Композиции на основе эпоксидных смол

Композиции на основе эпоксидных смол нашли широкое применение благодаря высоким механическим и электроизоляционным показателям, высокой адгезией к различным материалам, низкой усадкой при твердении. В эпоксидные смолы легко вводятся различные наполнители как органического, так и минерального происхождения. Эпоксидные композиции используются как в твердом, так и в жидком состоянии. Композиции, находящиеся в жидком состоянии получили название компаунды. При этом в зависимости от состава компаунды отверждаются либо при комнатной, либо при повышенной температурах.

Процесс твердения осуществляется с помощью отвердителей – соединений, вызывающих в определенных условиях трехмерную полимеризацию олигомера. Эпоксидные смолы отверждаются ди и полиаминами, многоосновными кислотами и их ангидридами, новолачными и резольными фенолформальдегидными олигомерами, многоатомными спиртами и фенолами.

Для холодного отверждения эпоксидной смолы в качестве отвердителя применяют алифатические полиамины – полиэтиленполиамин и гексаметилендиамин в количестве 5-15%% от массы смолы. Жизнеспособность таких композиций при комнатной температуре составляет 1-3 часа а время твердения 24 часа. Однако степень сшивки при этом не превышает 70%. Поэтому часто проводят доотверждение композиции при температуре 70-120^оС.

Реакция эпоксидной смолы с алифатическими полиаминами экзотермична, иногда температура саморазогрева может превышать 200^оС. При этом может проходить процесс деструкции полимера, возникновение значительных внутренних напряжений и растрескивание материала. В связи с этим такие композиции непригодны для изготовления крупногабаритных изделий. Другим недостатком является высокая токсичность алифатических полиаминов и повышенная хрупкость продуктов отверждения. Для получения крупногабаритных изделий используют продукты модификации полиэтиленполиаминов эфирами метакриловой кислоты.

Для горячего отверждения эпоксидных смол применяют ароматические ди и полиамины. Процесс твердения проводят при температуре 100-180оС в течение 4-16 часов. Количество амина составляет обычно 15-50% от массы смолы. В качестве отвердителей используют также ангидриды дикарбоновых кислот.

Эпоксидные композиции делятся на четыре группы:

Пресс - порошки

Компаунды

Гранулированные массы

Ударопрочные композиции в виде стерженьков

1-ая группа

Композиции серии УП. Так композиция УП 284С включает в свой состав смолу ЭД8, аминный отвердитель, ускоритель и микрокороткое стекловолокно. Применяется для изготовления ответственных деталей эксплуатирующихся при температуре -60+180оС.

2-ая группа

Композиции серии ЭФП. Композиции ЭФП-60, ЭФП-61, ЭФП-62 включают в свой состав эпоксидную смолу ЭД-16, отвердитель и наполнитель. Применяются для герметизации различных устройств. Температура эксплуатации -60 +125^оС.

3-я группа

Материалы серии ВГС-Э. Применяются для изготовления изделий эксплуатирующихся при температурах от -60 до +190 ^оС. Время нахождения в вязкопластическом состоянии составляет более 400 секунд, а время твердения 40-60 секунд. Это позволяет надежно перерабатывать данные композиции методом литья под давлением.

4-ая группа

Композиции содержащие стекловолокна 6-10 мм. Сыпучая форма этих материалов обеспечивает технологичность и безопасность переработки.