CS250732B1

CS250732B1 - Způsob připravy pólyaminových tvrdidel

Info

Publication number: CS250732B1
Application number: CS636085A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Lidarik; Ivan Dobas; Vladislav Macku; Karla Exnerova
Original assignee: Miloslav Lidarik; Ivan Dobas; Vladislav Macku; Karla Exnerova
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1987-05-14

Abstract

Řešení se týká nového typu tvrdidel vhodných pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi. Účelem vynálezu je získaní tvrdidel bez zákalu, reaktivnějších a s nižší vizkozitou. Dosáhne se toho tím způsobem, že se alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 18 a dusíkových atomů 1 až 5 podrobí reakci s epoxidovou pryskyřicí dianového typu o molekulové hmotnosti 340 až 1000 v molárním . poměru 3 až 10 : 1 v přítomnosti 1 až 10 % hmotových vody při teplotě 20 až 120 C po dobu 10 až 420 minut.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy nového typu polyaminových tvrdidel na bázi aduktů aminů s epoxidovou pryskyřicí vhodných pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi.

K vytvrzování epoxidových pryskyřic byla doposud navržena celá řada nejrůznějších sloučenin, zpravidla obsahujících funkční skupiny schopné reakce se skupinami epoxidovými. Jedním z nejdůležitějších a v praxi nejvíce rozšířených typů těchto tvrdidel jsou aminosloučeniny, a to alifatické i aromatické, cyklické i lineární, monomerní i polymerní a modifikované i nemodifikované, zejména pak alifatické a cykloalifatické aminy. Vlastnosti jimi vytvrzených pryskyřic jsou závislé na konkrétním druhu tvrdidla, způsobu vytvrzování, na vytvrzovací teplotě a na případném přídavku urychlovače vytvrzování. Použití aminů nebo jejich derivátů obecně pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a v řadě případů i způsob jejich přípravy je předmětem již značného počtu starších i novějších patentů, z nichž je možno uvést např. belgický pat. č. 861 056 a 867 589, japonský pat. č. 51 082 400, 51 098 732 a 52 021 093, pat. NSR č. 2 611 019 a pat. USA S. 4 007 160. Sortiment používaných alifatických a cykloalifatických aminů je patrný např. z tab. č. 44, uvedené v litografii M. Lidařík a kol.: Epoxidové prys- . kyřice, SNTL, Praha 1983, str. 144 a 145.

Významnou skupinu tvrdidel tvoří adukty aminů a epoxidových pryskyřic. Tyto systémy jsou reaktivnější než samotné vý_Tchozí aminy, mají vyšší poměr míšení k epoxidové pryskyřici.

Při jejich přípravě je snaha zabránit vedlejším reakcím, které většinou vedou ke zvýšení viskozity produktu a k poklesu amino250 732 vého čísla. Tak např. při přípravě tvrdidla na bázi aduktu dipropylentriaminu a epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol. hmotnosti 400 se přidává pryskyřice rovnoměrně během 2 až 5 hodin k dipropylentriaminu. Získaný produkt má lehký až silnější zákal, který vzniká ihned, nebo až po několika dnech skladování. V některých případech pak doch -í dokonce po delší době skladování k rozdělení tvrdidla na vě oddělitelné složky. K podobným jevům dochází i u jiných typů tvr— didel na bázi aminu i když méně výrazným.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob přípravy tvrdidel na bázi aduktů aminů a nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic vhodných pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že se alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 18 a dusíkových atomů 1 až 5 podrobí reakci s epoxidovou pryskyřicí dianového typu o molekulové hmotnosti 340 až 1000 v molárním poměru 3 až 10 : 1 v přítomnosti 1 až 10 % hmotových vody při teplotě 20 až 120 °C, po dobu 10 až 420 minut.

Tvrdidla připravená podle vynálezu jsou homogenní a reaktivnější. Dále jsou bez zákalu a bez sklonu k dělení na více složek a mají nižší viskozitu. Lze je s úspěchem použít pro vytvrzování lepidel, tmelů, laminátů, licích hmot, samorozlévatelných podlahovin, plastbeťonů.

Z aminů pro přípravu těchto tvrdidel se především používají alifatické aminy, jako např. diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, dipropylentriamin, triraethyl hexamethylendiamin, dále cykloalifatické aminy, zejména cyklohexyiaminopropylamin, cyklohexylarain apod. Z nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic se používají pryskyřice dianového typu o molekulové hmotnosti 340 až 1000. Připravují se především alkalickou kondenzací epihalohydrinů, zejména epichlorhydrinu a jejich derivátů jako-methylepichlorhydrinu či

- 3 250 732 dihalohydrinů (glycerin ,^-dichlorhydrinu) s 2,2-bis(p-hydr oxyfenyl)propanem.

