - використана смола марки ЕД-20) і склади №17 і №18 природа амінного отверджувача (склад №17 - поліетиленполіамін; склад №18-поліамін УП-583Д); склади 19 і 20 характеризує собою приклади композицій, які використовують як захисні лакові покриття (склад №19 - з використанням епоксидної смоли марки КДА-2; склад №20 - з використанням епоксидної смоли марки ЕД-20); склад 21 характеризує собою приклад композиції, в якій як пластифікатор використовують суміш карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів №1 і №6 табл.1 в однаковому масовому співвідношенні. Приклад 1 Отримання заливних матеріалів. Компоненти складу №1, епоксидну смолу ЕД-20 і карбофункціональний титанвмісний олігоетероспирт (сполуку №1 табл.1) у кількості (в грамах), що вказані у табл.2, завантажують в скляну або поліетиленову ємність на 200 мл, ретельно гомогенізують на протязі 2÷3 хв. потім додають рецептурну кількість двоокису титану і ще гомогенізують 3÷5 хв. Після цього, завантажують рецептурну кількість поліетиленполіаміну, знов гомогенізують 3-5 хв і отриману композицію завантажують у попередньо намащену проти прилипання, форму для отримання зразків для подальшого іспиту на розтяг. Форму з композицією витримують при кімнатних умовах 7 діб, виймають зразки і випробовують за показниками, яки наведені в табл. 3. Аналогічним чином отримують зразки і по рецептурі прототипу №1 і випробовують. Приклад 2 Отримання клейових сполук. За аналогічним методом, описаним у прикладі 1, готують композицію і випробовують як клейові сполуки. Для склеювання використовують зразки дерева розміром 60×20×20 мм породи "дуб", в кімнатно-сухому вигляді при відносної вологості 8 %. Два таких паралелепіпеди одноразово намащують виготовленою композицією з однієї зі сторін і намащеними сторонами кладуть "хрест на хрест". Зразки поміщають в пристрій, який забезпечує питомий тиск 0,1 МПа і витримують при кімнатних умовах 7 діб. Потім зразки виймають з пристрою, зачищають від „напливів" і випробовують на нормальний відрив. В аналогічних умовах і за аналогічною методою досліджують міцність клейових сполук на основі композиції по прототипу №1. Отримані результати наведені в таблиці 3. Приклад 3 Отримання захисних антикорозійних покриттів. Компоненти складу №20 (табл.2) епоксидну смолу ЕД-20, розчинник, сполуку №1 (табл.1) і двоокис титану завантажують у скляний посуд ємністю 200 мл, ретельно гомогенізують протягом 3-5 хв, додають поліетиленполіамін, знов гомогенізують суміш 2-3 хв і наносять перший шар на підкладки (сталеві, жерстяні, скляні) для визначення показників, які наведені в табл.4. Витримують у горизонтальному положенні на лабораторному столі 24 години на повітрі і знов наносять другий шар такого ж складу композиції. Потім, отримане покриття витримують на повітрі у горизонтальному положенні 7 діб, після чого випробовують за показниками для іспиту лакофарбових матеріалів, наведеними в табл.4. Аналогічно готують і випробовують зразки захисних покриттів по рецептурі прототипу №2. Товщина зразків покриттів (як по прототипу, так і дослідних) коливалась у межах 67-75 мкм. Як бачимо з отриманих дослідних даних, наведених у табл.3, в усіх випадках, дослідні зразки литтєвих композицій показують більш високу міцність в