CS225236B1

CS225236B1 - Porézní epoxidové hmoty a způsob jejich výroby

Info

Publication number: CS225236B1
Application number: CS677781A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Hromadko; Jaroslav Ing Horyna
Original assignee: Zdenek Ing Hromadko; Horyna Jaroslav
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1984-02-13

Description

Vynález ee týká porézních epoxidových hmot specifické hmotnosti 1,05 až 0,03 g/cm a způsobu jejich výroby, jehož podstatou je tvorba pórů pomocí vodíku uvolněného z přidaných kovů a hydífoXÍdAu během polymerace.

Technicky velmi významnou skupinou porézních umělých hmot jsou materiály tvořené například z gumy, polystyrenů, polyuretanů, pólyvinylchloridu, polyetylénu, močovino-formaldehydových pryskyřic, fenolových pryskyřic a epoxidů. Nacházejí uplatnění při provádění tepelných a zvukových'izolací, v obalové technice, při zhotovování výplní a vywuBť _ř kde se využívá jejich nízké specifické hmotnosti i výborných izolačních vlastností, ale aplikují se i v řadě dalších oborů. Převážná čést těchto porézních polymerů se vsak snadno deformuje tlakem nebo nárazem - zpravidla nevratně - což je nevýhoda, která vylučuje jejich uplatnění například při vytváření mechanicky namáhaných skořepin, nosníků, povlaků, výplní stavebních a strojových prvků a v další technice. Epoxidové porézní hmoty vykazují dobré stálosti k deformaci, ale jejich příprava je dosud složitější v porovnání s ostatními porézními hmotami.

Předmětem tohoto vynálezu jsou porézní epoxidové hmoty obsahující přísady jako retardéry či akcelerátory vytvrzování, barviva, plnidla, retardéry hoření, stabilizátory proti ultrafialovému záření, stabilizátory pěny sestávající z epoxidové hmoty prostoupené záření dutinami vplněnými vodíkem a ohraničenými epoxidovou hmotou prostou pěnou rozptýlenými hlinitými solemi^ případně hliníkem a hydroxidy NaOH, KOH, NH.OH a celek tvoří systém o specifické hmotnosti 1,05 až 0,03 g/cm , a způsob jejich výroby z epoxidových pryskyřic, tvrdidel případně retardérů či akcelerátorů vytvrzování, barviv, plnidel, retardérů hoření, stabilizátorů proti ultrafialovému stabilizátorů pěny, při teplotách 25 až 160 °C, spočí225 236 vající v tom, že zvolená epoxidová pryskyřice se smísí se zvoleným tvrdidlem, s práškovítým ci zrnitým hliníkem nebo jeho slitinami, s hydroxidem NaOH, KOH, NH^OH anebo směsí těchto hydroxidů, se sloučeninami obecného vzorce ZOH, kde Z značí H či alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku, případně s dalšími výše uvedenými příměsemi, přičemž se složky mohou směšovat v libovolném pořadí, směs se promíchá a ponechá vytvrdit. Jednotlivé složky nebo jejich zvftené směsi lze před smísením zahřát nebo ochladit. Tím se může ovlivnit doba· tuhnutí systému.

Póry -v epoxidovém polymeru vznikají prostřednistvím vodíku vyvíjeného z přimíšeného hliníku či jeho slitin a hydroxidů; souběžně vznikající soli nejsou na závadu a naopak jejich přítomnost při vytvrzování se ve hmotě projevuje příznivě. Reaktivitu hliníku a jeho slitin lze zvýšit amalgamací nebo snížit např. pomocí obalové vrstvy na částicích hliníku či jeho slitinu.

Pro přípravu porézních epoxidových hmot jsou vhodná všechna tvrdidla užívaná při zpracovávání epoxidových pryskyřic, jako například dietylentriamin, dipropylentriamin, trietylentetramin, aminoámid, mono- a dikyanát dietýlentriaminu a dálejtvrdidla pro vytvrzování za tepla jako například: ftalanhydrid, dikyandiamid, diaminodifenyl/metan, metafenylendiamin, maleinanhydrid, polyaminoamid, atd.

Do směsí určených k tlrerbě porézních epoxidových hmot lze přidávat prakticky všechny příměsi aplikované při výrobě kompaktních epoxidů i jako například barviva (jak nerozpustné pigmenty, tak barvivá rozpustná v pryskyřicích), plnidla (korek, křemelin.u,, .piliny, hobliny, vlákna organická - polyestery, polyamidy^- nebo vláknité anorganické látky, jako azbest, čedičovou vatu, skleněná a karbonová vlákna), dále saze, grafit, oxidy kovů jako Fe₂0p Fe^O^, MgO, Ti0₂, ZnO, dále akcelerátory nebo retardéry vytvrzování, retardéry hoření, stabilizátory proti ultrafialovému záření, stabilizátory pěny, jako například: alkoholy s 8 až 18 atomy uhlíku, alkylfenoly, popřípadě hydroxyetylováné alkylfenoly.

Složky zvolené k přípravě porézní epoxidové hmoty se mohou směšovat v libovolném pořadí. V zájmu dosažené optimální porozity konečné hmoty je někdy vhodné přidávat práškovítý či zrnitý hliník' a hydroxidy až jako poslední komponenty. Promícháním se směs složek zhomogenizuie a podrobí vytvrzování. Případným zahřátím na teplotu 25 í;.í 160 °0 se může průběh vytvrzování i vývoj vodíku urychlit.

