DD218898A1 - PROCESS FOR PREPARING LAYER BODIES HIGH THERMOSTABILITY - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Schichtkoerpern hoher Thermostabilitaet auf der Basis des Einsatzes von Epoxidharzen. Die erfindungsgemaesse Loesung soll es ermoeglichen, mittels geeigneter Traegermaterialien durch Impraegnierung und Verpressen thermostabile Schichtkoerper herzustellen, die Haltbarkeit der Impraegnierloesungen zu verbessern und die Lagerstabilitaet der technologisch bedingten Zwischenprodukte zu gewaehrleisten. Realisiert wird dies dadurch, dass Epoxidharz mit einem Epoxyaequivalent von groesser 300 mit Polyisocyanaten einer Funktionalitaet von groesser oder gleich 2 in einem Isocyanat/Epoxid-Aequivalentverhaeltnis von 2:1 bis 10:1 gemischt wird und nach Aufbringen dieser Mischung auf Traegermaterial bzw. Impraegnierung von Traegermaterial unter Anwendung einer Temperatur von groesser 80 C vorvernetzt wird. Die Erfindung kann angewendet werden auf allen Gebieten der Technik, in denen Reaktionsharzmassen zum Impraegnieren verwendet werden.Process for the production of layered bodies of high thermal stability on the basis of the use of epoxy resins. The solution according to the invention should make it possible to produce thermostable layer bodies by means of suitable carrier materials by impregnation and compression, to improve the durability of the impregnation solutions and to ensure the storage stability of the technologically conditioned intermediate products. This is achieved by mixing epoxy resin with an epoxy equivalent of greater than 300 with polyisocyanates having a functionality of greater than or equal to 2 in an isocyanate / epoxy equivalent ratio of 2: 1 to 10: 1 and after applying this mixture to carrier material or impraining Traeger material is pre-crosslinked using a temperature of greater than 80 C. The invention can be applied in all fields of technology in which reaction resin compositions are used for impregnating.
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern hoher ThermostabilitätProcess for the production of laminates of high thermal stability
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern hoher Ihermostabilität in Form von trägerbehafteten Schichten (funktioneile und passive Beschichtungen) und Tafeln, Rohren, Bändern und Profilen (Laminate) auf der Basis des Einsatzes von Epoxidharzen' für Anwendungen als Konstruktions- und elektrische Isoliermaterialien, Wärmedämmschichten und funktioneile Schichten mit erhöhter Korrosions-, Peuchtigkeits- und Chemikalienresistenz·The invention relates to a process for the production of laminates of high Ihermostability in the form of carrier layers (functional and passive coatings) and panels, pipes, tapes and profiles (laminates) based on the use of epoxy resins for applications as construction and electrical insulating materials, Thermal barrier coatings and functional coatings with increased resistance to corrosion, moisture and chemicals ·
Die Einsatzbereiche sind die elektrotechnische, elektronische Industrie, der wissenschaftliche Gerätebau, der Maschinenbau und andere Sektoren der Volkswirtschaft·The areas of application are the electrotechnical, electronic industry, the scientific instrument industry, the mechanical engineering and other sectors of the national economy ·
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, Schichtkörper durch Imprägnieren von Trägermaterialien und Trocknen dieser Materialien sowie durch anschließendes Pressen dieser Prepregs bei höheren, zur Vernetzung dienenden Temperaturen herzustellen· Sie Verwendung von anorganischen Trägermaterialien wie Glasseide, Glimmer, Asbest führt zu einer Erhöhung derIt is known to produce laminates by impregnation of support materials and drying of these materials and by subsequent pressing of these prepregs at higher, serving for crosslinking temperatures · They use of inorganic support materials such as glass silk, mica, asbestos leads to an increase in the
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ThermoStabilität der Erzeugnisse gegenüber der Verwendung organischer Trägermaterialien wie Baumwolle, Papier«, Die Thermostabilität der Schichtkörper wird jedoch auch wesentlich vom verwendeten Bindemittel bestimmte Bei der üblichen Verwendung von Epoxidharzen als Bindemittel dienen Säureanhydride und Polyamine als Vernetzungskomponenteβ Bs entstehen Schichtkörper, die eine Bauertemperaturbeständigkeit von <1300C aufweisen, da bei längerem Einsatz bei höheren Temperaturen Abbauer« gcheinungeE des Bindemittels und in Verbindung damit starke Eigenschaftsminderungen auftreten«However, the thermostability of the laminates is also substantially determined by the binder used. In the customary use of epoxy resins as binders, acid anhydrides and polyamines serve as crosslinking component. Β Bs form laminates which have a construction temperature resistance of <130 0 C, since prolonged use at higher temperatures causes degradation of the binder and, in conjunction therewith, pronounced deterioration of the properties.
