DE1128650B

DE1128650B - Verfahren zum Haerten von Epoxyharzen

Info

Publication number: DE1128650B
Application number: DED20959A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Faerber
Original assignee: Deutsche Solvay Werke GmbH
Current assignee: Cavity GmbH
Priority date: 1955-07-27
Filing date: 1955-07-27
Publication date: 1962-04-26
Also published as: NL96955C; FR1151418A; NL208227A; BE548834A

Description

Die Erfindung betrifft das Härten von Epoxyharzen, die aus Epichlorhydrin oder Dichlorhydrin und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen und/oder mehrwertigen Phenolen gewonnen sind. Diese Polykondensate werden bekanntlich hergestellt, indem man Epichlorhydrin oder auch Dichlorhydrin im alkalischen Medium mit mehrwertigen Alkoholen oder Phenolen zusammenbringt. Hauptsächlich wird Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-propan verwendet. Es können jedoch auch andere zweiwertige Phenole benutzt werden, die, wie Resorcin, Hydrochinon, 4,4-Dioxybenzophenon, Bis-(4-oxyphenyl)-l,l-äthan, Bis-(4-oxyphenyl)-l,l-isobutan und Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-butan, . besonders günstige Resultate, liefern. " -. ..

Bei diesen Polykondensaten handelt es sich im Falle der Verwendung von zweiwertigen Alkoholen oder Phenolen vorwiegend um unverzweigte Moleküle der allgemeinen Formel

/ \
CH2 — CH — CH₂—1

—(- OR — O — CH₂ — CHOH — CH₂ -j=—

-ORO-CH₂-CH-CH₂

wobei R den Alkohol- oder Phenolrest darstellt und η von dem Vermischungsverhältnis der Komponenten abhängig ist; η ist entweder 0 oder eine niedrige positive ganze Zahl. Der Gehalt der Polykondensate an Epoxydgruppen läßt sich bekanntlich analytisch bestimmen.

Aus diesen Polykondensaten lassen sich, wie bekannt, durch Zusatz von Härtungsmitteln und Erhitzen Formteile herstellen.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Härten von Epoxyharzen durch Cyanurverbindungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Cyanurverbindungen Cyanursäurechloride, gegebenenfalls zusammen mit anderen für Epoxyharze gebräuchlichen Härtungsmitteln, verwendet.

Als Epoxyharze kommen vorwiegend solche in Frage, die aus Epichlorhydrin oder Dichlorhydrin und Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-propan in einem Molverhältnis von 1 bis 2: 1 im alkalischen Medium in bekannter Weise hergestellt sind.

Verfahren zum Härten von Epoxyharzen

Anmelder:

Deutsche Solvay-Werke

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

Solingen-Ohligs

Dr.-Ing. Gerhard Faerber, Rheinberg (RhId.),
ist als Erfinder genannt worden

Das Cyanursäurechlorid ist in den Epoxyharzen löslich. Es wird nach Ermittlung der Epoxydzahl in einer Menge zugesetzt, die im allgemeinen nicht 25% des Gewichtes des zu härtenden Epoxyharzes überschreitet.

Die Anwendung erfolgt in der Weise, daß das Cyanursäurechlorid in dem Epoxyharz in der Wärme aufgelöst wird. Die Lösung ist nach Erkalten nicht mehr klebrig, obwohl noch keine Härtung stattgefunden hat, und bei Raumtemperatur haltbar, was in vielen Fällen besonders vorteilhaft ist. Die Aushärtung der Lösung erfolgt z. B. durch Erhitzen auf 180 bis 22O⁰C. Der Lösung können vor der Härtung Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Füllstoffe oder zum Erzielen von Flammwidrigkeit beispielsweise Pentachlorphenol zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Cyanursäurechloride können auch in Mischung mit bekannten Härtungsmitteln, wie z. B. Dicarbonsäureanhydriden, angewendet werden.

Die gehärteten Produkte sind unschmelzbar und haben eine sehr harte Oberfläche. Sie beginnen bei etwa 100° C langsam zu erweichen. Im Bereich von 100 bis etwa 23O⁰C sind sie gummielastisch, d. h., sie lassen sich bei trockener, weicher Oberfläche biegen.

Die Cyanursäurechloride nehmen gegenüber den für Epoxykondensate bekannten Härtungsmitteln, wie Chloriden der Phthalsäure, Terephtalsäure, Sebazinsäure, Sulfonsäurechloriden usw., eine Sonderstellung ein. Bei den genannten Verbindungen handelt

es sich um sehr heftig reagierende Härtungsmittel, und man muß darauf beim Zumischen wie auch hinsichtlich ihrer Dosierung Rücksicht nehmen. Dagegen

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kann man mit Hilfe von Cyanurchlorid Mischungen aus Harz und Härtungsmitteln herstellen, die über längere Zeit haltbar sind und bei denen in keinem Fall vorzeitige Härtung oder Blasenbildungen wegen eines zu stürmisch verlaufenden Härtungsprozesses beobachtet werden.

Das erfindungsgemäße Härtungsverfahren wird bei der Herstellung von Formkörpern, Überzügen und Isolierungen angewandt. Die härtbaren Mischungen können auch für Lacke und Klebemittel verwendet werden. - -

Herstellung
des als Ausgangsstoff dienenden Epoxyharzes

114 g Bis-(4-oxyphenyl)-2,2-propan werden zusammen mit 40 g NaOH in 466 g Wasser bei 6O⁰C aufgelöst und 92 g Epichlorhydrin unter Rühren zugefügt. Nach einer halben Stunde wird das ausgefallene Harz mehrmals mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser neutral ist. Dann wird dekantiert und das Harz durch Erhitzen auf 110⁰C getrocknet.

Beispiel 1

10 g Epoxyharz werden erhitzt und bei 21O⁰C 1 g Cyanursäurechlorid zugefügt. Es entsteht eine klare Lösung. Die Härtung erfolgt durch 2stündiges Erhitzen auf 220⁰C. Der Kunststoff ist nicht mehr löslich und nicht mehr schmelzbar. Bei 110° C tritt langsame Oberflächenerweichung und oberhalb 230⁰C Zersetzung ein.

Beispiel 2

1,5 g Cyanursäurechlorid werden in 10 g Epoxyharz in der Hitze gelöst und die Mischung erkalten gelassen. Die Mischung erstarrt unter Trübung, da ein Teil des Cyanurchlorids ausfällt. Sie ist längere Zeit haltbar. Zum Aushärten wird die Mischung in einer polierten Form 2 Stunden auf 210 bis 22O⁰C erhitzt. Die Eigenschaften des Kunststoffes entsprachen denjenigen von Beispiel 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Härten von Epoxyharzen durch Cyanurverbindungen, dadurch gekennzeich net, daß als Cyanurverbindungen Cyanursäurechloride, gegebenenfalls zusammen mit anderen für Epoxyharze gebräuchlichen Härtungsmitteln, verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Cyanursäurechloride in einer Menge bis zu 25% des Gewichtes des Epoxyharzes angewendet werden.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyanursäurechlorid in dem Epoxyharz in der Wärme gelöst wird und die Härtung durch Erhitzen der Lösung auf 180 bis 22O⁰C erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 631 138.