Термостойкие эпоксидные композиции
Эпоксидные клеи применяются для соединения большого числа различных материалов в строительстве, в автомобильной, авиационной, судостроительной, электро- и радиотехнической промышленности, машиностроении, приборостроении и многих других отраслях народного хозяйства. Применение эпоксидных клеев дает значительный технический и экономический эффект, позволяя совершенствовать процессы изготовления элементов различных конструкций, приборов, приспособлений и изделий.
Патентный поиск проводился в соответствии с ГОСТ Р. 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования». При этом проводился поиск, как по российским, так и по зарубежным патентным источникам.
При проведении патентного поиска было проанализировано около 200 описаний изобретений к Российским и зарубежным патентам, отобранных по различным вариантам запросов в рамках регламента поиска. Использованы следующие базы данных:
1) информационные ресурсы Федерального института промышленной собственности;
2) сеть патентной информации Европейского патентного ведомства;
3) база данных“esp@cenet”европейского патентного ведомства;
4)база данных “Issued Patents (PatFT)” Ведомства США по патентам и товарным знакам.
Для более детального изучения было отобрано около 120 рефератов и полных текстов российских и зарубежных патентов.
Патентные исследования были проведены в полном объеме по источникам патентной документации России и ведущих стран мира за период 2000–2016 гг.
|
|
|
В патенте CN105348734А описано получение экологически чистой эпоксидной композиции для использования в качестве печатных плат. Термостойкость и стойкость к атмосферным воздействиям повышают добавлением этилен- бутилстеарата, ацетил трибутилцитрата, а также пентаэритрита:
Патент US4418166 A описывает композицию, которая представляет собой эпоксидную смолу, отверждаемую с помощью модифицированного полиамина в сочетании с полиамидо-амином. Модифицированный полиамин является продуктом взаимодействия алифатического полиамина и соединения, выбранного из группы, состоящей из алифатических и ароматических моно- и диэпоксидов, моно- и двухатомных фенолов, альдегидов, нитрилов и смеси любых из вышеуказанных веществ. Полиамидо-амин представляет собой продукт реакции между алифатическим полиамином и поликарбоновой кислотой.
В патенте RU2589057 (C1) значительная термостойкость достигается за счет введения в эпоксидную смолу полифункциональных арилоксифосфазенов.
Изобретение в патенте CN105602178 описывает стретч-резистентный модифицированный полиуретановый каучук, который используется в качестве термостойкого материала для кабеля. Композиция состоит из: модифицированного полиуретана, неопрена, этиленпропиленового каучука, эпоксидной смолы, этиловый эфир уксусной кислоты, поли-(тетрагидрофуран)гликоля, триметилолпропана и пластификатора.
|
|
|
Патент WO2016095903 (A1) описывает получение композиции на основе нафталиновых эпоксидных смол, для повышения термической стойкости используются эфиры циановой кислоты.
Изобретение CN105255116 (A) предполагает получение термостойкой эпоксидной композиции, где в качестве отвердителя используются метил-тетрагидрофталевый ангидрид, а также активный кремнезем в качестве добавки.
JP2016037514 (A) описывает термостойкую эпоксидную композицию, состоящую из бифункционального алициклического эпоксидного соединения, отвержденного бифункциональным глицидиловым эфиром и ангидридом кислоты, которая предотвращает перепады напряжения и пластические деформации в полупроводниковом устройстве.
В патенте US20160083576A1 получают оптические листы с повышенной термостойкостью, износостойкостью и прозрачностью. В основе композиции лежит поливалентная карбоновая кислота
Для получения термореактивной изоляции в патенте JP2016017091 (A) описана композиция, которая не содержит галогенов, имеет высокую температуру стеклования, является термостойкой и имеет низкую диэлектрическую проницаемость и низкий тангенс диэлектрических потерь. Смола содержит: отверждающий агент, имеющий кислотный заместитель, и N-замещенную малеимидную группу и эпоксидную смолу с двумя эпоксидными группами в молекуле.
|
|
|
Изобретение CN105367833 (A) раскрывает способ получения каучука, используемого в качестве материала колодки ударного генератора. Композиция основана на эпоксидной смоле бисфенола А, а благодаря использованию м-фенилендиамина обладает стойкостью к высокой температуре:
CN105112002 (A) описывает способ получения термостойкого клея на основе полифункциональный эпоксидной смолы, фенольного гидроксила полиамидной смолы, поливинилового эфира, изоцианата, азотистого органического соединения, металлоорганическое соединение и органический растворитель.