lach DE-AS 2359386 können durch Umsatz von Polyepoxiden mit Polyisocyanaten unter Anwendung von Bnidazol- und Morpholinderivaten als Beschleuniger Polymere mit hoher Wärmestabilität hergestellt werden» Bei Anwendung der DB-AS 2359386 entsprechenden stofflichen Zusammensetzungen in Verbindung mit für die Herstellung von Imprägnierlösungen notwendigen Lösungsmitteln ergeben sich jedoch keine brauchbaren Imprägnierlösungen, weil bereits in kurzer Zeit zu große Viskositätserhöhungen beim Imprägnieren auftreten«According to DE-AS 2359386, polymers with high thermal stability can be prepared by reacting polyepoxides with polyisocyanates using bnidazole and morpholine derivatives as accelerators. "Application of the DB-AS 2359386 corresponding material compositions in conjunction with solvents necessary for the production of impregnating solutions results however, no usable impregnation solutions, because in too short a time too much increase in viscosity occurs during impregnation «
Stabile Jmprägnierlösungen werden nach DE~ÖS 3148358 erhalt en, wenn hydroxy Igruppenhaltige Epoxy verbindungen in Kombination mit Isocyanatverbindungen zur Verwendung kommen» wobei auf ein Äquivalent Isocyanat mindestens ein Äquivalent Hydroxyl zur vollständigen Urethanbildung zugegeben werden muß« Durch Dissoziation der ürethanbindungen bei höheren Temperaturen werden schließlich in endgültiger Härtung die regenerierten Isocyanatgruppen -durch Reaktion mit Epoxygruppen in Oxazolidonringe überführt, die eine höhere ThermoStabilität im Vergleich zu den üblich gehärteten Epoxidharzen bewirkenβStable impregnation solutions are obtained according to DE-OS 3148358, when hydroxy-containing epoxy compounds are used in combination with isocyanate compounds. "At least one equivalent of hydroxyl must be added to one equivalent of isocyanate for complete urethane formation." Dissociation of the urethane bonds at higher temperatures eventually results in final cure converts the regenerated isocyanate groups through reaction with epoxy groups into oxazolidone rings which provide higher thermal stability compared to the conventional cured epoxy resins
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die erfinderische lösung soll es ermöglichen, faden- oder flächenförmige, organische oder anorganische Trägermaterialien zu überziehen oder zu imprägnieren, so daß durch Einwirkung höherer Temperaturen ggf. unter Druck thermostabile Beschichtungen, Schichtkörper (Schichtpreßstoffe) u· a. verstärkte Plastmeterialien hergestellt werden können und sowohl die Imprägnierlösungen unter gegebenen Bedingungen geeignete Haltbarkeit aufweisen als auch die Lagerstabilität der technologisch bedingten Zwischenprodukte (Prepregs) gewährleistet ist·The inventive solution should make it possible to coat or impregnate threadlike or sheetlike, organic or inorganic carrier materials, so that thermostable coatings, laminates (laminating substances) and the like may be produced under higher temperatures, if necessary under pressure. Reinforced Plastmeterialien can be produced and both the impregnation solutions under given conditions have suitable durability and the storage stability of technological intermediates (prepregs) is ensured ·
Darlegung des Wesens der Erfindung ,Explanation of the essence of the invention,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Trägermaterialien in geeigneten Lösungsmitteln gelöste Reaktionskomponenten aufzubringen und in einen prepolymeren stabilen Zwischenzustand (Prepreg) zu versetzen· Aus den erhaltenen Prepregs werden in nachfolgenden Verarbeitungsschritten thermostabile Schichtkörper hergestellt·The object of the invention is to apply reaction components dissolved in suitable solvents to support materials and to place them in a prepolymer stable intermediate state (prepreg). Thermostable layer bodies are produced from the prepregs obtained in subsequent processing steps.
Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß Epoxidharz, insbesondere mit einem Epoxyäquivalent von größer als 300, mit Polyisocyanaten einer Funktionalität von größer oder gleich 2 in einem Isocyanat/Epoxid-Äquivalentverhältnis von 2 : 1 bis 10 t 1 gemischt wird und nach Aufbringen dieser Mischung auf einen Träger oder nach Imprägnierung eines strukturierten Trägermaterials mit dieser Mischung unter Anwendung einer Temperatur von größer 800O vorvernetzt wird und daß die Vorvernetzung des im Trägermaterial befindlichen Harzsystems bei Temperaturen zwischen 130 18O0C innerhalb von 2-5 min so durchgeführt wird, daß nicht mehr als 40 % der reaktiven Gruppen der Epoxide und der Polyisocyanate umgesetzt werden und die daraus zu bildenden Schichtkörper unter Druck- und Temperatureinwirkung in bekannter Weise durch vollständige VernetzungThe features of the invention are that epoxy resin, in particular having an epoxy equivalent of greater than 300, is mixed with polyisocyanates having a functionality greater than or equal to 2 in an isocyanate / epoxide equivalent ratio of 2: 1 to 10 t 1 and after application of this mixture is pre-crosslinked on a support or after impregnation of a structured support material with this mixture using a temperature of greater than 80 0 O and that the pre-crosslinking of the resin system in the carrier material is carried out at temperatures between 130 18O 0 C within 2-5 min so that not more than 40 % of the reactive groups of the epoxides and the polyisocyanates are reacted and the resulting layered body under pressure and temperature in a known manner by complete crosslinking
des Harzsystems hergestellt werden.»of the resin system. »
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Ausführungsbeispiel 'Exemplary embodiment
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an folgenden Beispielen dargestellt! .The process according to the invention is illustrated by the following examples! ,
80 Masseteile eines Mittelmolekularen Epoxidharzes auf der Basis von Bisphenol A mit einem Epoxyäquivalent von werden in 100 Masseteile Toluen bei einer Temperatur von 600C gelöst* Hach Abkühlung auf Raumtemperatur erhält man ein lagerstabiles Harz-Lösungsmittel-Gemisch« Vor dem eigentlichen Imprägniervorgang wird diese Lösung mit 100 Masseteilen Polymethylenpolyphenylisocyanat intensiv vermischte Diese Imprägnierlösung hat eine Gelierungszeit von ca» zwei Minuten bei 16O°C« Mit dieser Imprägnierlösung können alle bekannten flächenartigen Verstärkungsmaterialien wie Glimmer» und Asbestpapier^ thermostabile Kunstfasergewebe und -vliese, Glasfasergewebe und Glasfaservliese, aber auch Glasfaserrovings durch Tauehen, Rakeln oder Spritzen imprägniert werden» In entsprechenden vertikalen oder horizontalen Trockenschächten werden die imprägnierten flächenartigen Gebilde bei Temperaturen von 130 bis 1800C 2 - 5 min getrocknet« Es entsteht ein trockenes, klebfreies Prepreg, das mehr als ca. 60 % reaktive Gruppen enthält und dann auf Format geschnitten wird·80 parts by weight of a medium molecular weight epoxy resin based on bisphenol A having an epoxy equivalent of are dissolved in 100 parts by mass of toluene at a temperature of 60 0 C * Hach obtained cooling to room temperature, a storage-stable resin-solvent mixture "Before the actual impregnation is this solution intensively mixed with 100 parts by weight of polymethylene polyphenyl isocyanate This impregnating solution has a gelation time of about 2 minutes at 16 ° C. This impregnating solution can be used to knead all known sheet-like reinforcing materials such as mica and asbestos paper, thermostable synthetic fiber fabrics and nonwovens, glass fiber fabrics and glass fiber webs, but also glass fiber rovings by thawing , knife coating or spraying are impregnated "In corresponding vertical or horizontal shafts drying the impregnated sheet-like structure at temperatures of 130 to 180 0 C are 2 - 5 min dried" the result is a dry, tack-free Prepreg containing more than about 60 % reactive groups and then cut to size ·
Je nach verwendetem KLächengewicht des imprägnierten Träger» materials und der gewünschten Laminatdicke wird eine entsprechende Anzahl einzelner Lagen übereinandergeschichtet und in einer1Presse bei einem vom Trägermaterial und vom Verwendungszweck abhängigen spezifischen Druck und einer Temperatur von etwa 1700C verpreßt*Depending on the KLächengewicht the impregnated carrier "materials and the desired laminate thickness, a corresponding number of individual layers is stacked and specific pressure and a temperature of about 170 0 C pressed in a press at a 1 depending on the carrier material and the purpose of use *
