CH484222A - Curable mixtures of polyepoxides and amino-alkyl-piperazines - Google Patents

Curable mixtures of polyepoxides and amino-alkyl-piperazines

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CH484222A
CH484222A CH1596067A CH1596067A CH484222A CH 484222 A CH484222 A CH 484222A CH 1596067 A CH1596067 A CH 1596067A CH 1596067 A CH1596067 A CH 1596067A CH 484222 A CH484222 A CH 484222A
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piperazine
amino
bis
piperazines
polyepoxides
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CH1596067A
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German (de)
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Alfred Dr Renner
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Ciba Geigy
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/50Amines
    • C08G59/5046Amines heterocyclic
    • C08G59/5053Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom
    • C08G59/5073Amines heterocyclic containing only nitrogen as a heteroatom having two nitrogen atoms in the ring

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Description

  

  



  Härtbare Gemische aus Polyepoxiden und   Amino-alkyl-piperazinen   
Die Härtung von Epoxidharzen mit aliphatischen Polyaminen ist bekannt. Die Verwendung dieser Härterklasse hat den grossen Vorteil, dass die Härtung schon bei Zimmertemperatur ausgeführt werden kann. Die Eigenschaften der erhaltenen Formkörper sind jedoch denjenigen von Formkörpern, die mit Heisshärtungsmitteln, wie insbesondere Polycarbonsäureanhydriden oder aromatischen Polyaminen erhalten wurden, in der Regel stark unterlegen. So ist es bisher nicht gelungen, durch Kalthärtung von Epoxidharzen mit aliphatischen Polyaminen Formkörper mit einer mechanischen Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens (DIN) von mehr als 80   OC    herzustellen.

   Weiterhin zeigen die mit aliphatischen Polyaminen ausgehärteten Epoxidharze eine relativ hohe Wasseraufnahme, was sich besonders bei der Herstellung von Lackfilmen nachteilig auswirkt.



   Beispiele von solchen aliphatischen Polyaminen, die für die Kalthärtung von Epoxidharzen vorgeschlagen wurden, und in weitem Umfang industrielle Verwendung finden, sind neben Aethylendiamin vor allem Polyalkylenpolyamine, wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und Tetraäthylenpentamin. Weiter werden als solche Härter Polyamine, die neben primären auch tertiäre Aminogruppen enthalten, wie   N,N-Dimethyl- 1,3- pro-    pandiamin und   N,N-Diäthyl-1,3-    propandiamin, technisch verwendet (vgl. die englische Patentschrift 717 291). Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, vor allem der Schlagzähigkeit, wurden in der englischen Patentschrift No. 869 484 auch bereits stickstoffhaltige Heterocyclen, und zwar Mono-aminoalkylpiperazine, wie Amino-äthyl-piperazin als Härter für Epoxidharze vorgeschlagen.

   Auch bei dieser Härterklasse bleiben indessen die mechanischen Formbeständigkeiten in der Wärme niedrig und die Wasseraufnahmen hoch.



   Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass man durch Kalthärtung Epoxidharz-Formkörper erhalten kann, die den heissgehärteten Epoxidharz-Systemen inbezug auf hohe mechanische Formbeständigkeit in der Wärme und niedrigere Wasseraufnahme wesentlich näher kommen als sämtliche bis heute bekannten kaltgehärteten Epoxidharz-Systeme, wenn man als Härtungsmittel gewisse   Di-w-aminoalkylpiperazine    verwendet.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit kalthärtbare Gemische, die als Form-, Dichtungs- und Überzugsmassen, Imprägnier- und Klebemittel geeignet sind, und die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie (a) ein Polyepoxid mit durchschnittlich mehr als einer Epoxidgruppe im Molekül und (b) als Härtungsmittel ein   N      ,N'-Di-w-aminoalkyl- piperazin    der Formel
EMI1.1     
 worin n eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 bedeutet, enthalten.



