References

plasticnews

Пластические массы

Plasticheskie massy

0554-2901

PLASTMASSY Publishing House (Moscow)

10.35164/0554-2901-2016-3-4-18-25

plasticnews-27

Research Article

Статьи

Связующие на основе винилэфирных смол. Свойства, применение. Снижение горючести

Vinyl ester resins binders. Properties and applications. Combustibility reduction

Бахтина

Г. Д.

Bakhtina

G. D.

bachtina@vstu.ru

Кочнов

А. Б.

Kochnov

A. B.

noemail@neicon.ru

Новаков

И. А.

Novakov

I. A.

noemail@neicon.ru

Волгоградский государственный технический университетRussian Federation

2016

05062019

03-41825

2019

Бахтина Г.Д., Кочнов А.Б., Новаков И.А.

Bakhtina G.D., Kochnov A.B., Novakov I.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/27

Представлены данные о методах получения винилэфирных смол, условиях отверждения связующих на их основе, свойствах отвержденных связующих, способах снижения их горючести и направлениях использования для получения полимерных композиционных материалов различного назначения.

Data about methods to obtain vinyl ester resins, curing of vinyl ester resins binders, the properties of hardened binders, the ways to reduce their combustibility and use to obtain polymer composite materials are presented.

ненасыщенные полиэфирные смолывинилэфирные смолыотверждениеинициирующие системысвойства отвержденных связующихполимерные композиционные материалы и их применение

unsaturated polyester resinsvinyl ester resinscuringinitiating systemsthe properties of hardened binderspolymer composite materials and their applications

References1

Евтушенко, Г. Н. Перспективы развития производства ненасыщенных полиэфирных смол / Г. Н. Евтушенко, Ю. М. Евтушенко, Д. В. Симонов // Двойные технологии. - 2010. - № 4. - С. 65-69.

Kita Yasuo. Современные тенденции развития новых пластических материалов / Kita Yasuo, Matsumoto Akihiro // Kagaku to kogyo = Sci. and Ind. - 1993. V. 67. - № 11. - С. 487-496.

Schumacher, R. Vinylesterharre fur den Umweltschutz / R. Schumacher // Chem. Ind. - 1992. - V. 115. - № 3. - S. 26, 28.

Slama, W. R. Polyester and vinyl ester coatings / W. R. Slama // J. Prot. Coat. and Linings. -1996. - V. 13. - № 5. P. 88-90, 92-93, 95-96, 98, 101, 103-104, 107-109.

Электронный ресурс: http://www.composite.ru/materialy/derakane

Электронный ресурс: http://www.poliefir.ru/articles_ru_razdel9.htm

Заявка 4406646 ФРГ, МПК C 08 L 63/10, C 08 L 75/16. Eingedickte hartbare Formmassen aus einem Vinylester-oder Vinylesterurethanharz / D. Buhl, T. Folda, D. Gerth, J. Zwecker. - Заявл. 1.03.1994; опубл. 7.09.1995.

Козлова, О. В. Свойства серийно освоенной винилэфирной смолы ЭВС-9133 / О. В. Козлова, Н. Л. Маракова, А. С. Шрагин // Новые полимерные композиционные материалы: тезисы докладов научно-практическая конф. - Нальчик, 2000: М.: Изд-во РХТУ. - 2000. С. 112.

Siva, P. Effect of structure on properties of vinyl ester resins / P. Siva, I. K. Varma, D. M. Patel, T. J. M. Sinha // Bull. Mater. Sci. - 1994. - V. 17. - № 6. - P. 1095-1101.

Электронный ресурс: http://sampol.ru/42/art271.html

Zhixiong Huang. Исследование композита типа винилэфирная смола-бисмалеинимид / Zhixiong Huang, Yan Qin, Lianmeng Zhang, Yongli Peng // Wuhan ligong daxue xuebao = J. Wuhan Univ. Technol. - 2001. - V. 23. № 10. C. 4-6.

Sultania Minakshi, Kinetic modelling of esterification of cardanol-based epoxy resin in the presence of triphenylphosphine for producing vinyl ester resin: Mechanistic rate equation / Sultania Minakshi, Rai J.S.P., Srivastava Deepak // J. Appl. Polym. Sci. - 2010. - V. 118. - № 4. - P. 1979-1989.

Заявка 4012946 ФРГ, МПК5 C 08 L 75/16, C 08 J 5/24. Prepreg fur Hochleistungsverbund werkstoffe / E. Cramer, T. Folda, J. Zwecker. - Заявл. 24.04.1990; опубл. 31.10.1991.

