Лако-красочные материалы — производство

Большой практический интерес представляют процессы отверж­дения эпоксидных смол под действием инициаторов катионной по­лимеризации— кислот Льюиса и их комплексов с различными

Соединениями (главным образом комплексы трехфтористого бора) [89].

Несмотря на то, что отвержде­ние в присутствии комплексов трех­фтористого бора протекает значи­тельно быстрее, чем отверждение под действием аминных отвердите­лей, достигнуть полного отвержде­ния при температурах около 30°С не удается [139]. При отверждении комплексом BF3 количество проре­агировавших эпоксидных групп ди — глицидилового эфира дифенилолпро — пана через 30 мин после начала ре­акции составляет только 58% (рис. 1.37). Дальнейшее нагревание при 120°С в течение 30 мин приводит к увеличению числа прореагировав­ших эпоксидных групп до 90%. Комплексы кислот Льюиса с азотсодержащими соединениями, в особенности с алифатическими аминами, обладают различной отверждающей способностью. Изменение их активности может быть достигнуто также сочетанием комплекса трехфтористый
бор — амин с небольшими количествами ангидридов дикарбоновых кислот, изоцианатов и альдегидов. Однако в этом случае умень­шается жизнеспособность композиций, отвержденных этим комп­лексом.

Скорость отверждения инициаторами ионной полимеризации связана также с природой эпоксида [120]. Данные о продолжи­тельности отверждения (при 120 °С) композиций на основе раз­личных эпоксисоединений комплексом трехфтористый бор — бен — зиламин приведены ниже:

Продолжительность отверждения, мин

Глицидиловый эфир по­лигликоля……………………….. 60

Глицидиловый эфир по­лифенола…. 23 Циклоалифатический эпоксид. . . « , 4—5

Совмещая циклоалифатические эпоксидные смолы со смолами на основе дифенилолпропана, можно достигнуть значительного со­кращения продолжительности отверждения последних.

Природа растворителя также влияет на скорость отверждения комплексами трехфтористого бора [140]. Это видно из приведен­ных ниже данных по изменению продолжительности отверждения композиций, состоящих из смолы на основе дифенилолпрэпана и комплекса трехфтористый бор — моноэтиламин:

Продолжительность •тверждения, мин —

TOC o "1-3" h z Без растворителя… 11

Циклогексанон . .. 13

Этиленгликоль … 18

Диметилформамид 200

Для отверждения эпоксидных композиций на основе компаунда К-115 при пониженных температурах можно использовать комп­лексы трехфтористого бора и полиоксипропилендиола со средним молекулярным весом 1000. Наибольшая скорость отверждения клеевой композиции при 20 °С наблюдается в первые 3—10 мин, а прочность клеевого соединения достигает 80—90% от максималь­ной при отверждении в течение 20—30 мин. Оптимальное содер­жание комплекса BF3 в системе 1,0—1,5%. Жизнеспособность клеевой композиции находится в пределах 5—8 мин.

Отверждение при отрицательных температурах происходит от­носительно медленно; наибольшая скорость наблюдается в первые 20—60 мин, а 80—90% максимальной прочности достигается в те­чение 35—75 мин (в зависимости от содержания комплекса BF3 и температуры отверждения). При минус 5—6 °С через 60 мин прочность при сдвиге составляет 120 кгс/см2.

Дополнительная термическая обработка клеевых соединений, отвержденных при комнатной температуре, приводит к некоторому повышению теплостойкости. Введение наполнителей (алюминиевый порошок, молотая слюда) повышает прочность клеевых соедине­ний [141].

Клеевая композиция на основе эпоксидной смолы, комплексно­го соединения BF3, замедлителя отверждения (например, нитро — анилина), пластификатора и наполнителя отверждается (в зависи­мости от количества замедлителя) в течение 10—20 мин. Она мо­жет применяться в качестве конструкционного клея для соедине­ния стали и других материалов [142].