   Als Beispiele von   N,N'-Di(aminoalkyl)piperazinen    der Formel (I) seien genannt:   1,4-Bis(aminomethyl)-pipera-    zin,   1,4-Bis(2'-aminoäthyl)piperazin,    1,4-Bis(3'-amino-n -propyl)-piperazin, 1   ,4-Bis(4'-amino-n-butyl)piperazin.   



   Als Polyepoxidverbindungen mit durchschnittlich mehr als 1 Epoxidgruppe im Molekül, die mit Hilfe der als Härter neu vorgeschlagenen N,N'-Di-aminoalkylpiperazine ausgehärtet werden können, seien insbesondere genannt:
Die oder Polyglycidyläther von mehrwertigen Alkoholen, wie   1, 4-Butandiol    oder Polyglykolen, wie Poly  propylenglykole;    Die oder Polyglycidyläther von mehrwertigen Phenolen, wie Resorcin,   Bis(p-hydroxyphenyl)-    methan,   2,2-Bis(p-hydroxyphenyl)propan    (= Bisphenol A),   2,2-Bis(4'-hydroxy-3',5'-tetradibromphenyl)propan,      1,1,2,2-Tetrakis(p-hydroxylphenyl)äthan    oder unter sauren Bedingungen erhaltenen Kondensationsprodukten von Phenolen mit Formaldehyd, wie Phenol-Novolake und   Kresol-Novolake;

      Polyglycidylester von mehrwerti gen Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure und Hexahydrophthalsäure; N Glycidylderivate von Aminen, Amiden und heterocyclischen Stickstoffbasen, wie N,N-Diglycidyl-anilin, N,N Diglycidyltoluidin, N,N,N',   N'-Tetraglycidyl-bis(p-ami-    nophenyl)methan; Triglycidyl-isocyanurat;   N,N'-Digly-      cidyl-5,5-dimethyl-hydantoin.   



   Das Plyepoxid und das als Härter eingesetzte   N,N'-      Di(aminoalkyl)piperazin    werden im allgemeinen im ungefähr stöchiometrischen Mengenverhältnis (1 aktives Wasserstoffatom des Amins je Epoxidgruppe) eingesetzt.



  Zur Erzielung einer otpimalen mechanischen Formbeständigkeit in der Wärme ist jedoch ein mässiger   Überschuss    der Epoxidkomponente zu empfehlen.



   Die härtbaren Mischungen können ferner gegebenenfalls Härtungsbeschleuniger, z. B. ein- oder mehrwertige Phenole oder Aminophenole, Mercaptoverbindungen, Thioäther u. a. enthalten.



   Die Härtung wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur durchgeführt. Es können jedoch auch tiefere oder höhere Temperaturen bis etwa   200 0C    angewendet werden. Man kann ferner zur Verbesserung der Eigenschaften die bei niedrigen Temperaturen erhaltenen Formkörper, Überzüge und dergleichen einer Nachhärtung bei höherer Temperatur unterwerfen.



   Der Ausdruck    Härten ,    wie er hier gebraucht wird, bedeutet die Umwandlung der löslichen, entweder flüssigen oder schmelzbaren Polyepoxide in feste, unlösliche und unschmelzbare, dreidimensional vernetzte Produkte bzw. Werkstoffe, und zwar in der Regel unter   gleichzeiti-    ger Formgebung zur Formkörpern, wie   Giesskörpenn,    Presskörpern, Schichtstoffen und dergleichen oder     Flä-      chengebilden,     wie Beschichtungen, Lackfilmen oder Verklebungen.



   Die erfindungsgemässen härtbaren Gemische können ausserdem geeignete Weichmacher, wie Dibutylphthalat, Dioctylphthalat oder Trikresylphosphat, inerte organische Lösungsmittel oder sogenannte aktive Verdünnungsmittel, wie insbesondere Monoepoxide, z. B. Styroloxyd,   Butylglycid    oder Kresylglycid, enthalten.



   Ferner können die erfindungsgemässen härtbaren Gemische vor der Härtung in irgendeiner Phase mit Streck-,   Füll-und    Verstärkungsmitteln, Pigmenten, Farbstoffen,   Thixotropermitteln,      Flammschutzmitteln;    Formtrennmitteln versetzt werden.