межах 25,9÷37,4 МПА проти 25,4 МПа зразка по рецептурі прототипу №1, що на 0,5÷12 МПа (або на 1,97÷47,2 %) перевищує його показник. Більш висока міцність на розтяг отриманих блочних матеріалів гарантує більш пролонговану (довготривалу) роботу деталей на їх основі в порівнянні з деталями. виготовленими по рецептурі прототипу. Міцність клейових сполук на відрив для дослідних композицій складає в межах 6,16÷7,5 МПа проти 5,8 МПа зразка по прототипу. що на 0,3÷1,7 МПа (або на 5,17÷29,3 %) перевищує його показник. 5 UA 98393 C2 5 10 При використанні заявленої епоксидної композиції для отримання на її основі захисних антикорозійних покриттів (по склу, металу), як видно з даних таблиці 4, дозволяє отримувати зразки покриттів, які не поступаються ні в чому зразкам покриттів по прототипу 2. Вони показують вищу відносну твердість, кращі показники опору удару і згину і вищий показник по міцності вільної плівки на розтяг. Відносне подовження плівок практично на одному рівні. Все це характеризує отримані захисні покриття як більш якісні і здатні в однакових умовах виконувати захисні функції більш довший термін у порівнянні із прототипом. Заявлене технічне рішення може бути використане у будь-якій галузі промисловості або в агропромисловому комплексі, легко впроваджене у виробництво. Таблиця 1 Фізико-хімічні константи карбофункціональних титанвмісних олігоетероспиртів, використаних в прикладах № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 3 C6H13Oс6н13ОC6H13OC, 3H27OC23H47Oс13н27ОOCH2(CF2CF2)m- ПОПГ-500 H, m=3 5 1,4965 1,4872 1,4536 1,5295 1,4830 1,4576 1,4800 1,4755 1,4620 20 -ОН, % мас. Молекулярна маса d4 , 3 кг/м знайдено розраховано знайдено розраховано 6 7 8 9 10 1225,3 8,01 8,29 820 805,05 1168,3 5,35 5,45 1605 1643,00 1004,0 1,02 0,84 7805 8044,40 1330,4 11,20 10,90 460 464,00 1200,4 3,10 3,10 1666 1660,00 1044,0 0,80 0,75 5970 6245,00 1130,1 3,00 2,75 1530 1690,00 1106,2 2,82 2,70 1784 1870,00 1112,3 2,90 3,49 1360 1392,00 1,5014 1340,6 2,83 2,70 1810 1885,97 ПОПГ-400 1,6130 1252,0 3,73 3,87 20530 20402,00 Структурна загальна формула 2 Ti(OR'OH)4 Ti(OR'OH)4 Ti(OR'OH)4 (R'O)Ti(OR'OH)3 (R'O)Ti(OR'OH)3 (R'O)Ti(OR'OH)3 (R'O)Ti(OR'OH)3 (R'O)Ti(OR'OH)3 (R'O)2Ti(OR'OH)2 10 (R'O)Ti(OR'OH)3 HOR''O Ti(OR''OH)O HOR''O 20 nD R''OH O 11 -OR'OH (залишок спирту) 4 тетраетиленгліколь ПОПГ-400 ПОТМГ-2000 діетиленгліколь ПОПГ-500 ПОТМГ-2000 ПОПГ-500 ПОПГ-500 ПОПГ-500 -OR' Ti(OR''OH)O R''OH n n=20 * Примітка: ПОПГ - залишок поліоксипропіленгліколю і указаною цифрами молекулярною масою; ПОТМГ - залишок поліокситетраметиленгліколю з молекулярною масою 2000; -OCH2(CF2CF2)m-H - залишок фторованого спирту вказаної формули Таблиця 2 Склади епоксидних композицій (по прототипу і дослідних), мас. част. № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Компоненти 2 Епоксидна смола ЕД-20 Епоксидна смола УП-632 Епоксидна смола КДА-2 Поліетиленполіамін Поліамін УП-583Д Олігоестеродіол Розчинник Двоокис титану Окис заліза Діабазова мука сполука №1 сполука №2 сполука №3 Карбофункціональні сполука №4 титанвмісні 11 олігоетероспирти з сполука табл.1 №5 сполука №6 сполука №7 сполука №8 прототип №1 3 100 9,0 10,0 60 №2 4 100 9,0 10,0 100 60 Дослідні склади 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 