CS227274B1

CS227274B1 - Houževnatá hmota

Info

Publication number: CS227274B1
Application number: CS729482A
Authority: CS
Inventors: Ivo Ing Wiesner
Original assignee: Wiesner Ivo
Priority date: 1982-10-13
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález se týká houževnaté hmoty připravitelné vytvrzením nízkoraolekulárních epoxidových pryskyřic směsnými aminoamidovými pryskyřicemi.

Při vytvrzování epoxidových pryskyřic se běžně používají aminoamidové a polyaminoamidové pryskyřice, připravované kondenzací alifatických polyaminu a monomérními mastnými kyselinami. Vytvrzené hmoty mají zlepšenou flexibilitu a lépe odolávají nárazům, vibracím i působení střídavých teplot. Nedostatkem těchto známých hmot je, že s rostoucí flexibilitou klesá i jejich houževnatost, projevující se především poklesem pevnosti v tahu a rázové houževnatosti. Pro přípravu známých hmot se používají aminoamidové pryskyřice připravované z technických čistých polyaminů, zejména dtethylentriaminu, triethylentetraminu, dipropylentriaminu a tripropylentetraminu. U hmot, vznikajících vytvrzením nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic známými aminoamidovými pryskyřicemi, jsou dosahovány pevnosti v tahu na úrovni 15—25 MPa, při tažnosti nejvýše 8 °/o a rázové houževnatosti menší jak 25 kj/m². Vyšší stupeň houževnatosti při dostatečné flexibilitě je nutno řešit speciálními modifikacemi nebo aminoamidovými pryskyřicemi na bázi speciálních polyaminů, jako je mentandiamin, izoforondiamin, diaminocyklohexan a podobně.

Nyní jsme nalezli, že lze připravit houževnaté hmoty o vyhovující flxibilitě, jestliže se nízkomolekulámí epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340—410 a obsahu epoxidových skupin 0,485—0,587 mol/100 g ponechají vytvrdit aminoamidovými pryskyřicemi o aminovém čísle 400 až 550 mg KOH/g a vodíkovém ekvivalentu 75 až 140 získanými kondenzací mastných kyselin rostlinných nebo živočišných olejů s vysokovroucími frakcemi nebo destilačními zbytky z výroby alifatických polyaminů. Obvykle se na 100 hmotnostních dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice používá 30 až 100 hmotnostních dílů aminoamidové pryskyřice, přičemž vytvrzování se provádí obvykle při 15—30 °C. Při přípravě aminoamidových pryskyřic se obvykle používají mastné kyseliny rostlinných nebo živočišných olejů, s výhodou mastné kyseliny sojového, talového, slunečnicového, světlicového, sardinkového, makového, řepkového, lněného oleje a podobně. Místo definovaných polyaminů se používají vysokovroucí frakce nebo destilační zbytky, odpadající při výrobě polyaminů. Tyto frakce jsou tvořeny větším počtem polyaminických látek, z nich část se nepodařilo dosud identifikovat. Největší podíl v těchto frakcích mají trietylentatramin, tripropylentetrymin, tetraetylenpentamin, tetrapropylenpentamin a vyšší polyalkylenpolyaminy. Pro tyto frakce obvykle není dnes účelné použití a používají se například k neutralizaci kyselých odpadních vod, nebo se spalují. Na závadu jejich použití v jiných oborech techniky je kolísavé a špatně definované složení. Aminoamidové pryskyřice se připravují známými způsoby kondenzací v přítomnosti Inertních rozpouštědel nebo v tavenině. Vytvrzování nizkoinolekulárnich epoxidových pryskyřic se provádí obvykle při 10—60 °C, ale v přítomnosti urychlovačů tvrzení, lze tvrzení provádět i při teplotách kolem bodu mrazu.

