Эпоксидные смолы (способ получения -холодное отверждение)

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Февраля 2013 в 16:25, курсовая работа

Краткое описание

Целью данной курсовой работы- дать понятие эпоксидным смолам , их структуру и свойства. Широкое применение эпоксидных материалов в промышленности обусловлено структурными особенностями эпоксидных полимеров: возможностью получения их в жидком и твёрдом состоянии, отсутствием летучих веществ при отверждении, способностью отверждаться в широком температурном интервале, незначительной усадкой, нетоксичностью в отверждённом состоянии, высокими значениями прочности, химической стойкостью. Поэтому задача этой работы заключается в том, чтобы изучить получение эпоксидных смол, а также их применение.

Содержание

1. Введение.
2. Технологическая схема производства.
2.1 Выбор и оценка метода производства.
2.2 Характеристика исходных компонентов.
2.3 Операционное описание технологического процесса.
2.4 Технологический контроль производства.
2.5 Свойства.
2.6 Применение и характеристика изделий .
3. Заключение.
4. Список литературы.

Вложенные файлы: 1 файл

Химия курсовая.doc

— 288.00 Кб (Скачать файл)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

 

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

 

УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра ТСМИК

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине

Органическая химия

 

На тему

 

«Эпоксидные смолы(способ получения -холодное отверждение)»

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка Короткова А.А.

 

                                            Группа 1 СТ 201   

 

                                                                    Защищена   ________________ 

 

                                                                    с оценкой    ________________

 

 

 

                                                                     Руководитель курсовой работы

 

                                                 Фахрутдинова В. Х.

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань 2012

 

Содержание

      1. Введение.

      2. Технологическая  схема производства.

      2.1 Выбор  и оценка метода производства.

      2.2 Характеристика  исходных компонентов.

      2.3 Операционное  описание технологического  процесса.

      2.4 Технологический  контроль производства.

      2.5 Свойства.

      2.6 Применение  и характеристика изделий .

      3. Заключение.

      4. Список  литературы.

    

           

 

КГАСУ СТФ 15.015. КР-1

           
           

Изм.

Кол.

Лист

№док.

Подпись

Дата

 

Пояснительная записка

Стадия

Лист

Листов

Разработал

Короткова

   

У

 2 

 

Проверил

Фахрутдинова

   

КГАСУ гр. 1СТ201

Н. Контроль

     
       
       

1. Введение

Целью данной курсовой работы- дать понятие эпоксидным смолам , их структуру и свойства. Широкое применение эпоксидных материалов в промышленности обусловлено структурными особенностями эпоксидных полимеров: возможностью получения их в жидком и твёрдом состоянии, отсутствием летучих веществ при отверждении, способностью отверждаться в широком температурном интервале, незначительной усадкой, нетоксичностью в отверждённом состоянии, высокими значениями прочности, химической стойкостью. Поэтому задача этой работы заключается в том, чтобы изучить получение эпоксидных смол, а также их применение.

Эпоксидная  смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидные  смолы (олигомеры) — это простые эфиры, имеющие боковые гидроксильные группы и две концевые эпоксидные группы. Число ОН-групп в молекуле олигомера соответствует коэффициенту "n".

Эпоксидные смолы –  общая формула:

 

Эпокс. группа

n может достигать 25, но чаще всего встречаются эпоксидные смолы с количеством эпоксидных групп меньше 10.

В конце 1950-х гг. были синтезированы  новые эпоксидные смолы (ЭС), отличающиеся от вышеописанных и получившие название эпоксидно-диановых (или диановых ЭС). В конце 1960-х гг. промышленностью было освоено производство не менее 25 типов этих смол.

           

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

3

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2. Технологическая  схема производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема производства жидких эпоксидных смол периодическим  методом.

1 - реактор; 2, 6 - холодильники; 3 - приёмник; 4 - фильтры; 5 - аппарат для отгонки толуола; 7 - сборник.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

4

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.1 Выбор и  оценка метода производства.

