CS265381B1 - Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins - Google Patents

Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins Download PDF

Info

Publication number
CS265381B1
CS265381B1 CS875333A CS533387A CS265381B1 CS 265381 B1 CS265381 B1 CS 265381B1 CS 875333 A CS875333 A CS 875333A CS 533387 A CS533387 A CS 533387A CS 265381 B1 CS265381 B1 CS 265381B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
adducts
epoxy resins
curing
aliphatic
polyamines
Prior art date
Application number
CS875333A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS533387A1 (en
Inventor
Ivo Ing Wiesner
Frantisek Dipl Tech Krsnak
Karla Ing Exnerova
Premysl Rndr Csc Jarolimek
Original Assignee
Wiesner Ivo
Krsnak Frantisek
Exnerova Karla
Jarolimek Premysl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wiesner Ivo, Krsnak Frantisek, Exnerova Karla, Jarolimek Premysl filed Critical Wiesner Ivo
Priority to CS875333A priority Critical patent/CS265381B1/en
Publication of CS533387A1 publication Critical patent/CS533387A1/en
Publication of CS265381B1 publication Critical patent/CS265381B1/en

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

Řešení spadá do oblasti syntetických pryskyřic a tvrdidel a může být využito v řadě odvětví při technologickém zpracování výrobků na bázi epoxidových pryskyřic. Je řešen problém přípravy adičních tvrdidel s nízkou tenzí par, nízkou toxioitou, vynikající snášenlivostí se známými typy epoxidových pryskyřic a velmi dobrými mechanickými vlastnostmi go vytvrzení. Podstatou řešení je adukt připravený reakcí směsi alifatických a heterocyklických polyaminů s alifatickými, cyklanickými nebo aromatickými epoxidovými sloučeninami v molárním poměru polyamin : epoxid - 1 až 10 : 1. Adukty lze dle potřeby dále modifikovat přídavkem esterů kyseliny akrylové, maleinové či fumarové, nebo vlastnosti aduktu upravovat přídavky urychlovačů tvrzení, látek ovlivňujících tokové a rozlivové parametryThe solution falls into the field of synthetic resins and hardeners and can be used in a number of industries in the technological processing of products based on epoxy resins. The problem of preparing addition hardeners with low vapor pressure, low toxicity, excellent compatibility with known types of epoxy resins and very good mechanical properties of go curing is solved. The essence of the solution is an adduct prepared by reacting a mixture of aliphatic and heterocyclic polyamines with aliphatic, cyclanic or aromatic epoxy compounds in a molar ratio of polyamine : epoxide - 1 to 10 : 1. The adducts can be further modified by adding acrylic, maleic or fumaric acid esters, or the properties of the adduct can be adjusted by adding hardening accelerators, substances affecting flow and pouring parameters.

Description

Vynález se týká aduktů, zejména pro tvrzení a modifikaci epoxidových pryskyřic majících nižší toxicitu a zlepšené užitné vlastnosti.The invention relates to adducts, in particular for curing and modifying epoxy resins having lower toxicity and improved performance properties.

Pro tvrzení epoxidových pryskyřic se používají různé typy aminických tvrdidel, závisle na požadovaných zpracovatelských parametrech, cílových vlastnostech vytvrzené hmoty a hospodářských ukazatelů. Běžně se používají adukty polyami nů s nízkomolekulárnimi epoxidovými sloučeninami, zejména mono- a diglycidyletery alkoholů, fenolů, glycidylaminy, glycidylsulfidy a ní zkomol ekulámí epoxidové pryskyřice na bázi dianu. Oblíbené jsou i adukty polyaminů s epoxidovými sloučeninami získávanými epoxidací nenasycených sloučenin, jako jsou na příklad propylen, styren, cyklohexan, alfaolefiny, vysýchavé oleje a podobně. Podle charakteru použitého epoxidu a polyaminů, mají adukty řadu příznivých i nepříznivých vlastností. Mezi příznivé patří zejména snížení tenze par, zlepšení procesu vytvrzování, zvýšení tvarové stability za tepla, zlepšení odolnosti vůči vodě a některým chemikáliím a podobně. Z nedostatků je to především stále ještě vysoká tenze par, poměrně vysoký obsah těkavých polyaminů majících obvykle značnou toxicitu, vysoká viskozita, limitovaná snášenlivost s řadou modifikovaných epoxidových pryskyřic a ne vždy vyhovující parametry po delší doběVarious types of amine hardeners are used for curing epoxy resins, depending on the desired processing parameters, the target properties of the cured mass and the economic parameters. Commonly used are polyamine adducts with low molecular weight epoxy compounds, in particular mono- and diglycidyl ethers of alcohols, phenols, glycidylamines, glycidylsulfides, and diolium-based ecian epoxy resins. Polyamine adducts with epoxy compounds obtained by epoxidation of unsaturated compounds such as propylene, styrene, cyclohexane, alphaolefins, drying oils and the like are also popular. Depending on the nature of the epoxide and polyamines used, the adducts have a number of favorable and unfavorable properties. Among the advantages are, in particular, a reduction in the vapor pressure, an improvement in the curing process, an increase in the shape stability under heat, an improvement in the resistance to water and certain chemicals, and the like. The main drawbacks are the still high vapor pressure, relatively high content of volatile polyamines, which usually have considerable toxicity, high viscosity, limited compatibility with a number of modified epoxy resins and not always satisfactory parameters after a longer period of time.

