CS223139B1

CS223139B1 - Pružná a houževnatá hmota

Info

Publication number: CS223139B1
Application number: CS221282A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1982-03-29
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Pružná a houževnatá hmota je vynález, který se týká oboru tvrditelných pryskyřic. Je řešen problém vytvrzování při teplotách pod 10 °C, při zachování dobrých mechanických parametrů vytvrzených hmot. Podstata vynálezu spoůívá v tom, že se vytvrzují polyakrylové estery polaminlckými sloučeninami. Vynálezu může být využito ve strojírenství, elektrotechnice i stavebnictví.

Description

(54) Pružná a houževnatá hmota

223 139

Vynález se týká pružné a houževnaté hmoty přlpravitelné reakcí esterů kyseliny akrylové s polyaminiokými sloučeninami·

V řadě oborů teohniky je nutno různým způsobem aplikovat hmoty při poměrně nízkých teplotáoh, pohybujících se od -100°C až po +100 °C· Vytvrzovaoí reakce většiny typů pryskyřic probíhají v rozsahu těchto teplot příliš pomalu, takže dotvrzování trvá několik měsíců nebo neproběhne vůbec· Běžné typy epoxidovýoh pryskyřic se při teplotách pod 10 °C již prakticky polyaminiokými tvrdidly nevytvrzují· Hodláme-li při teplotách pod 10 °G aplikovat epoxidové systémy, je nutno používat buďto Iontové tvrzení nebo proces tvrzení uryohlovat speciálními uryohlovači· Iontové tvrzení poskytuje hmoty značně tvrdé a křehké, mající velmi malou adhezi k podkladu· Používání urychlovačů tvrzení epoxidů aminiokými tvrdidly sioe dovoluje provádět vytvrzování při teplotách kolem O °C,ale v řadě případů jsou zbytky urychlovačů ve vytvrzené hmotě na závadu, protože jednak zhoršují meohanioké parametry a zvyšují navlhavoat, jednak zhoršují stárnutí hmot· Zatím není znám žádný pryskyřičný systém, který by bylo možno úspěšně vytvrdit při teplotách po -5 °C, a? již na bázi epoxidovýoh nebo polyesterových, polyizokyanátových nebo podobnýoh pryskyřicích·

Nyní jsme nalezli, že dvou- a víoe funkční estery kyseliny akrylové oohotně reagují s polyaminiokými sloučeninami a to i při teplotách pod -5 °C· Pružné a houževnaté hmoty podle vynálezu jsou tvořené produkty reakoi esterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 170 až 1 500, obsahu akrylových

223 139 skupin 0,100 až 1,180 mol/100 g a střední funkčnosti 1,5 až 3, s polyaminiokými sloučeninami o střední molekulové hmotnosti 100 až 800,aminovém čísle l40 až 1 630 mg KOH/g a vodíkovém ekvivalentu 20 až 200, přičemž molární poměr akrylové skupiny k aktivnímu aminovému vodíku je 1 ku 1 až 2.

Z esterů kyseliny akrylové se používají s výhodou etylenglykoldiakrylát, butandioldiakrylát, pentandioldiakry&t, hexandioldiakrylát, diakryláty polyetylenglykolů či polypropylenglykolň, propylenglykoldiakrylát, oktandioldiakrylát, diakrylát dirnetyloltoluen, oyklohexandioldiakrylát, estery kyseliny akrylové s epoxidy, trimetyloletantriakrylát, trimetylolpropantriakrylát, neopentylglykoldiakrylát a další. Mohou se používat samotné, často však je vhodnější používat směsi těchto akrylátů nebo směsi s 1 až 30 hm. % monoaJtrylátů, čímž se efektním způsobem upravuje viskozita a žádoucí stupen sítční vy tvrzené hmoty. Z polyaminických sloučenin se β výhodou používají zejména pólyetylenpolyaminy, al.již samotné nebo ve směsích, polypro pylenpolyaminy samotné či ve směsích, trimetylhexametybndiamin, izoforondiamin, mentandiamin, diaminocyklohexan, diaminodicyklohexy lmetan, diaminodicyklohexylpropan, hydrogenovanó anilin-formaldehydové pryskyřice a aminoamidové pryskyřioe z uvedených polyaminů a monomerních nebo polymerních mastných lyselin.

Reakce akrylovýoh esterů s polyaminiokými sloučeninami probíhá znčně rychle a obvykle se nejeví potřeba uryohlení. Kompozice na bázi esterů kyseliny akrylové a polyaminických sloučenin jsou vhodné pro vytvrzování zejména při teplotách pod 10 °C, protože při vyšších teplotách je doba zpracovatelnosti znčně krátká a ve větších objemech dochází k nežádoucímu přehřátí díky znčně exotermním vytvrzovacím reakcím.

Hmoty podle vynálezu jsou velmi houževnaté a pružné, mají malou navlhavost, dobrou adhezi k podkladu a lze je snadno obrábět. Pevnost v tahu dosahuje až 5θ MPa, tažnost až 3θθ % ^a rázová houževnatost až 100 kJ/m.

