CS242007B1

CS242007B1 - Epoxy composition

Info

Publication number: CS242007B1
Application number: CS834833A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS483383A1

Abstract

Vynález se týká oboru epoxidových pryskyřic. Je řešen technický problém přípravy modifikátů, poskytujících houževnaté hmoty po vytvrzení polenpolyaminy. Podstatou vynálezu je kompozice akrylátů s intermediálními pryskyřicemi. Vynálezu může být využito při výrobě laminátů a pojiv kompozitůThe invention relates to the field of epoxy resins. The technical problem of preparation is solved modifiers providing tough masses after curing of the polenpolyamine. The essence of the invention is a composition of acrylates with intermediate resins. The invention may be used in the production of laminates and composite binders

Description

Vynález se týká kompozice epoxidových pryskyřic s estery kyseliny akrylové.The invention relates to a composition of epoxy resins with acrylic acid esters.

Kompozice nizkomolekulárních dianových epoxidových pryskyřic o střední molekulové hmotnosti 340 až 400, s estery kyseliny akrylové, poskytují nízkoviskózní kombinace, které jsou po vytvrzení alifatickými polyaminy velmi tvrdé, křehké, mají poměrně vysoké tahové pevnosti ale nízké hodnoty tažnosti a rázové houževnatosti. Hmoty s takovými parametry nemají rozsáhlejší použití. Kompozice středně molekulárních dianových epoxidů o střední molekulové hmotnosti 700 až 2 000, s estery kyseliny akrylové poskytují jíž kombinace se zvýšenou viskozitou, ale po vytvrzení polyaminy se získávají hmoty kaučukovltě pružné, mající dosti vysoké hodnoty tažnosti, dobrou rázovou houževnatost ale poměrně nízké tahové pevnosti. Mezi nízkomolekulárními a středně molekulárními dianovými epoxidovými pryskyřicemi existuje malá skupina pryskyřic o střední molekulové hmotnosti cca 410 až 650, která se dosti výrazně od obou skupin odlišuje. Tato skupina je někdy přiřazována k nízkomolekulárním epoxidům, někdy ke středněmolekulárním epoxidovým pryskyřicím. Kompozice této intermediální skupiny s estery kyseliny akrylové nebyly dosud popsány.The low molecular weight dian epoxy resin compositions having an average molecular weight of 340-400, with esters of acrylic acid, provide low-viscosity combinations which, after curing with aliphatic polyamines, are very hard, brittle, have relatively high tensile strengths but low ductility and impact toughness. Materials with such parameters have no widespread use. Medium molecular weight dian epoxide compositions having an average molecular weight of 700 to 2000, with acrylic acid esters, already provide combinations with increased viscosity, but upon curing of the polyamines, rubbery-elastic compositions having fairly high ductility, good impact strength but relatively low tensile strength are obtained. Between low and medium molecular Diana epoxy resins there is a small group of resins with an average molecular weight of about 410 to 650, which differs quite significantly from both groups. This group is sometimes associated with low molecular weight epoxides, sometimes with medium molecular epoxy resins. The compositions of this intermediate group with acrylic esters have not been described.

Nyní jsme nalezli, že kompozice sestávají z 5 až 30 hmot. % esterů kyseliny akrylové s Cd—C12 alkoholy a ze 70 až 95 hmot. procent intermediální epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 415 až 650 a obsahu epoxidových skupin 0,300 až 0,480 mol/100 g, poskytuje po vytvrzení polyenpolyaminy vysoce houževnaté hmoty s vysokou rázovou houževnatosti, dostatečnou tahovou pevností a poměrně značnou pevností. Na obr. 1 je možno sledovat, že křivka rázové houževnatosti roste od infleXního hodu, odpovídajícímu střední molekulové hmotnosti cca 415, k maximu kolem stř. molekulové hmotnosti 540, načež klesá k druhému inflexnímu bodu odpovídajícímu střední molekulové hmotnosti cca 645, dále pak s rostoucí střední molekulovou hmotností klesá velmi plochou křivkou. To dokazuje zřetelnou odlišnost Intermediální skupiny epoxidových pryskyřic a současně jejich vhodnost pro výrobu vysoce houževnatých licích hmot a pojivových kompozitů.We have now found that the compositions consist of 5 to 30 wt. % of esters of acrylic acid with C 1 -C 12 alcohols and from 70 to 95 wt. % of the intermediate epoxy resin having a mean molecular weight of 415 to 650 and an epoxy group content of 0.300 to 0.480 mol / 100 g, provides, after curing, polyenpolyamines of high impact strength, high impact strength, sufficient tensile strength and relatively high strength. In Fig. 1, the impact toughness curve increases from an inflection roll corresponding to an average molecular weight of about 415 to a maximum of about an average molecular weight of 540, then decreases to a second inflection point corresponding to an average molecular weight of about 645, and the average molecular weight decreases by a very flat curve. This demonstrates a distinct difference in the intermediate group of epoxy resins and at the same time their suitability for producing high tenacity casting compositions and binder composites.