265 381 skladování. Uvedené nedostatky se řeší různými cestami, zejména výběrem speciálních epoxidů, použitím dalších modifikátorů nebo egalizátorů a podobně. Všeobecně platí, že nalézt vhodný typ modifikovaného tvrdidla aduktového typu je problém velmi obtížný a ne vždy objektivně řešitelný.265 381 storage. These drawbacks are solved by various routes, in particular by selecting special epoxides, by using other modifiers or equalizers and the like. In general, finding a suitable type of modified hardener of the adduct type makes the problem very difficult and not always objectively solvable.

Pro řadu aplikačních oblastí, například ve stavebnictví, by bylo výhodné použití aduktů, ale na závadu je často její vyšší cena, značná tenze par a ne zcela vyhovující rheologické a povrchové vlastnosti. Podobná situace je v oblasti přípravy tmelů, lepidel a laminačních hmot. Výrobci epoxidových hmot proto velmi intenzívně provádějí vývoj nových lepších tvrdidel, zejména na bázi aduktů epoxidů s polyamidy, zatím se však nedaří řešit typ univerzálně použitelného a vyhovujícího aduktu pro tvrzení epoxidových pryskyřic.For many application areas, for example in the construction industry, the use of adducts would be advantageous, but it is often a defect in its higher cost, considerable vapor pressure and not entirely satisfactory rheological and surface properties. A similar situation is in the area of preparation of sealants, adhesives and laminating materials. Therefore, the manufacturers of epoxy materials are very intensively developing new improved hardeners, in particular based on epoxide adducts with polyamides, but the type of universally applicable and suitable adduct for curing epoxy resins has not yet been solved.

Při vývoji nových typů tvrdících látek pro epoxidy jsme nalezli, že lze připravit adukty velmi dobrých vlastností, majících nízkou tenzi par a dobrou snášenlivost s většinou známých typů nemodifikovaných a modifikovaných epoxidových pryskyřic.In developing new types of epoxy curing agents, we have found that adducts of very good properties having low vapor pressure and good compatibility with most known types of unmodified and modified epoxy resins can be prepared.

Adukty podle vynalezu jsou připravitelné ze směsi polyaminu obsahujících 20 až 90 hmot. % alifatických polyaminů struktury h2n-ch2ch2-NHCEgCHg,The adducts of the invention are obtainable from a mixture of polyamines containing 20 to 90 wt. % aliphatic polyamines of structure h 2 n-ch 2 ch 2 -NHCEgCHg,

1-41-4

-NH, až 80 hmot. % heterocyklických polyaminů struktury h2nch2ch2nh·-NH, up to 80 wt. % of heterocyclic polyamines of structure h 2 nch 2 ch 2 nh ·

--CH9CH9N--CH 9 CH 9 N

0-4 \0-4 \

CHOCH / 2CH CH O / 2

2x r n4CH2CH2NH<2x rn4CH 2 CH 2 NH <

ch2oh2 ch 2 oh 2

0-40-4

-h s alifatickými, cyklanickými nebo aromatickými epoxidovými sloučeninami o střední molekulové hmotnosti 44 až 600, v molárním poměru polyamin: epoxid = 1 až 10 : 1.-h with aliphatic, cyclanic or aromatic epoxy compounds having an average molecular weight of 44 to 600, in a polyamine: epoxide molar ratio = 1 to 10: 1.

Z epoxidových sloučenin se s výhodou používá etylenoxid, propylenoxid, cyklohexenoxid, epoxidované nenasycené terpeny,Of the epoxy compounds, ethylene oxide, propylene oxide, cyclohexene oxide, epoxidated unsaturated terpenes,

265 381 například limonenoxid, epoxidované alfaolefiny o 0^ až265,381, for example limonene oxide, epoxidized alpha-olefins of 0 to 0

Ο^θ, glycidetery alifatických monoalkoholů nebo polyolů, aromatické glycidetery a nízkomolekulární epoxidové pryskyřice na bázi dianu o střední molekulové hmotnosti 340 až 600.Gly ^ θ, glycidethers of aliphatic monoalcohols or polyols, aromatic glycidethers and low molecular weight epian resins based on diane with an average molecular weight of 340 to 600.