223 139

Příklad 1

254 g (l mol) 1,8-oktandioldiakrylátu se mísí se 79,2 g (0,5 molu) trimetylhexametylendiaminu při teplotě 0 až 2 °C a při této teplotě se nechá proběhnout tvrzení. Po 7 dnech má vy tvrzená hmota tyto parametry (měřeno při 25 °C)i pevnost v tahu 25 MPa tažnost 121 % tvrdost 88 ⁰ ShA ráz, houževnatost je neměřitelně vysoká.

Příklad 2

17θ S (l tnol) etylenglykoldiakrylátu se mísí s 390 g (0,5 molu) amlnoamidu z trime ty lhexamety lendiaminu a dimet·níoh mastnýoh kyselin (aminoamid má střední mol, hmotnost 780, aminové číslo l44,l mg KOH/g a vodíkový ekvivalent 196) a při teplotě 8 až 10 °C se nechá probíhat vytvrzování po dobu 4 dnů. Vytvrzená hmota má tyto parametry (měřeno při 25 °C):

pevnost v tahu 15, θ MPa tažnost 63 % tvrdost 48 ⁰ ShA ráz, houževnatost je neměřitelně vysoká

Příklad 3

Připraví se teleohelioký předpolymer reakcí l44 g (2 moly) kyseliny akrylové, 500 g (l mol) dimemíeh mastných kyselin a 777 g (2 moly) nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 3®θ»5 & obsahu epoxidovýoh skupin 0,515 mol/lOO g,

421 g (l mol) získaného telechelického předpolymeru se mísí se l62 g (l mol) benzylakrylátu. Homogenní směs.má střědní funkčnost 1,5. Při 5 až 6 °C se přidává 136 g (0,8 molu) izoforondiaminu a nechá se proběhnout vytvrzení. Po 6 dnech má vy tvrzená hmota tyto parametry (měřeno při 25 °C):

pevnost v tahu 28,5 MPa tažnost 226 % tvrdost 67 ° ShA rázová houževnatost je neměřitelná.

- 4 223 139

Příklad 4

19® 6 (l mol) 1,4-butandioldáakrylátu se mísí s 296 g (l mol) trimetylolpropantriakryláu a s 532 g (l mol) telechelického predpolymeru získaného reakcí 2 molů kyseliny akrylové s 1 molem nízkomolekulární epoxidové pryskyřioe o střední molekulové hmotnosti 3®®,5· Získaná kapalná kompozice o střední funkčnosti 2,31 se při 6 °C mísí s 24 0 g molu) dietylentrlaminu a homogenní směs se vytvrzuje při 0 °C. Po l4 dnech je hmota vytvrzená a má tyto parametry (měřeno při 25 °C):

Pevnost v tahu 45,1 MPa tažnost 105 % tvrdost 86 ⁰ ShA rázová houževnatost je neměřitelná.

Příklad 5

708 (l mol) diakrylového esteru polyetylenglykolu o střední molekulové hmotnosti 600, se mísí se 105,2 g (0,5 molu) diaminodicyklohexylmetanu a vytvrzuje se 7 dnů při 8 až 10 °C. Vytvrzená hmota má tyto parametry (měřeno při 25 C):

pevnost v tahu 21 MPa tažnost 306 % tvrdost 42 ° SHA rázová houževnatost je neměřitelná.

Příklad 6

296 g (l mol) trimetylolpropantriakrylátu se mísí s 373 S (l mol) aminoamidu z 1 molu dietylentrlaminu a 1 molu talových mastných kyselin, majícím aminové číslo 452 mg KOH/g a vodíkový ekvivalent 98,7. Směs se nechá vytvrzovat l4 dnů při teplotě - 5 °C. Vytvrzená hmota má tyto parametry (měřeno při 25 °C):

pevnost v tahu 42,2 MPa tažnost l8 % rázová houževnatost 45,6 kJ/m .

Příklad 7

236 (l mol) diakrylátu dimetyloltoluenu se při -10 °C mísí s 80 g (0,505 molu) trimetylhexametylendiaminu a vytvrzuje se 20 dnů. Vytvrzená hmota má tyto parametry (měřeno při 25 °C):

pevnost v tahu 48,8 MPa tažnost 7 % g rázová houževnatost 89,1 Kj/m .

Claims

PŘEDMĚT V Y N k L E Z U

Pružná a houževnatá hmota vyznačená tím, že je tvořena produktem reakce esterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 17θ až 1 500, obsahu akrylových skupin 0,100 až 1,180 mol/lOO g a střední funkčnosti 1,5 až 3, s polyaminickými sloučeninami o střední molekulové hmotnosti 100 až 800, aminovém čísle 1^0 až 1 630 mg KOH/g a vodíkovém ekvivalentu 20 až 200, přičemž molární poměr akrylové skupiny ku aktivnímu aminovému vodíku je 1 ku 1 až 2.