DE1520287C3

DE1520287C3 - Verfahren zur Herstellung von Epoxid polyaddukten

Info

Publication number: DE1520287C3
Application number: DE1520287A
Authority: DE
Inventors: Joseph Neng Shun St. Paul Minn. Kwong (V.St.A.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1962-02-19
Filing date: 1963-02-18
Publication date: 1973-11-29
Also published as: SE307850B; CH431967A; US3257342A; GB1039021A; DE1520287B2; DE1520287A1

Description

Gegenwärtig macht die elektrische Industrie erheblichen Gebrauch von hitzehärtbaren Stoffzusammensetzungen, welche auf Epoxyharzen basieren, die mehr als eine Epoxydgruppe je mittleres Molekulargewicht aufweisen, wodurch sie zu einem hitzehärtbaren Zustand vernetzt werden können. Doch zeigen Epoxyharzstoffzusammensetzungen nach ihrer Härtung einen übermäßig spröden oder brüchigen Zustand, der für die meisten elektrischen Isolationszwecke ungeeignet ist, und es ist üblich, den gehärteten Produkten durch Mischen des Epöxyharzes mit verschiedenen Elastomeren oder anderen Modifizierungsmitteln oder durch Vernetzung mit langkettigen Stoffen Flexibilität zu verleihen. Einige derartige Stoffzusammensetzungen müssen zum Härten erhitzt werden, und andere werden bei gewöhnlichen Raumtemperaturen zu einem hitzehärtbaren Zustand gehärtet, beispielsweise Stoffzusammensetzungen, welche langkettige Polysulfide (»Thiokole«) oder Polyamine von pflanzlichen Ölsäuren (»Versamide« oder »Genamide«) enthalten. Wenn die gehärteten Produkte von solchen Stoffzusammensetzungen auch als »flexibel« bezeichnet werden, so haben sie doch nicht die kombinierte Flexibilität und Festigkeit, welche zum Aushalten von thermalem Schock, mechanischem Stoß und von Vibration erforderlich sind, denen eingekapselte elektrische Komponenten oft ausgesetzt sind.

Epoxyharzstoffzusammensetzungen, welche den eigentlichen Ausgleich zwischen Festigkeit und Biegsamkeit der gehärteten Produkte geben, wie er für elektrische Einhüllungszwecke notwendig ist, sind in der deutschen Patentschrift 1 096 600 beschrieben, beispielsweise Stoff zusammensetzungen aus Epoxydverbindungen und langen Polyalkylenätherketten mit endständigen Gruppen, welche mit Epoxyverbindungen leicht reaktionsfähig sind. Unter derartigen in jener Patentschrift vorgeschlagenen Gruppen sind Carboxylgruppen, welche Stoffzusammensetzungen geben, die zur Härtung erhitzt werden müssen, und Aminogruppen, welche Stoffzusammensetzungen liefern, die bei gewöhnlichen Raumtemperaturen gehärtet

ίο werden. Doch geben Gemische aus Epoxyverbindungen und Polyalkylenäthern mit verhältnismäßig kurzer Kette und endständiger Aminogruppe (beispielsweise 6 Äther oder weniger) für die meisten elektrischen Einkapselungszwecke nicht genügend biegsame gehärtete Produkte und härten auch unter beträchtlicher Wärmefreigabe. In dem Falle, wo die Polyalkylenätherkette langer ist, wird die exotherme Temperatur reduziert, und die gehärteten Produkte werden flexibler, neigen jedoch dazu, unzureichend zäh zu werden und haben als elektrische Einhüllharze keine gewerbliche Aufnahme gefunden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Epoxidpoiyaddukten durch Umsetzen von Epoxidverbindungen, die mehr als 1 Mol Epoxidgruppen je Durchschnittsmolekulargewicht enthalten, mit Polyamiden mit endständigen Aminogruppen, gegebenenfalls in Anwesenheit von weiteren Härtern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Polyamide solche verwendet werden, die durch Umsetzung einer PoIycarbonsäure mit einem Polyamin der folgenden allgemeinen Formel·

