RU2561085C1 - Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами - Google Patents
Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561085C1 RU2561085C1 RU2014118169/05A RU2014118169A RU2561085C1 RU 2561085 C1 RU2561085 C1 RU 2561085C1 RU 2014118169/05 A RU2014118169/05 A RU 2014118169/05A RU 2014118169 A RU2014118169 A RU 2014118169A RU 2561085 C1 RU2561085 C1 RU 2561085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- epoxy
- cellulose
- composition
- anhydride
- modified
- Prior art date
Links
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 title claims abstract description 16
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 6
- RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N diane Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1.C1=C(Cl)C2=CC(=O)[C@@H]3CC3[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(C)=O)(OC(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 19
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 15
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 15
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 14
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- 206010056474 Erythrosis Diseases 0.000 description 11
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N D-Erythrose Natural products OCC(O)C(O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N D-erythrose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N 0.000 description 9
- 150000008252 erythrosides Chemical class 0.000 description 9
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 8
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 8
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 8
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 7
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 7
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 125000003396 thiol group Chemical class [H]S* 0.000 description 5
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 241001133760 Acoelorraphe Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N Cellulose, microcrystalline Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- 240000003133 Elaeis guineensis Species 0.000 description 1
- 235000001950 Elaeis guineensis Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical group NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011174 green composite Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- LWRYDHOHXNQTSK-UHFFFAOYSA-N thiophene oxide Chemical compound O=S1C=CC=C1 LWRYDHOHXNQTSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005490 tosylate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к эпоксидной композиции для получения высокопрочных, теплостойких материалов, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности.
Эпоксидная композиция горячего отверждения включает эпоксидный диановый олигомер марки ЭД-20 (100 мас.ч.), отвердитель ангидридного типа (80 мас.ч.), в качестве модифицирующей добавки она дополнительно содержит производные полисахаридов (1,0-10,0 мас.ч.). Изобретение позволяет повысить механическую прочность, модуль упругости и температуру стеклования изделий. 1 табл.
Description
Изобретение относится к эпоксидной композиции для получения высокопрочных, теплостойких композиционных материалов.
Описывается полимерная композиция, содержащая эпоксидный диановый олигомер ЭД-20, отвердитель ангидридного типа, а также модифицирующие добавки.
В качестве модифицирующих добавок в эпоксиангидридном полимере использовали следующие производные полисахаридов: микрокристаллическую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу с привитыми функциональными группами (карбоксиметильными, этильными, гидроксиэтильными, аминными, тиольными и тозилатными), а также полиацетальглиоксаля и эритрозы и полиацетальглиоксаля и эритрозы с привитыми аминогруппами различной природы.
Вышеуказанные производные полисахаридов с привитыми активными группами были получены в виде порошков, размер частиц которых составлял 20-100 мкм по методикам, описанным в работах [Торлопов М.А. Синтез производных целлюлозы, содержащих фосфатные, амино- и меркаптогруппы // Известия Коми научного центра. - 2011. - Вып.3, №7. - С.23-26; Удоратина Е.В. Продукты химической модификации вторичного целлюлозного сырья // Химическая технология. - 2011. - №3. - С.157-163; Varma A.J., Chavan V.B. Cellulosic diamines as reaction-incorporated fillers in epoxy composites // J. Cellulose. - 1994. - №1. - P.215-219; Удоратина Е.В. Модифицирование целлюлозосодержащих материалов этиленоксидом // Ежегодник Института химии Коми НЦ УрО РАН. - 2009. - С.50-52; Сюткин В.Н., Николаев А.Г., Сажин С.А., Попов В.М., Заморянский А.А. Азотсодержащие производные диальдегидцеллюлозы // Химия растительного сырья. - 1999. - №2. - С.91-102].
Предложенный эпоксиполимерный композиционный материал обладает повышенной механической прочностью и высокой температурой стеклования.
Изобретение относится к эпоксидной композиции ангидридного отверждения, широко используемой для получения высокопрочных, теплостойких полимерных композиционных материалов. Полученные полимерные композиционные материалы могут применяться в различных отраслях промышленности: автомобиле- и судостроении, строительстве, лакокрасочной промышленности, а также для изготовления различных изделий из композиционных материалов.
