DE1263313B

DE1263313B - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern auf der Basis von Epoxyd-Polyaddukten

Info

Publication number: DE1263313B
Application number: DE1964L0048289
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Nowak; Dr Phil Manfred Saure
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-07-15
Filing date: 1964-07-15
Publication date: 1968-03-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Epoxy4-Fjofyaddükte -Es ist bekannt,-Borfluorid-Amin-Komplexe für die Umsetzung von Polyepoxydverbindungen zu Polyadditionsprodukten zu verwenden. Es handelt sich hierbei um eine Homopotymerisation der Epoxydyerbindungen zu unschmeIzbaren und unlöslichen duroplastischen Kunststoffen. Bei der Verwendung bekannter Komponenten auf dieser Basis wie BF3-Athylamin, BF3- Tnäthanoiamin, BF3-Piperidin oder ähnlicher Aminkomplexe, sind im allgemeinen Temperaturen von 150 bis 2500 C erforderlich, um die Vernetzung'der Epoxydverbindungen mit den katalytisch wirkenden Verbindungen in einer wirtschaftlich kurzen Zeit durchzuführen. Derartige hohe Umsetzungstemperaturen sind in vielen Fällen jedoch unerwünscht, insbesondere wenn diese Produkte sich in Gegenwart von temperaturempfindlichen Werkstoffen befinden, z. B. bei der Herstellung von Isolationen für die Elektrotechnik. BF3-Addukte aromatischer Amine zeichnen sich zwar durch ein hohes Reaktionsvermögen in dem interessierenden Temperaturbereich um 120"C aus, besitzen aber nur eine stark begrenzte Lagerfähigkeit bei Raumtemperatur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem, ausgehend von einer flüssigen Mischung aus Epoxydverbindungen undBF3-Amin-Komplexen, bei einer Lagerfähigkeit von mehreren Wochen bei Raumtemperatur und Betriebstemperaturen von etwa 30° C eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit im Temperaturbereich von etwa 120 bis 150"C erzielt werden kann, als es mit den BF3-Addukten aliphatischer Amine erreicht wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Polyaddukten durch Umsetzen von Epoxydverbindungen, die mehr als eine Epoxygruppe im Molekül enthalten, in Gegenwart von Borfluorid-Amin-Komplexverbindungen und einem Zusatz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Zusatz aromatische Aldehyde in einer Menge von etwa 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Epoxydverbindungen, verwendet werden.
Der Zusatz von aromatischen Aldehyden bewirkt eine deutliche Steigerung des Reaktionsvermögens bei erhöhten Temperaturen von 120 bis 150"C, ohne dabei die Lagerfähigkeit der Mischung bei Raumtemperatur merklich zu beeinträchtigen. Eine Mischung aus einer Epoxydverbindung auf Basis eines flüssigen Polyglycidyläthers bleibt bei Verwendung von BF3-Benzylamin und Zusatz von 30/0 Benzaldehyd mehrere Wochen lagerfähig, ohne daß eine Gelierung eintritt. Als Epoxydverbindungen werden solche verwendet, die mehr als eine Epoxydgruppe im Molekül enthalten.
Neben solchen auf Bisphenolbasis kommen auch Mi- schungen mit andersartig aufgebauten Polyepoxydverbindungen, gegebenenfalls unter weiterem Zusatz von Monoepoxydverbindungen in Betracht. Durch den geringen Zusatz des flüssigen aromatischen Aldehyds wird neben einer Steigerung der Reaktivität in der Hitze weiterhin eine Verminderung der Viskosität erreicht, die für viele technische Zwecke sehr erwünscht ist.
Obgleich Benzaldehyd sich für die vorliegende Erfindung als besonders geeignet erwiesen hat, können für viele Zwecke auch andere aromatische Aldehyde, wie z. B. Tolylaldehyd, Salicylaldehyd, eingesetzt werden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Imprägnierungen und Überzüge können Abtropfverluste beträchtlich reduziert und eine schnellere Umsetzung erreicht werden.
Beispiel 1 100 Gewichtsteile eines Polyglycidyläthers auf Bisphenolbasis mit einem Epoxydäquivalent von 190, 5 Gewichtsteile einer 500/0eigen Lösung von BF3-Benzylamin in Butylenglykol-1,4, 3 Gewichtsteile Benzaldehyd.
Die Mischung nach Beispiel 1 besitzt bei 30"C eine Viskosität von 2000 cP im Gegensatz zu einer gleichartigen Mischung ohne Benzaldehyd, deren Viskosität 4000 cP beträgt. Ihre Viskosität steigt bei 30"C innerhalb von 3 Wochen auf 30 000 cP an, während die gleiche Mischung ohne Benzaldehydzusatz nach 5 Wochen eine Viskosität von 30 000 cP erreicht. Im Temperaturbereich von 120 bis 150"C betragen die Gelierungszeiten der mit Benzaldehyd versetzten Mischung nur etwa die Hälfte der Zeit, die bei der aldehydfreien Mischung erforderlich ist. In der folgenden Tabelle werden in diesem Temperaturbereich gefundene Gelierungszeiten gegenübergestellt.

PrXiftemperatur | Gelierungszeit (Minuten)

mit 3 Teilen

ohne Zusatz Benzaldehyd

120 24 9

130 14 7

140 8 5

150 7 4

Die in der Hitze beschleunigende Wirkung des Aldehydzusatzes ist auch auf weitere BF3-Addukte allphatischer Amine anzuwenden.-Beispiel 2 100 Gewichtsteile eines Polyglycidyläthers auf Bisphenolbasis mit einem Epoxydäquivalent von 190, 5 Gewichtsteile einer 50°/Oigen Lösung von BF3-Monoäthylamin in Benzylalkohol, 3 Gewichtsteile Benzaldehyd.
Diese Mischung besitzt bei 30"C eine Viskosität von 2000cP gegenüber der aldehydfreien Mischung mit 4000 cP. Sie zeigt im Laufe einer Swöchigen Lagerung bei 300G keinen stärkeren~ Viskositätsanstieg als die aldehydfreie Mischung. In dieser Zeit ist die Viskosität nur auf 10 000 cP angestiegen und bietet damit selbst nach einer derartigen Lagerung noch günstige Voraussetzungen für die Verwendung des Materials als Imprägnier- und Tränkharz für die Wicklungen elektrischer Maschinen. Bei Temperaturerhöhung auf 140 bis 150"C wird innerhalb von 10 Minuten eine Gelierung erreicht, während das aldehydfreie Gemisch 20 bis 30 Minuten zur Verfestigung benötigt. Aus den Gemischen hergestellte Formkörper weisen eine gute Formbeständigkeit in der Wärme auf und gewährleisten vor allem eine gute Verbackungsfestigkeit auch bei höheren Temperaturen.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Polyaddukten durch Umsetzen von Epoxydverbindungen, die mehr als eine Epoxygruppe im Molekül enthalten, in Gegenwart von Borfluorid-Amin-Komplexverbindungen und einem Zusatz, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz aromatische Aldehyde in einer Menge von etwa 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ep oxydverbindungen, verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 142 703.