DE1154624B

DE1154624B - Haerter fuer Epoxyharze

Info

Publication number: DE1154624B
Application number: DESCH28314A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Martin Wallis; Dipl-Chem Dr Eugen Griebsch
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1960-08-12
Filing date: 1960-08-12
Publication date: 1963-09-19

Description

Härter für Epoxyharze Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel x = 2 bis 3 y=3-x wobei R1 und R2 Alkyl- und/oder Aryl- und/oder Aralkyl- und/oder Hydroarylreste und wobei R ein Alkoxy- und/ader Aroxy- und/oder Araloxy-und/oder Hydroaroxy- und/oder Aryl-, Alkyl-, Aralkyl-, Hydroarylrest sein kann, gegebenenfalls zusammen mit N-Aminoalkylamiden, die aus ein- und/oder. höherfunktionellen, höhermolekularen Fettsäuren und Polyalkylenpolyaminen hergestellt worden sind, als Härter für Epoxyharze.
Die Alkylreste und die Alkoxyverbindungen können gegebenenfalls verzweigt sein, die Aryl-, Hydroaryl-, Aroxy- und Hydroaroxyreste können gegebenenfalls alkyliert und/oder substituiert und/oder kondensiert sein.
Es ist überraschend, daß derartige Verbindungen mit Epoxyharzen - teilweise sogar in der Kälte -reagieren und aushärten, während z. B. Triaroxyphosphite in der Kälte überhaupt nicht mit Epoxyharzen reagieren. Erfindungsgemäß zu verwendende Alkoxydiamide und Dialkoxymonoamide reagieren mit Epoxyharzen in der Hitze.
Die substituierten Phosphorigsäureamide und die gemischten Esteramide gemäß der obigen Formel sind demnach ))polyfunktionelle« Härter, die bei Epoxyharzen eine dreidimensionale »Vernetzung« bewirken.
Die Reaktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Produkte ist um so überraschender, als die entsprechenden Phosphor(V)-Verbindungen mit Epoxyharzen nicht reagieren.
Der besondere Vorteil dieser Härter besteht darin, daß sie flüssig und von sehr geringer Viskosität sind, einen sehr hohen Siedepunkt und damit bei Zimmertemperatur einen sehr geringen Dampfdruck haben.
Zudem macht der Gehalt an Phosphor die ausgehärteten Formteile flammhemmend. Die Formteile besitzen eine große Härte und Wärmebeständigkeit, dazu Flexibilität und gute Beständigkeit gegen Chemikalien und Lösungsmittel.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen besteht ferner darin, daß sie eine ausgesprochene viskositätserniedrigende Wirkung auf Epoxyharze haben.
So wird z. B. die Viskosität eines Epoxyharzes vom Typ Bisphenol-A-diglycidyläther von 240 Poise durch Zusatz von 100/o Hexamethylphosphorigsäure-triamid auf 28 Poise herabgesetzt.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen übertreffen mit diesem Effekt die Wirkung der meisten Viskositätserniedriger und sind Härter für Epoxyharze, während die meisten Viskositätserniedriger als Weichmacher wirken.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind sehr leicht zugänglich, indem man Phosphor(III)-halogenide oder Phosphor(III)-organohalogenideJ wie z B.
Phenylphosphordichlorld, mit einem Überschuß an sekundärem Amin umsetzt und gegebenenfalls die erhaltenen Amidverbindungen mit den gewünschten Hydroxylverbindungen zusammen über den Siedepunkt des sekundären Amins erhitzt, wobei dieses abgespalten wird vmd entweicht. Auf die Herstellung wird hier kein Schutz beansprucht.
In der nachfolgenden Tabelle wird die Erfindung durch eine Reihe von Beispielen erläutert. Als Epoxyharze wird in Beispielen 1 bis 15 ein Kondensationsprodukt aus Bisphenol A und Epichlorhydrin (Epoxywert 0,52) mit der Viskosität 240 Poise verwendet.

Bei dem Epoxyharz des Beispiels 16 handelt es sich um ein Kondensationsprodukt aus einem Phenolformaldehydkondensat und Epichiorhydrin. Das Epoxyharz und der Härter des in der Tabelle jeweils angegebenenTyps wurden in der üblichen Weise vermischt und in der angegebenen Weise gehärtet. Einige mechanische Werte sind in der Tabelle ebenfalls angegeben.

Epoxy-

harz Viskosität -

der Form- Härtung Kugeldreck- Schlag- Martens-

Typ: Bis- Härter Teile masse kglcm2 zähigkeit zahl

13 ei- phenol- harte

spiel A-Glyci- bei 20"C Tempe- DIN 53456 cm.kg/cm2 DIN53456

dyläther (Poise) Std. ratur

Teile Typ i cc

CH2

1 90 ( PN7 ) 10 24,8 48 25 1 1390

CH3 +1 120

2 80 desgl. 20 1 120 20bis25 77

2 150

3 60 desgl. 10

N-Aminoalkylamid 40 82 1 120 1 330

CH8

4 70 ( PN7 10 24 25 635

\C48 25 1060

N-Aminoalkylamid 30 1 120 1 520

5 140 ( \CH3)3 20 37 1 120

N-Aminoalkylamid 40 1 180 64,5

C2H5

6 18 PN\C2Hs 2 (/ 2 2 150 1390

C8H7

7 18 PN\C2H7 2 2 3 180 1140

CH2

8 90 PN7 ) 10 38 1 12500 1 500 15bis20

CH3 2 +2 150

0 - C,H,

7CH3

9 80 N - 20 23 2 150 1450

7 CH2

P(OC6H5)2

10 70 desgl. 10 12 25

N-Aminoalkylamid 20 - +2 120 1 390

CH2

11 18 PN\.CH8 2 CH3)2 2 2 120 1500

o -i-C4H9

/CH2 weiches,

12 18 N 2 2 120 flexibles

XCH Gußstück

P(O -i-C4H9)2

Epoxy-

harz Härter Viskosität

Bei- phenol; Typ: Bis- Härter der Form- Härtung Kugeldruck- Martens-

spiel Teile masse härte Schlag-

dylãthel bei 2O0C Tempe- DM53456 kg!cm' zahigkeit zahl

dylather (Poise) Std. ratur

Teile Typ (Poise) Std.

CH2-CH2

13 18 P N\ /CH2 2 2 150 1600

C8H5

14 18 P N / 2 2 200 1330

C3H7 ,

(H:cC;)Po

15 18 24 25

( 2 +14 150 1 J-P-O

H8C7N -

16 18*) ( PN7CHS 2 1 120 1220

CH8 1 150

*) Epoxyharz aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt und Epichlorhydrin.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel x=2bis3 y=3-x wobei R1 und R2 Alkyl- und/oder Aryl- und/oder Aralkyl- und/oder Hydroarylreste und wobei R3 ein Alkoxy- und/oder Aroxy- und/oderAralkoxy-und/oder Hydroaroxy- und/oder Aryl-, Alkyl-, Aralkyl-, Hydroarylrest sein kann, gegebenenfalls zusammen mit N-Aminoalkylamiden, die aus ein-und/oder höherfunktionellen, höhermolekularen Fettsäuren und Polyalkylenpolyaminen hergestellt worden sind, als Härter für Epoxyharze.