Исследования последних лет в области создания новых композиционных материалов направлены на усовершенствование систем отверждения, улучшение прочностных и адгезионных свойств композиционных материалов за счет химической модификации эпоксидных связующих. При этом рассматриваются широкие возможности регулирования свойств за счет рецептурно-технологических факторов, введения в композиции наполнителей, в том числе нанопорошков, пластификаторов, активных катализаторов и модификаторов. Особый интерес вызывают модификаторы на основе природных биополимеров и их производных, в том числе модифицированных целлюлоз и лигнинов. При использовании их в новых композиционных материалах важным является поиск правильного соотношения компонентов, которые сохраняли бы нужные свойства, имели оптимальную цену конечного продукта и способствовали разложению композита в окружающей среде. Немаловажной задачей также является разработка методов воздействия на синтетический полимер природным материалом для увеличения их реакционной способности, что в итоге способствует сохранению и повышению эксплуатационных характеристик новых высококачественных материалов. В связи с этим актуальность работы заключается в введении модифицированных природных полимеров в эпоксиполимерную матрицу с формированием химических связей между их молекулами для увеличения физико-механических и теплофизических свойств.
Известна эпоксидная композиция, содержащая эпоксидную смолу и лигнин пальмовых деревьев [Abdul Khalil H.P.S.; Marliana M.M.; Issam A.M.; Bakare I.O. Exploring isolated lignin material from oil palm biomass waste in green composites. Mater. And Des.2011. №5. с.2604-2610]. Композитный материал содержит эпоксидную смолу и 15%, 20%, 25% и 30% лигнина. Определены зависимости механических, термических и морфологических свойств композита. Лучшие результаты получены при количестве лигнина в композитном материале 25%. Недостатками композиции являются невысокая прочность на изгиб и очень низкая прочность на разрыв.
Известна эпоксидная композиция на основе эпоксидного олигомера ЭД-20, полиэтиленполиамина и отходов обмолота проса в качестве наполнителя [Панкеев В.В.; Никифоров Е.С.; Свешникова Е.С.; Панова Л.Г. Новые наполнители эпоксидных компаундов на основе модифицированных целлюлозосодержащих отходов. Пласт. массы. 2012. №5. С.50-52]. Разработанный композиционный материал является трудносгораемым и имеет высокие значения теплостойкости по Вика, но недостаточно высокую прочность на изгиб.
Известен эпоксидно-древесный композит на основе ЭД-20, полиэтиленполиамина и маточной смолы [RU 2288929 С1, 10.12.2006 г.]. В качестве наполнителей используются резиновая крошка и сосновые опилки. Композиция имеет хорошую водостойкость и адгезию к древесине, обладает экологической безопасностью и позволяет применять отходы производства. Недостатком данного композита является невысокая механическая прочность.
Известна также эпоксидно-древесная композиция [RU 2368633 С2, 27.09.2009 г.], содержащая в качестве наполнителя сосновые опилки и пенополистирольную крошку. Композиция обладает хорошими теплофизическими свойствами, но имеет низкую прочность на изгиб.
Известно связующее для композиционных материалов, содержащее диановую эпоксидную смолу, отвердитель аминного типа и лигнин, являющийся отходом производства при переработке древесины [RU 2092506 С2, 10.10.1997 г.]. Лигнин добавлялся в стеклопластик с целью снижения плотности материала судостроительного назначения. Однако полученный материал имеет невысокие физико-механические характеристики.
Известна эпоксидная композиция, наполненная модифицированным гидролизным лигнином и отвержденная полиэтиленполиамином, взятым в количестве 15 мас.ч. на 100 мас.ч. ЭД-20 [Алалыкин А.А., Веснин Р.Л., Козулин Д.А. Получение модифицированного гидролизного лигнина и его использование для наполнения и снижения горючести эпоксидных полимеров. Журнал прикладной химии. 2011. Т.84. Вып.9. С.1567-1574]. Гидролизный лигнин, модифицированный ортофосфорной кислотой и карбамидом, вводили в композицию для понижения плотности образцов, улучшения ряда физико-механических показателей, а также для снижения горючести эпоксидных композиций. Основным недостатком данного материала является невысокая прочность на изгиб (62 МПа при количестве наполнителя 20 мас.ч. на 100 мас.ч. ЭД-20).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является эпоксидный слоистый материал, армированный целлюлозными волокнами [Low I.M., McGrath M., Lawrence D., Schmidt P., Lane J., Latella B.A., Sim K.S. Mechanical and fracture properties of cellulose-fibre-reinforced epoxy laminates. Composites. A №3, 2007, т.38, стр.963-974]. Установлено, что армирование значительно увеличило деформацию при разрыве, ползучесть, вязкость при разрушении и ударную прочность. При разрушении наблюдался медленный и стабильный рост трещин. Недостатком данного материала является недостаточно высокая прочность на изгиб.