225 236

2)

Hlavní předností nových porézních materiálů je jejich lehkost, pevnost, houževnatost, značná odolnost proti nárazu, stálost vůči vlivu chemikálií, dobrá aktivita k vloženým výztužím a dobré tepelné i zvukové izolační vlastnosti. V případech, kdy se vytvrzování směsí podle tohoto vynálezu provede ve formách^ aj/ifcBjí se přímo výrobky žádaných tvarů s výše uvedenými vynikajícími vlastnostmi. Novými opatřeními se podařilo překonat potíže, které dosud znemožňovaly získávání porézních epoxidových materiálů špičkových vlastností; postup podle tohoto vynálezu totiž umožňuje volbou koncentrace hydroxidu, charakterní velikosti částic hliníku či jeho slitin, intenzitou míchání a způsobem ohřevu, dosáhnout optimálního souladu mezi rychlostí vytvrzování a vývojem vodíku a získání vhodné porovitosti.

Přitom se komplexně uplatňuje reakční teplo uvolněné nejen z reakce mezi epoxidovou pryskyřicí a tvrdidlem, ale i z působení hydroxidů na hliník a jeho slitiny. Neočekávané je zjištění, že vznikající soli kovů příznivě ovlivňují jak průběh vydržování, tak zlepšují vlastnosti konečné porézní epoxidové hmoty.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu.

Příklad 1

Smíchá se 250 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o relativní molekulové hmotnosti 350 až 400, 20 g dietylentriaminu, a 1 g hliníkového prášku, směs se mícháním zhomogenizuje a zahřeje během 10 min na 40 °C. Při této teplo^tě se přidá 15 ml 27%· vodného čpavku, rozmíchá, směs se zahřeje na 55 C behem 5 minut, načež se nalije do válcovité otevřené formy objemu 3 000 cm . Teplota směsi samovolně stoupá a při 75 až 85 °C dojde k napěnění směsi a krátce nato k tuhnutí porézní hmoty. Po 1 hodině se vyjme blok z formy a ořízne se kvádr rozměrů 50 x 50 x 20 mm; jeho specifická hmotnost je 0,3 g/cm , příklad 2 ¹

Smísí se 250 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o relativní molekulové hmotnosti 350 až 400 a 20 g dietylentriaminu, přidá se 0,8 g hliníkové krupice, směs se promíchá, zahřeje na 40 °G, načež se přidá 10 ml 20% vodného hydroxidu sodného a opět se dokonale promíchá. Směs teploty 35 °C se nalije do formy a

225 236 nechá vytvrdit. Po 3 hodinách se získaný porézní epoxidový blok ořízne na kvádr rozměrů 50 x 50 x 20 mm; jeho specifická hmotnost

O je 0,42 g/cm .

Příklad 3

Smíchá se 250 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice, 25 g dietylentriaminu o relativní molekulové hmotnosti 150 λ 1 g hliníkového prášku, 1,2 gj SlpVASotu, 0, jako stabilizátau pěny, dokonale rozmíchá, zahřeje během 10 min na 40 °C, přidá 15 ml 27% vodného čpavku a dpe se postupuje jako v příkladu 1. Specifická hmot» nost porézní epoxidové hmoty je 0,15 g/cm^, přičemž póry jsou tvořeny kulovitými komůrkami průměru kolem 1 mm a jsou rovnoměrně rozloženy ve hmotě.

Příklad 4

Smíchá se 250 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o relativní molekulové hmotnosti 150, 25 g dietylentriaminu, 1 g oleylalkoholu jako stabilizátoru pěny a 1 g hliníkového prášku*. Po zhomogenizování směsi při 40 °C se přidá 10 ml 20% vodného hydroxidu sodného a opět se dokonale promíchá. Během 10 minut dojde k napěnění směsi a jejímu současnému tuhnutí vlivem vytvrzování. Specifická hmotnoBfc pěnové epoxidové hmoty je 0,2 g/cnP,

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

225 236

1. Porézní epoxidové hmoty obsahující přísady, jako retardéry či akcelerátory vytvrzování barvíva, plnidla, retardéry hoření, stabilizátory proti ultrafialovému.záření, stabilizátory pěny, vyznačené tím, že epoxidová hmot0* je prostoupena dutinami vyplněnými vodíkem a ohraničenými epoxidovou hmotou prostoupenou rozptýlenými hlinitými solemi případně hliníkem a hydroxidy NaOH,JnH^OH, přičemž hlipité soli.jsou zkoncentrovány na rozhraní dutin a celek tvoří systém o specifické hmotnosti 1,05 až 0,03 g/cm^.
2. Způsob, výroby porézních epoxidových hmot definovaných bodem 1 a připravovaných z epoxidových pryskyřic, tvrdidel případně retardérů či akcelerátorů vytvrzování, barviv, plnidel, retardérů hoření, stabilizátorů proti ultrafialovému záření, stabilizátorů pěny při teplotách 25 až 160 °Cjvyznačený tím, že zvolená epoxidová pryskyřice se smísí se zvoleným tvrdidlem, s práškovitým či zrnitým hliníkem nebo jeho slitinami, s hydroxidem NaOH, KOH, NH^OH anebo směsí těchto hydroxidů se sloučeninami obecného vzorce ZOH, kde Z značí H či alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku, případně s dalšími výše uvedenými příměsemi, přičemž se složky mohou směšovat v libovolném pořadí, směs se promíchá a ponechá vytvrdit.