Nachdem ca· 20 min lang der Druck und die Temperatur aufrechterhalten wurden, kann die Presse gekühlt und das Laminat der Presse entnommen werden· Im Falle eines Laminates mit Glasseidenverstärkung können schon Biegefestigkeiten von<5\, > 300 N/mm ermittelt werden« Der dielektrische Verlustfaktor tancHtiat aber noch einen Wert von ca« 25 · 10 ^ bei Raumtemperatur· Dieser Wert wird auf ca· 12 · 10*"·3 verbessert, wenn dieses Laminat noch mindestens zwei Stunden bei 1700C nachgehärtet wird» Wenn es die technologischen Gegebenheiten ermöglichen, erfolgt die Härtung gleich zwei Stunden in der Presse bei 170 0· Damit werden dann mit dem Formstoff solche elektrischen und mechanischen Eigenschaftswerte erreicht, die es erlauben, Λ solche Materialien in Maschinen und Apparaten einzusetzen, die für die Wärmebeständigkeitsklasse F bestimmt sind·After the pressure and the temperature have been maintained for approximately 20 minutes, the press can be cooled and the laminate removed from the press. In the case of a laminate with glass fiber reinforcement, flexural strengths of <5 \,> 300 N / mm can already be determined Loss factor tancHtiat but still a value of ca «25 · 10 ^ at room temperature · This value is improved to ca · 12 · 10 *" · 3 , if this laminate is at least two hours at 170 0 C postcured »If the technological conditions allow the curing takes two hours in the press at 170 0 · This is achieved with the molding material such electrical and mechanical property values, which allow Λ to use such materials in machines and equipment which are intended for the heat resistance class F ·
80 Masseteile eines Novolak-Bpoxidharzes werden bei 6O0C in 100 Masseteilen Aceton gelöst· Nach Abkühlung dieser Lösung, auf Raumtemperatur erhält man ein lagerstabiles Harz-Lösungsmittel-Gemisch· Vor dem eigentlichen Imprägnierungsvorgang werden dieser Lösung 100 Masseteile Polymethylenpolyphenylisocyanat zugesetzt und intensiv vermischt. Mit dieser Imprägnierlösung können die im Beispiel 1 genannten Verstärkungsmaterialien durch Tauchen, Rakeln oder Spritzen imprägniert werden· Sie werden dann in vertikalen oder horizontalen Trockenschächten bei Temperaturen von 130 bis 1800C ca. 2-5 min getrocknet· Bs entsteht ein trockenes, klebfreies Prepreg, das dann auf gewünschte Formate geschnitten werden kann·80 parts by mass of a novolak Bpoxidharzes are dissolved at 6O 0 C in 100 parts by mass of acetone · After cooling this solution to room temperature gives a storage-stable resin-solvent mixture · Before the actual impregnation process of this solution is 100 parts by weight of polymethylene polyphenyl isocyanate is added and mixed thoroughly. With this impregnating the reinforcing materials mentioned in Example 1 can be impregnated · They are then dried in vertical or horizontal shafts dry at temperatures of 130 to 180 0 C ca. 2-5 min · Bs produces a dry, tack-free prepreg by dipping, knife coating or spraying which can then be cut to desired formats ·
Je nach eingesetztem Flächengewicht des eingesetzten Verstärkung smaterials und gewünschter Laminatdicke wird eine entsprechende Anzahl einzelner Prepreglagen übereinandergeschichtet und in einer Presse bei einem vom Einsatzfeld und dem Verstärkungsmaterial abhängigen Druck und einerDepending on the basis weight of the reinforcing material used and the desired laminate thickness, a corresponding number of individual prepreg layers are stacked on top of one another and in a press at a pressure dependent on the field of application and the reinforcing material and on
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Temperatur von ca. 1700C verpreßt*Temperature of about 170 0 C pressed *
Nachdem zwei Stunden der Druck und die Temperatur aufrechterhalten wurden, kann die Presse gekühlt und das Laminat der Presse entnommen werden« ' > After two hours of pressure and temperature maintenance, the press can be cooled and the laminate removed from the press. ''>
Beispiel 3: 'Example 3:
Analog Ausführungsbeispiel 1, wobei als Epoxidkomponente ein bromiertes Epoxidharz mit einem Epoxyäquivalent von 450 zur Anwendung kommt» Nach Verarbeiten dieser Harzlösung nach den in Beispiel 1 bzw«· 2 genannten Bedingungen erhält man einen thermostabilen Schichtkörper, der gegenüber den nach Beispiel 1 und 2 erhaltenen Produkten eine deutlich verminderte Brennbarkeit aufweist.Analogously to Example 1, wherein a brominated epoxy resin having an epoxy equivalent of 450 is used as the epoxy component. "After processing this resin solution according to the conditions mentioned in Example 1 or" 2, a thermostable composite is obtained which has the same properties as in Examples 1 and 2 has a significantly reduced flammability.
Claims (2)
gekennzeichnet dadurch,2 · procedure according to point 1,
characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD25080083A DD218898A1 (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | PROCESS FOR PREPARING LAYER BODIES HIGH THERMOSTABILITY |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD218898A1 true DD218898A1 (en) | 1985-02-20 |
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Family Applications (1)
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DD25080083A DD218898A1 (en) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | PROCESS FOR PREPARING LAYER BODIES HIGH THERMOSTABILITY |
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Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD218898A1 (en) |
-
1983
- 1983-05-11 DD DD25080083A patent/DD218898A1/en unknown
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