HoN-CH₂-CH,-CH,

O —CH -CH,- /-O —CH,-CH,-CH,-NH,

in der /; eine ganze Zahl von 1 bis 6 und R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, in einem Verhältnis von mindestens 1,1-Aminogruppen pro Carboxylgruppe der Polycarbonsäuren hergestellt worden sind und falls die Polyamide als alleinige Härter verwendet werden, diese in einer solchen Menge zugesetzt werden, daß 0,3 bis 0,8 Aminogruppen je Epoxidgruppe vorhanden sind.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein bei Raumtemperatur zu einem außerordentlich festen, zähen, flexiblen Zustand härtender Formkörper unter ausreichend niedriger Wärmefreigabe in großen Mengen ohne Gefahr des Schmorens erzielt. Außerdem besitzt die Alisgangsmischung eine gute Gebrauchsdauer und bleibt im Gebrauch in annehmbar großen Mengen bei Raumtemperatur 1 bis 3 Stunden lang gewöhnlich flüssig oder gebrauchsfertig. Die Bestandteile der Ausgangsmischung dieser Erfindung können so ausgewählt werden, daß sie zu Beginn pastenartige Konsistenz geben oder können derart ausgewählt werden, daß sie lösungsmittelfreie, niedrigviskose Flüssigkeiten geben, die in die kleinen Lücken von damit eingekapselten elektrischen Komponenten eindringen. Beim Härten der Mischungen in Berührung mit Metall, Glas und anderen Stoffen haften sie beharrlich.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Formkörper werden für Zwecke der elektrischen Isolierung, wie Einhüllung und Imprägnierung von Transformatoren, Motoren und anderer elektrischer Apparatur, benutzt.

Vorzugsweise ist die Epoxidverbindung ein PoIyglycidyläther. Unter denjenigen, die sich als brauchbar erwiesen haben, sind Kondensationsprodukte von Bisphenol A und Epichlorhydrin, welches ein Epoxydäquivalentgewicht von 175 bis 210 hat. Andere brauchbare Polyglycidyläther sind ebenso hergestellt, beispielsweise durch Ersetzen des Bisphenol A durch andere Polyole, wie Glycerin oder Resorcinol. Typisch ist ein Polyglycidylpolyäther mit überwiegend Polypropylenglykol mit einem Epoxydäquivalent von etwa 330 und einer Viskosität bei 25⁰C von etwa 57 Umläufen pro Sekunde (»Dow 2673,2«). Ein Polyglycidyläther, welcher brauchbare gehärtete, wenn auch weniger flexible Produkte liefert, ist das Kondensationsprodukt von l,l,2,2-Tetrakis(4-hydroxyphenyl)äthan und Epichlorhydrin mit durchschnittlich etwa 3 Epoxidgruppen im Molekül. Diese Epoxyverbindung hat einen Schmelzpunkt nach Durrans von etwa 77 bis 8O⁰C und ein Epoxydäquivalentgewicht von etwa 208. Ein anderer brauchbarer Polyglycidyläther ist epoxydiertes Novolak, welches ein Epoxydäquivalentgewicht von etwa 180 hat.

Das aminoendständige Polyamid der neuen Epoxyharzstoffzusammensetzung kann aus jeder PoIycarbonsäure hergestellt werden; doch werden dimere Fettsäuren oder gemischte dimere und trimere Säuren besonders bevorzugt. Ein Beispiel für solche polymeren

Fettsäuren ist ein Produkt, welches durch Polymerisieren von C₁₈-ungesättigten Fettsäuren hergestellt wird und die folgenden Charakteristiken hat:

Säurezahl (mg KOH/g) ...'..' 180 .

Verseifungszahl (mg KOH/g) ...... 185

Unverseifbares weniger als 2,0

Neutralisationsäquivalent 300

Dimerengehalt, C₃₆ .... 72%

Trimerengehalt, C₅₄ 22%

Monomerengehalt 3 %

Spezifisches Gewicht

bei 15,5°C/15,5°C 0,95

Viskosität bei 25°C ..... etwa 10000 Umläufe

pro Sekunde

Geeignete aminoendständige Polyamide können auch aus kürzerkettigen Polycarbonsäuren hergestellt werden, doch sind die gehärteten Produkte von Gemischen mit Epoxydverbindung etwas weniger flexibel als in den Fällen, wo das Polyamid aus den' polymeren Fettsäuren hergestellt ist.

