CS243612B1

CS243612B1 - Tvrditelné kompozice

Info

Publication number: CS243612B1
Application number: CS837174A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS717483A1

Abstract

Tvrditelná kompozice na bázi epoxidových sloučenin modifikovaných deriváty kyseliny akrylové, sestávající hmotnostně z 50 až 99 dílů monoesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750, obsahů epoxidových skupin 0,130 až 0,250 mol/ /100 g, obsahu reaktivních skupin 0,260 až 0,500 mol/100 g, přepravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy, 1 až 50 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480 až 810, obsahu reaktivních skupin 0,247 až 0,417 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy, 5 až 40 dílů esterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 125 až 300 a střední funkčnosti 1 až 3.

Description

(54) Tvrditelné kompozice

Vynález se týká tvrditelné kompozice na bázi epoxidových sloučenin modifikovaných deriváty kyseliny akrylové.

Hmoty připravíteIné vytvrzováním kompozic akrylátů s polyaminíckými tvrdidly, mají řadu příznivých vlastností, jako je zejména houževnatost, dobrá mechanická pevnost, odolnost proti působení rázů apod. V některých případech však nedostačuje adheze k takovým látkám, jako je sklo, porcelán, kamenina a podobně. Rovněž rychlost vytvrzování je v řadě případů příliš velká. Současný stav techniky nezná řešení zmíněných nedostatků.

Byla nalezena kompozice na bázi epoxidových sloučenin modifikovaných deriváty kyseliny akrylové, která po vytvrzení polyaminíckými tvrdidly má nejen dobré mechanické parametry, ale též dobrou adhezi ke sklu, porcelánu, a dalším materiálům.

Kompozice podle vynálezu sestává hmotnostně z až 99 dílů monoesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750, obsahu epoxidových skupin 0,130 až 0,250 mol/100 g, obsahu reaktivních skupin 0,260 až 0,500 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy, 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, a z až 40 dílů esterů kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 125 až 300 a střední funkčnosti 1 až 3.

Kompozice podle vynálezu obsahuje dva typy reaktivních skupin, přičemž skupiny epoxidové reagují s polyaminíckými tvrdidly pomaleji, než skupiny akrylové, čímž se dosahuje výrazného ovlivnění vytvrzovací křivky a proces vytvrzování lze lépe řídit.

Další výhodou je, že při reakci epoxidové skupiny vzniká sekundární hydroxylová skupina, která je nositelem adheze vytvrzeného pojivá k polárním materiálům. Tlm se dosahuje i podstat ného zvýšeni adheze oproti kompozicím neobsahujícím epoxidové skupiny.

Monoestery kyseliny akrylové se připravuji ze známých typů nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic nebo novolakových epoxidů, známými postupy, například esterifikaeí 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, při důkladném proplynování kyslíkem nebo vzduchem, které zabraňuje nežádoucí polymeraci mechanismem tzv. kyslíkové inhibice. Kyselina akrylová i hotové estery se obvykle stabilizují 50 až 300 ppm polymeraSního inhibitoru, např. hydrochinonu di-(terc.butyl)pyrokatechinu a podobně. Monoestery takto připravené obsahují malé podíly výchozí epoxidové pryskyřice a diesteru kyseliny akrylové. Pokud je žádán co nejčístší monoester, zvyšuje se molární přebytek epoxidu použitého k esterifikaeí, který se po reakci odstraní například extrakci, molekulární destilací nebo krystalizací.

Diester kyseliny akrylové se připravuje analogicky, avšak na 1 molární díl epoxidu se používají 2 molární díly kyseliny akrylové.

Směs mono- a diesteru kyseliny akrylové s epoxidy se upravuje estery kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 125 až 300 a střední funkčnosti 1 až 3, přičemž se nejčastěji používá n-butylakrylátu, izobutylakrylátu, amylakrylátu, oktylakrylátu, 2-ethylhexylakrylátu, benzylakrylátu, etylenglykoldiakrylátu, butylenglykoldiakrylátů, diakrylátú dietylenglykolu, trietyloletantriakrylátu, trimetylolpropantriakrylátu a dalších.

