CS233642B1 - Epoxidové kompozice - Google Patents

Abstract

Epoxidové kompozice pro licí a zalévací hmoty, tmely, plastbetony, lepidla a nátěrové hmoty sestávají z epoxidové pryskyřice dianového typu o mol.hmotnosti 350 až 1 000, styrenu a/nebo alkylesterů kyseliny akrylivé a methakrylové s až 8 uhlíkovými atomy v alkylovém zbytku, dále z hydroperoxidu a z kondenzačního produktu fenolů, s alifatickými aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 2 a s alifatickými a/nebo cykloalifatickými polyaminy obsahujícími primární a/nebo sekundární arainoskupiny a 2 až 10 uhlíkových atomů v mol. poměru složek 1 : 0,7 až 1,2 : 0,7 až 1,5 s obsahem .0,1 až 20 % hmot. organických sloučenin kovů I.b, II., IV., VII. nebo VIII.sloupce periodického systému prvků. Popřípadě iinohou obsahovat aditiva ze skupiny zahrnující plastifikátory, povrchově aktivní látky, odpěnovače, organická rozpouštědla, barviva a fungicidní přísady, dále pak případně pigmenty a/nebo plniva.

Description

Vynález se týká epoxidových kompozic pro licí a zalévací hmoty, tmely, plasťbetony, lepidla a nátěrové hmoty na bázi epoxidových pryskyřic, tvrdidel, polymerace schopných monomerů, iniciátorů polymerace a případně aditiv, «pigmentů a plniv

V současné době se pro tyto aplikace používají hlavně epoxidové pryskyřice na bázi dianu (2,2-bis-p-hydroxyfenylpro panu), které činí minimálně 90% celkové produkce epoxidových sloučenin. Nejnížeraolekulární epoxidové pryskyřice mají visko žitu 8 až 10 Pa . s při 20 °C, což je pro většinu uvedených aplikací viskozita dosti vysoká. Nižší viskozitu mají pouze cykloalifatické epoxidy, které však mají velmi nepříznivé fyziologické účinky. Z tohoto důvodu je lepší použití dianových epoxidů a jejich viskozitu snižovat různými přísadami. Používají se např. ftaláty, adipáty apod., které snižují viskozitu relativně málo a navíc snižují tvarovou stálost za tepla vytvrzované epoxidové pryskyřice. Lepší výsledky poskytují ka palné glycidylethery, např. butylglycidylether, izopropylenglyciéylether, alXylglycidylether, ethylenglykolbisglycidylether, butylenglykolbisglycidylether. Tyto látky značně snižují viskozitu, bisglycidylethery navíc relativně málo ovlivňují tvarovou stálost za tepla. Jejich nevýhodou jsou nepříznivé fyziologické účinky. Dále je známo použití nenasycených polymerace schopných monomerů. Při použití adičních tvrdidel probíhá vedle polyadice epoxidu a tvrdidla polymerace nenasycené složky. Z tohoto důvodu je však nutné, aby použitý systém umožňoval v plném rozsahu polymerací této nenasycené slož· ky. Např. při použití dibenzoylperoxidu za přítomnosti diethy

