CS269088B1 - Reaktivní epoxidová kompozice - Google Patents

Abstract

Reaktivní epoxidová kompozice podle řešeni, poskytující vytvrzenim alifatickými polyaminy hmotu se zvýšenou odolnosti, vhodná i pro použiti při teplotách pod 10 °C eeetávajici ze 100 dilů epoxidové pryskyřice o střední molekulová hmotnosti 300 až 600 a/ nebo kapalného epoxidového elastomeru o střední molekulová hmotnosti 500 až 1000 a 2 až 40 dílů, s výhodou 15 až 35 dílů urychlujícího plastifÍkátoru sestávajícího z 1 až 35 dilů 2-naftolu, 30 až 95 dílů 2-naftylallylétaru a 2 až 50 dilů allylovaného 2 naftolu. Výhodou epoxidové reaktivní kompozice podle řešeni Je zvýšeni reakčni rychlosti pomalých tvrdidel s možností pracovat i při teplotách pod 100 °C a současné plastifiícace křenkých nlzkomolekulárnlch pryskyřic.

Description

vynález se týká reaktivní epoxidové kompozice s plastiflkátorem, který současné urychluje tvrzení, a tím umožňuje práci a užití při teplotách pod 10 °C.

Klasické epoxidové pryskyřice na bázi blsfenolu A poskytují po vytvrzení běžnými tvrdidly tuhé až křehké hmoty, které po vytvrzení ve spojení s materiály o jiné teplotní roztažnosti mají značná vnitřní pnutí vedoucí často k popraskání výrobků. ZlepSení přináší plastifikace. Tou rozumíme všechny prostředky, kterými lze dosáhnout u vytvrzené epoxidové pryskyřice vyšší pružnost, ohebnost, houževnatost, menší smrštění apod. Nejužívanější plastiflkátor je dlbutylftalát. Při vytvrzení aminy může ale u něho dojít k přeamldaci. Totéž nastává 1 u dllzooktylftalátu. Zkoušeny byly 1 epoxidové estery, glyceridy mastných kyselin, polymerní mastné alkoholy, estery etylenglykolmonoalkyléteru s organickými kyselinami, adukty tetrahydrofurfurylalkoholu s etylenoxidem. Polyglykoly zhoršují tepelnou odolnost a zvyšují navlhavost. Jsou vhodnější pro tvrzení anhydridy. Lze použít i trlfenylfosfát, chlorparafin, benzylbutylftalát, dipropylenglykoldlbenzoát, difenoxyetylformal aj. Použití dlallyléterů bisfenolů přineslo zvýšení tepelné odolnosti.

Pro licí směsi z kapalné epoxidové pryskyřice a alifatického polyaminu se obvykle doporučuje pracovat při teplotě okolí 15 až 25 °C. Nižší teploty prodlužují dobu gelace. Může dojít 1 k nedokončení tvrzení. Adukty a aminoamidy mají ještě nižší rychlost tvrzení. Např. 120 g směs epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 388 s dietylentriamlnem má při laboratorní teplotě dobu zpracovatelnosti 20 minut, s aminoamidem typu D-500 už 30 minut. Tyto skutečnosti mohou být na závadu např. ve stavebnictví, ale 1 v jiných oblastech, kde např. použití aduktů alifatických polyaminů přináší nejen zlepšení povrchových vlastností, ale 1 delší dobu tvrzení. Také modifikované epoxidové pryskyřice mívají delší dobu tvrzení vlivem snížení koncentrace epoxidových skupin.

Jako urychlovače se v praxi užívají fenol, kresoly, trietanolamin a kyseliny salicylováa benzoová, tj. sloučeniny s molekulovou hmotností 90 až 150 v množství do 5 hmot, dílů na 100 dílů epoxidové pryskyřice. Fenol i kresoly jsou příliš těkavé, kyseliny benzoová 1 sallcylová stejně jako dihydroxydifenylpropan jsou pevné látky a to Je zpracovatelsky nevýhodné oproti kapalným urychlovačům. Trlfenylfosfit Je vlastně reaktivní ředidlo, vyžaduje dávkování 20 až 25 dílů a současné snížení množství aminu.

Plastlflkátory mívají molekulovou hmotnost kolem 300, např. dibutylftalát, dilzoktylftalát a dlallyléter blsfenolu A, což je příznivé z hlediska vypocování, ale nemívají výrazný urychlující účinek.

