CS239486B1 - Urychlovač vytvrzování - Google Patents

Abstract

Urychlovač vytvrzování patří do oboru syntetických pryskyřic. Je řešen technický problém urychlení vytvrzování vzduchem inhibovaných ekrylétových kompozic a nenasycených polyesterových pryskyřic. Podstatou vynélezu je urychlovač tvořený 0,001 ež 99 % hmot. soli dvojmocného manganu a 1 až 99,999 % hmot polyamlnu, jehož použití je založeno na působení produktu jejich vzájemné reakce

Description

Vynález se týká urychlovače vytvrzování vzduchem inhlbovených akrylátových kompozic a nenasycených polyesterových pryskyřic.

V současná době se ve značném množství a pro řadu účelů vyrábí řada různých typů vzduchem inhibovaných akrylátových kompozic a polyesterových pryskyřic. Podstatou jejich použití je přestána tekutá pryskyřice v pevnou hmotu, což se obvykle džje radikálovou polymerací nebo kopolymerecí. K zahájení polymerační reakce jsou nutná volná radiály, která se získávají rozpadem vhodných iniciátorů, nejčaetěji organických peroxidů. Aby rozpad iniciátoru probíhal dostatečná rychle za normální teploty, je třeba přídavku vhodného urychlovače, Jsou to obvykle látky s redukčními vlastnostmi, Nejpoužívanějěími urychlovači jsou soli některých kovů, nejčastSji kobaltu (ale i vanadu, popřípadě manganu) nebo terciární aromatická aminy. Je věak možná použít například i kvartérni amoniové soli, polyaminy, dienoly a řadu sloučenin obsahujících síru (např. merkaptany nebo deriváty thiomočoviny). Želatinačnl doba je doba, sa kterou pryskyřice při vytvrzováni ztrácí tekutost, se při použití uvedených urychlovačů pohybuje obvykle kolem 10 minut (podle množství urychlovače a jeho typu), což znemožňuje řadu aplikací, která vžadují zgelování a dostatečná zpolymerování pryskyřice v době několikrát kratěí.

Tuto nevýhodu odstraňuje urychlovač podle vynábsu, který sestává z:

0,001 až 99 % hmot. soli dvojmocného manganu s anorganickou nebo jednosytnou organickou kyselinou a až 99,999 % hmot. aminu obecného vzorce:

NH₂ - (CH₂ - CH - ΗΗ)_χ - H,

R kde R - H nebo alifati ký radikál C, - C$, x » 1 - 10 nebo jeho soli s organickou kyselinou C, - C_)Q nebo pro χ 1 jeho aduktu a epoxidovou nebo karboxylovou organickou sloučeninou C, - ^₁₀θ.

Uvedený urychlovač se používá ve formě roztoku v organickém reaktivním nebo inertním rozpouštědle nebo změkčovadle, přičemž vzduchem inhibované akrylátová kompozice nebo nenasycená polyesterové pryskyřice obsahuje organický peroxid nebo hydroperoxid (v množství obvykle 0,5 až 5 % hmot.) nebo je k ní přidán. Množství urychlovače vzhledem k pryskyřici je nejčastěji 0,001 až 1 %, přičemž molární poměr manganu k aminu je nejvhodnáji 1 : 5 až 1 : 20 pro vytvrzování akrylátových kompozic a I : 10 až 1 : 80 pro vytvrzování nenasycených polyesterových pryskyřic.

Urychlovače na bázi manganu nebo polyaminová urychlovače byly již popsány. Použití urychlovače podle vynálezu je založeno na působení produktu jejich vzájemná reakce, který může být ve směsi s jedňouize složek. Tento urychlovač je mnohem účinnějěl než samotný mangan nebo polyamin a umožňuje několikanásobné zkrácení želatinační doby vzduchem inhibovaných akrylátových kompozic nebo nenasycených polyesterových pryskyřic. Jeho vysoké účinnost zejména vzhledem k akrylétovým pryskyřicím a kompozicím se projevuje i vzhledem k samotným akrylétovým monomerům (např. mono- nebo dimetakrylátům), jejichž vytvrzenl nebo zgelovánl za normální teploty při použití běžných peroxidů a urychlovačů je obvykle nesnadné, zatímco při použití urychlovače podle vynálezu proběhne v krátké době. Urychlovač lze použít i k aktivizaci ploch nebo plniv, jež přijdou do styku β vytvrzovanou pryskyřicí nebo kompozicí.

P ř i k 1 a d_f 1

Byly připraveny roztoky urychlovačů smísením 1 ml (nebo 1 g) aminu, 4 ml roztoku oktoátu manganatého (v toluenu) s obsahem 1 % Mn a 10 ml benzenu, 15 g vzduchem inhibované akrylátové kompozice na bázi dienbisglyeidyldimetakrylátu a trimetylolpropantrimetakrylátu obsahující 3 % kumenhydroperoxidu a malé množství trietylaminu (Aldurit S 100) bylo smíseno s 0,5 ml roztoku urychlovače.

Želatinační doby uvádí tabulka:

amin	želat, doba (min)	amin želat, doba (min)
izoforondiamin	50	piperidin 32
fenylendiamin	70	benzidin 57
pikolin	23	xylylendiamin 63
fenylhydrazin	18	Versamid 935 5
aminoamid D 500	1	dietylentriamin 0,3
chinolin	23	dietylamín 9
te trametylendi amin	16	tetraetylenpent,a- 0,3 min
tri e tylente tramín	0,3	tetrapropylen- 0,3 pentamin
etylendiamin	0,3	pentaetylenhe- 0,4 xamíw — .........