233 642 lentriaminu jako tvrdidla epoxidové pryskyřice prakticky k polymeraci nenasycené složky nedojde. Při použití hydroperoxidů proběhne polymerace nenasycené složky z 50 až 60 %. Stupen konverze polymerace nenasycené Složky se dá zvýšit přídavkem organických sloučenin I., II., IV., V., Ýll.a VIII. skupiny periodického systému. Jedná se většinou o čtyřsložkové systémy, ke kterým má většina zpracovatelů výhrady z důvodu komplikovanější přípravy. Přídavky těchto výše uvedených organických sloučenin k adičnímu tvrdidlu obsaženému v epoxidu nebo k samotné epoxidové pryskyřici nejsou vhodné, nebol poskytují nestabilní produkty, které po krátké době ztrácejí svoji účinnost zvyšovat konverzi polymerace nenasycené složky.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou epoxidové kompozice pro licí a zalévací hmoty, tmely, plastbetony, lepidla a nátěrové hmoty na bázi epoxidových pryskyřic, tvrdidel, pdymerace schopných monomerů iniciátorů polymerace a případně aditiv, pigmentů a plniv. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kompozice sestávají ze 100 hmot. dílů epoxidových pryskyřic na bázi dianu o mol. hmotnosti 350 až 1 000, 1 až 100 hmot. dílů styrenu a /nebo alkylesterů kyseliny akrylové a raethakrylové s až 8 uhlíkovými atomy v alkylovém zbytku, 0,01 až 5 hmot. dílů hydroperoxidu. Dále obsahuje 5 až 50 hmot. dílů kondenzačního produktu fenolů ze skupiny zahrnující fenol, jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylových skupinách 1 až 9, bisfenoly a vícemocné fenoly s počtem hydroxylových skupin 2 až 3 s alifatickými aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 2 a s alifatickými a/nebo cykloalifatickými polyaminy obsahujícími primární a/nebo sekundární aminoskupiny a 2 a 10 uhlíkových atomů v mol. poměru složek 1 : 0,7 až 1,2 : 0,7 až 1,5 s obsahem 0,1 až 20 % hmot. organických sloučenin kovů I.b, II., IV., V·, VII. nebo VIII. sloupce periodického systému prvků. Dále kompozice popřípadě obsahují až 20 hmot. dílů aditiv ze skupiny zahrnující plastifikátory, povrchově aktivní látky, odpěňovače, organická rozpouštědla, barviva a fungicidní přísady a až 1 000 hmot. dílů pigmentů a/nebo plniv.

233 642

Předložený vynález má řadu výhod. Jednak se jedná o zjednodušení systému, který je nyní pouze třísložkový oproti původnímu čtyřsložkovému, což se projevuje především u zpracovatelů v jednoduchosti přípravy. Dále tvrdidlo s uvedenými organickými sloučeninami kovů se vyznačuje velmi dobrou stabilitou, produkt nemění při uskladňování svůj vzhled ani svoji polymerační účinnost. Kompozice podle vynálezu poskytuje po vytvrzení velmi dobré mechanické vlastnosti, tvarovou stálost za tepla a dobré elektroizolační vlastnosti·

Pro přípravu epoxidových kompozic podle tohoto vynálezu jsou vhodné epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 350 až 1 000. Jedná se o nízkomolekulární a středn&nolekulární epoxidové sloučeniny, především získané alkalickou kondenzací epihalohydrinů, zejména epichlorhydrinu a jejich derivátů či dihalohydrinů (dichlorhydrinu) s látkami, jejichž funkčnískupiny obsahují dva aktivní vodíkové atomy·. Patří sem především epoxidové pryskyřice na bázi polyfenolů, hlavně 2,2-bis-(p-hydroxyfenyl)propanu(bisfenolu A), 2,2-bis(p-hydroxyfenyl)sulfonu(bisfenolu S), 2,2-bis(p-hydroxyfenyl)methanu(bis fenolu F), tris- a tetrakis(hydroxyfenyl)alkanů apod·

Z nenasycených polymerace schopných monomerů se používá především styren a/nebo alkylestery kyseliny akrylové a methakrylové s až 8 uhlíkovými atomy v alkylovém zbytku, jako např· H -methylstyren, methylmethakrylát, butylmethakrylát, dále pak butylakrylát, 2-ethylhexylakrylát apod·

Z fenolických sloučenin při přípravě konden2ánx se používá např. fenol, krezol, xylenoly, p-terc.butylfenol, p-nonylfenol, resorcinol, hydrochinon, thymol, kardanol, fluoroglucinol, dihydroxydifenylmethan, dihydroxydifenylpropan, dihydro xydifenyloxid, dihydroxydifenylsulfón nebo jejich vzájemné směsi·Z aldehydů se pak používá pouze formaldehyd a acetaldehyd· Použité aldehydy jsou ve formě 10$ až 45% vodných roztoků. Z polyaminů se používají alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 10, jako např. ethylen4

233 642 diamin, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, diethylentriamin, dipropylentriamin, diethylentetramin, tetraethylenpentamin, N-aminoethylpiperazin, iso/orondiamin, methandiamin,

2,2,4-trimethyl-1,6-diaminohexan ap od.

