Композиция эпоксидной смолы, препрег и материал фиброармированного пластика - RU2018141102A
Код документа: RU2018141102A
Формула
1. Композиция эпоксидной смолы для фиброармированного композитного материала, содержащая компоненты (А), (В), (С) и (D), где композиция эпоксидной смолы характеризуется степенью отверждения, составляющей, по меньшей мере, 90%, после отверждения при 132°С в течение 2 часов и модулем упругости при изгибе при комнатной температуре, составляющим, по меньшей мере, 4,5 ГПа, после отверждения при 132°С в течение 2 часов, где компоненты (А), (В), (С) и (D) содержат:
(А) по меньшей мере, 20 ч./сто ч. смолы, при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы, по меньшей мере, одного эпоксида на основе тетрафункционального амина, описывающегося формулой (1), где Х представляет собой двухвалентный фрагмент, имеющий молекулярную массу, составляющую, по меньшей мере, 15 г/моль, и каждый из от R1 до R4 независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, атомов галогена, С1-С6 алкильных групп, С1-С6 алкоксильных групп, С1-С6 фторалкильных групп, циклоалкильных групп, арильных групп и арилоксильных групп, где данные группы необязательно используются индивидуально, или различные группы необязательно используются в комбинации в качестве каждого из от R1 до R4;
(В) необязательно, самое большее, 80 ч./сто ч. смолы, при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы, по меньшей мере, одной эпоксидной смолы, отличной от компонента (А);
(С) по меньшей мере, одну отверждающую добавку на аминовой основе, где каждый из компонентов (А), (В) и (С) присутствует в количестве, эффективном для получения молярного соотношения активные атомы водорода: эпоксидные группы в диапазоне от 0,2: 1 до 0,9: 1; и
(D) по меньшей мере, один катализатор на мочевиновой основе.
2. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где Х образован, по меньшей мере, одним гетероатомом, выбираемым из группы, состоящей из S, N и О.
3. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где Х выбирают таким образом, чтобы придать, по меньшей мере, одному эпоксиду на основе тетрафункционального амина, описывающемуся формулой (1), дипольный момент, составляющий, по меньшей мере, 0,5 дебая.
4. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где Х выбирают из группы, состоящей из -S-, -SO2-, -О-, -C(=O)O-, -C(=O)-, -NR5-, -C(=O)NR6C(=O)-, -NR7C(=O)NR8-, -ОC(=O)NR9- и -ОC(=O)O-, где каждый из R5-R9 независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, атомов галогенов, С1-С6 алкильных групп, С1-С6 алкоксильных групп, С1-С6 фторалкильных групп, циклоалкильных групп, арильных групп и арилоксильных групп.
5. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (А) образован, по меньшей мере, одной эпоксидной смолой, выбираемой из группы, состоящей из тетраглицидилдиаминодифениловых простых эфиров, тетраглицидилдиаминометилдифениловых простых эфиров, тетраглицидилдиаминодиметилдифениловых простых эфиров, тетраглицидилдиаминодибромдифениловых простых эфиров, тетраглицидилдиаминодифенилсульфонов, тетраглицидилдиаминометилдифенилсульфонов, тетраглицидилдиаминодиметилдифенилсульфонов, тетраглицидилдиаминодибромдифенилсульфонов, тетраглицидилдиаминодифениловых простых тиоэфиров, тетраглицидилдиаминобензилбензоатов, тетраглицидилдиаминофенилбензоатов, тетраглицидилдиаминобензанилидов и их комбинаций.
6. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где присутствует компонент (В), который образован из компонента (В1) и компонента (В2), которые отличаются друг от друга.
7. Композиция эпоксидной смолы по п. 6, где компонент (В1) содержит эпоксидную смолу, содержащую более, чем две эпоксидфункциональные группы при расчете на одну молекулу.
8. Композиция эпоксидной смолы по п. 6, где компонент (В2) содержит эпоксидную смолу, содержащую менее, чем три эпоксидфункциональные группы при расчете на одну молекулу.