V odůvodněných případech je možno použít výhodně i směsi epoxidů, technické frakce nebo destilační řezy. Vlastnosti aduktů podle vynálezu lze případně modifikovat přídavkem esterů kyseliny akrylové, fumarové, maleinové či skořicové. Podle potřeby lze adukty upravovat též přídavkem urychlovačů tvrzení, látek upravujících rheologické a povrchové vlastnosti, barvu a pach. Výchozí směsi polyaminů lze připravovat pouhým smísením složek, tepelnou či katalytickou cyklizací nebo alky lácí dichloretanem, nebo jinými známými způspby. Postup přípravy spočívá v příkapu epoxidu do předložené směsi polyaminů sa míchání, přičemž se teplota reagující směsi obvykle udržuje pod 100 °0. Po skončení příjcapu epoxidu se reakční směs ponechává obvykle 15 až 60 minut při 80 až 100 °C doreagovat·In well-founded cases, preferably mixtures of epoxides, technical fractions or distillation slices may also be used. Optionally, the properties of the adducts of the invention can be modified by the addition of acrylic, fumaric, maleic or cinnamic acid esters. If desired, adducts may also be treated by the addition of curing accelerators, rheological and surface conditioning agents, color and odor. Starting mixtures of polyamines can be prepared by simply mixing the components, by thermal or catalytic cyclization, or by alkylation with dichloroethane, or other known methods. The preparation process consists in dropping the epoxide into the present mixture of polyamines with stirring, the temperature of the reaction mixture usually being kept below 100 ° C. After completion of the epoxide feed, the reaction mixture is usually allowed to react for 15 to 60 minutes at 80 to 100 ° C.

Adukty podle vynálezu jsou kapaliny o viskozitě 150 ažThe adducts of the invention are liquids having a viscosity of 150 to 150

ΛΛ

150 000 mPa.s/25 Oas většinou známých epoxidových pryskyřic i modifikátů jsou neomezeně mísitelné. Význačnou výhodou je nízká tenze par, která nepřevyšuje při pokojové teplotě 10 Pa, přičemž vývoj toxických par nad velkými plochami aplikací (lité podlahy) je nepatrný nebo žádný. Díky kombinované struktuře výchozích polyaminů se dosahuje u epoxidových pryskyrie vytvrzených adukty jedle vynálezu velmi dobrých mechanických parametrů, hmoty jsou vysoce houževnaté a dobře odolávají agresivním vodám a dalším chemickým činitelům.150,000 mPa.s / 25 Oas of the most commonly known epoxy resins and modifications are unrestrictedly miscible. A notable advantage is the low vapor pressure, which does not exceed 10 Pa at room temperature, with little or no evolution of toxic vapors over large areas of application (poured floors). Due to the combined structure of the starting polyamines, the epoxy resins cured by the adducts of fir of the invention achieve very good mechanical parameters, the materials are highly tough and well resist aggressive waters and other chemical agents.

Příklad 1Example 1

Do aparatury sestávající s tříhrdlé Ke11erovy banky objemu 500 ml, vybavené míchadlem se předloží 1,5 molu směsi polyaminů o složeníInto a 500 ml three-necked Ke11er flask equipped with a stirrer, a 1.5 mole blend of polyamines of

10,5 g (0,102 molu) dietylentriaminu,10.5 g (0.102 mol) of diethylenetriamine,

32,9 g (0,225 molu) trietylentetraminu,32.9 g (0.225 mol) of triethylenetetramine,

265 381265 381

77,0 g (0,407 molu) tetraetylenpent aminu,77.0 g (0.407 mol) of tetraethylenepent amine,

127,8 g (0,55 molu) pentaetylenhexaminu,127.8 g (0.55 mol) of pentaethylenehexamine,

