Циклоалифатических эпоксидных смол

В отличие от эпоксидных смол, получаемых с применением ЭХГ, циклоалифатические ЭС (ЦЭС) готовят эпоксидированием непредельных соединений. В неотвержденном состоянии ЦЭС представляют собой не полимеры или олигомеры, а низкомолекулярные индивидуальные вещества. Интерес к ним вызван тем, что такие вещества, содержащие два или более окисных цикла, под влиянием ангидридов дикарбоновых кислот быстро превращаются в неплавкое и нерастворимое состояние (отверждаются) и образуют сшитые полимеры, обладающие более высокой тепло-, дуго- и трекингстойкостью, чем эпоксидиановые смолы. Кроме того, для них характерна высокая стойкость к действию УФ-лучей. Таким -образом, слово «смола», которое применяется к неотвержденным соединениям, носит условный характер и лишь после отверждения оно приобретает свое настоящее значение.

Простейшим представителем ЦЭС является диокись дициклопентадиена, получаемая эпоксидированием дициклопентадиена водной надуксусной кислотой:

Другим представителем ЦЭС является 6-метил-3,4-эпоксициклогексилметил-б'-метил-З'Д'-эпоксициклогексанкарбоксилат, полу­

чаемый из метилтетрагидробензальдегида в присутствии изопропилата алюминия по реакции Тищенко с последующим эпоксидированием:

Из тетрагидробензальдегида получают диокись — 3,4-эпокси-циклогексилметил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат (марка УП-632):

Из тетрагидробензальдегида и 1,1-бис(гидроксиметил)циклогексена-3 получают 3,4-эпоксициклогексилметил-1,1-диметил-3',4'-эпоксициклогексанацеталь (марка УП-612):

Ассортимент ЦЭС постоянно увеличивается и в настоящее время насчитывает десятки наименований. Все ЦЭС обладают низкой вязкостью и поэтому могут быть использованы в качестве активных разбавителей и растворителей эпоксидиановых смол. По внешнему виду ЦЭС бесцветные или слегка желтоватые жидкости (вязкость 2,5—300 мПа-с), а также белые кристаллические вещества с различной температурой плавления (например, диокись дициклопентадиена плавится при 184 °С). Содержание эпоксидных групп в ЦЭС составляет 20—50%.

Отверждение ЦЭС происходит в присутствии ангидридов карбоновых кислот, но из-за отсутствия в молекулах этих соединений активных атомов водорода необходимо вводить многоатомные спирты (глицерин, триметилолпропан и др.) и переводить ангидриды в кислоты. Отвержденные смолы приобретают оптимальные свойства в результате нагревания при 170—210°С.

Основное применение ЦЭС — пропиточные и заливочные компаунды электроизоляционного назначения, связующее для изготовления стеклопластиков, клеи, порошки для напыления, разбавители ЭС.

Недостатком ЦЭС является повышенная хрупкость, которую устраняют путем модификации различными каучуками, содержащими карбоксильные и меркаптогруппы (например, карбоксилсодержащими сополимерами бутадиена с акрилонитрилом, поли-1,2-бутадиеном с концевыми карбоксильными группами).