CS241728B1

CS241728B1 - Tvrditelná kompozice na bázi aduktů kyseliny akrylové s epoxidovými pryskyřicemi

Info

Publication number: CS241728B1
Application number: CS842338A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS233884A1

Abstract

Řešení se týká oboru pryskyřic. Je řešen technický problém přípravy elastických pojiv kompozltů. Jedná se o kompozici, která obsahuje 50 až 99 dílů monoesterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750 a obsahu epoxidových skupin 0,13 až 0,25 mol/100 g, 1 až 50 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480 až 810 a obsahu reaktivních skupin 0,247 až 0,417 mol/100 g a až 5 až 50 dílů nereaktivního plastifikátoru. Estery kyseliny akrylové se připravují reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 660 a střední epoxidové funkčnosti 2,0.

Description

Vynález se týká tvrditelné kompozice akrylátů s plastifikátory.

V řadě průmyslových odvětví jsou žádané elastické hmoty s dobrou přilnavostí, odolností vůči vodě, kolísání teplot a pod. Takové látky se často uplatňují v roli těsnicích tmelů, adhezívních spojů, lepidel, pojiv, kompozitů apod. Známé elastické hmoty, například na bázi epoxidových kaučuků, tyto požadavky splňují, ale při teplotách pod 20 °C se obtížně vytvrzují. Klesá-li venkovní teplota pod 15 °C, je doba dotvrzování i při použití urychlovačů neúnosně dlouhá. V takových případech lze sice použít kompozic z polyolů a polyizokyanátů, ale pouze v suchém prostředí, přičemž vznikající polyuretánová pojivá nemají ke všem podkladům dobrou přilnavost. V současné době není známá kompozice, která by postrádala uvedené nedostatky·

Výše uvedené nedostatky odstraňuje tvrditelná kompozice podle tohoto vynálezu. Její podstata spočívá v tom, že sestává hmotnostně z až 90 dílů monoesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750, obsahu epoxidových skupin 0,130 až 0,250 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 660 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, až 50 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480 až 810 a obsahu reaktivních skupin 0,247 až 0,417 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy, na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 660 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 a z až 50 dílů nereaktivních plastifikátorů.

Kompozice podle vynálezu po vytvrzení poskytuje hmoty s dobrou adhezi k podkladu, vynikající houževnatostí a pružností, přičemž ji lze vytvrzovat bez použití urychlovačů i při 15 °C a s urychlovači i při teplotách kolem 5 °C. Kompozice podle vynálezu obsahuje dva typy reaktivních skupin, a to skupiny epoxidové a skupiny akrylové. Oba typy skupin jsou schopné adovat aktivní aminové vodíky, přičemž skupiny epoxidové jsou poněkud méně reaktivnější než skupiny akrylové. Kompozice podle vynálezu není citlivá k vlhkosti podkladu i k vlhkosti atmosférické, má vynikající adhezi k podkladům běžného typu, vyjma silikonových kaučuků, polyolefinů a dalších typů termoplastů.

Monoestery kyseliny akrylové se připravují ze známých typů epoxidových pryskyřic nebo novolakových epoxidů, epoxidovaných olefinů a pod., zhámými postupy, například esterifikaci 1 molového dílu kyseliny akrylové s 1 molovým dílem epoxidu, při teplotě 80 až 110 °C, v přítomnosti 0,05 až 0,1 % bazického katalyzátoru, pří důkladném proplynování kyslíkem nebo vzduchem, popřípadě v přítomnosti inhibitorů (například hydrochinonu), které zabraňuje nežádoucí polymeraci akrylových skupin mechanismem tzv, kyslíkové inhibice. Kyselina akrylová 1 hotové estery se obvykle stabilizují přídavkem 50 až 300 ppm hydrochinonu, p-terc.butylfefnolu, di-(terc.butyl) pyrokatechinu apod. Monoestery takto připravené obsahují malé podíly nezreagované výchozí epoxidové pryskyřice a diesteru kyseliny akrylové. Pokud je žádán co nejčlstější monoester, zvyšuje se molární přebytek epoxidu použitého při esterifikaci a přebytečná epoxidová pryskyřice se po esterifikaci odstraní molekulární destilací nebo selektivní extrakcí.

Diestery kyseliny akrylové s epoxidovými pryskyřicemi jsou obecně známé a používají se jako pojivá při výrobě laminátů nebo tmelů, vytvrzovaných svazky elektronů. Připravují se známými způsoby adicí kyseliny akrylové na epoxidovou pryskyřici v molárním poměru 2 :1, obvykle za katalýzy bazickými látkami.

Směs mono- a diesteru kyseliny akrylové s epoxidy se upravuje dále plastifikátory, což jsou zejména Ci až Cio estery kyseliny ftalové, tetrachlorftalové, tetrabromftalové, citrónové, adipové, trifenylfosfit a další. S výhodou se používá zejména di-(n-butyljftalát, di-(2-etylhexyl)ftalát, di-(n-butyl)adipát a trifenylfosfit.