Wenn die Polycarbonsäure verhältnismäßig kurzkettig ist, so wird es vorgezogen, daß die Aminverbindung, mit der sie vorher umgesetzt wird, eine Alkylenätherkomponente

-O- CH- CH₂-I

hat mit einem Wert für die ganze Zahl η von 6, um in den gehärteten Produkten der Erfindung optimale Flexibilität zu erhalten. Wenn andererseits die Polycarbonsäure eine polymere Fettsäure ist, so wird es vorgezogen, daß der Wert für η 6 oder weniger für die neue Stoffzusammensetzung ist, um mit guter Geschwindigkeit zu härten und gehärtete Produkte mit optimaler Zähigkeit zu liefern. Wegen der niedrigen Kosten und der Verfügbarkeit sind Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol bevorzugte Rohstoffe, und von diesen wird Polypropylenglykol im allgemeinen bevorzugt, da seine Verwendung es ermöglicht, daß die neue Stoffzusammensetzung der Erfindung eine niedrigere Viskosität hat und sich zu einem stärker Feuchtigkeit abweisenden Zustand härten läßt.

Zur Herstellung des aminoendständigen Polyamids soll die Aminoalkylenätherverbindung in einer Menge angewandt werden, daß sie mindestens 1,1 Aminogruppen je Carboxylgruppe der Polycarbonsäure liefert; vorzugsweise wird das Verhältnis bei 3:2 oder darüber gehalten. Je höher das Verhältnis ist, bis zu etwa 2:1, desto leichter ist die Umsetzung zu

ίο regulieren und umso gleichmäßiger wird das entstehende Polyamid.

Andere Härtemittel, Monoepoxyde oder andere reaktionsfähige Stoffe in angemessen kleiner Menge können im erfindungsgemäßen Verfahren in an sich bekannter Weise mitverwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch unter Zusatz von feinverteHtem inertem Stoff, der in sehr großen Mengen da angewandt werden kann, ausgeführt werden, wobei die reaktionsfähigen Bestandteile so ausgewählt werden, daß sie eine besonders niedrige Viskosität geben. Beispielsweise können Ruß, Kieselerde, Tone, Zinksulfid, Glimmer, Asbestfaser, gepulverte inerte Harze und gepulverte Metalle oder Metalloxyde angewandt werden zur Erreichung einer Kostenreduzierung, leichten thermalen Beanspruchungen, zur Verleihung besonderer elektrischer Eigenschaften, zur Lieferung gewünschter Färbung.

Es hat sich gezeigt, daß der an sich bekannte Zusatz von kleinen Mengen an Katalysatoren, wie Harnstoff und Phenol, zu den neuen Stoffzusammensetzungen die Härtegeschwindigkeit erhöht, jedoch auch eine geringe Zunahme der exothermen Temperatur verursachen kann.
Nunmehr werden Herstellung und Eigenschaften von typischen aminoendsländigen Polyamiden beschrieben, für deren Herstellung selbst im Rahmen dieser Erfindung kein Schutz begehrt wird.

Polyamid A

Eine 643-1-Blase aus rostfreiem Stahl, die mit einer Heizvorrichtung nach dem Dowtherm-Typ und einen-Rückflußkühler versehen war, wurde mit Stickstoff ausgespült und dann mit 75,75 kg Toluol und anschließend 190,6 kg Diäthylenätherdiamin mit der Formel

H₂N- CH₂- CH₂- CH₂-(-O — CH₂- CH₂ -).,-O — CH₂- CH₂- CH₂-NH₂

beschickt. Hierzu wurden im Verlauf von 45 Minuten unter Rühren 228,6 kg polymere Fettsäure, zugesetzt. Die Beschickung wurde unter Rühren zum Aufrechterhalten einer guten Rückflußmenge an Toluol auf 155°C erhitzt, und nahezu 13,6 kg Wasser wurden durch Dekantieren entfernt. Toluol wurde dann abgezogen, bis eine Temperatur des Beschickungsmaterials von 175° C erreicht war, darauf wurde alles Toluol abgezogen und ein Vakuum von etwa 10 mm angewandt. Die Beschickung wurde auf 195° C erhitzt, I¹I₂ Stunden lang dabei gehalten und während der letzten Stunde durch den Boden des Behälters mit Stickstoff ausgespült.