Nyní Jsme zjistili, že reaktivní epoxidová kompozice poskytující vytvrzením alifatickými polyamlny hmotu se zvýšenou tepelnou odolností a vhodná 1 pro použití při teplotách pod 10 °C Je přlpravltelná homogenizací směsi, sestávající hmotnostně ze 100 dílů epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 300 až 600 a/nebo kapalného epoxidového elastomeru o střední molekulové hmotnosti 500 až 1 000 a 2 až 40 dílů, s výhodou 15 až 35 dílů urychlujícího plastlfikátoru, složeného z 1 až 35 dílů 2-naftolu, 30 až 95 dílů 2-naftylallyléteru a 2 až 50 dílů allylovaného 2-naftolu.

Výhodou epoxidové reaktivní kompozice podle vynálezu je zvýšení reakční rychlosti pomalých tvrdidel, možnost pracovat i při teplotách pod 10 °C a současná plastifikace křehkých nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic.

Reaktivní epoxidové kompozice Jsou obvykle žlutohnědé kapaliny o viskozitě 2 až 120 Pa.s/25 °C. Nezapáchají a díky vyšší průměrné molekulární hmotnosti urychlujících plastiflkátorů lze Je použít ve větším množství než dosud užívané urychlovače. Podle potřeby lze kombinovat s allylderlváty získanými např. reakcí allylchlorldu s fenoly či bisfenoiy.

Používané epoxidové pryskyřice jsou obvykle dlaňového typu o střední molekulové hmotnosti 300 až 600 a mohou obsahovat i plniva, pigmenty i přísady regulující mechanické a technologické vlastnosti. Kapalné epoxidové elastomery mají střední molekulovou hmotnost 500 až 1 000. Jedná se o produkty na bázi epoxidových pryskyřic nebo sloučenin o střední molekulové hmotnosti 170 až 500 a polymerních mastných kyselin nebo karboxylových oligo2

CS 269 088 Bl

Bérů o střední molekulové hmotnosti 500 až 1 500.

Tvrdidly pro reaktivní epoxidové kompozice podle vynálezu jsou všechny běžné alifatické polyaminy, adukty se sníženou funkcionalitou, amineamidy i jiné jako jsou cýklohexylaalnopropylamin, xylylendiaain, N-aminoetylpiperazin aj. Používají se ▼ množství odpovídající· 90 až 200 % teorie vztažené na obsah epoxidových skupin v reaktivní epoxidové koapozici. 0 epoxidových modifikací estery nenasycených kyselin, jejichž dvojné vazby jsou schopné reagovat edičně s alifatickými polyaminy, je nutné o odpovídající dávku zvýšit množství aainlokého tvrdidla.

Vlastnosti získaných hmot se dají ovlivnit volbou výchozího epoxidu, polyaainu, reaktivního modifikátoru, stupněm snížení funkcionality tvrdidla, množstvím tvrdidla vůči teorii i případnou přítomností dalších plastiflkátorů v kompozici. Příklad 1

Nejdříve byly připraveny kompozice Ml (140 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 388 + 2,8 g urychlujícího plastiflkátoru sestávajícího hmotnostně ze 30 dílů 2-naftolu, 40 dílů 2-naftylallyléteru a 30 dílů allylovaného 2-naftolu), M2 (35 dílů stejné pryskyřice + 15 dílů urychlovače z Ml, viskozita 5,5 Pa.s/25 °C)

M3 (122,4 dílů stejné pryskyřice + 27,6 dílů urychlovače z Ml, viskozita 4 Pa.s)

NI (140 dílů stejné pryskyřice * 2,8 dílů urychlujícího plastifikátoru o složení 10 dilů 2-naftolu, 60 dílů 2-naftylallyléteru a 30 % allylovaného 2-naftolu),

N2 (124 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 588 + 31 g urychlovače z NI),

C (80 g stejné epoxidové pryskyřice + 20 g dibutylftalátu), Cl (80 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 526 + 20 g dibutylftalátu) a D (60 g stejné pryskyřice + 20 g diallyléteru bisfenolu A).