100 100 100 - 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - 100 100 - 100 100 - 100 - - 100 - 100 - - 100 9,0 9,0 9,0 11,5 13,5 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 11,5 0,9 - 13.8 9,0 9,0 - - 22,15 - - - 100 100 60 - 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 - 60 - - 60 - 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 5 10 10 6 10 10 10 10 10 5 UA 98393 C2 Продовження таблиці 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 21 22 10 10 сполука №9 сполука №10 сполука № 11 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 23 24 25 10 Таблиця 3 Міцність на розтяг та відносне подовження затверджених зразків на основі епоксидних композицій (по прототипу і дослідних) № п/п. 1 1 2 3 Показники 2 Міцність зразка на розтяг по ГОСТ 11262-80, МПа Відносне подовження при розриві по ГОСТ 11262-80, % Міцність зразка клейових сполук на відрив по ГОСТ 14759-69, МПа прототип №1 1 3 4 2 5 6 4 7 5 8 6 9 7 10 8 11 Дослідні композиції 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 14 17 15 18 16 19 17 20 18 21 19 22 20 23 21 24 25,4 29,3 30,4 29,6 29,7 32,2 31,3 25,9 36,4 36,5 26,0 33,0 33,1 31,0 37,4 35,4 29,2 29,0 36,5 28,0 7,10 7,00 6,90 7,10 6,90 6,80 6,90 7,20 6,70 6,70 7,20 6,70 6,70 7,20 6,20 6,80 7,00 7,10 6,30 7,15 5,80 6,30 6,35 6,25 6,16 6,40 6,35 6,18 6,60 6,90 6,16 6,70 6,60 6,30 7,50 6,70 6,20 6,26 6,90 6,28 Таблиця 4 Фізико-механічні характеристики прикладів захисних покриттів отриманих на підставі композиції по прототипу №2 і дослідних №19 і 20 після затвердження протягом 7 діб при кімнатних умовах № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Показники Склад по прототипу №2 2 Колір Гель-фракція. % мас. Відносна твердість по МЕ-3 Опір вдару по У-1А. кГс/см Опір згину по ШГ-1, мм Адгезія методом решітчастого надрізу, бали Міцність вільної плівки на розтяг, МПа Відносне подовження при розтягу, % 3 білий 94,2 0,50 25 10 1 40,2 10,9 №19 4 білий 94,1 0,56 30 5 1 45,3 11,3 Дослідні склади з табл.2 №20 5 білий 94,4 0,58 35 5 1 46,4 12,0 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Епоксидна композиція, що містить епоксидну смолу, отверджувач амінного типу, наповнювач, пластифікатор та розчинник, яка відрізняється тим, що як пластифікатор вона містить карбофункціональні титанвмісні олігоетероспирти загальної формули: (RO)-TiO(3-x)/2 (OR'OH)x 10 15 20 n (1) , де: • -OR - залишок аліфатичного вищого насиченого спирту, нормальної чи ізобудови ряду С6-С23 або фторвмісного аліфатичного спирту формули: HOCH2(CF2CF2)m-H (де: m = 1-6) або -OR'OH; • -OR'OH - залишок аліфатичного насиченого діолу нормальної будови - індивідуального: 1,4бутандіолу, ді-, три-, тетраетиленгліколю або олігомерного: поліоксіетилен-, поліоксипропілен-, поліокситетраметиленгліколю, співполімеру оксиду етилену або оксиду пропілену з тетрагідрофураном, з молекулярною масою від 90 до 2000; • n=1-20; х=3,0-0,1, при наступному співвідношенні компонентів, в мас. ч.: - епоксидна смола - 100,0 - отверджувач амінного типу - 9,0-13,8 - пластифікатор - 9,0-10,0 - наповнювач - 0,1-70,0 - розчинник - до потрібної в'язкості, в межах до 150,0. Комп’ютерна верстка А. Рябко 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 7