   Als Streck-,   Füll- und    Verstärkungsmittel können beispielsweise Steinkohlenteer, Bitumen, Glasfasern, Borfasern, Kohlenstoffasern, Quarzmehl, Aluminiumoxydhydrat, Kaolin, Kieselsäure-aerogel oder Metallpulver, wie Aluminiumpulver, verwendet werden.



   Die erfindungsgemässen härtbaren Epoxidharzmischungen finden ihren Einsatz vor allem auf den Gebieten des Oberflächenschutzes, der Elektrotechnik, der Laminierverfahren und im Bauwesen. Sie können in jeweils dem speziellen Anwendungszweck angepasster Formulierung, im ungefüllten oder gefüllten Zustand, gegebenenfalls in Form von Lösungen oder Emulsionen, als Anstrichmittel, Lacke, Sinterpulver, als Pressmassen, Tauchharze, Giessharze, Spritzgussformulierungen, Imprägnierharze und Klebemittel, als Werkzeugharze, Laminierharze, Dichtungs- und Spachtelmassen, Bodenbelagsmassen und Bindemittel für mineralische Aggregate, verwendet werden.



   Beispiel 1
Es wurden 2 erfindungsgemässe Giessharzmischungen (Proben A und B) hergestellt, indem je 100 g eines bei Zimmertemperatur flüssigen Bisphenol-A-polyglycidylätherharzes mit einem Epoxidgehalt von 5,35 Epoxidäquivalenten pro kg (in bekannter Weise hergestellt durch Kondensation von   2,2-Bis(p-hydroxyphenyl)    propan mit Epichlorhydrin im   Überschuss    in Gegenwart von Natriumhydroxyd) mit den in nachfolgender Tabelle I   angegebenen Mengen 1, ,4-Bis(3'-amino-n-propyl)pipera-    zin gut vermischt wurden.

   Mit einem Teil der Mischungen wurden Aluminiumbleche (Breite 25 mm;   tXberlap-    pung 10 mm) einschnittig   verMebt;    ein anderer Teil der Mischung wurde in Aluminium-Formen (10 x 44 x 130 mm) vergossen, isotherm bei 20   "C    geliert und anschliessend bei Zimmertemperatur aushärten gelassen. Aus den erhaltenen klaren, hellfarbigen Giesslingen wurden nach 3 Tagen Prüfstäbe (60 x 10 x 4 mm) geschnitten.

   Die Zugscherfestigkeiten der Verklebungen und die Eigenschaften der Giesslinge sind aus folgender Tabelle I ersichtlich:
Tabelle I Probe A Probe B g Aminhärter je 100 g Epoxidharz 27 Biegefestigkeit VSM 77   103    (kg/mm2)    10,5 11,6       Schlagbiegefestigkeit VSM 77 105 (emkg/cm2) 22, 3 14,7    Mechanische Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens DIN   55    458 in   OC    97 101 Wasseraufnahme nach 1 Stunde, 1000C 0,80   0,68    Zugscherfestigkeit   (kg/cm2)    0,44   0,57    
In Probe A sind auf je 1 Epoxidgruppe des Epoxidharzes 1 Aquivalent an Stickstoff gebundene aktive Wasserstoffatome des Aminhärters vorhanden.

   In Probe B liegt das Epoxidharz in mässigem stöchiometrischem   Überschuss    vor.



      Vergleichsversuch :   
Zum Vergleich wurden in Proben C, D und E je 100 g des im Beispiel 1 verwendeten flüssigen Bisphenol A-polyglycidylätherharzes mit einem Epoxidgehalt von 5,35 Epoxidäquivalenten/kg mit den unten in Tabelle II angegebenen Mengen   Triäthylentetramin    (Probe D),   N,N-Dimethyl-1,3-propandiamin    (Probe E) und 1-(2' Aminoäthyl)piperazin (Probe F) vermischt. Mit den Mischungen wurden Verklebungen und Giesslinge analog wie mit den Proben A und B gemäss Beispiel 1 hergestellt und die Zugscherfestigkeiten der Verklebungen und Eigenschaften der Giesslinge bestimmt.



