CH449261A - Verfahren zur Herstellung gehärteter Harze und Anwendung desselben - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung gehärteter Harze und Anwendung desselben
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gehärteter Harze, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Epoxyharz mit durchschnittlich mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül mit einer linearen Polyalkylenätherverbindung, die in der Hauptkette mindestens vier aufeinanderfolgende, je durch ein   Äthersauerstoffatom    voneinander getrennte Alkylenreste und an beiden Enden der Hauptkette Wasserstoff tragenden Stickstoff aufweist, umsetzt.



   Zu den Endgruppen mit Wasserstoff tragendem Stickstoff gehören Amine und Hydrazide.



   Die Reihenfolge des Mischens der Reaktionspartner spielt keine Rolle, solange die erhaltene Formmasse (die alle Reaktionspartner enthält) leicht giessbar ist.



  Man erhält im allgemeinen zuerst eine leicht giessbare Formmasse, die eine harzartige hitzehärtbare Mischung mit niedriger Viskosität darstellt, eine lange Gebrauchsdauer hat und bei mässig erhöhten Temperaturen schnell zu einem zähen, flexiblen, stossfesten Zustand gehärtet werden kann.



   Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei der man die Reaktionspartner des Verfahrens zu einer leicht fliessfähigen, härtbaren flüssigen Mischung vereinigt, einen festen Gegenstand mit der Mischung in Berührung bringt und sie in Berührung mit dem Gegenstand härtet, um den festen Gegenstand mit gehärtetem Harz zu überziehen oder zu imprägnieren.



   Typische für die Verwendung als Ausgangsmaterialien im erfindungsgemässen Verfahren geeignete Epoxyharze sind solche, welche aus Epichlorhydrin und Bisphenol oder äquivalenten Reaktionsteilnehmern erhalten werden und welche durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben werden:
EMI1.1     
 worin n einen Durchschnittswert zwischen 0 und ungefähr 7 besitzt. Ziemlich analoge Epoxyharze können aus Epichlorhydrin und Glycerin hergestellt werden.



  Statt Bisphenol können andere mehrwertige Phenole, wie z. B. Resorcin, verwendet werden.



   Andere harzartige Materialien, in welchen die Durchschnittszahl von Epoxydbindungen pro durchschnittliches Molekulargewicht die Zahl 1 überschreitet, können durch geeignete Behandlung von ungesättigten Verbindungen, wie z. B.   Sojabohnenöl,    Kopolymeren von Butadien mit Styrol, Acrylnitril oder Acrylsäure usw., beispielsweise mit Wasserstoffperoxyd und Ameisensäure hergestellt werden. Diese Materialien können in gleicher Weise, z. B. in Mischung mit anderen Epoxyharzen, für die Zwecke dieser Erfindung verwendet werden.



   In allen Fällen enthalten die Epoxyharze im Durchschnitt mehr als eine Epoxydgruppe im durchschnittlichen Molekulargewicht. Die Epoxydgruppe entspricht folgender Formel:
EMI1.2     
 Diese Gruppe wird auch Oxirangruppe genannt.



   Epoxyharze können durch Reaktion mit organischen Säureanhydriden, verschiedenen alkalischen Materialien usw. gehärtet werden, wobei unschmelzbare, unlösliche harzartige Produkte von hoher Festigkeit, hoher Formbeständigkeit (Wärmefestigkeit), ausgezeichneter Adhäsion an einer Vielzahl von Oberflächen und guter Be  ständigkeit gegenüber Lösungsmitteln gebildet werden.



  Die gehärteten Produkte haben jedoch, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, eine Neigung zu Sprödigkeit, und diese Unzulänglichkeit hat die Verwendung von Epoxyharzen für Zwecke verhindert, für welche sie sonst ausgezeichnet verwendbar wären. So macht z. B. die elektronische Industrie häufigen Gebrauch von Harzen für Einbettungszwecke, aber die meisten härtbaren Epoxyharze können nicht zum Einbetten von Stahl und anderen Metallartikeln verwendet werden, weil sie nicht den Spannungen widerstehen können, die eintreten, wenn man den Giessling von Reaktionstemperatur auf Raumtemperatur oder darunter abkühlt.



   Es ist gut bekannt, dass eine Vielzahl von Materialien in wärmehärtbare Epoxyharze einverleibt werden kann, um die gehärteten Produkte zu plastifizieren, d. h. die gehärteten Produkte weniger brüchig und gegenüber mechanischen Beanspruchungen weniger empfindlich zu machen, z. B. indem sie ihnen Biegsamkeit und Elastizität verleihen.