Заявка 4110713 ФРГ, МПК5 C 08 L 75/16, C 08 J 5/04. Rohrformige Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen / H. Schuermann, E. Cramer, P. Fischer. - Заявл. 3.04.1991; опубл. 8.10.1992.

Пат. 6436856 США, МПК B 32 B 27/38. Thickenable vinyl ester resin compositions / H. Chtourou. - Заявл. 14.06.2000; опубл. 20.08.2002.

Заявка 10155453 Германия, МПК 7 C 08 L 63/00. Zahe Duroplaste bestehend aus Vinylester- und Epoxidharzen / O. Gryshchuk, N. Jost, J. Karger-Kocsis Jozsef. - Заявл. 12.11.2001; опубл. 14.08.2003.

UP- und VE-Harze mit verringerter Styrolverdunstung // Kunststoffe. - 1994. - V. 84. - № 3. - S. 275.

Styrolemission habbiert // Kunststoffe. -1994. - V. 84. № 5. - S. 593, 594.

Haken, J. K. Qualitative gas chromatographic analysis of vinyl ester resins after chemical degradation / J. K. Haken, N. Harahap, R. P. Burford // J. Coat. Technol. - 1990. - V. 62. - № 780. P. 109-113.

Boulkertous, N. Kalthartung um Vinylesterharzen / N. Boulkertous // Kunststoffe. - 1994. - V. 84. - № 11. - S.1597-1599.

Электронный ресурс: http://utsrus.com/documents/articles/atlaс.pdf

Ерофеев, В. Т. Оптимизация содержания отверждающих компонентов в винилэфирных композитах / В. Т. Ерофеев, Е. В. Волгина, И. В. Ерыкалина, С. В. Казначеев // Изв. Юго-Зап. гос. ун-та. - 2011. - № 5, ч. 2. - С. 427-433.

Волгина, Е. В. Влияние состава отверждающей системы на прочностные характеристики винилэфирных композитов / Е. В. Волгина [и др.] // Компьютерные технологии в строительстве: тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф. - Махачкала, 2012. - С. 44-47.

Batch, G. L. Kinetic model for crosslinking free radical polymerization including diffusion limitations / G. L. Batch, C. W. Macosko // J. Appl. Polym. Sci. - 1992. - V. 44. - № 10. - P. 1711-1729.

Valea, A. Influence of cure schedule and solvent exposure on the dynamic mechanical behavior of a vinyl ester resin containing glass fibers / A. Valea [и др.] // J. Appl. Polym. Sci. - 1998. - V. 70. - № 13. - P. 2595-2602.

Pflaum, K. Bestimmung des Aushartezustands von Reaktionsharren / K. Pflaum // Kunststoffe. - 1996. - V. 86. - № 11. - S. 1707-1708, 1710-1711.

Yang Huan. Comparison of unsaturated polyester and vinylester resins in low temperature polymerization / Yang Huan, L. J. Lee // J. Appl. Polym. Sci. - 2001. - V. 79. - № 7. - P. 1230-1242.

Dirand X. Acoustic scan analysis of the morphological evolution of a vinylester resin near a surface / X. Dirand [и др.] // J. Mater. Sci. - 1997. - V. 32. - № 21. - P. 5753-5759.

Chang Sku-Sing. Glass transition temperature of vinyl ester resin/styrene mixture as a function of composition and curing history / Chang Sku-Sing // Polym. Prepr. Amer. Chem. Soc. -1992. - V. 33. - № 2. - P. 260-261.

Herzog, B. Glass-transition temperature based on dynamic mechanical thermal analysis techniques as an indicator of the adhesive performance of vinyl ester resin / B. Herzog [и др.] // J. Appl. Polym. Sci. - 2005. - V. 97. -№ 6. - P. 2221-2229.

Dirand, X. Analyse de l'interface (interphase) verre/vinylester influence de l'ensimage / X. Dirand [и др.] // [Rapp.] 7emes Journees franco-phones etude Adherence et Adhesion, Obernai, 10-15 oct., 1993: JADH'93 Vide, couches minces. - 1993. - V. 49. - № 268, Suppl. - P. 169-171.

Suzuki, Y. Influence of absorption behaviour of a silane coupling agent on interlaminar fracture in glass fibre fabric-reinforced unsaturated polyester laminates / Y. Suzuki [и др.] // J. Mater. Sci. - 1992. - V. 27. - № 24. - P. 6782-6790.

