CS260720B1

CS260720B1 - Polyaminakrylátová tvrdidla pro epoxidové vodné systémy

Info

Publication number: CS260720B1
Application number: CS872487A
Authority: CS
Inventors: Jindrich Klugar; Miloslav Lidarik; Jaromir Snuparek; Bohuslava Hajkova; Martin Sip
Original assignee: Jindrich Klugar; Miloslav Lidarik; Jaromir Snuparek; Bohuslava Hajkova; Martin Sip
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS248787A1

Abstract

Řešení se týká polyaminakrylátových tvrdidel použitelných zejména pro epoxidové disperzní tmely, plastbetony a nátěrové hmoty. Tvrdidla jsou připravitelná pří teplotě 0 až 60 °C smísením 20 až 40% vodné disperze kopolymerů na bázi kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, alkylesterů těchto kyselin o počtu uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8 a vinylických monomerů, reakčního produktu připraveného z kondenzátu aldehydů o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 s alifatickými a/nebo cykloalifatickými aminy s počtem uhlíkových atomů 2 až 19 a dusíkových atomů 2 až 9 v molárním poměru 1: 0,8 až 1,2 s případným obsahem až 20 % hmotnostních vody a z fenolů a jeho alkylderivátů přidávaných na 1 mol aminu v molárním poměru 0,6 až 1,5, případně polyaminů o výše uvedeném počtu atomů dusíku a uhlíku a za případného přídavku vody.

Description

Vynález se týká nových polyaminakrylátových tvrdidel vhodných pro epoxidové vodné systémy, zejména pro epoxidové disperzní tmely, píastbetony a nátěrové hmoty, majících vlastnosti tenzidů a stabilizátorů.

Epoxidové vodné disperze nacházejí v poslední době stále širší možnosti uplatnění v oblasti povrchových úprav. Jedná se především o· přípravu tmelů, plastbetonů a nátěrových hmot. Důvodem zvyšující se poptávky po těchto disperzních systémech je především řešení ekologických problémů spojených s používáním obdobných rozpouštědlových systémů. Tvrdidla používaná pro vytvrzování vodných disperzí epoxidových pryskyřic jsou obvykle ve vodě rozpustná, nebo alespoň snadno dispergovatelná. Výhodnější jsou typy mající současně účinky tenzidů a stabilizátorů disperzí a umožňující přípravu vodných disperzí bezprostředně před aplikací pouhým rozmícháním směsi. Pro vytvrzování vodných epoxidových disperzí se používají tvrdidla na bázi modifikovaných alifatických polyamidů s přídavkem tenzidů, vytvořené disperze však nemají dostatečnou stabilitu a filmy mají zvýšenou. nasákavost vodou (pat. NSR 2 739 219, 2 934 485, jap. pat. 5 2019 729, 5 4008 635 j. Tvrdidla na bázi aminoamidů organických kyselin případně modifikovaná akrylátovými nebo akrylátmaleinátovými kopolymery (belg. pat. 840 427, brit. pat. 2 002 529, jap. pat. 5 2045 673} mají vedle tvrdidel i účinky tenzidů, avšak často způsobují tvorbu zákalu a snížení tvrdosti. Aminoamidové kompozice lze navíc připravit pouze intenzívní dispergací, přičemž některé aminoamidy jsou omezeně misitelné s vodou.

Výše uvedené nedostatky podstatně odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou vodná polyaminakrylátová tvrdidla pro epoxidové systémy, zejména pro přípravu disperzních tmelů, plastbetonů a nátěrových hmot.