Die Viskosität des erhaltenen Produktes, Polyamid A, war 7100 Umläufe pro Sekunde bei 23°C, gemessen nach einem Brookfield LVF Viskosimeter (4 Spindel). Durch Auflösen in Essigsäure und Titrieren mit Perchlorsäure wurde das Neutralisationsäquivalent mit 453 g pro NH₂-Gruppe bestimmt.

Polyamid B

Ein aminoendständiges Polyäthylenätherpolyamid wurde in derselben Weise wie Polyamid A mit der Abänderung hergestellt, daß man einen 3-1-Koiben benutzte, welcher mit 290 g Toluol, 727,1 g (3,29 Mol) desselben Diäthylenätherdiamins und 842,5 g(l,5 Mol) polymeren Fettsäure beschickt war, das der unter »Polyamid-Α« erwähnten Fettsäure mit der Abweichung entspricht, daß es etwa 83% dimerisierte ungesättigte Fettsäure und 17% trimerisierte ungesättigte Fettsäure enthält. Das Produkt, Polyamid B, hatte eine Brookfield-Viskosität von 7500 Umläufen pro Sekunde bei 24° C und ein Neutralisationsäquivalent von 460 g pro NH₂-Gruppe.

Polyamid C

Dieses aminoendständige Polyäthylenätherpolyamid wurde in derselben Weise wie Polyamid B mit der Abänderung hergestellt, daß der 3-1-Kolben mit

5 6

190 g Toluol, 282,3 g (1,5 Mol) Azelainsäure und . · '^:..' . '-polyamid D '

727,1 g (3,29 Mol) desselben Diäthylenätherdiamins . .

beschickt wurde. Das Produkt, Polyamide, war ein . Dieses aminoendständige Polyamid wurde in derbei 23° C wachsartiges Festprodukt, welches bei etwa selben Weise wie Polyamid B mit der Abänderung 95°C schmolz und beim Erhitzen auf 1Ö5°C eine 5 hergestellt, daß man 75 gToluol, 59,1 g (0,5 Mol) Bern-Flüssigkeit mit niedriger Viskosität von etwa 5000Um- steinsäure und 369,6 (1,2MoI mit 31,4 g zulässigem laufen pro Sekunde war. Das Neutralisationsäqui- Wasser) Polypropylenätherdiamin der annähernden valent war 428. . Formel:

CH₃

H₂N — CH₂- CH₂- CH₂ -\- O — CH — CH₂ -/- O — CH₂-CH₂-CH₂-NH₂

benutzte. Das Neutralisationsäquivalent des Produktes, schrieben, und ein Papier enthielt nach M. Olyphant

Polyamid D, war 397, die Brookfield-Viskosität bei der »First National Conference on the Appli-