Дундакова, С. Изследване влиянието на повьрхностноактивни добавки вьрху свойствата на стьклопластови композитни материали / C. Дундакова [и др.] // Физ.-хим. мех. - 1992. V. 20. - С. 65-70.

Malik, M. Effect of network structure on thermal behaviour of vinyl ester resins / M. Malik // 38th Macromolecular IUPAC Symposium, Warsaw, 9-14 July, 2000: Book Abstr. - V. 1. Warsaw. - 2000. - P. 466.

Guo, Z. CuO nanoparticle filled vinyl-ester resin nanocomposites: Fabrication, characterization and property analysis / Z. Guo [и др.] // Compos. Sci. and Technol. -2007. - V. 67. - № 10. - P. 2036-2044.

Glass reinforced plastics to beat corrosion // Process Eng. (Austral.). -1994. - V. 22. - № 6. - P. 20-21.

Кленин, Ю. Г. Винилэфирные смолы для пултрузионной технологии / Ю. Г. Кленин // Внедрение опыта прикладных перспективных технологий авиастроения в промышленности и на транспорте: Сборник статей. Вып. 2. М.: Изд-во ЦАГИ. 2003. - С. 80-82, 199.

Padovec J. Elasticke a pevnostni charakteristiky polyesterovych laminatu s pramencovou rohozi / J. Padovec // Plasty a kauc. - 1994. - V. 31. - № 11. - С. 334-336.

Valea, A. Vinyl ester and unsaturated polyester resins in contact with different chemicals: dynamic mechanical behavior / A. Valea, M. L. Gonzalez, I. Mondragon // J. Appl. Polym. Sci. - 1999. - V. 71. - № 1. - P. 21-28.

Пенская, Т. В. Пултрузионный профильный стеклопластик на основе винилэфирной смолы марки ЭВС-9133 / Т. В. Пенская [и др.] // Новые полимерные композиционные материалы: тезисы докладов научно-прак-тическая конф. - Нальчик, 2000: М.: Изд-во РХТУ. - 2000. С. 91-92.

Заявка 4234324 ФРГ, МПК5 C 08 L 67/06, C 08 L 23/26. Hartbare Formmasse / A. Hesse [и др.]. - Заявл. 12.10.1992; опубл. 14.04.1994.

Пат. 5549969 США, МПК6 B 32 B 5/16, B 32 B 7/00. Enhanced surface for glass fiber reinforced plastics / D. Parish. - Заявл. 12.05.1995; опубл. 27.08.1996.

Заявка 1589063 ЕПВ, МПК7 C 08 J 5/24. Carbon fiber-reinforced resin composite materials / Suzuki Yoshinori [и др.]. - Заявл. 28.01.2004; опубл. 26.10.2005.

Derkowski, W. Nowoczesne materialy kompozytowe do wzmacniania konstrukcji budowlanych / W. Derkowski, T. Zych // Czas. techn. PKrak. - 2004. - V. 101. - № 14. - С. 15-25.

Kumar S. Thermo-mechanical correlations to erosion performance of short carbon fibre reinforced vinyl ester resin composites / S. Kumar, B. K. Satapathy, A. Patnaik // Mater. and Des. - 2011. - V. 32. - № 4. - P. 2260-2268.

Kumar S. Thermo-mechanical correlations to erosion performance of short glass/carbon fiber reinforced vinyl ester resin hybrid composites / S. Kumar, B. K. Satapathy, A. Patnaik // Comput. Mater. Sci. - 2012. - V. 60. - P. 250-260.

Lee, J. Characterization, prediction, and optimization of flexural properties of vapor-grown carbon nanofiber/vinyl ester nanocomposites by response surface modeling/ J. Lee [и др.] // J. Appl. Polym. Sci. - 2013. - V. 130. - № 3. - P. 2087-2099.

Jang, C. Molecular dynamics simulations of oxidized vapor-grown carbon nanofiber surface interactions with vinyl ester resin monomers / C. Jang [и др.] // Carbon. - 2012. - V. 50. - № 3. - P. 748-760.

Тросницкий, В. Б. Новые технологии - основа прогресса / В. Б. Тросницкий // Пром. и гражд. стр-во. - 2000. - № 7. - С. 21-23.

Пат. 2405005 РФ, МПК C08 J 5/24. Состав для изготовления рабочих колес погружного электроцентробежного насоса / Т. А. Сюр [и др.]. - Заявл. 30.03.2009; опубл. 27.11.2010.

