DE1142441B - Verfahren zum Haerten von Epoxyharzen mit tertiaere Stickstoffatome aufweisenden Aralkylaminen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Härten von Epoxyharzen mit tertiäre Stickstoffatome aufweisenden Aralkylaminen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Härten von Epoxyharzen auf Grundlage von Bisphenolen mit tertiäre Stickstoffatome aufweisenden Bis-aralkylaminen der Formel Beim Härten von Epoxyharzen ist eine lange Lebensdauer der Formmassen, die als Härter Amine enthalten, sehr erwünscht, d. h., die Zeit, bis zu der eine Gelierung der Formmassen eintritt, soll möglichst lang sein (vgl. »Epoxy Resins, Their Applications and Technology« von Henry Lee und Kris Neville, herausgegeben von der McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, Toronto und London, 1957, S. 63, 67 und 95). Härter, die Formmassen mit langer Lebensdauer ergeben, werden daher gegenüber solchen mit geringer Lebensdauer auch dann bevorzugt, wenn ihre Verwendung erhöhte Kosten mit sich bringt.
• Die erfindungsgemäß angewendeten Härter geben Formmassen mit der außerordentlich langen Lebensdauer von 90 Stunden, wobei dann beim Erhitzen die Härtung ebensogut und schnell verläuft wie mit Diäthylaminopropylamin. Dieses ist als vorteilhafter Härter für Epoxyharze bekannt, und damit hergestellte Formmassen haben eine Lebensdauer von nur 140 Minuten.
• Das aus der USA.-Patentschrift 2 728 744 als Härter für Epoxyharze bekannte Dimethylbenzylamin ergibt Formmassen mit einer Lebensdauer von nur 75 Minuten und erfordert darüber hinaus längere Härtungszeiten.
• Die gemäß der Erfindung verwendeten Härter können durch Umsetzung von Di-(halogenmethyl)-xylolen mit Äthylamin unter Wärme und Druck hergestellt werden. Die als Ausgangsstoffe für diese Reaktion verwendbaren Di-(chlormethyl)-xylole erhält man in einfacher Weise durch Vermischen eines Xylols oder einer Xylolmischung mit Formaldehyd und konzentrierter wäßriger Xylolmischung mit Formaldehyd und konzentrierter wäßriger Salzsäure, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, wie Zinkchlorid.
• Zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Härter, für die hier kein Schutz begehrt wird, beschickt man z. B. eine Bombe aus nicht- rostendem Stahl, die mit einer Mischung aus Trockeneis (Kohlendioxyd) und Aceton gekühlt wird, mit 100 g Di-(chlormethyl)-xylol, 100 g wasserfreiem Äthylamin und einer Mischung aus 25 cm3 Benzol und 1 cm3 Methanol.
• Die Bombe wird verschlossen, 8 Stunden bei 75"C geschüttelt und nach dem Abkühlen auf -10"C geöffnet. Der durch Filtrieren erhaltene Kuchen wird mit Benzol gewaschen. Die Waschflüssigkeiten vereinigt man mit dem Filtrat und engt sie auf einem Dampfbad im Vakuum ein, worauf man 85 g einer bernsteingelben viskosen Flüssigkeit mit einem Stickstoffgehalt von 10,66010 erhält. Die Analyse läßt auf die folgende Formel schließen: Wenn n gleich 1 ist, stellt diese Verbindung ein Bis - [(äthylaminomethyl) - xylyl - methyl] - äthylamin dar. Dieses wird erfindungsgemäß zum Härten von Epoxyharzen, insbesondere von solchen, die durch Umsetzung von Epichlorhydrin und Isopropylidendiphenol erhalten wurden, verwendet.
• Beispiel Ein flüssiges Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von etwa 450 bis 525 wurde in Mengen von 25 g im folgenden Lösungsmittelgemisch: Gewichtsteile Methylbutylketon .......... 22,5 Monobutyläther des Äthylenglykols 2,5 Toluol . 25,0 zu 50%igen Lösungen gelöst. Die Haltbarkeit (= Lebensdauer) dieser Formmasse bestimmte man in der Weise, daß man den Proben 0,75 g des erfindungsgemäßen Härters einverleibte und die Zeit in Stunden feststellte, die bis zum Gelieren der Formmasse bei Normaltemperatur verging. Diäthylaminopropylamin diente als Vergleichshärter. Die Ergebnisse dieser Versuche sind nachfolgend angeführt:

  Verbindung (0,75 g) Lebensdauer

  in Stunden

  Bis- [(äthylaminomethyl)-xylyl-methyl]-

  äthylamin ....................... 90

  Diäthylaminopropylamin ............ 8 bis 10

  Die erfindungsgemäß zu verwendenden Härter und die sie enthaltenden Formmassen sind also sehr gut brauchbar, wenn es auf lange Haltbarkeit des zu härtenden Gemisches in Behältern ankommt.
• Sie stellen dabei gute Härter für die Wärmehärtung dar, wie nachfolgend bewiesen wird. Formmassen der oben beschriebenen Art mit dem an- gegebenen Gehalt an Härter wurden llo Stunde auf 120°C erwärmt. Den Grad der erreichten Härtung bestimmte man nach Sward. Die höheren Sward-Härten entsprechen einer vollständigeren Härtung.
• Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend aufgeführt:

  flärte

  Zusatzstoff nach Sward

  Bis- [(ätbylaminomethyl-xylyl-rnethyl]-

  äthylamin ..................... 50

  Diäthylaminopropylamin 51

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Härten von Epoxyharzen auf Grundlage von Bisphenolen mit tertiäre Stickstoffatome aufweisenden Aralkylaminen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aralkylamine Bisaralkylamine der Formel verwendet. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 966 281; USA.-Patentschrift Nr. 2728 744.