Производство эпоксидных смол стало возможным в результате синтеза простейшего эпоксидного соединения — оксида этилена.

В настоящее время  эпоксидные смолы получают одним  из трех методов:

  1. взаимодействием двух- и многоатомных фенолов, спиртов, аминов, кислот, представляющих собой протонодонорные соединения, с эпихлоргидрином с последующей регенерацией эпоксидной группы на стадии дегидрохлорирования;
  2. при эпоксидироваиии непредельных соединений, проводимом органическими надкислотами, например надуксусной или надмуравьиной, либо пероксидами и гидропероксидами кислорода;
  3. путем реакций полимеризации и сополимеризации непредельных мономеров, имеющих в своем составе эпоксидные группы.

Отечественная промышленность выпускает большое число разновидностей эпоксидных смол с молекулярной массой от 170 до 3500. Однако наиболее распространены эпоксидные диановые смолы, получаемые из эпихлоргидрина и дифенилолпропана (табл. 1). Это смолы марок ЭД-24, ЭД-24Н, ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-16Р, ЭД-14, ЭД-14Д, ЭД-НСП, ЭД-20СП, ЭД-10, ЭД-8. Выпуск диановых олигомеров в общем объеме производства эпоксидных смол составляет более 90%.

 Для практического применения смолы нужен отвердитель.

  • Отвердители горячего типа: для протекания реакции отверждения требуется повышенная температура 100-200°С.
  • Отвердители холодного типа (аминные): отверждение происходит при нормальной температуре или небольшом нагреве (70-80 °С).

Отверждение эпоксидных смол

Благодаря высокой реакционной  способности эпоксидных и гидроксильных  групп в качестве отвердителей эпоксидиановых смол можно использовать мономерные, олигомерные и полимерные соединения различных классов и таким образом, в широком диапазоне варьировать режимы отверждения (температура, время) и свойства получаемых трёхмерныx полимеров.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

5

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Отвердители холодного  отверждения эпоксидных смол.

К этому типу относятся  различные амины (полиэтиленполиамин, триэтилентетрамин, гексаметилендиамин, метафенилендиамин).

Аминные отвердители  эпоксидных смол реагируют с раскрытием эпоксигруппы и образованием гидроксила, а затем образуют более сложные  пространственные полимеры. Реакция с эпоксидной смолой протекает довольно активно, поэтому добавление отвердителя должно производиться незадолго до употребления смолы.Чем больше в смоле эпоксидных групп, тем больше образуется полимерных связей, которые будут создавать пластичный полимер.

Триэтилентетрамин (ТЭТА).

Структурная формула  триэтилентетрамина (ТЭТА).

Триэтилентетрамин (ТЭТА) – представляет собой прозрачную низковязкую жидкость, достаточно едкую, с резким запахом. Согласно сертификатам анализа, массовая доля собственно ТЭТА в продукте составляет не менее 96%.

Масса триэтилентетрамина для отверждения 100 граммов эпоксидной смолы ЭД-20 (21% эпоксидных групп) следует  выбирать в интервале от 9 до 11 граммов. Рекомендуемый режим отверждения композиции, имеющей в своем составе 100 грамм ЭД-20 и 10 граммов ТЭТА:

  • обычно: 24 часа при температуре 20-25°C
  • для улучшения физико-механических свойств: 24 часа при температуре 20-25°C и дополнительно 5 часов при температоуре 80°C
           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

6

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Полиэтиленполиамин (ПЭПА).