Tato tvrdidla jsou připravitelná smísením při teplotě 0 až 60 °C 100 hmot. dílů 20 až 40% vodné disperze kopolymerů na bázi 10 až 30 % hmot. kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 20 až 60 % hmot. alkylesterů těchto kyselin o· počtu uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8 a 20 až 55 % hmot. vinylických monomerů, 5 až 40 hmot. dílů reakčního produktu připraveného z kondenzátu aldehydů o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 s alifatickými a/nebo cykloalifatickým,i aminy s počtem uhlíkových atomů 2 až 19 a dusíkových atomů 2 až 9 v molárním poměru 1: 0,8 až 1,2 s případným obsahem až 20 % hmot. vody a z fenolu nebo jeho alkylderivátů přidávaných na 1 mol. aminu v molárním poměru 0,6 až 1,5, případně až 10 hmot. dílů polyaminů o výše uvedeném počtu atomů dusíku a uhlíku a až 30 hmot. dílů vody.

Tvrdidla podle vynálezu mají ve srovnání s dosud známými typy tvrdidel pro vodné systémy epoxidových pryskyřic některé přednosti. Již samotná tvrdidla mlají filmotvorné vlastnosti, takže podporují u vytvrzených kompozic schopnost tvorby nátěrového filmu. Další předností je zvýšená reaktivita. Mají i vlastnosti tenzidů a zahuštovadel, přičemž jejich účinnost je taková, že poskytuje stabilní disperze již krátkým zamícháním výchozích složek. Typem použitých monomerů pro přípravu vodných disperzí akrylových kopolymerů lze v širokém rozsahu měnit vlastnosti těchto kopolymerů a tím, ovlivňovat i výsledné vlastnosti nejen z nich připravených tvrdidel, ale i vytvrzených epoxidových kompozic. Oproti aminoakrylátovým tvrdidlům popisovaným v AO č. 232 169 mají nižší viskozítu, což se příznivě projevuje při zpracovatelnosti a dále vykazují vyšší stabilitu viskozit s časem.

Z polyaminů jsou pro přípravu tvrdidel podle vynálezu vhodné typy alifatické, cykloalifatické, i aromatické. Jako alifatické polyaminy se nejlépe uplatňují polyalkylenpolyaminy, hlavně diethylentriamin, dipropylentriamin, triethylentetramin a tetraethylenpentamin. Z cykloalifatických aminů lze použít například methylen-bis(cyklohexylamin), roethylenbís (methylcyklohexylaminj a 3,3‘-dimethyl-4,4‘-diaminodi-cyklohexylmethan aj.

Z kondenzačních produktů se používají produkty na bázi alifatických cykloalifatických a aromatických aminů s aldehydy, zejména s formaldehydem, acetaldehydem a benzaldehydem a s fenoly, jako například fenolem, kresolem, xylenolem a nonylfenolem. Vytvrzovací rychlost tvrdidel se řídí jednak typem použitého polyaminu, jednak množstvím přítomného kondenzačního produktu a dále obsahem vody v. tvrdidle.

Předmět vynálezu je dále doložen následujícími příklady provedení.

Přikladl

100 hmot. dílů 25% vodné disperze kopolymeru na bázi 25 % hmot. kyseliny akrylové, 25 % hmot. ethylakrylátu a Ξ0 % hmot. styrenu se smísí při teplotě 10 °C s 35 hmot. díly kondenzátu připraveného reakcí 1 molu diethylentriaminu a 1 molu formaldehydu během 1 hodiny při 50 °C, po odstátí se z kondenzátu odstraní oddělená voda a při 60 °C se přidá 1 mol kresolu, k takto připravenému tvrdidlu se přidá 20 hmot. dílů vody. 2 hmot. díly takto získaného· tvrdidla se smísí s 1 dílem epoxidové pryskyřice na bázi dianu o mol. hmotnosti 370. Po zhomogenizování se přidají 2 hmot. díly portlandského cementu 320. Získá se silně tixotropní hmota, která je vhodná pro rychlé opravy průsaků vody. Po vytvrzení má tmel rovněž velmi dobrou přilnavost ke sklu. Ve srovnání s doposud známými typy vodných epoxidových pryskyřic má hmota lepší přilnavost k vlhkým podkladům a rychleji protvrdá.