Задачей настоящего изобретения является повышение физико-механических характеристик, теплостойкости стандартной эпоксидной композиции на основе ЭД-20 и отвердителя ангидридного типа, которая вследствие своей высокой технологичности широко используется в промышленности.
Технический результат состоит в повышении механической прочности, модуля упругости и температуры стеклования изделий на основе предлагаемой композиции.
Технический результат достигается тем, что эпоксидная композиция горячего отверждения включает в себя эпоксидный диановый олигомер марки ЭД-20, отвердитель ангидридного типа, согласно изобретению в качестве модифицирующей добавки она дополнительно содержит производные полисахаридов, при следующем содержании компонентов, мас.ч.
| Эпоксидный олигомер | 100 |
| Отвердитель | 80 |
| Модифицированный полисахарид | 1,0-10,0 |
Выполнение композиции согласно изобретению позволило повысить ее физико-механические характеристики и температуру стеклования.
Способ осуществлялся следующим образом.
Методами ДСК и ИК-спектроскопии установлено, что производные полисахаридов с привитыми активными группами (этильными, гидроксиэтильными), микрокристаллическая целлюлоза и полиацетальглиоксаля и эритрозы не взаимодействуют с компонентами матрицы, т.е. на кривых ДСК нет экзотермических пиков, отвечающих за процесс полимеризации. На ИК-спектрах полосы поглощения, отвечающие за эпоксидные (950-860 см-1) и ангидридные (1790-1740 см-1) кольца смолы и отвердителя, соответственно также не изменились.
Карбоксиметилцеллюлоза с активными карбоксильными группами химически взаимодействует с ангидридом, что объясняется раскрытием ангидридного цикла на поверхности модификатора с образованием кислотных групп, установленных по ИК-спектру в области 3200-3400 и 1700 см-1.
Тиольные и тозилатные группы, привитые к макромолекуле полисахарида, приводят к их химическому взаимодействию с ангидридом, на кривых ДСК появляется экзотермический пик в области температур 175-220°C.
При исследовании взаимодействия полиацетальглиоксаля и эритрозы (с привитыми аминогруппами различной природы) с компонентами синтетической полимерной матрицы выяснено, что химическая реакция происходит с эпоксидной составляющей системы. На кривой ДСК процесс химического взаимодействия отражен появлением серии экзотермических пиков в интервале температур 130-170°C, что свидетельствует о процессе раскрытия эпоксидного цикла, а на ИК спектре полностью пропадают полосы, отвечающие за эпоксидные группы (950-860 см-1).
Аминоцеллюлоза взаимодействует с каждым из компонентов полимерной матрицы. С эпоксидным олигомером реакция взаимодействия проходит в три ступени и начинается с 70°C, а с ангидридом взаимодействует в две ступени и реакция начинается при 80°C. Такой вид кривых можно объяснить тем, что аминоцеллюлоза хорошо реагирует с компонентами полимерной матрицы, но имеет неоднородный состав по размерам частиц.
Для повышения качества смеси применялась ультразвуковая обработка наполненной композиции. Смешивание модифицированной целлюлозы с компонентами полимерной матрицы проводилось на приборе ИЛ 10-0,1 при мощности излучения 60-85 Вт/см2 и частоте звука 23 кГц.
Примеры осуществления
Пример 1.
В 80 мас.ч. ангидрида добавляют 1 мас.ч. модифицированного полисахарида (микрокристаллическую целлюлозу) и эту смесь диспергируют путем ультразвукового воздействия с помощью ультразвукового генератора IL при мощности излучения 60-85 Вт/см2 и частоте звука 23 кГц 5-10 мин. Затем добавляют диспергированную ультразвуком смесь производных полисахаридов в ангидриде в 100 мас.ч. эпоксидного олигомера марки ЭД-20, перемешивают механической мешалкой в течение 30 мин, после чего эту смесь заливают в металлические формы и отверждают по ступенчатому режиму: 100°C - 1 ч, 160°C - 3ч, 100°C - 1 ч.