1100 Umläufe pro Sekunde bei 23°C. cation of Electrical Insulation«, Cleveland, Ohio,

3. bis 5. Spetember 1958. Der zähe, nach 18 Stunden

Polyamid b _{20 bei 2}3°c erhaltene festhaftende Guß wurde in einem

Dieses aminoendständige Polyamid wurde nach der Ofen 30 Minuten lang auf 130° C erhitzt und dann in Arbeitsweise für Polyamid B mit der Abänderung ein flüssiges Bad bei —55°C getaucht ohne Rißhergestellt, daß man 87 g Toluol, 134,5 g (1,0 Mol) bildung. Nach 10 Minuten langem Verweilen in dem Adipinsäure und 340 g (1,1 Mol mit 28,9 g zu- Bad wurde die Behandlungsweise wiederholt. Der Test lässigem Wasser) Polypropylenätherdiamin, wie bei 25 wurde lOmal ohne Beschädigung fortgesetzt, was die Polyamid D, benutzte. Das Produkt, Polyamid E, überlegene Thermal-Schock-Beständigkeit beweist,
war eine Flüssigkeit mit sehr hoher Voskisität über Die nichtgehärtete Stoffzusammensetzung dieses 100000 Umläufe pro Sekunde bei 23°C; das Neutrali- Beispiels, welche mit 35 Gewichtsprozent gepulvertem sationsäquivalent war 1600. Talkum gefüllt war, wurde bei Raumtemperatur zu

In den folgenden Beispielen wird eine flüssige 30 einer 13,608 kg schweren zylindrischen Masse mit

Polyglycidylätherepoxydverbindung, nämlich das Kon- annäherndem Durchmesser von 203,2 mm und einer

densationsprodukt aus Bisphenol A und Epichlor- Höhe von 279,4 mm gehärtet. Die Masse gelierte

hydrin, mit einem Epoxydäquivalentgewicht von in etwa 70 Minuten und wurde in einen festen, zähen,

175 bis 210, angewendet. homogenen Zustand gehärtet. Die maximale exotherme

. 35 Temperatur im Innern des Gußstücks war 135° C,

Beispiel 1 _was hinsichtlich der Geschwindigkeit, mit der die

Ein Gemisch aus 77,2 Teilen Polyamid A, 2,8 Teilen Stoffzusammensetzung gehärtet wurde, und hinsieht-

Diäthylentriamin, 19,99 Teilen chloriertes Biphenol lieh der ausgezeichneten Festigkeit und Zähigkeit des

und 0,01 Teilen Dimethylsilikonantischaummittel gehärteten Produktes sehr wenig war.

wurde durch einfaches kaltes Mischen hergestellt. 40 Gemische aus Polyamid A und flüssigem PoIy-

Die Brookfield-Viskosität des Gemisches war 4600 Um- glycidyläther allein härten mit im wesentlichen der-

läufe pro Sekunde bei 23°C. selben Geschwindigkeit, wobei im wesentlichen gleich-

Eine 100-g-Masse einer aus gleichen Gewichtsteilen wertig gehärtete Produkte im Vergleich mit der Stoff-

dieses Härtungsgemisches und flüssigen Polyglycidyl- zusammensetzung des Beispiels 1 erhalten werden,

äthers bestehenden Stoffzusammensetzung gelierte 45 Doch hat es sich gezeigt, daß die Gegenwart des

in 2 Stunden und 30 Minuten in einem 141,75 g Diäthylentriamins eine niedrigere Viskosität gab und

Papierbecher, entwickelte im Verlauf von 6 Stunden die Kosten der Stoffzusammensetzung verringert

eine bearbeitbare Festigkeit und wurde in 16 Stunden wurden,
zu einer Härte von 60 der D-Skala mit dem Shore-

Härtemesser gehärtet. Die maximale exotherme 50 Beispiel 2
Temperatur der 100-g-Masse war 76° C, gemessen

mit einem Thermoelement im Innern der Masse. 50 Teile des Härtungsgemisches aus Beispiel 1, Eine 50,8 χ 50,8 χ 12,7 mm-Tafel des gehärteten " 46 Teile gepulvertes Talkum und 4 Teile organischer Harzes zeigte keinen Schaden, wenn eine 3,515 kg Ammoniumkomplex im Magnesium-montmorillonit wiegende Stahlkugel aus 0,9144 m darauf fiel. Eine 55 wurden vollständig gemischt und dann durch eine Tafel derselben Größe zeigte nach 7 Tagen in einem 3-Walzen-Farbmühle mit Öffnungen an zwei Walzen Ofen bei 120° C einen Gewichtsverlust von nur 2,3 °/₀. gegeben. Die entstehende Stoffzusammensetzung hatte Andere über Nacht bei 23° C gehärtete Proben zeigten eine schwere pastenartige Konsistenz und zeigte bei 23°C und 1000 Umläufen pro Sekunde eine Di- bei 60°C kein Fließen. Diese Stoffzusammensetzung elektrizitätskonstante von 4,4 und einen Dissipations- 60 wurde mit gleichen Teilen eines 50: 50-Gemisches faktor von 0,08. Eine gehärtete Probe in den Maßen aus flüssigem Polyglycidyläther und gepulvertem 25,4 X 76,2 χ 3,175 mm zeigte nach 7tägigem Ein- Talkum gemischt unter Bildung einer bei Raumtauchen in Wasser bei 23°C eine Gewichtszunahme temperatur härtenden Stoffzusammensetzung dervon 1,3 °/₀. selben pastenartigen Konsistenz.