27,9 g (0,216 molu) N-aminoetylpiperazinu a směs se za míchání vyhřeje na 50 °C. Za míchání se přikapává 114 g (1 mol) allylglycideteru takovou rychlostí, aby reakční teplota nepřestoupila 80 °C. Po skončení příkapu se směs nechá 30 minut doreagovat, načež se přidá 5 g kyseliny salicylové a po 10 minutové homogenizaci se produkt chladí a vypouští. Produktem je kapalina o viskozitě 458 mPa.s/25 °C, mající aminové číslo 1025 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnost 39,91·27.9 g (0.216 mol) of N-aminoethylpiperazine and the mixture was heated to 50 ° C with stirring. While stirring, 114 g (1 mol) of allyl glycideter are added dropwise at such a rate that the reaction temperature does not exceed 80 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture was allowed to react for 30 minutes, 5 g of salicylic acid were added and after homogenization for 10 minutes, the product was cooled and discharged. The product is a liquid having a viscosity of 458 mPa · s / 25 ° C having an amine number of 1025 mg KOH / g and an equivalent weight of 39.91 ·

Příklad 2Example 2

Do aparatury popsané v příkladu 1 se předloží 129 g (1 mol) N-aminoetylpiperazinu a 275 g (1 mol) hexaetylenheptami* nu. Při 30 až 35 °C se ke směsi za míchání a přichlazování připouští ke dnu baňky 88 g (2 moly) plynného etylenoxidu rychlostí 50 ml/minutu. Reakční směs se po ukončení přívodu etylenoxidu vyhřeje na 90 °C a nechá se 15 minut doreagovat. Produktem je kapalina o viskozitě 607 mPa.s/25 °C, o aminovém čísle 1138 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnosti 49,20.129 g (1 mol) of N-aminoethylpiperazine and 275 g (1 mol) of hexaethyleneheptamine are introduced into the apparatus described in Example 1. At 30-35 ° C, 88 g (2 moles) of ethylene oxide gas are allowed to flow to the bottom of the flask with stirring and cooling at a rate of 50 ml / minute. After completion of the ethylene oxide feed, the reaction mixture was heated to 90 ° C and allowed to react for 15 minutes. The product is a liquid having a viscosity of 607 mPa · s / 25 ° C, an amine number of 1138 mg KOH / g and an equivalent weight of 49.20.

Příklad 3Example 3

Do aparatury s baňkou objemu 2000 ml, vybavené míchadlem, zpětným chladičem a teploměrem, se předloží 5 molů směsi polyaminů o složeníInto a 2000 ml flask equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer, add 5 moles of a polyamine composition

475 g (2,5 molu) tetraetylenpentamin^475 g (2.5 mol) of tetraethylenepentamine

232 g (1 mol) pentaetylenhexaminu,232 g (1 mol) of pentaethylenehexamine,

138 g (0,5 molu) hexaetylenheptaminu,138 g (0.5 mol) of hexaethyleneheptamine,

301 g (1 mol) heterocyklického polyaminů popisovaného vzorcem h2n•ch2ch2nh301 g (1 mol) of the heterocyclic polyamines described by the formula h 2 n • ch 2 ch 2 nh

3,05 zch2ch„ ch2ch2nz N-CH2CH2NH2 \ /3.05 of ch 2 ch 2 ch 2 n of N-CH 2 CH 2 NH 2 /

CH2CH2 CH 2 CH 2

265 381265 381

Směs se vyhřeje na 60 až 62 °C a během 3 hodin se přikapává 182 g (0,50 molu) nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 364. Po skončení přílapu se reakční směs nechá 60 minut doreagovat. Produktem je kapalina o viskozitě 12 432 mPa.s/25 °C, mající aminové číslo 695 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnost 53,78.The mixture is heated to 60-62 ° C and 182 g (0.50 mole) of a low molecular weight diane epoxy resin having a molecular weight of 364 is added dropwise over 3 hours. After completion of the flask, the reaction mixture is allowed to react for 60 minutes. The product is a liquid having a viscosity of 12,432 mPa · s / 25 ° C having an amine number of 695 mg KOH / g and an equivalent weight of 53.78.

Příklad 4Example 4

Do aparatury se předloží 3 moly směsi polyaminů o složení: 35,Ó % dietylentriaminu, 34,4 % trietylentetraminu,3 moles of a mixture of polyamines having the composition: 35.0% diethylenetriamine, 34.4% triethylenetetramine, are introduced into the apparatus,

14,2 % N-aminoetylpiperazinu a 16,4 % bis-(N,N'-aminoetyl)pi perazinu. Směs se vyhřeje na 50 až 52 °C a za míchání a přichlazování se 3 hodiny přikapává 98,1 g (1 mol) cyklohexenoxidu. Po skončení příkapu se reakční směs nechá 2 hodiny doreagovat při 98 až 100 °C, načež se ochladí na 40 až 42 °C a během 30 minut se přikape 15 g 1,4-butandioldiakrylátu. Produktem je viskózní kapalina o aminovém čísle 890 mg KOH/g ekvivalentní hmotnosti 42,71 a viskozitě 1890 mPa.s/25 °C.14.2% N-aminoethylpiperazine and 16.4% bis- (N, N'-aminoethyl) pi perazine. The mixture is heated to 50-52 ° C and 98.1 g (1 mol) of cyclohexene oxide are added dropwise with stirring and cooling for 3 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was allowed to react for 2 hours at 98-100 ° C, then cooled to 40-42 ° C and 15 g of 1,4-butanediol diacrylate were added dropwise over 30 minutes. The product is a viscous liquid having an amine number of 890 mg KOH / g equivalent weight 42.71 and a viscosity of 1890 mPa.s / 25 ° C.