Pro kompozici podle vynálezu se používají estery kyseliny akrylové s alifatickými, cyklanickýml nebo aromatickými alkoholy, majícími v molekule 4 až 12 atomů uhlíku a jedinou hydroxylovou skupinu. S výhodou se používají: n-butanol, izobutanol, sec.butanol, amylalkoholy, n-oktanol, etylhexylalkohol, laurylalkohol, cyklohexanol, benzylalkohol a další.Acrylic esters of aliphatic, cyclanic or aromatic alcohols having from 4 to 12 carbon atoms and a single hydroxyl group are used for the composition according to the invention. Preferred are: n-butanol, isobutanol, sec-butanol, amyl alcohols, n-octanol, ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, cyclohexanol, benzyl alcohol and others.

Viskozita kompozice se pohybuje obvykle mezi 500 až 10 000 mPa . s/25 °C. Množství tvrdidla (polyamidu) se počítá podle vzorce:The viscosity of the composition is usually between 500 and 10,000 mPa. / 25 ° C. The amount of hardener (polyamide) is calculated according to the formula:

m = H . (Éi + A), kde m = množství tvrdidla v g/100 g kompozice,m = H. (Ei + A), where m = the amount of hardener in g / 100 g of the composition,

H — ekvivalentní hmotnost tvrdidla (vodíkový ekvivalent),H - equivalent weight of hardener (hydrogen equivalent),

Ei = obsah epoxidových skupin v kompozici v mol/100 g aEi = content of epoxy groups in the composition in mol / 100 g a

A = obsah akrylových skupin v kompozici v mol/100 g.A = content of acrylic groups in the composition in mol / 100 g.

Vytvrzování se provádí obvykle v rozsahu 15 až 16 °C po dobu 24 až 100 hodin. Při teplotách pod 10 °C, se proces tvrzení katalyzuje přídavkem fenolických urychlovačů.Curing is generally carried out in the range of 15 to 16 ° C for 24 to 100 hours. At temperatures below 10 ° C, the curing process is catalysed by the addition of phenolic accelerators.

Kompozice podle vynálezu jsou vhodné zejména jako složka pojiv kompozitů, licích a impregnačních pryskyřic.The compositions of the invention are particularly suitable as a component of binders of composites, casting and impregnating resins.

Příklad 1 g epoxidové pryskyřice o zvolené střední molekulové hmotnosti se smísí s 25 gramy etylhexylakryiétu. Kompozice se při pokojové teplotě vytvrzuje vypočteným množstvím dietyléntriaminu. Parametry vytvrzených hmot jsou uvedeny na obr. 1 a v následující tabulce.EXAMPLE 1 1 g of epoxy resin of the selected average molecular weight is mixed with 25 g of ethylhexyl acrylate. The composition is cured at room temperature with the calculated amount of diethylenetriamine. The parameters of the cured compositions are shown in Fig. 1 and in the following table.