Die nichtgehärlete Stoffzusammensetzung dieses 65 Eine 100-g-Masse der härtbaren Stoffzusammen-Beispiels wurde in eine Aluminiumform gegossen, Setzung gelierte in einem Papierbecher bei 23°C in welche ein 3,175 mm Thermal-Schock-Einsatzstück, 3 Stunden und 10 Minuten und wurde über Nacht in »Thermal Shock Tests for Casting Resins« be- zu einer Shore-D-Härte von 75 hart.

7 8

Proben, dieser Stoffzusammensetzung, welche über glycidyläther (0,89 Äquivalent Härter pro Epoxyd-

Nacht bei 23° C gehärtet wären, wurden wie im Bei- äquivalent) gemischt. 100 g dieses Gemisches, welches

spiel 1 mit folgenden Ergebnisse geprüft: eine Anfangstemperatur von 60°C hatte, gelierte nach

... . , ' _o '.'· . „ , , . . . · etwa 13 Minuten langem Aussetzen der Raum-

Mechanischer Stoß - *ein Schaden mit einer ^ _farf ·«, _h . j _{e Pa ierbe}hälter _und

2,268 kg Stahlkugel. be.m Fallen aus 0,914 m ^_{6 innerha},_{b 18} s_tunden unter Bildung eines

„., ⁰^'.. ,· ...,_„ , . ,-_Λο,~η ι Q₀I klaren zähen Gießproduktes mit .einer Shore-D-Härte

Hitzebeständigkeit (7 Tage be. 120 C) - 1,8% _{yon 50 die maxima]e} exotherme Temperatur war

. Gewichtsverlust, 143° C

Dielektrizitätskonstante (23°C, 1000 Umläufe) - _{io Ejn} ^₁₇₅ mmThermal-Schock-Einsatzstück,welches

rv · <■ f I_{1 n},o- mnr,Ti .·· f ^ mn ^mit dieser härtbaren Stoffzusammensetzung wie im Dissipationsfaktor (23 C 1000 Umlaufe) -0,10, _{Bei id} ₁ eingekapselt und 2 Stunden lang bei 6O⁰C Eintauchen »η Wasser (7 Tage bei 23 C) - 0,7 °/₀ ,/ _war> ^B _wuf_{de dem} Thermal-Schock-Test von

Gewichtszunahme, _uqö_c _bis _₅₅o_{c mi(}. _{der Abänderu} unterworfen,

Therma schock (6,35 mm Einsatz) - kern Schaden _{daß der Test nach drei Wiederhol en} °_{hne Sc}hadens-

nach 10 Arbeitsgangen. bildung abgebrochen wurde.

Die härtbaren Stoffzusammensetzungen der Bei- 60g Polyamide wurden auf 105⁰C erhitzt und in

spiele 1 und 2 wurden zusammen benutzt zum Ein- 40 g Dimethylformamidlösungsmittel verrührt, und kapseln des Stators eines 5-PS-Motors mit einer Stator- nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 40 g Windung von etwa 254 mm im Durchmesser. Ein mit 20 dieser Lösung, zusammen mit 24 g flüssigem PoIy-Silikon-Fett-Trennmittel überzogener Mantel wurde glycidyläther gerührt. Die entstehende Stoffzusammenauf der Innenseite des Stators angebracht und die Setzung hatte eine Brockfield-Viskosität von 6000 Umthixotropische Stoffzusammensetzung des Beispiels 2 laufen pro Sekunde und eine brauchbare Gebrauchsum das eine Ende des Mantels herumgelegt und zur dauer von 8 Stunden bei 23°C. Sie verdickte nach Abdichtung dieses Endes 30 Minuten lang bei 95° C 25 18 Stunden bei Raumtemperatur und wurde beim Ergehärtet. Die gießbare Stoffzusammensetzung des wärmen brauchbar flüssig.