Примеры 2-27 осуществляют аналогично примеру 1, вид модифицированного полисахарида, его количество и свойства полученных материалов указаны в табл. 1.
Свойства полученных материалов характеризовали с помощью стандартных методик. Разрушающее напряжение при изгибе определяли по ГОСТу 4648-71 с помощью испытательной машины ИР 5057-50. Для этого испытания были изготовлены плоские образцы 200×10×3 мм.
Температура стеклования была определена по данным дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).
Из табл. 1 видно, что у полимеров, модифицированных производными полисахаридов (микрокристаллическая целлюлоза с привитыми функциональными группами: карбоксиметильными, аминными, тиольными и тозилатными, а также полиацетальглиоксаля и эритроза и полиацетальглиоксаля и эритроза с привитыми аминогруппами различной природы), прочность на изгиб повышается на 15-35% по сравнению с прототипом.
Модифицирующие добавки полиацетальглиоксаля и эритрозы с привитыми аминогруппами различной природы, аминоцеллюлоза и меркаптоцеллюлоза придают полимерному материалу повышенную теплостойкость до 135°C.
Использование производных полисахаридов в качестве активных наполнителей является перспективным направлением для получения эпоксиполимерного композиционного материала с заданными эксплуатационными характеристиками и возможностью удешевления получаемого материала.
| Таблица 1 | ||||
| Пример | Производные полисахаридов | Содержание модификатора, мас.% | σизг., МПа | Tc, °C |
| Прототип | Целлюлозные волокна | 31,5 | 95 | - |
| 1 | Микрокристаллическая целлюлоза | 1 | 95±3 | 100 |
| 2 | Микрокристаллическая целлюлоза | 5 | 90±3 | 90 |
| 3 | Микрокристаллическая целлюлоза | 10 | 100±2 | 90 |
| 4 | Карбоксиметилцеллюлоза | 1 | 100±1 | 120 |
| 5 | Карбоксиметилцеллюлоза | 5 | 120±2 | 125 |
| 6 | Карбоксиметилцеллюлоза | 10 | 105±2 | 122 |
| 7 | Этилцеллюлоза | 1 | 85±1 | 100 |
| 8 | Этилцеллюлоза | 5 | 83±3 | 105 |
| 9 | Этилцеллюлоза | 10 | 76±3 | 95 |
| 10 | Гидроксиэтилцеллюлоза | 1 | 80±1 | 100 |
| 11 | Гидроксиэтилцеллюлоза | 5 | 80±1 | 103 |
| 12 | Гидроксиэтилцеллюлоза | 10 | 72±3 | 98 |
| 13 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы | 1 | 112±2 | 123 |
| 14 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы | 5 | 110±1 | 120 |
| 15 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы | 10 | 95±3 | 110 |
| 16 | Аминоцеллюлоза | 1 | 120±2 | 135 |
| 17 | Аминоцеллюлоза | 5 | 110±2 | 130 |
| 18 | Аминоцеллюлоза | 10 | 100±2 | 120 |
| 19 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы с привитыми аминогруппами различной природы | 1 | 130±1 | 135 |
| 20 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы с привитыми аминогруппами различной природы | 5 | 115±3 | 133 |
| 21 | Полиацеталь глиоксаля и эритрозы с привитыми аминогруппами различной природы | 10 | 80±1 | 125 |
| 22 | Тиолцеллюлоза | 1 | 110±1 | 130 |
| 23 | Тиолцеллюлоза | 5 | 98±2 | 130 |
| 24 | Тиолцеллюлоза | 10 | 88±3 | 128 |
| 25 | Тозилатцеллюлоза | 1 | 110±1 | 125 |
| 26 | Тозилатцеллюлоза | 5 | 95±3 | 123 |
| 27 | Тозилатцеллюлоза | 10 | 90±5 | 97 |
Claims (1)
- Эпоксидная композиция горячего отверждения включает в себя эпоксидный диановый олигомер марки ЭД-20, отвердитель ангидридного типа, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки она дополнительно содержит производные полисахаридов, при следующем содержании компонентов, мас.ч:
Эпоксидный олигомер 100 Отвердитель 80 Модифицированный полисахарид 1,0-10,0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118169/05A RU2561085C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118169/05A RU2561085C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2561085C1 true RU2561085C1 (ru) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118169/05A RU2561085C1 (ru) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2561085C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1512996A1 (ru) * | 1986-08-20 | 1989-10-07 | Предприятие П/Я Г-4816 | Покровный компаунд |
| SU1609799A1 (ru) * | 1988-05-10 | 1990-11-30 | Ташкентский Политехнический Институт Им.А.Р.Бируни | Эпоксидна композици |