Заявка 4425027 ФРГ, МПК6 B 32 B 27/04, B 32 B 27/30. Verfahren zur Herstellung dickwandiger Formkorper / U. Bultjer, B. Patzelt. - Заявл. 15.07.1994; опубл. 18.01.1996.

Заявка 39317 Япония, МПК5 C 08 F 299/04. Модифицирование ненасыщенных полиэфирных смол / Такияма Эйитиро, Араи Митиаки. - Заявл. 7.07.1989; опубл. 20.02.1991.

Chen, N. Interpenetrating polymer networks of polyurethane and vinyl ester resin for reactive injection molding process / N. Chen [и др.] // J. Appl. Polym. Sci. - 1992. - V. 46. - №12. - P. 2075-2080.

Niknejad, A. Flattening process of empty and polyurethane foam-filled E-glass/vinylester composite tubes - An experimental study / A. Niknejad [и др.] // Compos. Struct. - 2013. - V. 100. - P. 479-492.

Karger-Kocsis , J. Morphology and fracture properties of modified bisphenol. A and novolac type vinyl ester resins / J. Karger-Kocsis, O. Gryshchuk// J. Appl. Polym. Sci. - 2006. V. 100. - № 5. - P. 4012-4022.

Заявка 3927090 ФРГ, МПК5 C 08 L 67/06. Farbbare Polyester-BMC-Masse / C. Stock, T. Seethaler, N. Blumler. - Заявл. 17.08.1989; опубл. 21.02.1991.

Евтушенко, Ю. М. Ненасыщенные полиэфирные смолы и композиционные материалы на их основе / Ю. М. Евтушенко // Полимерные материалы пониженной горючести : тр. VI междунар. конф. - Вологда, 2011. - C. 104-106.

Хардин, А. П. Методы синтеза фосфорсодержащих антипиренов на основе акриловой и метакриловой кислот / А. П. Хардин, О. И. Тужиков, Т. В. Хохлова // Горючесть полимерных материалов: межвуз. сб. научн. тр./ ВПИ. - Волгоград, 1987. - С. 207-222.

А.с. 598909 СССР, МКИ С 07 F 9/40. Фосфорсодержащий олигоэфирметакрилат в качестве полупродукта для получения негорючих полимеров и сополимеров / А.П. Хардин, О.И. Тужиков, Т.В. Хохлова. - №2400696; заявл. 26.08.1976; опубл. 25.03.1978, Бюл. № 11. - 79 с.

Тужиков, О. И. Эластомеры и пластики с пониженной горючестью: монография/ О. И. Тужиков [и др.]. - ВолгГТУ. - Волгоград, 2005. - 214 с.

Бахтина, Г. Д. Модификация ненасыщенных полиэфирных смол фосфорсодержащими олигоэфиракрилатами / Г. Д. Бахтина [и др.] // Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов: сб. научн. трудов / ВолгГТУ. - Волгоград. - 1995. - С. 154-158.

Бахтина, Г. Д. Свойства связующих для полимерных композиционных материалов с пониженной горючестью на основе ненасыщенных олигомеров и фосфорхлорсодержащих метакрилатов / Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, И. А. Новаков // Химия и химическая технология: достижения и перспективы : матер. всерос. конф., посвящ. 70-летию Кемеровской обл. - Кемерово, 2012. - C. 186-189.

Пат. 2251550 РФ, МПК С 07 F 9/40. Способ получения фосфорхлорсодержащих метакрилатов / И.А. Новаков [и др.]. - Заявл. 8.12.2003; опубл. 10.05.2005. Бюл. № 13.

Пат 2284330 РФ, МПК C 07 F 9/09, 9/40. Способ получения фосфорхлорсодержащих метакрилатов / И.А. Новаков, Г.Д. Бахтина, А.Б. Кочнов. - Заявл. 11.07.2005; опубл. 27.09.2006, Бюл. № 27.

Пат. 2447079 РФ, МПК C 07 F 9/09, C 07 F 9/40. Способ получения фосфорхлорсодержащих метакрилатов / И.А. Новаков [и др.]. - Заявл. 11.01.2011; опубл. 10.04.2012, Бюл. № 10.

Бахтина, Г. Д. Сополимеризация ненасыщенных полиэфиров с фосфорсодержащими мономерами / Г. Д. Бахтина, О. И. Тужиков, Н. В. Крюков // Пласт. массы. - 1987. - № 12. - С. 15-17.

А.с. 1210444 СССР, МКИ С 08 L 67/06/ Огнестойкая полиэфирная композиция / Ю. Н. Каргин [и др.]. - № 3742142/05; заявл. 21.05.1984; опубл. 27.06.2000, Бюл. № 18.