Claims (1)

Adukty, zejména pro tvrzení a modifikaci epoxidových pryskyřic, připravitelné reakcí směsi polyaminů, sestávající z 20 až 90 hmot. % alifatických polyaminů struktury h2n-ch2ch2-L-nhch2ch2'Adducts, in particular for curing and modifying epoxy resins, obtainable by reaction of a mixture of polyamines consisting of 20 to 90 wt. % aliphatic polyamines of structure h 2 n-ch 2 ch 2 -L-nhch 2 ch 2 ' I 1—4I 1-4 -NH,-NH, 10 až 90 hmot. % heterocyklických polyaminů struktury10 to 90 wt. % of the heterocyclic polyamines of the structure CHOCHO CH O CH O CHoCH0NH--H,CHoCH 0 NH - H, Jo-4Yeah-4 CHgCHg s alifatickými, cyklanickými nebo aromatickými epoxidovými sloučeninami o střední molekulové hmotnosti 44 až 600, v molárním poměru polyamin : epoxid = 1 až 10 : 1.CHgCHg with aliphatic, cyclanic or aromatic epoxy compounds having an average molecular weight of 44 to 600, in a polyamine: epoxide molar ratio = 1 to 10: 1. h2nh 2 n CH2CH2NH'CH 2 CH 2 NH ' 10-410-4 -CHgCH N-CHgCH N N-N-
CS875333A 1987-07-14 1987-07-14 Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins CS265381B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS875333A CS265381B1 (en) 1987-07-14 1987-07-14 Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS875333A CS265381B1 (en) 1987-07-14 1987-07-14 Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS533387A1 CS533387A1 (en) 1989-02-10
CS265381B1 true CS265381B1 (en) 1989-10-13

Family

ID=5398035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS875333A CS265381B1 (en) 1987-07-14 1987-07-14 Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS265381B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS533387A1 (en) 1989-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100193921B1 (en) Self Emulsifying Epoxy Curing Agent
EP1980542B1 (en) Polyalkyleneamine adducts as curing agents for thick layer water-based epoxy systems
US2528932A (en) Compositions containing glycidyl ethers
EP1956034B1 (en) Alkylated polyalkyleneamines and uses thereof
JP5431355B2 (en) Mixture of phenalkamine and salted amine as curing agent for epoxy resin
DK2621992T3 (en) Epoxy resin adducts and thermoplastic materials thereof
US2528934A (en) Adhesive composition containing a fluidized glycidyl ether and an amphoteric oxide
TW200911772A (en) Product containing epichlorohydrin, its preparation and its use in various applications
US3342895A (en) Epoxy resins prepared by the reaction of epihalohydrin with a resin formed by reacting a phenol with a long chain halogenated hydrocarbon containing at least 2 halogen atoms
EP0758660B1 (en) Advanced polyamine adduct epoxy resin curing agent for use in two component waterborne coating systems
JPS59207961A (en) Fluorofatty sulfonamide and manufacture
KR102475307B1 (en) Cardanol-Based Curing Agent for Epoxy Resin Compositions
US2965609A (en) Process for curing polyepoxides and resulting products
US2643239A (en) Nitrogen-containing polyethers and process for curing glycidyl polyethers to resinous products
JPS59131620A (en) Curing agent for epoxy resin
US4399268A (en) Process for preparing moulded bodies and coatings
US5681907A (en) Fast cure amines for ambient and subambient cure of epoxy resins comprising methylamine adducts
KR20150057991A (en) Low viscosity epoxy resins and low voc curable formulations therefrom
JPH03106927A (en) Modified epoxy blend having improved stiffness
CS265381B1 (en) Adducts, in particular for the curing and modification of epoxy resins
AU2022320855A1 (en) Amine hardener with high content in renewable carbon
US2965611A (en) Polyphenol glycidyl ethers
JPH0578452A (en) Epoxy resin composition
JPS62197415A (en) Non-sintering epoxy resin produced from triglycidyl ether and epihalohydrin
EP3735434B1 (en) Curing agents for epoxy resins with low tendency to the formation of carbamates