   Die Resultate sind aus nachfolgender Tabelle II ersichtlich.



  Tabelle II
Probe C Probe D Probe E  (triäthylen-   (N, N-Dimethyl- (1- (2 -       tetramin) 1, 3-propan- Aminoäthyl) - diamin) diamin) piperazin)    g Aminhärter je 100 g Epoxidharz 12,9 10 Biegefestigkeit VSM   (kg/mm2)    12,9 11, 1 11,6 Schlagbiegefestigkeit VSM (cmkg/cm2)   6,7    21,9 13,8 Mechanische Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens DIN   (OC)    70 74 68 Wasseraufnahme nach 1 Stunde,   1000C      -      o,g8    0,97 Zugscherfestigkeit (kg/cm2) 0,59 0,57
Die Menge Aminhärter in den Proben C-E entspricht jeweils 1 Äquivalent an Stickstoff   gebundene    Wasserstoffatome je 1 Epoxidäquivalent des Epoxidharzes.



   Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemässen Proben A und B wesentlich höhere mechanische Formbeständigkeiten in der Wärme nach Martens und niedrigere Wasseraufnahmen zeigen als die Proben C, D und E gemäss dem Stand der Technik.



   Beispiel 2
Man vermischt 100 g Phthalsäurediglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,66 Epoxidäquivalenten/kg und 33,5 g   1,4-Bis(3'-amino-n-propyl)piperazin.    Aus der Mischung wurden Giesskörper hergestellt, analog wie im Beispiel 1 beschrieben. Es wurden folgende Eigenschaften der Prüfkörper gemessen: Biegefestigkeit VSM 15,4 kg/mm2 Schlagbiegefestigkeit VSM 11,0 cmkg/cm2 Mechanische Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens DIN 68   0   
Beispiel 3
Man vermischt 100 g Hexahydrophthalsäure-diglycidylester mit einem Epoxidgehalt von 6,41 Epoxidäquivalenten/kg. Aus der Mischung wurden Giesskörper hergestellt wie im Beispiel 1 beschrieben.

   Es wurden folgende Eigenschaften der Prüfkörper gemessen:  Biegefestigkeit VSM 12,0 kg/mm2 Schlagbiegefestigkeit VSM 7,4 cmkg/cm2 Mechanische Formbeständigkeit 0 in der Wärme nach Martens DIN 64   0   
Beispiel 4
Je 100 g des im Beispiel 1 verwendeten, bei Zimmertemperatur flüssigen Bisphenol-A-polyglycidylätherharzes mit einem Epoxidgehalt von 5,35 Epoxidäquivalenten/kg wurden mit den in nachstehender Tabelle III angegebenen Mengen 1   ,4-Bis(2'-aminoäthyl)piperazin    (hergestellt durch Kondensation von 2 Mol Chloracetonitril mit Piperazin und anschliessende katalytische Hydrierung des Kondensationsproduktes) gut vermischt.



  Mit den Mischungen wurden Verklebungen und Giesskörper analog wie im Beispiel 1 hergestellt.



   Es wurden folgende Zugscherfestigkeiten der Verklebungen und Eigenschaften der Prüfkörper gemessen:
Probe F Probe G g Aminhärter je 100 g Epoxidharz   2)      19,6    Biegefestigkeit VSM   (kg7mm2) 13, 5 14,5    Schlagbiegefestigkeit VSM   (cmkg/cm2) 9. 8 7, 1    Mechanische Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens DIN   (OC)      77    64 Wasseraufnahme nach 1 Stunde,   1000C    0,76 0,84   Zugsch rfestigkeit     (kg/cm) 0,28   0,39  



  



  Curable mixtures of polyepoxides and amino-alkyl-piperazines
The curing of epoxy resins with aliphatic polyamines is known. The use of this hardener class has the great advantage that hardening can be carried out at room temperature. However, the properties of the moldings obtained are generally inferior to those of moldings obtained with hot-curing agents, such as, in particular, polycarboxylic acid anhydrides or aromatic polyamines. So far it has not been possible to produce moldings with a mechanical dimensional stability under heat according to Martens (DIN) of more than 80 ° C. by cold curing epoxy resins with aliphatic polyamines.