   Die bis jetzt bekannten Weichmacher besitzen jedoch gewisse Nachteile, welche die Zahl der Verwendungen, für welche sie geeignet sind, einschränken. Die meisten Weichmachungsmittel bringen eine unerwünschte Vergrösserung der Viskosität der ungehärteten Mischungen mit sich. Diese macht sie zum Eingiessen von komplizierten Artikeln oder zum Imprägnieren von faserhaltigen Materialien ungeeignet. In einigen Fällen kann eine befriedigend niedrige Viskosität durch Erhöhung der Temperatur einer ungehärteten Mischung erzielt werden, aber dies vermindert die Gebrauchsdauer oder die Zeit, während welcher die Mischung für den gedachten Zweck gebraucht werden kann. Einige Weichmacher erhöhen in unerwünschtem Ausmasse die zur Härtung der Epoxyharzmischung benötigte Zeit.



  Andere Weichmacher bringen einen beträchtlichen Qualitätsverlust der gehärteten Produkte mit sich, z. B. tritt ein Verlust an Feuchtigkeitsbeständigkeit oder eine Verminderung der Zugfestigkeit ein.



   Es ist für Fachleute selbstverständlich, dass polymere Ketten gebildet werden können, welche kleine Mengen von anderen als Alkylenäthergruppen enthalten, z. B. den Rest von Bisphenol, der mit grösseren Anteilen von Alkylenäthergruppen verbunden ist. Da solche polymere Ketten sich im wesentlichen wie Polyalkylen ätherketten verhalten, können sie als   Äquivalent    dazu angesehen werden, und wenn hier auf Polyalkylen äther Bezug genommen wird, so wird darunter verstanden, dass sie auch solche Materialien umfassen.



   Obgleich die Fähigkeit, ohne Entwicklung von flüchtigen Substanzen zu einem unschmelzbaren, unlöslichen Zustand zu härten, eines der hauptsächlichsten Merkmale dieser neuen wärmehärtbaren Mischungen ist, ist der Zusatz von flüchtigen flüssigen Verdünnungsmitteln, welche entweder organische Lösungen oder wässrige Dispersionen bilden können, nicht ausgeschlossen. Diese Verwendungsart erwies sich als vorteilhaft bei gewissen Anwendungen, so z. B. bei der Herstellung dünner Überzüge.



   Die niedrigen Viskositäten dieser erfindungsgemäss erhältlichen Mischungen erlauben es, grosse Prozentsätze an fein zerteilten inerten Substanzen einzuverleiben, ohne dass die Fähigkeit der Mischung, komplizierte Gegenstände zu imprägnieren, in unerwünschter Weise eingeschränkt würde. Inerte Substanzen, wie z. B.



  Russ, Zinksulfid, Micalith, Asbestfasern, gepulverte inerte Harze und Metallpulver, können eingeschlossen werden. Diese verleihen besondere elektrische Eigenschaften, sie bewirken eine Verbilligung, sie erniedrigen den Ausdehnungskoeffizienten, sie erleichtern thermische Beanspruchungen, sie verleihen eine gewünschte Farbe, oder sie können für eine Anzahl anderer Zwecke gebraucht werden.



   Für das erfindungsgemässe Verfahren wird der Patentschutz nur so weit beansprucht, als es sich nicht um eine für die Textilindustrie in Betracht kommende Behandlung von Textilfasern zum Zwecke der Veredlung handelt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung gehärteter Harze, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Epoxyharz mit durchschnittlich mehr als einer Epoxygruppe pro Molekül mit einer linearen Polyalkylenätherverbindung, die in der Hauptkette mindestens vier aufeinanderfolgende, je durch ein Äthersauerstoffatom voneinander getrennte Alkylenreste und an beiden Enden der Hauptkette Wasserstoff tragenden Stickstoff aufweist, umsetzt.

   II. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionspartner zu einer leicht fliessfähigen, härtbaren flüssigen Mischung vereinigt, einen festen Gegenstand mit der Mischung in Berührung bringt und sie in Berührung mit dem Gegenstand härtet, um den festen Gegenstand mit gehärtetem Harz zu überziehen oder zu imprägnieren.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Polyalkylenätherverbindung in der Hauptkette durchschnittlich mindestens neun aufeinanderfolgende, je durch ein Athersauerstoffatom voneinander getrennte Alkylenreste aufweist.