Vytvrzování se provádí aminickými tvrdidly, zejména polyenpolyaminy, cykloalifatickými polyaminy, heterocyklíckýmí polyaminy, aminoamidovými kondenzáty z polyaminů a mono-polymerních kyselin a podobně. Vytvrzování se provádí při teplotách 0 až 30 °C, lze však v přítom243612 nosti urychlovače vytvrzovat i při teplotách kolem -5 °C. V roli urychlovačů se používají ze jména fenolické sloučeniny.

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

Přikladl

Esterifikaci i molu dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340, 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 (m. h. stř. = 412)

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

2,0 i epoxidové pryskyřice o stř. m. h. 340.

g tohoto esteru se mísí se 40 g 1,8-oktandioldiakrylátu a směs se důkladně homogenizuje. Přípravná kompozice má viskozitu 810 mPa .s/25 °C, obsahuje 0,173 mol/100 g epoxidových skupin a 0,399 mol/100 g akrylových skupin. 100 g této kompozice se misí s 12 g diétylentriaminu při teplotě 10 °C a směs se nechá vytvrdit. Pevnost v tahu vytvrzeného pojivá je 34,9 MPa, tažnost 6,8 %, rázová houževnatost 23,8 kJ/m². Spoj dural-dural má pevnost ve smyku (zatížení v tahu) 34,6 MPa/25 °C. známé akrylátové kompozice, stejným způsobem vytvrzené, poskytují pevnost ve smyku (zatížení v tahu) dural-dural pouze 18 až 22 MPa.

Přiklad 2

Smísením příslušných esterů kyseliny akrylové se připraví kompozice o složení hmotnostních dílů monoesteru kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy, mající střední molekulovou hmotnost 415, hmotnostníoh dílů diesteru kyseliny akrylové s epoxidovými pryskyřicemi, mající střední molekulovou hmotnost 810, hmotnostních dílů n-butylakrylátu.

Viskozita kompozice je 42 305 mPa . s/25 °C, obsah reaktivních skupin je 0,388 mol/100 g.

100 g kompozice se vytvrzuje 20,5 g diaminodicyklohexylmetanu. Vytvrzené pojivo má pevnost v tahu 41,7 MPa, tažnost 4,6 $ a rázovou houževnatost 18,9 kJ/m². Spoj dural-dural má pevnost ve smyku (zatížení v tahu) 21,0 MPa. Tentýž spoj, provedený za stejných podmínek s použitím známých akrylátových pojiv má pevnost ve smyku 8 až 12 MPa.

Příklad 3

Připraví se kompozice o složení hmotnostních dílů monoesteru kyseliny akrylové s epoxidovou pryskyřicí, mající střed· ní molekulovou hmotnost 750, hmotnostních dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480, hmotnostních dílů trimetylolpropántriakrylátu.

Kompozice má viskozitu 15 620 mPa . s/25 °C a obsahuje 0,445 mol/100 g reaktivních skupin.

100 g kompozice se mísí s 18 g trimetylhexametylendiaminu a nechá se vytvrdit. Po vytvrzení má pojivo pevnost v tahu 22,7 MPa, tažnost 54 %.

Claims

předmEt vynalezu

Tvrditelná kompozice na bázi epoxidových sloučenin modifikovaných deriváty kyseliny akrylové, vyznačená tím, že sestává hmotnostně z

50 až 99 dílů monoesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 412 až 750, obsahu epoxidových skupin 0,130 až 0,250 mol/100 g, obsahu reaktivních skupin 0,260 až 0,500 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy,

1 až 50 dílů diesteru kyseliny akrylové o střední molekulové hmotnosti 480 až 810, obsahu reaktivních skupin 0,247 až 0,417 mol/100 g, připravitelného reakcí kyseliny akrylové s nízkomolekulárními epoxidy,

5 až 40 dílů esterů kyseliny, akrylové o střední molekulové hmotnosti 125 až 300 a střední funkčnosti 1 až 3.