   Furthermore, the epoxy resins cured with aliphatic polyamines show a relatively high water absorption, which is particularly disadvantageous in the production of paint films.



   Examples of such aliphatic polyamines which have been proposed for the cold curing of epoxy resins and are widely used in industry are, in addition to ethylenediamine, above all polyalkylenepolyamines, such as diethylenetriamine, triethylenetetramine and tetraethylenepentamine. Polyamines which contain tertiary amino groups as well as primary amino groups, such as N, N-dimethyl-1,3-propanediamine and N, N-diethyl-1,3-propanediamine, are also used industrially as such hardeners (cf. the English patent 717 291). In order to improve the mechanical properties, especially the impact strength, English patent specification no. 869 484 also already nitrogen-containing heterocycles, namely mono-aminoalkylpiperazines, such as amino-ethyl-piperazine proposed as hardeners for epoxy resins.

   Even with this hardener class, however, the mechanical dimensional stability under heat remains low and the water absorption high.



   Surprisingly, it has now been found that, by cold curing, epoxy resin moldings can be obtained which come much closer to the hot-cured epoxy resin systems in terms of high mechanical dimensional stability under heat and lower water absorption than all cold-cured epoxy resin systems known to date, if certain hardeners are used Di-w-aminoalkylpiperazines are used.



   The present invention thus relates to cold-curable mixtures which are suitable as molding, sealing and coating compounds, impregnating agents and adhesives, and which are characterized in that they are (a) a polyepoxide with on average more than one epoxide group in the molecule and (b ) as curing agent an N, N'-di-w-aminoalkylpiperazine of the formula
EMI1.1
 where n is an integer from 1 to 4, contain.



   Examples of N, N'-di (aminoalkyl) piperazines of the formula (I) are: 1,4-bis (aminomethyl) piperazine, 1,4-bis (2'-aminoethyl) piperazine, 1,4 -Bis (3'-amino-n -propyl) -piperazine, 1,4-bis (4'-amino-n-butyl) piperazine.



   As polyepoxide compounds with an average of more than 1 epoxide group in the molecule, which can be cured with the aid of the N, N'-di-aminoalkylpiperazines newly proposed as hardeners, are in particular:
The or polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as 1, 4-butanediol or polyglycols such as poly propylene glycols; The or polyglycidyl ethers of polyhydric phenols, such as resorcinol, bis (p-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane (= bisphenol A), 2,2-bis (4'-hydroxy-3 ', 5'-tetradibromophenyl) propane, 1,1,2,2-tetrakis (p-hydroxylphenyl) ethane or condensation products obtained under acidic conditions of phenols with formaldehyde, such as phenol novolaks and cresol novolaks;

      Polyglycidyl esters of polyvalent carboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid and hexahydrophthalic acid; N glycidyl derivatives of amines, amides and heterocyclic nitrogen bases, such as N, N-diglycidyl aniline, N, N diglycidyl toluidine, N, N, N ', N'-tetraglycidyl bis (p-aminophenyl) methane; Triglycidyl isocyanurate; N, N'-diglycidyl-5,5-dimethyl-hydantoin.



   The polyepoxide and the N, N'-di (aminoalkyl) piperazine used as hardener are generally used in an approximately stoichiometric quantitative ratio (1 active hydrogen atom of the amine per epoxide group).



  However, a moderate excess of the epoxy component is recommended in order to achieve optimal mechanical dimensional stability under heat.



   The curable mixtures may also optionally contain curing accelerators, e.g. B. mono- or polyhydric phenols or aminophenols, mercapto compounds, thioethers and the like. a. contain.



   The curing is preferably carried out at room temperature. However, lower or higher temperatures up to about 200 ° C. can also be used. In order to improve the properties, the moldings, coatings and the like obtained at low temperatures can also be subjected to post-curing at a higher temperature.