9. Композиция эпоксидной смолы по п. 8, где эпоксидная смола, содержащая менее, чем три эпоксидфункциональные группы при расчете на одну молекулу, характеризуется средней эпоксидной эквивалентной массой, составляющей менее, чем 205 г/экв.
10. Композиция эпоксидной смолы по п. 8, где эпоксидная смола, содержащая менее, чем три эпоксидфункциональные группы при расчете на одну молекулу, характеризуется средней эпоксидной эквивалентной массой, составляющей менее, чем 170 г/экв.
11. Композиция эпоксидной смолы по п. 8, где компонент (В2) присутствует в количестве, составляющем, самое большее, 30 ч./сто ч. смолы при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы.
12. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (В) содержит, по меньшей мере, одну тетраглицидиламиновую эпоксидную смолу.
13. Композиция эпоксидной смолы по п. 6, где компонент (В1) содержит, по меньшей мере, одну тетраглицидиламиновую эпоксидную смолу, а компонент (В2) содержит, по меньшей мере, одну эпоксидную смолу, выбираемую из группы, состоящей из эпоксидных смол на основе бисфенола А, диглицидиланилина и циклоалифатических эпоксидных смол.
14. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (С) содержит, по меньшей мере, один диаминодифенилсульфон или комбинацию из дициандиамида и диаминодифенилсульфона.
15. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (С) состоит из диаминодифенилсульфона, который присутствует в количестве в диапазоне от 10 до 30 ч./сто ч. смолы при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы, и компоненты (А), (В) и (С) присутствуют в количествах, эффективных для получения молярного соотношения активные атомы водорода: эпоксидные группы в диапазоне от 0,2: 1 до 0,6: 1.
16. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (С) образован из диаминодифенилсульфона и дициандиамида, где дициандиамид присутствует в количестве, составляющем, самое большее, 7 ч./сто ч. смолы при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы, и компоненты (А), (В) и (С) присутствуют в количествах, эффективных для получения молярного соотношения активные атомы водорода: эпоксидные группы в диапазоне от 0,2: 1 до 0,9: 1.
17. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (D) содержит, по меньшей мере, один катализатор на мочевиновой основе, выбираемый из группы, состоящей из N,N-диметил-N'-(3,4-дихлорфенил)мочевины, толуолбис(диметилмочевины), 4,4'-метиленбис(фенилдиметилмочевины), N-(4-хлорфенил)-N,N-диметилмочевины и 3-фенил-1,1-диметилмочевины.
18. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где компонент (D) присутствует в количестве в диапазоне от 1 до 8 ч./сто ч. смолы при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы.
19. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где композиция эпоксидной смолы после отверждения при 132°С в течение 2 часов характеризуется температурой стеклования, составляющей, по меньшей мере, 130°С.
20. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где композиция эпоксидной смолы характеризуется увеличением вязкости, меньшим, чем двукратная первоначальная вязкость, после выдерживания при 65°С в течение 2 часов.
21. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где композиция эпоксидной смолы, кроме того, содержит, по меньшей мере, одну термопластическую смолу.
22. Композиция эпоксидной смолы по п. 1, где композиция эпоксидной смолы образована из, по меньшей мере, 5 ч./сто ч. смолы для компонента (В) при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы.
23. Препрег, содержащий армирующую волоконную матрицу, импрегнированную композицией эпоксидной смолы по любому одному из пп. 1-22.
24. Фиброармированный композитный материал, полученный в результате отверждения препрега по п. 23.
25. Фиброармированный композитный материал, содержащий продукт на основе отвержденной эпоксидной смолы, полученный в результате отверждения смеси, образованной из композиции эпоксидной смолы по любому одному из пп. 1-22 и армирующего волокна.
26. Способ получения фиброармированного композитного материала, включающий отверждение препрега по п. 25 при температуре от 110°С до 150°С.
27. Композиция эпоксидной смолы по п. 16, где диаминодифенилсульфон присутствует в количестве в диапазоне от 10 до 30 ч./сто ч. смолы при расчете на 100 ч./сто ч. смолы для совокупной эпоксидной смолы.