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) выглядит также как триэтилентетрамин (ТЭТА), но у полиэтиленполиамина  амидных групп больше:

Масса полиэтиленполиамина  для отверждения 100 граммов эпоксидной смолы ЭД-20 (21% эпоксидных групп) следует  выбирать в интервале от 10 до 15,75 граммов (оптимально 13,7 грамм). Рекомендуемый режим отверждения композиции, имеющей в своем составе 100 массовых частей ЭД-20 и 10 частей ПЭПА:

  • обычно: 24 часа при температуре 20-25°C
  • для улучшения физико-механических свойств: 24 часа при температуре 20-25°C и дополнительно 5 часов при температоуре 80°C

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) проще в работе, он хорошо работает при комнатных температурах.

С применением ПЭПА нельзя получить прозрачное изделие.

Согласно ТУ, получаемый в промышленности, полиэтиленполиамин содержит 65-75% процентов кубового остатка (примеси), который остается в готовом изделии. Поэтому не рекомендуется использовать ПЭПА в случае, если готовое изделие предназначается для бытового использования, контактирования с пищей или водой.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

7

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.2 Характеристика исходных компонентов

 

Основным сырьём для производства смол являются эпихлоргидрин и 4,4' дигидроксидифенилпропан (диан).

Эпихлоргидрин (3-хлор-1,2-эпоксипропан) представляет собой бесцветную жидкость с запахом хлороформа и кипит при 110 0С, плотность d=1,1807 г/см3. Получают его из аллихлорида по хлоргидринному методу:

 

 

Молекула эпихлоргидрина содержит две активные группировки- эпоксидную и связь С-Сl. Эпоксидный цикл представляет собой почти правильный треугольник со значительно деформированными валентными углами (»600). Поэтому происходит только частичное перекрывание атомных орбиталей и энергия связей уменьшается:

Эпоксидная группировка  полярна и имеет дипольный  момент m=6,28 10 -30 Кл м (1,88 D). Причинами этого являются полярность связей С—О и небольшой угол СОС, тогда как в обычных простых эфирах угол СОС равен 109 - 112и m==4-10-30...4,3-10-30 Кл м (1,2. . .1,3D).

Химические превращения  эпоксидов определяются тем, что  в молекуле имеются полярные связи С—О и атом кислорода с неподелёнными парами электронов. Связь С—О в эпоксидах разрывается легко, особенно в условиях кислотного катализа.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

8

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Дигидроксидифенилпропан (диан) представляет собой кристаллическое вещество с температурой плавления 156-157 оС:

Его получают из фенола и  ацетона в присутствии кислого  катализатора.

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

9

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.3 Операционное  описание технологического процесса

 

  В реактор из нержавеющей стали с пароводяной рубашкой и мешалкой загружают эпихлоргидрин и нагревают до 40-50 °С. При работающей мешалке постепенно вводят дифенилолпропан. После растворения дифенилол пропана и получения однородного раствора тонкой струей из мерника добавляют раствор едкого натра и при 60-70 °С проводят процесс конденсации, который продолжается 1,5-2ч. Все это время мешалка должна работать. После этого выключают обогрев аппарата, загружают воду, продолжая перемешивание. После прекращения перемешивания образовавшейся смоле дают отстояться. Разделение слоев происходит быстрее при 40-50 °С. Отстоявшийся водный слой (сверху) отделяют, а оставшуюся смолу промывают теплой водой при 40-50 °С. Количество воды определяется по объему (обычно двух-, трехкратное). Промывка (перемешивание, отстаивание с последующим отделением водного слоя) продолжается до полного удаления поваренной соли, образовавшейся при реакции. Промывка контролируется пробой (промывных вод) на присутствие хлора и щелочи.

Сушка смолы производится в том же аппарате. Для этого  смолу нагревают до 40-50 °С, подключают холодильник по прямой схеме (с вакуумом) и сушат до прекращения конденсации воды в холодильнике и вспенивания смолы. Сушку смолы производят и без вакуума—при атмосферном давлении и температуре около 120°С. Сушка смолы продолжается до получения прозрачной пробы смолы при 20-25 °С. Готовая смола сливается в алюминиевую тару.

