ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эпоксидные полимеры из "Технология переработки пластических масс" Эпоксидные смолы получаются при взаимодействии эпихлор-гидрина с многоатомными фенолами, из которых наибольшее практическое применение нашел 4,4 -дигидроксидифенилпропан. Благодаря высокой реакционной способности эпоксидные группы легко вступают в различные реакции присоединения с соединениями, содержащими подвижный атом водорода (фенолы, спирты, амины, кислоты и т. д.). [c.301] В зависимости от соотношения исходных мономеров можно получать продукты от вязких жидкостей до твердых продуктов. Техническое значение имеют полимеры со средней молекулярной массой 400—1000. [c.302] Реакция протекает в две стадии. На первой стадии происходит образование низкомолекулярных олигомеров, на второй — отверждение аминами, дикарбоновыми кислотами и их ангидридами, полимерами и др. Отвержденные эпоксидные олигомеры менее хрупки, чем фенолоформальдегидные, имеют большую прочность при изгибе и хорошие электроизоляционные свойства. [c.302] Отверждение аминами происходит за счет миграции подвижного атома водорода аминогруппы к концевым эпоксидным группам. Реакция протекает с большой скоростью. При большом содержании эпоксигрупп процесс отверждения может протекать при ко.мнатной те.мпературе, что дает возможность формовать из олигомера крупногабаритные изделия. Вторичные амины реагируют медленнее, и отверждение необходимо проводить при нагревании. [c.302] Реакции отверждения протекают без выделения побочных продуктов, и олиго.меры имеют. мини.мальную усадку. [c.302] В качестве аминов используют гексаметилендиамин, диэти-лентриамин, л-фенилендиамин, полиэтиленполиамины и др. Недостатком аминов является их токсичность. Отверждение сопровождается выделением большого количества тепла, которое приводит к местным перегревам и образованию внутренних напряжений или пузырей, что ухудшает качество готовых изделий. [c.302] Ароматические амины. менее реакционноспособны, чем алифатические, поэтому при отверждении ими требуется подвод тепла. Продукты, отвержденные ароматическими аминами, имеют более высокие механические показатели. [c.302] Отверждение дикарбоновыми кислотами н их ангидридами. При отверждении кислотами могут протекать различные реакции между карбоксильными, гидроксильными и эпоксидными группами. Реакция между карбоксильной и эпоксидной группами протекает с наибольшей скоростью, особенно в присутствии щелочных катализаторов. [c.302] Прн отверждении ангидридами дикарбоновых кислот, например фталевым ангидридом, вначале реагируют гидроксильные группы, образуя сложную эфирную связь. При этом возникает свободная карбоксильная группа, содержащая подвижный атом водорода, который вступает в реакцию с эпоксигруппой. Образовавщаяся гидроксильная группа може реагировать с другой молекулой ангидрида и т. л. Отверждение ангидридами имеет то преимущество перед отверждением кислота.ми, что при реакции не выделяется вода. Для придания негорючести эпоксидным смолам н.х отверждают ангидридами, содержащими галогены. Низкомолекулярные олигомеры содержат небольшое количество гидроксильных групп, поэтому для ускорения их отверждения вводятся каталитические добавки (спирт, вода, третичные амины). [c.303] Отверждение эпоксидных смол может проводиться также и олигомерами и полимерами, содержащими реакционноспособные группы — фенолоформальдегидными, карбамидными со свободными гидроксильными группами, полиэфирами с карбоксильными группами, полиаминами (аминогруппы) и др. [c.303] В отдельных случаях может происходить самоотверждение эпоксидных смол с образованием поперечных связей. [c.303] Для повышения термостойкости отвержденных полимеров их подвергают термообработке, но при этом следует иметь в виду, что продолжительный прогрев может привести к снижению механической прочности. [c.303] Для регулирования скорости и глубины отверждения необходимо учитывать также технологические свойства эпоксидных олигомеров—их жизнеспособность и вязкость. [c.303] Жизнеспособность выражается временем, в течение которого продукт, смешанный с отвердителем, находится в жидкотеку-че.м состоянии. На практике жизнеспособность характеризуется вязкостью, которую приобретает смесь олигомера с отвердителем после выдержки при 100 °С в течение 2 ч. Чем выи1е вязкость, тем меньше продолжительность отверждения. Степень отверждения и.меет большое значение, так как характеризует важнейшие свойства эпоксидных продуктов и их стабильность. Практически важным показателем отверждения яв.пяется количество растворимого вешества, экстрагируемого растворителем. [c.303] Эпоксидные олигомеры широко применяются как связуюнтее в композиционных материалах и полимербетонах. В качестве наполнителей используются мелкодисперсные материалы тальк, кварцевая, фарфоровая, слюдяная мука, цемент, асбест, диоксид гитана, кокс, древесная мука, металлические порошки и др. Их можно вводить до 100% от массы олиго.мера, что улучшает механическую прочность и повышает стабильность свойств. Для придания эластичности композиции в нее вводят от 5 до 15% п, 1астификаторов (дибутилфталат, трикрезилфосфат и др.). [c.303] Эпоксидные композиции применяются также как высокопрочные конструкционные материалы для ракетной и космической техники, авиации, судостроения, машиностроения. [c.304] В радиоэлектронике, приборостроении, электротехнике они используются в качестве электроизоляционных и герметизирующих материалов. Очень эффективно их применение для изготовления технологической оснастки. [c.304] Благодаря хорошей адгезии к стеклу,. металлам, дереву, пластмассам, эпоксидные смолы применяются для производства клеев, лакокрасочных покрытий, которые отличаются высокой прочностью, стойкостью к атмосферным воздействиям, химической и водостойкостью. [c.304] На основе эпоксидных олигомеров изготавливают компаунды горячего и холодного отверждения для электротехнических целей. [c.304] Большое распространение получили газонаполненные материалы, обладающие низкой теплопроводностью, звукопроницае-.мостью в сочетании с высокими адгезией и диэлектрическими характеристиками, что обеспечило их применение как изолирующего материала. [c.304] Вернуться к основной статье