Новаков, И. А. Особенности (со)полимеризации фосфорсодержащих метакрилатов и полимерные материалы на их основе / И. А. Новаков, Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, Л, И. Греков // Панорама современной химии России. Синтез и модификация полимеров: сб. обзорных статей. - М.: Химия, 2003. - 356 с. - С. 87-108.

Новаков, И. А. О возможностях применения фосфорсодержащих метакрилатов для получения полимерных материалов с пониженной горючестью / И. А. Новаков [и др.] // Химическая промышленность сегодня. - 2005. - № 6. - С. 26-33.

Бахтина, Г. Д. Сополимеры фосфорсодержащих метакрилатов с ненасыщенным полиэфиром / Г. Д. Бахтина, Ю. В. Ветютнева, А. Б. Кочнов, И. А. Новаков // Пластические массы. - 2007. - № 6. - C. 16-19.

Новаков, И. А. Модифицирование полиэфирных связующих стеклопластиков фосфорсодержащими метакрилатами для снижения их горючести / И. А. Новаков, Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, Ю. В. Ветютнева, Т. А. Аникина, С. А. Шокова // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). - 2009. - Т. LIII. - № 4. - C. 35-40.

Бахтина, Г. Д. Сополимеры фосфорсодержащих метакрилатов с ненасыщенными олигомерами, обладающие пониженной горючестью / Г. Д. Бахтина, Ю. В. Кострюкова, А. Б. Кочнов, И. А. Новаков, К. С. Устинова // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Волгоград, 25-30 сент. 2011 г.). В 4 т. - Волгоград, 2011. - Т. 2. - C. 174.

Новаков, И. А. Сополимеризация фосфорхлорсодержащих метакрилатов с винилэфирной смолой / И. А. Новаков, Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, Т. А. Аникина, К. С. Устинова // Изв. ВолгГТУ: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2011. - C. 84-88. - (Сер. Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов. Вып. 8).

Новаков, И. А. Влияние состава сополимеров фосфорхлор- и кремнийсодержащих метакрилатов с винилэфирной смолой на их свойства / И. А. Новаков, Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, К. С. Устинова, Т. А. Рудакова // Пластические массы. - 2012. - № 11. - C. 3-6.

Новаков, И. А. Сополимеры винилэфирной смолы с фосфорсодержащим метакрилатом, обладающие пониженной горючестью / И. А. Новаков, Г. Д. Бахтина, А. Б. Кочнов, Т. А. Аникина, К. С. Устинова // Полимерные материалы пониженной горючести: тр. VI междунар. конф. - Вологда, 2011. - C. 50-52.

Бахтина, Г. Д. Фосфорхлор-, кремнийсодержащие связующие для композиционных материалов с пониженной горючестью / Г. Д. Бахтина, К. С. Устинова, А. Б. Кочнов, И. А. Новаков // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология : докл. междунар. конф. "Композит - 2013". - Саратов, 2013. - C. 38-40.

Электронный ресурс: http://newchemistry.ru/printletter.php?n id=5009

Пат. 19519972 ФРГ, МПК6 C 08 K 3/30, C 09 K 21/00. Brandhemmendes phosphatfreies Pulver und seine Verwendung / A.-H. Halder. - Заявл. 31.05.1995; Опубл. 6.12.1996.

Пат. 2405806 РФ, МПК C 09 K 21/06, C 08 L 67/06. Способ получения огнестойкого связующего для создаваемых в инфузионном технологическом процессе композиционных материалов, огнестойкое связующее и изделие / А. Е. Ушаков [и др.]. - Заявл. 04.05.2009; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 34.

Пат. 2420542 РФ, МПК C08 J 5/00 (2006.01), C08L 63/00 (2006.01). Способ получения огнестойкого связующего для создаваемых в пултрузионном технологическом процессе композиционных материалов, огнестойкое связующее и изделие / А. Е. Ушаков [и др.]. - Заявл. 04.05.2009; опубл. 10.06.2011, Бюл. № 16.

Коробко, А. П. Повышение огнестойкости полимерных матриц путем формирования кластеров наномеди при изготовлении композиционных изделий / А. П. Коробко [и др.] // Внедрение опыта прикладных перспективных технологий авиастроения в промышленности и на транспорте: сборник статей, посвященных 10-летию образования НПП "АпАТэК". М.: Изд-во ЦАГИ. -2001. - С. 147-149.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.