Tento kondenzát obsahuje 0,1 až 20 % hmot· organických sloučenin kovů I.B, II., IV., V», VII nebo VIII. sloupce periodického systému· Jedné se především o sloučeniny kobaltu a manganu, např· ve formě oktoátu, naftenátu a linoleátu. Vhodné jsou i sloučeniny železa, zinku, hliníku. Velmi často se používá vzájemných kombinací těchto sloučenin. Jako např. sloučeniny koblatu se kombinují se sloučeninami vápníku a olova jako jejich oktoáty. Předností této kombinace je, že zamezuje vypadávání sloučenin kobaltu. Sloučeniny zirkonu a železa jsou vhodné zejména pro systémy vytvrzované při zvýšených teplotách· Rovněž lze použít sloučenin mědi a jejich kombinací s jinými sloučeninami, zejména kobaltu, které dodávají materiálům fungicidní vlastnosti. Jako plastifikátory se používají ftaláty, adipáty Či fosfáty např· dibutylftalát, diethylhexylftalát, trifenylfosfát, případně lze použít i nízkomolekulární polyestery. Z dalších aditiv se používají povrchově aktivní látky na bázi polymerů alkylenoxidů, odpěňovače např. silikonové, rozpouštědla snižující buá viskozitu systémů, jako např. toluen, xylen apod. nebo jako pomocné látky k organickým sloučeninám kovů, např. acetonylaceton. Z barviv se da jí používat látky obecně používané pro olejové nátěrové hmoty. Z fungicidních přísad jsou nejvhodnější produkty na bázi rtuti, mědi, tetrachlor- nebo tetrabromdianu. Výhodnější než použití barviv je použití pigmentů, zejména pak jemně mletých s velikostí částic kolem 1 /um, dispergovaných v plastifikátorech nebo nízkomolekulárních polyesterech nebo alkydech. Velký vliv na konečné vlastnosti vytvrzených produktů má použití plniv. Vedle běžně užívaných křemičitých písků, živce, kaolinu jsou pro některé aplikace vhodné typy, jako mletý tavě ný křemen, který podstetně snižuje koeficient tepelné roztaž5

233 642 nosti, což je podstatné při zalévání kovových, dílců Vedle anorganických, plniv se mohou používat i polymery, jako např. práškový polyvinylchlorid, které příznivě ovlivňují tepěLnou vodivost odlitého materiálu.

Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení.

Příklad 1

Epoxidové kompozice sestávají ze 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 500 a 25 hmot. dílů styrenu a 5 hmot. dílů ethylhexylakrylátu se anísí se 3,75 hmot. díly p-terc.butylhydroperoxidu a 35 hmot. díly kondenzačního produktu připraveného z diethylentriaminu, fenolu a formaldehydu v mol. poměru jednotlivých složek 1 : 0,83 : 0,83 a s obsahem 0,5 % kobaltnaftenátu a 0,2 % naftenátu měánatého. Bě hem 24 hodin klesne obsah styrenu na 0,4 %· Vytvrzená pryskyřiče má pevnost v ohybu rázem 5,2 J/cm , tvarovou stálost za tepla 61 °C. Kompozice je vhodná pro zalévání kabelových koncovek a spojek. Kondenzační produkt diethylentriaminu, fenolu a formaldehydu s obsahem kobaltnaftenátu a naftenátu mědnatého nemění svoji účinnost po dobu skladování, tj. 8 měsíců

Příklad 2

100 hmot. dílů epoxidové kompozice připravené podle příkladu 1 se smísí se 45 hmot. díly živce, 45 hmot. díly práškového polyvinylchloridu, se 3 hmot. díly zeleného pigmentu o velikosti částic pod 2 yum, 2 hmot. díly acetonylacetonu s 3,75 hmot. díly p-terqbutylhydroperoxidu a 35 hmot. díly kondenzačního produktu připraveného z dietylentramir.u, krezolu a ‘ formaldehydu v molárním poměru složek 1 : 1 : 1 a s obsahem 0,5 % kobaltnaftenátu a 0,5 % oktoátu vápenatého. Hmota se ' zpracovává jako litá podlahovina. Dostatečná tvrdost se dosáh ne za 24 hodin. Hmota má dobré mechanické vlastnosti, dobrý lesk a odolnost vůči vodě.