В патенте KR20150107624 (A) указывается получение термостойкой смолы для полупроводниковых приборов, которая содержит: эпоксидное связующее; сополимер, полученный путем гидроксилирования из алкильной группы; органомодифицированный полисилоксан; неорганический наполнитель.
|
|
|
В патентах KR20150105213 (A), KR20150098559 (A) и WO2015133840 (A2) описан новый эпоксидный компаунд, который характерен низким коэффициентом теплового расширения и высокой температурой стеклования. Он обладает повышенной термостойкостью, благодаря использованию в составе эпоксидного соединения как минимум одной алкоксисилильной группы. Однако полученные компаунды обладают повышенной хрупкостью.
Изобретение US2015240055 (A1) относится к композиции на основе эпоксидной смолы с тремя и более эпоксидными группами, а также содержащей азот в молекулярной цепи, а в качестве отвердителя используется сложный эфир. На основе таких композиций можно получить термостойкие препреги и медные многослойные композиты.
В CN204547235 (U) описан термостойкий материал, который предназначен для покрытия площадки запуска космических ракет. Композиция является органо-неорганическим соединением, содержит эпоксидную смолу, модифицированный полиамин в качестве отвердителя и жидкий каучук в качестве упрочняющего агента.
Изобретение CN104726047 (A) описывает тампонажный материал, состоящий из эпоксидной смолы, разбавителя, связывающего агента, отвердителя, ускорителя и модифицирующего агента, который представляет собой полиуретановый форполимер, получаемый путем взаимодействия изоцианата с полиэфирным полиолом. Максимальная температура термического разложения полученного материала может достигать 275°С.
Износостойкий полимерный клей был описан в изобретении CN104710955 (A). Он состоит из эпоксидной смолы бисфенола А, фенольной смолы, ненасыщенной смолы, полиэфирной смолы, полиамидной смолы, микропорошка политетрафторэтилена, полисилоксанового соединения. Затвердевший клей не имеет пузырей, обладает высокой термостойкостью, водостойкостью, износостойкостью, устойчивостью к воздействию масла и имеет отличные электрические и физические характеристики.
RU2013132315 (A) описывает применение эпоксидной композиции в качестве термостойких пен, которые получаются в результате взаимодействия полиизоцианата с органическим соединением, содержащим, по меньшей мере, две эпоксигруппы, в присутствии муравьиной кислоты в качестве вспенивающего агента и, в случае необходимости двух химических и / или физических пенообразователей, катализаторов и ускорителей. Изобретение относится к лакокрасочным антикоррозионным материалам и может быть использовано для защиты металлических поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной температуры в высоко-коррозионной среде: нефтепродуктов, пресной и морской воды, а также в быту и промышленности. Термостойкая антикоррозионная композиция для покрытия содержит эпоксидно-диановую смолу ЭД-20, модифицированную термостойким борорганическим полимером - полиметилен-n-трифениловым эфиром борной кислоты (Рис. 1), пластификатор диоктилфталат, микроармирующий наполнитель волластонит, пигмент – технический углерод, армирующий наполнитель микрокремнезем, органический растворитель и отвердитель.
где R1, R2, R3 - водород, галоген, алкил, циклоалкил, алкенил, циклоалкенил, арил или аралкил радикалы.
Рисунок 1 - Политриэфир фенола и борной кислоты.
Общая формула бифункциональной эпоксидной смолы, лежащей в основе композиции для армированных волокон композиционных материалов, используемых для производства конструкционных деталей самолетов, которая описана в патенте US20160159993A1, представлена на рисунке:
где R1-R17 – водород, галоген или С1-С4 алкильный заместитель
Состав композиции на основе эпоксидной смолы содержит бифункциональную эпоксидную смолу, жидкий ароматический диамина в качестве отвердителя, а также полимерные частицы, содержащие эпоксидные группы в оболочке и имеют усредненный по объему размер частиц от 50 нм до 300 нм. Композиция является термостойкой, а также имеет низкую вязкость, высокую температуру стеклования, высокий модуль упругости и высокую ударную вязкость при разрушении.