   The term hardening, as used here, means the conversion of the soluble, either liquid or fusible polyepoxides into solid, insoluble and infusible, three-dimensionally crosslinked products or materials, usually with simultaneous shaping into shaped bodies, such as cast bodies , Pressed bodies, laminates and the like or flat structures, such as coatings, lacquer films or adhesions.



   The curable mixtures according to the invention can also contain suitable plasticizers, such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate or tricresyl phosphate, inert organic solvents or so-called active diluents, such as, in particular, monoepoxides, e.g. B. styrene oxide, butyl glycide or cresyl glycide contain.



   Furthermore, before curing, the curable mixtures according to the invention can in any phase with extenders, fillers and reinforcing agents, pigments, dyes, thixotropic agents, flame retardants; Mold release agents are added.



   Coal tar, bitumen, glass fibers, boron fibers, carbon fibers, quartz powder, aluminum oxide hydrate, kaolin, silica airgel or metal powder such as aluminum powder can be used as extenders, fillers and reinforcing agents.



   The curable epoxy resin mixtures according to the invention are used primarily in the fields of surface protection, electrical engineering, lamination processes and in construction. They can be used in a formulation adapted to the specific application, in the unfilled or filled state, optionally in the form of solutions or emulsions, as paints, lacquers, sintering powders, as molding compounds, dipping resins, casting resins, injection molding formulations, impregnating resins and adhesives, as tooling resins, laminating resins, sealing - and leveling compounds, flooring compounds and binders for mineral aggregates can be used.



   example 1
Two casting resin mixtures according to the invention (samples A and B) were prepared by adding 100 g of a bisphenol A polyglycidyl ether resin which is liquid at room temperature and an epoxy content of 5.35 epoxy equivalents per kg (prepared in a known manner by condensation of 2,2-bis ( p-hydroxyphenyl) propane with epichlorohydrin in excess in the presence of sodium hydroxide) with the amounts of 1,4-bis (3'-amino-n-propyl) piperazine given in Table I below were mixed well.

   With some of the mixtures, aluminum sheets (width 25 mm; tXoverlap- ping 10 mm) were woven in one cut; Another part of the mixture was poured into aluminum molds (10 x 44 x 130 mm), gelled isothermally at 20 "C. and then allowed to harden at room temperature. After 3 days, test bars (60 x 10 x 4 mm) cut.

   The tensile shear strengths of the bonds and the properties of the castings can be seen from the following table I:
Table I Sample A Sample B g amine hardener per 100 g epoxy resin 27 Flexural strength VSM 77 103 (kg / mm2) 10.5 11.6 Impact flexural strength VSM 77 105 (emkg / cm2) 22.3 14.7 Mechanical dimensional stability under heat according to Martens DIN 55 458 in OC 97 101 Water absorption after 1 hour, 1000C 0.80 0.68 Tensile shear strength (kg / cm2) 0.44 0.57
In sample A, there are 1 equivalent of nitrogen-bound active hydrogen atoms of the amine hardener for every 1 epoxy group of the epoxy resin.

   In sample B, the epoxy resin is present in a moderate stoichiometric excess.



      Comparative experiment:
For comparison, 100 g of the liquid bisphenol A polyglycidyl ether resin used in Example 1 with an epoxide content of 5.35 epoxide equivalents / kg with the amounts of triethylenetetramine (sample D), N, N indicated in Table II below, were used in samples C, D and E -Dimethyl-1,3-propanediamine (sample E) and 1- (2 'aminoethyl) piperazine (sample F) mixed. With the mixtures, bonds and castings were produced analogously to samples A and B according to Example 1, and the tensile shear strengths of the bonds and properties of the castings were determined.



   The results are shown in Table II below.