Kompozice Ml a NI byly tvrzeny 19 g dipropylentriaminu, kompozice M2, M3 a N2 dietylentriaainem v množství 14,8 a 13,4 a 9,1 g, kompozice Cl a D pomocí 6,5 g a kompozice C 5,7 g. U kompozic M2 a M3 bylo též použito dietylentriaminu v množství 150 % teorie vůči obsahu epoxidových skupin.

V tabulce Jsou uvedeny přírůstky teplot kompozic za 5 a 15 minut od začátku homogenizace, meze pevnosti v tahu T (MPa), tažnosti t (%) po 28 dnech od odlití nebo působení suchého tepla 125 °C po 4 dny, kdy byla též zjišťována změna hmotnosti ú (% hmot.).

kosp.	% teorie	+°C/5 min.	+°C/15 min.	T	t	T4	%	%
Ml	100	5	14	76	6	32	2	0,07
M2	100	7	-	62	5	30	2	0,13
	150	8	—	60	5	29	3	0,33
M3	100	10	-	60	5	25	3	0,36
	150	11	-	47	6	31	3	0,73
NI	100	5	11	62	5	25	3	0,04
N2	100	12	-	32	4	27	2	0,48
C	100	3	8	37	6	9	2	3,30
Cl	150	-	12	50	6	9	1	3,30
D	150	-	9	64	5	44	3	1,30

Příklad 2

Reaktivní epoxidová kompozice složená ze 100 g kapalného epoxidového elastomeru o střední molekulové hmotnosti 832 a 3 g urychlujícího plastifikátoru z kompozice Ml poskytne po vytvrzení 10 g trimetylendiaminem hmotu a mezí pevnosti v tahu 4 MPa a tažnosti 60 %. Nárůst teploty byl 10 °C za 10 minut. Stejná hmota bez urychlujícího plastifikátoru má hodnoty 3,1 MPa, 58 í a 7 °C.

Příklad 3

Byly připraveny kompozice R1 (20 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmot

CS 269 088 Bl nosti 580 + 5 g plastlfikujícího urychlovače z kompozice NI) a R2 (20 g stejné pryskyřice + 5 g dlbutylftalátu). Obě byly tvrzeny 1,5 g díetylentríaminu. Po rychlém navážení tvrdidla a 5minutovém míchání byly nality do plechového víčka s vnitřním průměrem 54 mm na výšku 5 mm a vloženy do prostoru teplém + 2 °C. Po 21 hodinách byla kompozice R1 nelepivá s povrchovou tvrdostí 85 °Shore A. Kompozice R2 lepila a její povrchová tvrdost byla nižší než 30 °3hore A.

Příklad 4

Kompozice C složená ze 140 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 389 a 20 g urychlujícího plastlflkátoru z kompozice Ml na bázi 2-naftolu byla vytvrzena 15 g diethylentriaminu, byla porovnána s kompozicí R3 připravenou stejně, jen urychlující plastlfikátor byl na bázi 1-naftolu, Nárůst teploty byl 12 a 14 °C za 10 minut, získané hmoty měly mez pevnosti v tahu 59 a 61 MPa, tažnost 6 a 6

Příklad 5

Kompozice R4 (81,6 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotností 38T + 14,4 g dilzooktylftalátu + 3 g urychlovače z kompozice NI) poskytne po vytvrzení 64 g aduktu dietylentriaminu s allylglycidyléterem o konečné funkcionalitě 3,3 hmotu o mezi pevnosti v tahu 3,2 MPa a tažnost! 118 %. Nárůst teploty byl 9 °C za 15 minut. Stejná kompozice bez urychlovače má nárůst teploty 6 °C a mez pevnosti v tahu 2,4 MPa a tažnost 118 %.

Claims (1)

1. Reaktivní epoxidová kompozice poskytující vytvrzenim alifatickými polyaminy hmotu se zvýšenou tepelnou odolností a vhodná i pro použiti při teplotách pod 10 °C, vyznačující se tím, že se skládá hmotnostně ze 100 dílů epoxidové pryskyřice o střední molekulová hmotnosti 300 až 600 a/nebo kapalného epoxidového elastomeru o střední molekulová hmotnosti 500 až 1 000 a 2 až 40 dílů, s výhodou 15 až 35 dílů urychlujícího plestifikátoru, složeného z 1 až 35 dílů 2-naftolu, 30 až 95 dílů 2-naftylallyléteru a 2 až 50 dílů allylovaného 2-naftolu,