Příklad 3 ²³³⁸⁴²

Epoxidová kompozice sestávající ze 100 hmot· dílů epoxidové pryskyřice ,o mol. hmotnosti 1 000 a 10 hmot. dílů dioktylftalátu a z 25 lanot. dílů styrenu se smísí se 3,75 hmot. díly kumenhydroperoxidu a se 6,25 hmot. díly kondenzátu dipropylentriaminu, kresolu s obsahem 10 % hmot. 2,2-bis p-hydroxyfenylpropanu a formaldehydu (37% roztok) připraveného v mol. poměru složek 1 : 1,2 : 1,5 s obsahem 20 % oktoátu kobaltnatého a 1 % naftenátu železa. Během 24 hodin při 20 °C dojde k vytvrzení kompozice· Tato kompozice s obsahem 20 % živce je vhodná jako tmel.

Příklad 4

Epoxidová kompozice sestávající ze 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol, hmotnosti 350 a 1 hmot. dílu buthylmethakrylátu se smísí s 0,1 hmot. dílem p-tercbutylhydroperoxidu, hmot· díly acetonylácetonu a 50 hmot. díly kondenzačního produktu připraveného z cyklohexylaminopropylaminu, formaldehydu, fenolu s 5 % fluoroglucinátu a nonylfenolu v mol. poměru složek 1 : 0,85 s 0,7 i 0,2 s obsahem 0,1 % kobaltnaftenátu a 0,1 % oktoátu zirkonu. Kompozice se vytvrdí za 72 hodin při 20 °C a používá se jako pojivo pro lité podlahoviny nebo plastbetony za přídavku pigmentů a plniv.

Příklad 5

Epoxidová kompozice sestávající ze 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 500 a ze 100 hmot. dílů styrenu se smísí s 10 hmot. díly p-terc.butylhydroperoxidu a s 60 hmot. díly kondenzátu diethylentriaminu, acetaldehydu a fenolu v mol. poměru složek 1 : 1 : 1 s obsahem 1% naftenátu vanadu. Přidají se 4 hmot. díly zeleného pignentu o velikosti částic prii 2 /um a 10 hmot. dílů jemně mletého kysličníku křemičitého. Kompozice je vhodná pro impregnaci pórovitého betonu.

Příklad 6 233 642

Epoxidová kompozice sestávající ze 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 1 000, 10 hmot. dílů • di(2-ethylhexylftalátu) a 5 hmot. dílů dibutylftalátu a z 25 hmot. dílů styrenu se smísí 3,75 díly kumenhydroperoxidu a se 6 hmot. díly kondenzátu ethylendiaminu, kresolu a formalde hydu (37% roztok) připraveného v mol. poměru složek 1:1:1 s obsahem 2% oktoátu kobaltnatého a 1% naftenátu manganatého. Během 24 hodin při 20 °C dojde k vytvrzení kompozice.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   233 842

   Epoxidové kompozice pro licí a zalévací hmoty, tmely, plastbetony, lepidla a nátěrové hmoty nakáži epoxidových pryskyřic, tvrdidel, polymerace schopných· monomerů, iniciá:orů polymerace a případně aditiv, pigmentů a plniv, vyznačující se tím, že sestávají ze 100 hmot. dílů epoxidových pryskyřic na bázi dianu o mol. hmotnosti 350 až 1 000, 1 až 100 hmot. dílů styrenu a/nebo alkylesterů kyseliny akrylové a methakrylové s až 8 uhlíkovými atomy v alkylovém zbytku, θ,01 až 5 hmot. dílů hydroperoxidu, 5 až 50 hmot. dílů kondenzačního produktu fenolů ze skupiny zahrnující fenol, jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylových skupinách 1 až 9, bisfenoly a vícemocné fenoly se 2 až 3 hydroxylovýrai skupinami s alifatickými aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 2 a s alifatickými a/nebo cykloalifatickými polyaminy obsahujícími primární a/nebo sekundární aminoskupiny a 2 až 10 atomů uhlíkových v mol. poměru složek 1 s 0,7 až 1,2 :

   : 0,7 až 1,5 s obsahem 0,1 až 20 % hmot. organických sloučenin kovů I.b, II., TV., V., VII. nebo VIII. sloupce periodického systému prvků a popřípadě až ze 20 hmot. dílů aditiv ze skupiny zahrnující plastifikátory, povrchově aktivní látky, odpěňovače, organická rozpouštědla, barviva a fungicidní přísady ,a až 1 000 hmot. dílů pigmentů a/nebo plniv.