В зависимости от молярного соотношения исходных компонентов конечные продукты могут быть жидкими, вязкими и твердыми.

В связи с тем, что промывку жидкой (низкомолекулярной) смолы производить значительно легче, чем вязкой (высокомолекулярной), сначала получают низкомолекулярные смолы, которые затем сплавляют с необходимым по расчету количеством дифенилол пропана и при этом получают необходимые высокомолекулярные смолы.

Эпихлоргидрин взаимодействует  по эпоксидной группе с активным атомом водорода. Образующийся хлоргидрин под действием основания подвергается дегидрохлорированию с образованием новой эпоксидной группы в глицидиловом производном, которая реагирует с активным атомом водорода другой молекулы и так далее;

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

10

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

при дегидрохлорировании HCl связывается основанием (например, NaOH, давая в этом случае NaCl+H2O):

(Кат.- катализатор, в  качестве которого используют  основания, кислоты, соли металлов: n=0-3). Если реакцию проводят в  присутствии кислот, то на концах молекул остаются хлоргидриновые группы; поэтому для осуществления дегидрохлорирования добавляют щёлочь.

Эпоксидные смолы представляют собой жидкие, вязкие или твердые  прозрачные термопластичные продукты от светлого до темно- коричневого цвета. Они легко растворяются в ароматических растворителях, сложных эфирах, ацетоне, но не образуют пленок, так как не твердеют в тонком слое (пленка остается термопластичной).

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

11

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.4 Технологический  контроль производства

 

1. Подача эпихлоргидрина, толуола и других жидких исходных и вспомогательных продуктов из складских помещений в цехи по синтезу смол должна осуществляться по герметичным коммуникациям в дозирующие устройства (мерники) закрытого типа, оборудованные автоматическими уровнемерами. Загрузку отдозированного жидкого сырья в реакторы или смесители необходимо производить по закрытым трубопроводам (самотеком или при помощи вакуумирования).

2. Транспортировка диметинола, дифенилолпропанола и других сыпучих компонентов сырья и их загрузка в технологическое оборудование (реакторы, смесители) должны осуществляться способами, исключающими поступление в воздух рабочей зоны пыли (пневмотранспортом, в виде жидкой пульпы, в плотно закрытой таре с применением закрытых растарочных устройств при загрузке и др.).

3. Реакторы для синтеза смол и приготовления компаундов должны иметь приспособления, обеспечивающие улавливание образующихся в ходе этих процессов газов, паров, жидких и твердых погонов (прямые и обратные холодильники, пеноловушки и т.д.), а также приборы для обеспечения надежного контроля за течением технологического процесса. Крышки и люки реакторов во время работы должны быть плотно закрыты.

4. Реакторы должны иметь специальные устройства, обеспечивающие отбор технологических проб в герметичную емкость способами, исключающими возможность поступления в воздух рабочей зоны вредных веществ.

5. Заполнение транспортировочных емкостей (металлических бочек, бидонов, фляг и др.) готовой продукцией (смолой, компаундами) должно осуществляться по закрытым коммуникациям в хорошо вентилируемых камерах способами, исключающими возможность переполнения этих емкостей.

6.Пропитка наполнителей (бумаги, хлопчатобумажных тканей, стеклоткани, асбеста и др.) эпоксидными связующими должна проводиться на машинах, в которых осуществлена капсуляция пропиточных узлов и обеспечено удаление воздуха из подкапсульного пространства.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

12

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

7.Приготовление эпоксидного состава должно осуществляться в вытяжном шкафу или другом вентилируемом укрытии, а операции по нанесению и выравниванию эпоксидного покрытия - с обязательным использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания (изолирующего типа) и кожи рук (резиновых перчаток, надетых на нитяные) работающих.

8. Производственное оборудование, применяемое для механической обработки изделий (шлифовальные, зачистные, резательные станки и др.), должно иметь встроенные отсосы местной вытяжной вентиляции, а также конструктивные элементы, обеспечивающие снижение образующегося при обработке шума до значений, предусмотренных "Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах".