| RU2424263C1 (ru) * | 2009-10-26 | 2011-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр лесопромышленного комплекса" | Способ получения целлюлозосодержащего полимерного суперконцентрата и композиционные материалы на его основе |
| RU2488606C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-07-27 | Акцо Нобель Н.В. | Термореактивные полисахариды |
-
2014
- 2014-05-05 RU RU2014118169/05A patent/RU2561085C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1512996A1 (ru) * | 1986-08-20 | 1989-10-07 | Предприятие П/Я Г-4816 | Покровный компаунд |
| SU1609799A1 (ru) * | 1988-05-10 | 1990-11-30 | Ташкентский Политехнический Институт Им.А.Р.Бируни | Эпоксидна композици |
| RU2488606C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-07-27 | Акцо Нобель Н.В. | Термореактивные полисахариды |
| RU2424263C1 (ru) * | 2009-10-26 | 2011-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр лесопромышленного комплекса" | Способ получения целлюлозосодержащего полимерного суперконцентрата и композиционные материалы на его основе |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | A lignin-epoxy resin derived from biomass as an alternative to formaldehyde-based wood adhesives | |
| Liu et al. | “Greener” adhesives composed of urea-formaldehyde resin and cottonseed meal for wood-based composites | |
| Moslemi et al. | Addition of cellulose nanofibers extracted from rice straw to urea formaldehyde resin; effect on the adhesive characteristics and medium density fiberboard properties | |
| Yuan et al. | Functionalization of cellulose with amine group and cross-linked with branched epoxy to construct high-performance wood adhesive | |
| Ping et al. | Wood adhesives from agricultural by-products: Lignins and tannins for the elaboration of particleboards | |
| Kan et al. | Novel bridge assistance strategy for tailoring crosslinking networks within soybean-meal-based biocomposites to balance mechanical and biodegradation properties | |
| Liao et al. | Low density sugarcane bagasse particleboard bonded with citric acid and sucrose: Effect of board density and additive content | |
| Paramarta et al. | Bio-based high performance epoxy-anhydride thermosets for structural composites: The effect of composition variables | |
| Barbosa Jr et al. | Biobased composites from tannin–phenolic polymers reinforced with coir fibers | |
| Basta et al. | Performance assessment of deashed and dewaxed rice straw on improving the quality of RS-based composites | |
| TW201336595A (zh) | 取自農業廢棄物之熱塑性澱粉組成物 | |
| Fakhrul et al. | Properties of wood sawdust and wheat Flour Reinforced Polypropylene Composites | |
| Zeng et al. | Boiling water resistant fully bio-based adhesive made from maleated chitosan and glucose with excellent performance | |
| Sitz et al. | Epoxidized sucrose soyate—A novel green resin for crop straw based low density fiberboards | |
| Fagbemi et al. | Evaluation of waste chicken feather protein hydrolysate as a bio-based binder for particleboard production | |
| Prosper et al. | Effect of fillers loading on the mechanical properties of hardwood sawdust/oil bean shell reinforced epoxy hybrid composites | |
| Aguillón et al. | Sorbitol glycidyl ether Epoxy/Brewer's spent grain biocomposite for fiberboard applications | |
| JP2016030881A (ja) | オリゴエステル化竹繊維の製造方法、オリゴエステル化竹繊維強化熱可塑性樹脂組成物およびその成形体 | |
| RU2561085C1 (ru) | Эпоксидный компаунд, наполненный модифицированными полисахаридами | |
| Lei et al. | Recent Developments in Bioadhesives and Binders. | |
| Kocaman et al. | Itaconic acid based epoxy resin and application of olive pomace on the production of composite materials | |
| Anggoro | Use of epoxidized waste cooking oil as bioplasticizer of sago starch-based biocomposite reinforced microfibrillated cellulose of bamboo | |
| Derahman et al. | Mechanical properties of bio-epoxy resins and synthetic epoxy resins blends | |
| CN108912482A (zh) | 一种耐腐蚀抗氧化材料的制备方法 | |
| Manthey | Development of hemp oil based bioresins for biocomposites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200506 |