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Verfahren zum Härten von insbesondere als 2-Komponentenkleber oder Spachtelmassen verwendeten, kalthärtenden Kunstharzen
Soweit bisher bekannt ist, gehen organische Siliziumverbindungen, wie z. B. Siliconöle, keine Reaktionsverbindungen mit Kunstharzen ein. Man gibt z. B. Siliconöle Kunstharzen als rein inerte Beimischungen zu, die lediglich die äussere Beschaffenheit des Kunstharzes, zumeist abstossend, beeinflussen. Sonst werden organische Siliziumverbindungen zu Kunstharzen nur dann zugesetzt, wenn die Kunstharze oder Produkte daraus eingebrannt werden.
Auch in den verschiedensten Lösungsmitteln gelöste organische Siliziumverbindungen emulgieren nur mit Kunstharzen oder deren Lösung, bestenfalls treten Mischungen ein. Die Teilnahme von gelösten organischen Siliziumverbindungen an Reaktionen zwischen Kunstharzen und den jeweils speziell erforderlichen Härterkomponenten ist bisher nicht bekannt.
. Die Erfindung besteht in einem Verfahren zum Härten von insbesondere als 2-Komponentenkleber oder Spachtelmassen verwendeten, kalthärtenden Kunstharzen und ist dadurch gekennzeichnet, dass Äthoxylinharze gegebenenfalls in Mischung mit Füllstoffen vorzugsweise metallischen Charakters mit harzartigen Kondensationsprodukten aus dimeren und polymeren Fettsäuren und Polyaminen in Gegenwart von flüssigen kettenförmigen und/oder cyclischen Siliziumverbindungen der Formeln
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und/oder
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worin n eine ganze Zahl bedeutet, zur Reaktion gebracht werden, worauf die Härtung ohne weitere Wärmezufuhr von aussen erfolgt.
Die Reaktion findet nicht statt, wenn die organischen Siliziumverbindungen mit einer der beiden Komponenten, nämlich mit Äthoxylinharzen allein oder mit den harzartigen Kondensationsprodukten allein zusammengebracht werden. Die gleichzeitige Gegenwart aller drei Komponenten jedoch führt zu exothermen Reaktionen, die nötigenfalls durch einen Wärmestoss zur Einleitung gebracht werden können. Zweckmässig werden nicht mehr als 15 Gel.-% der Siliziumverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht, zugesetzt.
Äthoxylinharze finden bekanntlich in Verbindung mit harzartigen Kondensationsprodukten aus dimeren,
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und polymeren Fettsäuren und P-olyaminen, z. B. als Metallkleber, Verwendung. Es wurde gefunden, dass ein solches Gemisch z. B. eine Zugscherfestigkeit von 0, 76 kg/mm2 hat. Wird jedoch eine Mischung sonst völlig gleicher Zusammensetzung hergestellt, die aber gemäss der Erfindung noch eine organische Siliziumverbindung, z.
B. etwa 8 - 15 Gew. -0/0 einer flüssigen cyclischen. oder kettenförmigen Siliziumverbindung oder ein Gemisch davon enthält, dann entsteht eine chemische Verbindung mit exothermer
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bei Messungen des Materialprbfungsamtes für Maschinenbau der Technischen Hochschule München festgestellt wurde. Es entsteht also praktisch eine Verdopplung der Zugscherfestigkeit.
Als Siliziumverbindung wurde ein nicht gestoppertes, d. h. am Kettenende nicht blockiertes kettenförmiges niedermolekulares Siliconöl mit einer Strukturformel der nachstehenden Art
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gemischt mit einem ringförmigen niedermolekularen Siliconöl der nachstehenden Art verwendet :
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nehmen an der Reaktion nicht teil, sondern fallen aus und kommen gegebenenfalls zur Abscheidung, beeinflussen aber die Zugscherfestigkeit stets ungünstig.