střed. mol. hmot. epoxidu center. mol. wt. epoxide pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) tažnost % ductility % rázová houžev. (kj/m²)shock impact. (kj / m ² ) 340,9 340.9 63,9 63.9 1,4 1.4 7,3 7.3 363 363 56,8 56.8 6,0 6.0 8,2 8.2 377 377 56,5 56.5 6,9 6.9 10,9 10.9 390 390 54,5 54.5 7,5 7.5 12,8 12.8 400 400 54,0 54.0 8,8 8.8 11,1 11.1 415 415 52,8 52.8 8,9 8.9 15,8 15.8 430 430 51,6 51.6 10,1 10.1 49,8 49.8 450 450 50,1 50.1 19,6 19.6 62,2 62.2 508 508 45,8 45.8 19,2 19.2 73,8 73.8 563 563 43,0 43.0 26,3 26.3 72,9 72.9 618 618 40,2 40.2 35,0 35.0 67,5 67.5 648 648 36,5 36.5 43,3 43.3 55,3 55.3 705 705 32,0 32.0 52,7 52.7 40,6 40.6 956 956 22,8 22.8 164 164 30,8 30.8 1 041 1 041 15,8 15.8 196 196 28,8 28.8 1300 1300 6,7 6.7 255 255 27,6 27.6

Příklad 2 střední molekulové hmotnosti 530. Výsledná kompozice se vytvrzuje teoretickým množ-Example 2 of average molecular weight 530. The resulting composition is cured in theoretical amounts.

Mísí se různá množství n-butakrylátu s různým množstvím epoxidové pryskyřice o Different amounts of n-butacrylate are mixed with different amounts of epoxy resin stvím dipropylentriaminu při pokojové teplotě. Výsledky uvádí tabulka: by dipropylene triamine at room temperature. The results are shown in the table: Množství n-BuA Amount of n-BuA viskozita kemp. viscosity camping. pevnost v tahu tensile strength tažnost rázová houžev. ductility impact impact. O/o O / o (Pa . s/25°C) (Pa / 25 ° C) (MPa) (MPa) % (kj/m²)% (kj / m ² ) 5 5 1 397,0 1 397.0 65,1 65.1 1,9 7,2 1,9 7,2 10 10 144,3 144.3 51,6 51.6 4,1 12,3 4,1 12,3 20 20 May 29,9 29.9 49,8 49.8 15,2 28,3 15,2 28,3 30 30 1,5 1.5 18,7 18.7 35,6 144,1 35.6 144.1 Příklad 3 Example 3 A M 645, El A 645, El — 0,3081 mol/100 g - 0.3081 mol / 100 g Β M 416, El M 416, El = 0,4801 mol/100 g = 0.4801 mol / 100 g 25 g zvoleného akryiatu se misi se Mix 25 g of the selected acrylate 75 g 75 g pryskyřice A nebo B. Pryskyřice: Resin A or B. Resin: Kompozice Composition se vytvrzuje teoretickým is hardening theoretical

množstvím dietyléntriaminu:amount of diethylenetriamine:

Pryskyřice A Resin pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) tažnost % ductility % rázová houžev. (kj/m²)shock impact. (kj / m ² ) Akrylát Acrylate viskozita (Pa . s/25°C) viscosity (Pa s / 25 ° C) izobutyl isobutyl 6,68 6.68 45,5 45.5 12,1 12.1 40,8 40.8 cyklohexyl cyclohexyl 11,54 11.54 46,2 46.2 15,0 15.0 55,7 55.7 lauryl lauryl 54,15 54.15 22,7 22.7 45,7 45.7 146,1 146.1 benzyl benzyl 8,12 8.12 44,8 44.8 14,3 14.3 28,1 28.1 Pryskyřice B Resin B Akrylát Acrylate viskozita (Pa . s/25°C) viscosity (Pa s / 25 ° C) pevnost v tahu (MPa) tensile strength (MPa) tažnost % ductility % rázová houžev. (kj/m²)shock impact. (kj / m ² ) izobutyl isobutyl 1,05 1.05 52,8 52.8 10,6 10.6 29,9 29.9 cyklohexyl cyclohexyl 5,18 5.18 48,9 48.9 12,1 12.1 37,8 37.8 lauryl lauryl 19,80 19.80 28,5 28.5 39,6 39.6 132,9 132.9 benzyl benzyl 3,46 3.46 53,5 53.5 12,9 12.9 25,3 25.3

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims

Epoxy composition, characterized in that it consists of 1 wt

5 to 30% of esters of acrylic acid with C4 to C12 alcohols and according to the invention

70 to 95% epoxy resin having an average molecular weight of 415 to 650 and an epoxy group content of 0.300 to 0.480 mol per 100 g.