А. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ И КОМПАУНДОВ
Эпоксидные смолы представляют собой новую группу искусственных смол, получаемых в виде жидких, вязких или твердых продуктов конденсации в результате реакции хлорвиниловых глицеринов с двухатомными или многоатомными фенолами в щелочной среде.
Применение эпоксидных смол в промышленности вызвано рядом их ценных свойств, особое место среди которых занимает способность смол отверждаться без воздействия давления, получать толстые слои изоляции с незначительными усадками. Все это создает широкие возможности для получения так называемой литой изоляции как для высоковольтной аппаратуры, так и для применения эпоксидных смол в различных видах изоляционных покрытий в электроконструкциях и монтажных деталях. Эпоксидные смолы представляют собой полиэфиры, являющиеся продуктами взаимодействия веществ, содержащих эпоксигруппу химических соединений:
Реакция отвердения эпоксидных смол некоторыми аминами экзотермична и идет с выделением большого количества тепла. Если в качестве отвердителя применяют фталевый ангидрид, то реакция происходит с незначительным выделением тепла.
В табл. 15 приведены данные некоторых эпоксидных смол.
Таблица 15
Эпоксидные смолы различных марок
Марка эпоксидных смол | Молярное соотношение эпилхлоргидрина и дифенилолпропана | Содержание эпоксидных групп в % | Молекулярный вес | Температура размягчения в °C |
ЭД-5 | 5:1 | 25 | 400 | От —7 |
ЭД-6 | 2,3:1 | 18 | 550 | От—5 до —3 |
ЭД-13 | 1,5:1 | 8—10 | 1500 | 50—55 |
ЭД-15 | 1,2:1 | 5—7 | 2200 | 60—70 |
В зависимости от соотношения исходных компонентов получают эпоксидные смолы различного молекулярного веса (от 400 до 3000) — твердые или жидкие.
Жидкие смолы ЭД-5 и ЭД-6 термопластичны, т. е. сохраняют плавкость и растворимость даже при длительном нагревании до высоких температур, достигающих 200° С. Они отвердевают только при введении специальных отвердителей.
Твердые смолы ЭД-13 и ЭД-15 способны отвердевать при высоких температурах и без введения отвердителей. Эпоксидные смолы растворимы в кетонах, некоторых сложных эфирах, хлорвиниловых углеводородах.
Литые изделия из эпоксидных смол не требуют лакировки и полировки.
Эпоксидные смолы обладают малой усадкой. Если фарфор при обжиге дает усадку до 20%, усадка эпоксидной смолы при 180° С составляет в среднем 2,1%. Литые изделия из эпоксидных смол свободны от внутренних напряжений и превосходят фарфоровые по прочности. Эпоксидные смолы обладают значительной стойкостью к соленой воде. При пребывании в соленой воде в течение 12 месяцев при 20° С их прочность не изменилась, а вес увеличился на 1%.