Durch die Verwendung von organischen Siliziumverbindungen als eine der dreiReaktionskomponenten ist es zugleich möglich, die Aushärtezeit der entstehenden Verbindungen zu beeinflussen. Bei geringeren Zusätzen reaktionsfähiger Siliziumyerbindungen als etwa 8% ist die exothermische Reaktion intensiver als bei höheren Zusätzen und die Reaktion bzw. die Aushärung kann bereits nach etwa 30 min beendet sein.
Bei einem Anteil von etwa 8 bis 15% organischer Siliziumverbindungen erfolgt die Reaktion langsamer und unter geringerer Erwärmung, so dass die Aushärtung mehrere Stunden benötigt. Bei noch grösseren prozentualen Mengen organischer Siliziumverbindungen mit überschüssigem Ausfall ist beispielsweise ein ganzer Tag zur Aushärtung erforderlich.
Von wesentlicher Bedeutung ist, dass Zusätze von Füllmitteln, wie z. B. Metallpulver, die Zugscherfestigkeit selbst dann noch verbessern, wenn der Anteil der drei Reaktionskomponenten zusammen
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nach Messungen des Materialprüfungsamtes für Maschinenbau der Technischen Hochschule in München folgende Festigkeitswerte : a) Die beiden Gusseisenstücke wurden vorbehandelt mit einem Grundierungsgemisch, das lediglich aus den Mischungskomponenten A und B bestand, wobei die Mischungskomponente
A 39,5% Epoxyharz, Epoxydwert 0,53,
5,7% Epoxyharz, Epoxydwert 0, 6 und
4, 8% Organosiliziumverbindungen
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und die Mischungskomponente
B 45 % Polyamidharz, Aminzahl 305 und 5, 0% Organosiliziumverbindungen enthielt.
Der Epoxydwert gibt an, wieviel Mol Epoxyd in 100 g Epoxydharz enthalten sind.
Die Aminzahl gibt an, wieviel mg KOH äquivalent sind zu 1 g Harz.
Sodann wurden die beiden Gusseisenstücke verbunden durch ein Reaktionsgemisch der Verbindung- masse gleicher Zusammensetzung, jedoch mit Zusatz von etwa 70 Gew.-% der Verbindungsmasse Eisenpulver. Nach dem Aushärten ergab sich eine Bruchlast von 90 kg/cm. b) Die beiden Gusseisenstücke wurdenvorbehandelt mit einem Grundierungsgemisch, das aus den Mischungskomponenten C und D bestand, wobei die Mischungskomponente C 51, 0% Epoxyharz, Epoxydwert 0, 35, und 4, 0% Organosiliziumverbindungen und die Mischungskomponente D 37, 0% Polyamidharz, Aminzahl 340, und 8, 0% Organosiliziumverbindungen enthielt. Sodann wurden die beiden Gusseisenstücke miteinander verbunden durch ein Reaktionsgemisch der gleichen Verbindungsmasse, jedoch mit Zusatz von 70 Gew.-% der Verbindungsmasse Eisenpulver.
Nach dem Aushärten ergab sich eine Bruchlast von 160 kg/cm2. Durch Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist also fast eine Verdoppelung des Festigkeitswertes eingetreten.
Die mit einer metallischen Füllmasse versehenen erfindungsgemässen Reaktionsprodukte haben sich als vorteilhaft zum Ausbessern, Ausfüllen oder Ergänzen von metallischen Gegenständen bewährt, wobei
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gesehen von der Reaktionswärme, die Verarbeitung der gemäss der Erfindung gewonnenen Produkte bei normaler Temperatur, d. h. ohne zusätzliche äussere Erwärmung, insbesondere bei Zimmertemperatur erfolgen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Härten von insbesondere als 2-Komponentenkleber oder Spachtelmassen verwendeten, kalthärtenden Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, dass Äthoxylinharze, gegebenenfalls in Mischung mit Füllstoffen vorzugsweise metallischen Charakters, mit harzartigen Kondensationsprodukten aus dimeren und polymeren Fettsäuren und Polyaminen in Gegenwart von flüssigen ketten-
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worin n eine ganze Zahl bedeutet, zur Reaktion gebracht werden, worauf die Härtung ohne weitere Wärmezufuhr von aussen erfolgt.