9.  Мойку тары из-под смолы или компаунда необходимо осуществлять в специальном хорошо вентилируемом помещении. После предварительного замачивания в герметичных ваннах в ацетоне тару моют горячим 10%-ным раствором соды в специальных промывочных ваннах механизированным способом и высушивают.

10. Печи для разогрева и расплавления твердых эпоксидных смол, пропиточные машины, гидравлические прессы, литьевые и лакировальные машины, гильотинные ножницы, циркулярные пилы, резательные станки с алмазными дисками, шлифовальные станки и др., в процессе работы которых в воздух рабочей зоны могут поступать вредные вещества или пыль, должны иметь блокировочные устройства, исключающие возможность их эксплуатации при неработающей местной вытяжной вентиляции.

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

13

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.5 Свойства

 

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, кислот, щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные  виды клея, пластмассы, электроизоляционные  лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина). Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей.

Модуль эластичности:  

 

Предел прочности:         

 

Плотность:                       

 

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола  считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьезный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила:

  • Склееная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.
  • При работе надевайте резиновые перчатки.
           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

14

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

  • При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.
  • При попадании брызг ЭС в глаз срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу.
  • Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке.

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

15

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

2.6 Применение и характеристика изделий

 

Эпоксидная  смола – ЭД-20 (ГОСТ 10587-84)

Эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой жидкий реакционноспособный олигомерный продукт на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Неотвержденная диановая эпоксидная смола ЭД-20 может быть переведена в неплавкое и нерастворимое  состояние действием отверждающих агентов (отведителей) различного типа - алифатических и ароматических ди- и полиаминов, низкомолекулярных полиамидов, ди- и поликарбоновых кислот и их ангидридов, фенолформальдегидных смол и др. соединений. В зависимости от применяемого отвердителя свойства отвержденной эпоксидной смолы ЭД-20 могут изменяться в самых широких пределах. ЭД-20 используется в промышленности в чистом виде, или в качестве компонентов композиционных материалов - заливочных и пропиточных компаундов, клеев, герметиков, связующих для армированных пластиков, защитных покрытий.

Таблица. Показатели качества

 

Наименование показателя

Высший сорт

Первый сорт

Метод испытания

Внешний вид

Вязкая прозрачная

Вязкая прозрачная

По п. 4.2

Цвет по железокобальтовой шкале, не более

3

8

По п. 4.3

Массовая доля эпоксидных групп, %

20,0-22,5

20,0-22,5

По ГОСТ 12497-78 и п. 4.4 настоящего стандарта

Массовая доля иона хлора, %, не более

0,001

0,005

По ГОСТ 22457-77 и п. 4.5 настоящего стандарта

Массовая доля омыляемого хлора, %, не более

0,3

0,8

То же


           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

16

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более

1,7

-

По ГОСТ 17555-72 и п. 4.6 настоящего стандарта

Массовая доля летучих веществ, %, не более

0,2

0,8

По ГОСТ 22456-77 и п. 4.7 настоящего стандарта

Динамическая вязкость, ПаЧс, при:

(25 ± 0,1) °С

(50 ± 0,1) °С

 

 

 

13-20

-

 

 

 

12-25

-

По п. 4.8

Температура размягчения по методу «кольцо и шар», °С, не выше

-

-

По ГОСТ 11506-73

Время желатинизации, ч, не менее

8,0

4,0

По п. 4.9


Условия хранения

Смолу ЭД-20 хранят в плотно закрытой таре в закрытых складских  помещениях при температуре не выше 40°С.