  Table II
Sample C Sample D Sample E (triethylene- (N, N-dimethyl- (1- (2-tetramine) 1,3-propane-aminoethyl) - diamine) diamine) piperazine) g amine hardener per 100 g epoxy resin 12.9 10 flexural strength VSM (kg / mm2) 12.9 11.1 11.6 Impact resistance VSM (cmkg / cm2) 6.7 21.9 13.8 Mechanical dimensional stability under heat according to Martens DIN (OC) 70 74 68 Water absorption after 1 hour, 1000C - o, g8 0.97 Tensile shear strength (kg / cm2) 0.59 0.57
The amount of amine hardener in samples C-E corresponds to 1 equivalent of hydrogen atoms bonded to nitrogen per 1 epoxy equivalent of the epoxy resin.



   The test results show that samples A and B according to the invention show significantly higher mechanical dimensional stability under heat according to Martens and lower water absorption than samples C, D and E according to the prior art.



   Example 2
100 g of diglycidyl phthalate with an epoxide content of 6.66 epoxide equivalents / kg and 33.5 g of 1,4-bis (3'-amino-n-propyl) piperazine are mixed. Cast bodies were produced from the mixture in a manner analogous to that described in Example 1. The following properties of the test specimens were measured: Flexural strength VSM 15.4 kg / mm2 Impact flexural strength VSM 11.0 cmkg / cm2 Mechanical dimensional stability under heat according to Martens DIN 68 0
Example 3
100 g of diglycidyl hexahydrophthalate with an epoxide content of 6.41 epoxide equivalents / kg are mixed. Castings were produced from the mixture as described in Example 1.

   The following properties of the test specimens were measured: Flexural strength VSM 12.0 kg / mm2 Impact flexural strength VSM 7.4 cmkg / cm2 Mechanical dimensional stability 0 in the heat according to Martens DIN 64 0
Example 4
Per 100 g of the bisphenol A polyglycidyl ether resin used in Example 1 and liquid at room temperature with an epoxide content of 5.35 epoxide equivalents / kg were prepared with the amounts of 1,4-bis (2'-aminoethyl) piperazine (given in Table III below by condensation of 2 moles of chloroacetonitrile with piperazine and subsequent catalytic hydrogenation of the condensation product) well mixed.



  Adhesives and castings were produced analogously to Example 1 with the mixtures.



   The following tensile shear strengths of the bonds and properties of the test specimens were measured:
Sample F Sample G g amine hardener per 100 g epoxy resin 2) 19.6 Flexural strength VSM (kg7mm2) 13.5 14.5 Impact flexural strength VSM (cmkg / cm2) 9. 8 7, 1 Mechanical dimensional stability under heat according to Martens DIN (OC) 77 64 Water absorption after 1 hour, 1000C 0.76 0.84 Tensile strength (kg / cm) 0.28 0.39

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Kalthärtbare Gemische, die als Form-, Dichtungsund Uberzugsmassen, Imprägnier- und Klebmittel geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie (a) ein Polyepoxid mit durchschnittlich mehr als 1 Epoxidgruppe im Molekül und (b) als Härtungsmittel ein NN'-Di (w-aminoalkyl)piperazin der Formel EMI4.1 worin n eine ganze Zahl im Wert von 1 bis 4 bedeutet, enthalten. PATENT CLAIM Cold-curable mixtures which are suitable as molding, sealing and coating compounds, impregnating agents and adhesives, characterized in that they are (a) a polyepoxide with an average of more than 1 epoxide group in the molecule and (b) an NN'-Di (w- aminoalkyl) piperazine of the formula EMI4.1 where n is an integer from 1 to 4, contain. UNTERANSPRUCH Gemische gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Härtungsmittel 1,4-Bis(2'-aminoät- hyl)-piperazin oder 1 ,4-Bis(3'-amino-n-piopyl)piperazin enthalten. SUBClaim Mixtures according to patent claim, characterized in that they contain 1,4-bis (2'-aminoethyl) piperazine or 1,4-bis (3'-amino-n-piopyl) piperazine as hardening agent.
CH1596067A 1967-11-15 1967-11-15 Curable mixtures of polyepoxides and amino-alkyl-piperazines CH484222A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0224391A1 (en) * 1985-11-26 1987-06-03 Mitsui Sekiyu Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Epoxy resin compositions

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