Při vlastní přípravě tvrdidla podle vynálezu má patrně voda urychlující účinek na hlavní reakci přípravy. Tím se sníží podíl vedlejších produktů v konečném výrobku. Předmět vynálezu j.e dále doložen následujícími příklady provedení.

Příklad 1

Do baňkyjcpa třené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 103,2 hmot. dílů diethylentriaminu a 6 hmot. dílů vody. Po rozmíchání vody se za chlazení přidá během 5 hodin 93 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol. hmotnosti 400, zahřáté na 40 °C. Teplota reakční směsi . se udržuje při 20 °C. Po ukončení dávkování epoxidové pryskyřice se nechá ještě 30 minut reagovat při 20 °C. Produkt má aminové číslo 750 mg KOH/g a přidává se v množství 27 hmot. dílů na 100 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice.. Používá se pro vytvrzování epoxidových pryskyřic aplikovaných jako lepidla.

Příklad 2

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 103 hmot. dílů diethylentriaminu a 7»5 hmot. dílů vody. Po rozmíchání vody se za chlazení přidá během 5 hodin a při teplotě 50 °C 63 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 4©0, zahřáté na 60 °G. Při teplotě 60 °C se nechá ještě 1 hodinu reagovat. Produkt má aminové číslo 860 mg KOH/g, viskozitu 0,5 Pa.s/25 °C.K vytvrzení nízkomolekulární epoxidové pryskyřice se ho přidává 23 hmot. dílů na 100 hmot. dílů pryskyřice.

- 4 Příklad 3

250 732

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 254 hmot. dílů dipropylentriaminu a 7,5 hmot. dílů vody. K této směsi se přidá během 4 hodin 200 hmot. dílů středněmolekulámí epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 500 zahřáté na 90 °C. Teplota reakční směsi se udržuje na 80 °C. Při této teplotě se ještě 1 hodinu nechá doreagovat. Vzniklý produkt má aminové číslo 590 mg KOH/g a přidává se v množství 34 hmot. dílů pro vytvrzení 100 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice.

Příklad 4

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlera se před loží 250 hmot. dílů dipropylentriaminu a 11 hmot. dílů vody. Zahřeje se na 90 °C a při této teplotě se k reakční směsi přidá 400 hmot. dílů roztoku sestávajícího z 300 hmot. dílů epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 1000 a 100 hmot. dílů benzylalkoholu během 5 hodin. Vzniklý produkt má aminové číslo 160 mg KOH/g a přidává se v množství 125 hmot. dílů na 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice.

Příklad 5

Do baňky opatřené zpětným chladičem a, míchadlem se před loží 131»2 hmot. dílů dipropylentriaminu, 156,3 hmot. dílů cyklohexylaminopropylaminu a 7»5 hmot. foílů vody. K této smě si se přidá během 2 hodin 180 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 400 zahřáté na 60 °c. Teplota se udržuje na 80 °c a po přidán* pryskyřice se teplota zvýší na 120 °C a směs se nechá reagovat další 2 hodiny. Produkt má aminové číslo 210 mg KOH/g a používá se s nízkomolekulární epoxidovou pryskyřicí ve hmot. poměru 1:1.

- 5 Příklad 6 25ο 732

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 156,3 hmot. dílů cyklohexylaminopropylaminu a 7,5 hmot. dílů vody. Během 2 hodin se přidá 150 hmot. dílů středněmolekulární epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 700 s 10 % benzylalkohólu zahřáté na 80 °C. Teplota reakční směsi se udržuje na 80 °C. Pak se zvýší během 2 hodin na 120 °σ. Aminové číslo vzniklého produktu je 200 mg KOH/g a k vytvrzení 100 hmot. dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice se přidává v množství 100 hmot. d£>ů.

Claims

Způsob přípravy polyaminových tvrdidel na bázi aduktů aminů a nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic vhodných pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi, vyznačující se tím, že se alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 18 a dusíkových, atomů 1 až 5 podrobí reakci s epoxidovou pryskyřicí dianového typu o molekulové hmotnosti 340 až 1000 v molámím poměru 3 až 10 : 1 v přítomnosti 1 až 10 % hmotových vody při teplotě 20 až 120 °C po dobu 10 až 420 minut.