2. Наполнитель – кварцевая  мука

Показатели качества

Характеристика

Норма

Окись кремния, %, не менее

98,5

Окись алюминия, %, не более

0,4

Окись железа, %, не более

0,045

Окись титана, %, не более

-

Окись кальция, %, не более

0,1

Содержание глинистых, %, не более

-

Остаток на сите с сеткой, %, не более

№ 02 (200 мкр)

№ 014 (140 мкр)

№ 008 (80 мкр)

№ 005 (50 мкр)

 

-

-

6,5

-

Влажность, %, не более

0,2

Удельный вес, кг/м. куб.

2600

Насыпной вес, кг/м. куб.

1300


           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

17

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

3. Отвердитель – полиметилполиамин

Внешний вид – жидкость от светло-желтого до темно-бурого цвета без механических включений. Допускается зеленоватая окраска продукта.

Характеристика

Норма

Массовая доля общего азота, %, не менее

30

Наличие хлор-иона

-

Массовая доля минеральных  примесей, %, не более

0.2

Массовая доля третичных  аминогрупп, %, в пределах

5 - 9

Массовая доля воды, %, не более

2

Массовая доля азота, титруемого кислотой, %, в пределах

19,5 – 22,0

Отверждающая способность, час., не более

1,5


Условия хранения

ПЭПА должны храниться  в плотно закрытой таре в закрытых складских помещениях при температуре окружающей среды. При замерзании бочки и цистерны с продуктом нужно разогреть в отапливаемых помещениях до полного оттаивания. Температура ПЭПА после разогрева не должна превышать +25 оС. Не допускается разогрев паром.

Не допускается совместное хранение с окислителями, кислотами, эпихлоргидрином.

4. Растворитель – метиленхлорид

Внешний вид – бесцветная прозрачная жидкость без механических примесей

Характеристика

Высший сорт

Первый сорт

Плотность при 20 °С, г/см3 не более

1,324 - 1,328

1,324 - 1,329

Массовая доля воды, %, не более

0,05

0,05

Массовая доля железа, %, не более

0,0001

0,0003

Массовая доля хлористого метилена, %, не менее

99,7

98,8

Массовая доля хлорорганических примесей, %, не более

в т. ч. массовая доля хлороформа, %, не более

0,23

0,2

1,10

0,8


Условия хранения

Метиленхлорид хранят в  стальных герметичных резервуарах, в стальных бочках  в неотапливаемых складских помещениях или под навесом.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

18

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Применение

На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения (см. Боинг-777) до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного  клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки. Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств.

В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств  и приборов. Также эпоксидные смолы используются в строительстве (см. Сиднейский оперный театр). Из эпоксидных смол изготовляются самые различные предметы и вещи (скажем, мундштуки).

Эпоксидные смолы используют в качестве бытового клея. Использовать эпоксидный клей довольно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола/отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт)

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

19

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

  1. Жидкие эпоксидные смолы. Находят широкое промышленное распространение в виде основных исходных материалов, применяемых в следующих областях промышленности: изготовление инструментальной оснастки, герметизация, клейка, изготовление ламинатов и нанесение покрытий.
  2. Твердые эпоксидные смолы. Твердые эпоксидные смолы применяются для противокоррозионных покрытий, не огнестойких слоистых материалов для электротехники, внутренних покрытий труб/ металлических бочек, а также для ремонтных/ судовых отделочных покрытий, покрытий упаковки для пищевой промышленности. Пониженная склонность к комкованию в сосудах; высокая химическая стойкость при модифицировании с использованием полиаминов или полиамидов делает их привлекательными для областей применения, требующих отверждения при комнатной температуре или при нагреве до невысоких температур.
  3. Виниловые смолы. Покрытия на основе этих полимеров не подвержены окислению и всегда эластичны. Они характеризуются отсутствием цвета, запаха и вкуса. При обычных температурах они стойки к воздействию разбавленных щелочей и минеральных кислот, спиртов, жиров, масел и алифатических углеводородов. Они имеют низкую влаго- и паропроницаемость, низкий уровень впитывания воды, а также прочны и долговечны.
  4. Новолачные смолы. Новолачные эпоксидные смолы представляют собой термореактивные пластические материалы, обеспечивающие хорошую прочность и химическую стойкость при высоких температурах. Вследствие этого, данные продукты представляют большую ценность для составителей рецептур и производителей в качестве альтернативы эпоксидным смолам на основе бисфенола A и фенольным смолам.
  5. Водорастворимые эпоксидные смолы.Это субмикронные эмульсии и дисперсии эпоксидных смол на водной основе, не содержащие летучих органических веществ и отличающиеся отличной устойчивостью при хранении, текучестью и блеском, а так же хорошими химическими и коррозионноустойчивыми свойствами. Эти продукты находят применение в гражданском строительстве, а так же в качестве защитных покрытий.
           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