V případě potřeby lze kompozici podle vynálezu upravovat přídavkem esterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 125 až 300 a střední funkčnosti 1 až 3, čímž se mohou dosahovat některé vedlejší žádoucí zpracovatelské a jiné efekty, zejména snížení viskozity a zvýšení plnivosti, zlepšení tokových parametrů apod. NejČastěji se používá n-butylakrylátu, izobutylakrylátu, amylakrylátu, oktylakrylétu,

2-etylhexylakrylátu, benzylakrylátu, etylenglykoldiakrylátu, dietylenglykoldiakrylátu, butylenglykoldiakrylátu, trietylenglykoldiakrylátu, trimetylolpropantrlakrylátu, trimetyloletantriakrylátu a dalších.

Vytvrzování se provádí aminickými tvrdidly, zejména polyenpolyaminy, cykloalifatickými polyaminy, heterocyklickými polyaminy, aminoamidovými kondenzáty z póly241728 aminů a mono-nebo polykarboxylových kyselin a pod. Vytvrzování se provádí při teplotách do 30 °C, dotvrzování lze provést i při 100 °C- Při teplotách 0 až 5 °C je vhodné používat urychlovače tvrzení, což jsou nejčastěji fenolické sloučeniny.

Kompozice podle vynálezu lze před vytvrzováním upravovat známými typy epoxidových nebo polyizokyanátových pryskyřic.

Příklad 1

Esterifikací 1 molu dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, 1 molem kyseliny akrylové, při teplotě 100 °C, za katalýzy 0,5 g benzyldietylaminu, se připravil ester s číslem kyselosti 0,43 mg KOH/ /g. Jeho složení je:

95,1 % monoesteru kyseliny akrylové (stř.

m. h. = 412)

2,9 % diesteru kyseliny akrylové (stř. m. h. = 484)

2,0 % epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotností 340.

g tohoto esteru se smísí se 40 g 1,8-oktanůioldiakrylátu a s 5 g 2-etylhexylftalátu, načež se směs důkladně homogenizuje. Připravená kompozice má viskozitu 723 mPa . s/25 °C, obsahuje 0,168 mol/100 g epoxidových skupin a 0,378 mol/100 g akrylových skupin.

100 g této kompozice se mísí s 11,5 g dietylentriaminu při teplotě 10 °C a směs se nechá vytvrdit. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 23,6 MPa, tažnost 43,9 %, rázová houževnatost je 67,1 kj/m².

Příklad 2

Smísením příslušných esterů kyseliny akrylové se připraví kompozice o složení hmotnostních dílů monoesterů kyseliny akrylové s nízkomolekulární epoxidovou pryskyřicí na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 415, a střední epoxidové funkčnosti 2,0, hmotnostních dílů diesteru kyseliny akrylové s epoxidovou pryskyřicí na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 810 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 hmotnostních dílů n-butylesteru sójových mastných kyselin.

Viskozita kompozice je 12 080 mPa . s/25 stupňů Celsia, obsah reaktivních skupin je 0,243 mol/100 g. 100 g kompozice se smísí při 5 °C s 6,5 g (110 % teorie) trietyltetraminu a 2 g technického krezolu, načež se směs nechá vytvrdit. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 15,1 MPa, tažnost 125 % a rázová houževnatost je neměřitelná.

Příklad 3

Připraví se kompozice o složení hmotnostních dílů monoesteru kyseliny akrylové s epoxidovou pryskyřicí na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 750 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, hmotnostních dílů diesteru akrylové s epoxidovou pryskyřicí na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 450 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, hmotnostních dílů trimetylolpropantriakrylátu a hmotnostních dílů trifenylfosfitu.

Kompozice má viskozitu 8 640 mPa . s/25 stupňů Celsia a obsahuje 0,399 mol/100 g reaktivních skupin. 100 g kompozice se mísí při 15 °C se 14 g tetrapropylenpentaminu a směs se nechá vytvrdit. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 32,5 MPa, tažnost 11,9 %, rázovou houževnatost 37,6 kj/m².

Claims

PREDMET

Tvrditelné kompozice na bázi aduktu kyseliny akrylové s epoxidovými pryskyřicemi, vyznačená tím, že sestává hmotnostně z

50 až 99 dílů monoesteru kyseliny akrylové střední molekulové hmotnosti 412 až 750, obsahu epoxidových skupin 0,130 až 0,250 mol/100 g, vzniklého reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 660 a střední epoxidové funkčnosti 2,0,

1 až 50 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480 až 810 a obsahu reaktivních skupin 0,247 až 0,417 mol/100 g, vzniklého reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 660 a střední epoxidové funkčnosti 2,0,

5 až 50 dílů nereaktivního plastifikátoru, zejména Cí až Cio esterů kyseliny ftalové, tetrachlorftalové, tetrabromftalové, citrónové nebo adipové nebo trifenylfosfitu.