Efekt vynálezu spočívá zejména v tom, že umožňuje připravit velmi kvalitní hmotu ze surovin dosud obtížně nalézajících uplatnění. Houževnatá hmota podle vynálezu má pevnost v tahu obvykle vyšší jak 25 MPa, tažnost nejméně 9% a rázovou houževnatost vyšší jak 29 kj/m².

Příklad 1

Z destilačního zbytku, pocházejícího z aminolýzy technické frakce dichloretanu-dichlorpropanu, o složení:

tetraetylenpontamin	21,3	%
trietylentetramin	32,2	%
tetrapropylenpentamin	12,9	%
tripropylentetramin	24,3	%
dalších 6 látek celkem	9,3	%

se kondenzuje s talovými mastnými kyselinami (číslo kyselosti 192,1 mg KOH/g) v tavenině, při teplotě 170 až 205 °C. Získá se aminoamidová pryskyřice o aminovém čísle 507,4 mg KOH/g a H-ekvivalentu 88,5. 100 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 342, obsahující 0,585 ml/100 g epoxidových skupin, se mísí s různým množstvím připravované aminoamidové pryskyřice a nechá se proběhnou tvrzení při pokojové teplotě. Vytvrzená hmota má tyto parametry:

Množství aminoamidu (g)	pevnost v (MPa)
35	33,3
52	58,7
60	52,1
80	23,2
Příklad 2

Závěrečný destilační řez, z aminolýzy technického dichloretanu, o složení

Parametry vytvrzené hmoty

tažnost	rázová houževnatost
(%)	(kj/m²)
10	29,1
11	34,7
13	57,3
19	105,8

Příklad 3

Destilační zbytek z aminolýzy technického dichloretanu o složení:

tetraetylenpentamin 14,9 % trietylentetramin 18,4 % dietylentriamin 27,3 % tetraporpylenpentamin 14,8 % tripropylentetramin 17,2 % a dalších 5 látek celkem 7,4 % se kondenzuje s mastnými kyselinami sojového oleje (číslo kyselosti 199,7 mg KOH/g). Připravená aminoamidová pryskyřice má aminové číslo 405 mg KOH/g a H-ekvivalent 138,5. 100 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 400 a obsahu epoxidových skupin 0,498 anol/ /100 g, se mísí se 70 g aminoamidové pryskyřice a nechá se proběhnout tvrzení při teplotě 25 až 27 °C, po dobu 5 dnů. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 40,8 MPa, tažnost

9,1 % a rázovou houževnatost 31,8 kj/m².

pentaetylenhexamin 3,3 % tetraetylenpentamin 20,1 % trietylentetramin 27,6 % pentapropylenhexamin 3,1 % tetrapropylenpentamin 16,4 % tripropylentetramin 18,2 % dalších 8 látek celkem 11,3 % se kondenzuje s mastnými kyselinami slunečnicového oleje (číslo kyselosti 197,0 mg KOH/g j. Získaná aminoamidová pryskyřice má aminové číslo 548 mg KOH/g a H-ekvivalent 81,9. 80 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 400 a obsahu epoxidových skupin 0,498 mol/ /100 g, se mísí s 20 g bis-(glycidyléteru j-1,8-oktandiolu a směs o obsahu 0,536 mol/ 100 g epoxidových skupin se vytvrzuje 44 g připraveného aminoamidové pryskyřice. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 41,0 MPa, tažnost 15,4 % a rázovou houževnatost 88,9 kj/m².

Claims

Houževnatá hmota, přlpravitelná vytvrzením směsi 100 hmotnost, dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmot. 340 až 410 a obsahu epoxidových skupin 0,485 až 0,587 mol/100 g, s 30 až 100 hmotnostními díly aminoamidové pryskyřice

VYNÁLEZU o aminovém čísle 400 až 500 mg KOH/g a H-ekvivalentu 75 až 140, připravitelné kondenzací mastných kyselin rostlinných nebo živočišných olejů s vysokovroucími frakcemi nebo destilačními zbytky z výroby polyalkylenpolyaminů.