20

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

3. Заключение

Хотя самые высокотоннажные  марки смол ЭД-20, ЭД-22 и ЭД-16 при  нормальных условиях являются высоковязкими жидкостями, температура кристаллизации олигомеров, их составляющих, лежит ниже 20°C. Жидкое состояние смол связано с тем, что олигомеры с длиной цепи отличной от длины цепи других молекул не дают им образовать упорядоченную структуру для кристаллизации. Всё же некоторое количество кристаллической фазы, называемых «пачками» присутствует в растворах, что неизбежно влияет на свойства отверждаемой смолы. Один из методов физической модификации смолы заключается в предварительном разрушении этих агрегатов с помощью ультразвука. Замечательно то, что при такой обработке смола меняет свой цвет с золотистого на зелёный.

Большинство олигомеров, состоящих из одинаковых молекул и выделенных в чистом виде из ЭД упомянутых выше марок при нормальных условиях являются твёрдыми кристаллическими веществами.

В заключение хотелось бы кратко остановиться на проблеме дальнейшего развития производства и потребления ЭС в нашей стране. Прежде всего следует отметить, что причины столь резкого снижения объемов их производства, особенно в последние годы, вполне типичны для многих промышленных производств. После распада СССР ряд цехов, выпускающих ЭС в Азербайджане, Украине, Эстонии, оказался за пределами РФ. Значительно снизилась потребность в ЭС в оборонной и машиностроительной отраслях.

Прекратили работу лаборатории  в УкрНИИПМ и НПО «Спектр ЛК» (бывший ГИПИ ЛКП), занимающиеся синтезом ЭС. Кроме того, в стране отсутствует техническая политика в дан ной области. Поэтому большая часть используемых смол приобретается по импорту. Нельзя не отметить, что закупаемая продукция в основном представляет собой традиционные базовые смолы, а не новые продукты современного качества. Как отмечалось выше, большинство отечественных специалистов не представляют или не учитывают реальное состояние промышленности в данной области.

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

21

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

Ничем иным нельзя объяснить доминирующее положение смолы ЭД-20 в большинстве научно-исследовательских разработок.

В то же время складывающаяся сейчас экономическая и политическая ситуация диктует решительное изменение подхода к деятельности российских производителей ЭС. Нельзя допустить практически полного прекращения выпуска продукции немногими оставшимися заводами, в частности Котовским ЛКЗ. В противном случае отечественная промышленность рискует оказаться в кабальной зависимости от зарубежных компаний.

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

22

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата

 

4. Список литературы

  1. http://ru.wikipedia.org/
  2. Корицкий Ю.В. Справочник по электротехническим материалам.
  3. Коробейников С.М. Диэлектрические материалы
  4. Паксен А. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы. М.: Госхимиздат, 1962.. 963 с.
  5. Энциклопедия полимеров .Издательство «Советская энциклопедия» 993-1001 с .

 

           

 

КГАСУ СТФ 15.015 КР-1

Лист

           

23

Изм.

К. Уч.

Лист

№ док.

Подпись

Дата



 



Информация о работе Эпоксидные смолы (способ получения -холодное отверждение)