Příklad 2

100 hmot. dílů 40% vodné disperze kopolymeru na bázi 30 % hmot. styrenu, 48 % hmot. ethylakrylátu, 2 % hmot. butylakrylátu a 20 % hmot. kyseliny akrylové se smísí při teplotě 45 “C s 10 hmot. díly kondenzátu připraveného reakcí 1 molu dipropylentriaroinu a 0,7 molu vodného roztoku formaldehydu a 0,3 molu benzaldehydu, kde po oddestilování reakční vody a vody z formoldehydu se přidá během 30 minut 1 mol xylenu, k této směsi se přidá po rozmíchání 3 hmot. díly diethylentriaminu. Ke 2 hmot. dílům takto získaného tvrdidla se přidají 2 hmot. díly červeno hnědé pasty, připravené z kysličníku železitého a dobře se promíchá. Ke 4 hmot. dílům takto připraveného tvrdidla se přidá 1 hmot. díl epoxidové pryskyřice nia bázi dianu o mol. hmotnosti 380. Po důkladném promíchání se přidá 0,3 hmot. dílu vody. Získá se tak nátěrová hmota na betonové nebo· azbestocementové desky s výbornou přilnavostí a odolností vůči povětrnosti.

Příklad 3

100 hmot. dílů 27% vodné disperze kopolymeru na bázi 15 % hmot. kyseliny methakrylové, 50 % hmot. ethylakrylátu, 5 % hmot. methylmethakrylátu, 29 '% hmot. styrenu a 1 % hmot. vinylacetátu se smísí při teplotě 30 °C s 15 hmot. díly kondenzátu připraveného přikopáním směsi 0,8 molu vodného roztoku formaldehydu a 0,2 molu acetaldehydu k 0,9 molu triethylentetraminu a 0,1 molu diaminodifenylmethanu, po ochlazení se směs zbaví vody oddestilovaním a nechá se zreagovat s 1 molem fenolu, k takto připravené směsi se přidá 6 hmot. dílů cyklohexylaminopropylaminu. 2 hmot. díly takto připraveného· tvrdidla se smíchají s 1 hmot. dílem epoxidové pryskyřice na bázi dianu o mol. hmotnosti 370. Po důkladné homogenizaci se přidají 3 hmot. díly písku o velikosti částic 0,1 až 0,3 mm a 2 hmot. díly elektrárenského popílku. Plastbeton takto připravený má dobu zpracovatelnosti více než 4 hodiny a je možné jej nanášet na vlhký podklad, například při úpravě dna nádrží. Výhodou takto připravených plastbetonů je velmi dobrá vodotěsnost a mrazuvzdornost.

Claims

Polyiaminakrylátová tvrdidla pro epoxidové vodné systémy, zejména pro epoxidové disperzní tmely, plastbetony a nátěrové hmoty, připravitelné smísením při teplotě 0 až 60 °C

100 hmotnostních dílů 20 až 40% vodné disperze kopolymerů na bázi 10 až 30 % hmotnostních kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 20 až 60 % hmotnostních alkylesteru těchto kyselin o počtu uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 8 ta 20 až 55 % hmotnostních vinylických monomerů,

V Y M Á L E 2 U

5 až 40 hmotnostních dílů reakčního· produktu připraveného z kondenzátu aldehydů o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 s alifatickými a/nebo· cykloalifatickými aminy s počtem uhlíkových atomů 2 až 19 a dusíkových atomů 2 až 9 v molárním poměru 1: 0,8 až 1,2 s případným obsahem až 20 % hmot. vody a z fenolů a jeho alkylderivátů přidávaných na 1 mol aminu v molárním poměru 0,6 až 1,5, případně až 10 hmotnostních dílů polyaminů o výše uvedeném počtu atomů dusíku a uhlíku •a až 30 hmotnostních dílů vody.