JP2015178620A описывает получение композиции, предназначенной для использования в качестве изоляционного слоя печатных плат. В основе композиции лежит эпоксидная смоле дифенил-аралкильного типа:
Состав эпоксидной композиции, модифицированной силоксан-содержащими соединениями, показан в патенте US20160177085A1. Такая композиция состоит из эпоксидной смолы, модифицированной силоксановыми соединениями с циклической и разветвленной структурой силоксана, а также из отвердителя, содержащего поливалентную карбоновую кислоту, имеющую структуру трициклодекана и ангидрида.
JP2016026244A отображает получение фосфорсодержащей эпоксидной смолы из тетра-фенольного соединения с эпихлоргидрином, при дальнейшем взаимодействии с фосфорным компонентом, содержащем связь фосфор-водород. Полученная композиция эпоксидной смолы имеет температуру стеклования в интервале от 150°С до 200°С и температуру термического разложения, по меньшей мере 330 ° С. Таким образом она является термостойкой благодаря использованию фосфорсодержащего компонента общей формулой:
где R1, R2 – водород или алкильный радикал, а Х,У – водород, алифатический ил ароматический радикал с С от 1 до 20.
В патенте JP2015206036A показано повышение термостойкости эпоксидной композиции за счет введения галогенсодержащего олигомера. Композиция, предназначенная для покрытия, содержит галогенированный олигомер, эпоксидную смолу и эпоксидный отверждающий агент.
Изобретение JP2016138273A описывает термореактивную эпоксидную композицию, которая применима в качестве однокомпонентного клея. Данная композиция остается стабильной в интервале температур 150-200°С. Композиция состоит из смолы с минимум одной эпокси-группой, в качестве отвердителя используют различные амины, амиды, ангидриды карбоновых кислот, или полифенолы. Катализатор представляет собой 1,1-диметилмочевину, а в качестве модификатора используют блочные полиуретановые полимеры.
В патенте JP2016040391A отображено получение огнестойкой, термостойкой, композиции, которая включает эпоксидную смолу без галогенов (на основе: бисфенола А, бисфенола F,фенол новолачного типа и др.) или смесь с дифенил аралкил фенольной смолы с малеимидным соединением ( N-фенилмалеимид, N-гидро-фенилмалеимид, бис (4-малеимид фенил) метан, 2,2-бис {4- (4-малеимид фенокси) - фенил пропан, бис (3,5-диметил-4 - малеимид фенил) метан, бис (3-этил-5-метил-4-малеимид фенил) метан, бис (3,5-диэтил-4-малеимид фенил) и др.) и неорганический наполнитель (природный кремнезем, плавленый кварц, аморфный диоксид кремния, диоксид кремния и др.).
Патент WO2016098596A1 описывает получение фотоотверждаемой термореактивной эпоксидной смолы, где в качестве отвердителя, повышающего термостойкость, используются ангидриды карбоновых кислот (фталевый ангидрид, тримеллитовый ангидрид, пиромеллитовый ангидрид, ангидрид бензофенонтетракарбоновой кислоты и др.), их можно использовать как по отдельности, так и в смеси, а саму композицию планируют использовать для получения покрытий и клеев.
Эпоксидный аддукт, описанный в патенте WO2016072457A1, имеет высокую реакционную способность и способен улучшить адгезию между смолой и добавками в композитных материалах на полимерной основе, и который также имеет превосходную термостойкость. Эпокси-аминный аддукт представляет собой соединение, имеющее две или более аминогрупп в каждой молекуле и две или более алициклические эпоксидные группы в каждой молекуле.
Описана полимерная композиция в изобретении US20150376444A1, которая состоит из полифениленового эфира, имеющего в среднем от 1,5 до 2 гидроксильных группы на молекулу, и эпоксидного соединения, имеющего в среднем от 2 до 2,3 эпокси- группы на молекулу, различнных цианатов и металлоорганической соли. Данная композиция показывает отличные показатели термостойкости благодаря комбинации эпоксидной смолы с полифенилен эфирами.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 390; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!