Příkled 2

Byly připraveny roztoky urychlovačů dietylnetriaminu (DETA) a oktoátu manganatého (5 % Mn), 20 g akrylátové kompozice jako v příkladu 1 (Aldurit S 100) nebo 20 g nenasycené polyesterové pryskyřice na bázi maleinanhydridu, ftalanhydridu a etylenglykolu ředěné styrenem (CHS Polyester 100), do níž bylo přidáno 3 » kumenhydroperoxidu, bylo smícháno s , ml roztoku urychlovače. Želatinační doby a složení urychlovačů uvádí tabulka:

číslo 1	2	3	4	5	6
DETA (al)	2,5	1,2	0,75	0,5	0,4	0,2
Mn - 5 % (ml)	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
benzen (ml)	3	4,3	4,75	5	5,1	5,3
izopropanol
(ml)	4	4	4	4	4	4
žel. d.-Poly-
ester (min)	0,1	1,5	4,5	10,5	19,5	-
žel. d.-Aldurit
(s)	14	18	17	17	15	21

Příklad 3

Byly připraveny roztoky urychlovačů snížením několika složek (jako v příkladu 2) a doplněním směsí benzen izopropanol (I : 1) na 10 ml. 20 g akrylátové kompozice jako v přikladu t (Aldurit S 100) bylo smícháno s 1 ml urychlovače.

Složení urychlovačů a želatinační dobu uvádí tabulka:

	číslo složení želat.	doba (sT
1	DETA 1,5 ml, Mn 5 » 1,5 ml, kys. oktoová 3 ml	5
2	DETA 0,5 ml, Mn 5 % 0,5 ml, 2-etylhexyl^’ ekrylát 1 ml	49
3	SETA 0,5 ml, Mn 5 % 0,5 ml, kumenhydro-
	peroxid 1 ml	14
4	DETA 1 al, Mn 5 % 0,5 ml, kys. octová
	0,5 ml	8
5	etylendiaaln 0,5 ml, Mn 5 % al, kys.
	octová 0,5 ml	to
6	DETA 0,5 al, MnClg.AHgO 0,01g, aceton
	4 ml	26

Příklad 4 g esteru kyseliny metakrylové bylo smícháno s 1 ml kumenhydroperoxidu a 1 ml urychlovače č. 1 z příkladu 3. Želatinační doby uvádí tabulka:

ester	želet, doba	(min) ester želat, doba (min)
furfurylae takrylát	5,0	cyklohexylme- 1,5 takrylát
1,4-butandioldimetak.	0,3	2-hydroxyetyl- 1,0 metakrylát
3-Cl-2-0H-propylae tak.	0,5

Příkled 5

Byly připraveny roztoky urychlovačů o A: Mn 5 % 1,4 ml, benzen-izopropanol (3 : B: DETA 6 ml, benzen-izopropanol (3 ^; 1) a jejich směsi. 20 g akrylótové kompozice složení:

i I 8,6 ml ml (Aldur.it S 100) bylo vytvrzeno 2 ml urychlovače

č. pokusu 1	2	3	4	5	6	7
složka A (%)	100		90	50	10	99	1
složka B (%)		100	10	50	90	1	99
žel. doba (s)	530	460	3	4	6	5	7

Příklad 6

1,5 g urychlovače č. 1 z příkladu 3 bylo rozpuštěno v 5 g benzenu a tímto roztokem bylo neaktivováno 20 g práškového kopolymerů vinylchlorid-vinylacetát (Slovinyl KV 171).

Po vytékáni rozpouStédla bylo smlseno 10 g aktivovaného plniva s 10 g vzduchem inhibované akrylátové kompozice na bázi dianbisglycidyldimetakrylátu a trimetylolpropantrimetakrylétu, obsahující 3 % kumenhydroperoxidu a malá množství trietylaminu (Aldurit M 200), resp. s 10 g polyesterové pryskyřice jako v přikladu 2 (CHS Polyester 100), k níž bylo přidáno 0,4 g terobutylhydroperoxidu. Želatinační doby: Aldurit - 2 minuty, Polyester - 7 minut.

Příklad 7 ml roztoku urychlovače č. 1 bylo rozpuštěno v 9 ml benzenu. Zároveň byl připraven roztok oktoátu manganatého obsahující stejné množství manganu. Těmito roztoky byla neaktivována zkuéební tělíska sestávající z ocelového válečku o průměru 30 mm, výšky 10 mm, s ot vorem průměru 10 mm a ocelové hřídelky průměru 9,95 mm. Hřídelka do otvoru zatmelena akrylátovou kompozicí (Aldurit S 100):

aktivátor	manipulační pevnost (min)	pevnost ve smyku po 24 h (MPa)
menganatý	30	21
směsný	1	23

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. Urychlovač vytvrzování vzduchem inhibovaných akrylátových kompozic a nenasycených polyesterových pryskyřic, vyznačený tím, že sestává hmotnostně z:

   0,001 až 99 % soli dvojmocného manganu s anorganickou nebo jednosytnou organickou kyselinou a

   1 až 99,999 % aminu obecného vzorce

   NH₂ - (CH₂ - CH - ΝΗ)_χ - H,

   R kde R = H nebo alifatický radikál 'χ = 1 - 10 nebo jeho soli a organickou kyselinou - θιο’ ^ηβ1ιθ Ρ^{Γθ 1} jeho aduktu s epoxidovou nebo karboxylovou organickou sloučeninou C, - Ο,θθ.