Beispiels 1 wurde dann zwischen den Mantel und Stator Stücke von 85,047 g elektrolytische Kupferfolie

gegossen und 3 Stunden lang bei 23° C gehärtet, worauf (0,0965 mm Dicke) wurden in diese Stoffzusammender Mantel entfernt wurde. Obgleich 0,45359 kg der Setzung getaucht, und einige wurden 2 Stunden lang thixotropischen und 1,36 kg der gießfähigen Stoff- 30 in einem Ofen 60°C ausgesetzt unter Bildung eines Zusammensetzung benutzt würden, war kein Schmoren zähen, kratzfesten isolierenden Überzugs yon erkennbar. Der fertiggestellte Stator hatte ein gutes 0,0381mm Dicke auf jeder Seite. Durchschlagsfestig-Äußeres, die Windungen waren gut imprägniert, und keit (ASTM D 149-44) des Überzugs war 950 Volt, das gehärtete Harz war lückenfrei. Die mechanische Andere Stücke der überzogenen Folie wurden

und thermale Schockfestigkeit war ausgezeichnet. 35 18 Stunden lang 23°C unter Bildung von zähen

0,1016 mm isolierenden Überzügen ausgesetzt, deren Beispiel 3 Durchschlagsfestigkeit 2400 Volt war.

Jede der isolierten Folien wurde mehrere Male

Ein Härtungsgemisch wurde wie im Beispiel 1 mit scharf geknifft ohne Rißbildung in der Isolierungsder Abänderung hergestellt, daß das Polyamid A durch 40 masse.

77,2 Teile Polyamid B ersetzt wurde. Dieses Härtungs- Die das Lösungsmittel enthaltende Stoffzusammengemisch gelierte nach dem Mischen in gleichen Ge- Setzung dieses Beispiels ist als isolierender Überzug wichtsteilen mit flüssigem Polyglycidyläther und einer für gedruckten Stromkreis besonders brauchbar.
100-g-Masse dieser Stoffzusammensetzung in einem
Papierbehälter in 90 Minuten bei 23° C und härtete nach 45

18 Stunden zu einer Shore-D-Härte von 45. Exotherme B e i s ρ i e 1 5

Spitzentemperatur war 75° C.

Proben dieser Stoffzusammensetzung, welche über 100 g flüssiger Polyglycidyläther, 35 g Polyamid D

Nacht bei 23°C gehärtet waren, wurden wie im Bei- (^l/₃ Äquivalent pro Epoxydäquivalent) und 6,6 g Di-

spiel 1 mit den folgenden Ergebnissen geprüft: 50 äthylentriamin (²J₃ Äquivalent pro Epoxydäquivalent)

. ■ . wurden bei Raumtemperatur unter Bildung einer

Mechanischer Stoß — kein Schaden mit einer _härtbaren Stoffzusammensetzung mit 2600 Umläufen

3,515 kg Stahlkugel beim Fallen aus 0,914 m _{pr0 Sekunde} der Viskosität (Brookfield) gerührt.

Höhe, . Eine 100-g-Masse in einem Papierbehälter gelierte

Hitzebeständigkeit (7 Tage bei 120 C) - 3,1 % ,.,. _{bd Rauntt}emperatur in 1 Stunde und 50 Minuten

Gewichtsverlust, _{und erhärtete} innerhalb 18 Stunden zu einer festen

Dielektrizitätskonstante (23 C, 1000 Umlaufe) - _{zähen Gießl}n_{asse m}it einer Shore-D-Härte von 75; ^.'.' . „ , ■'„.„„·„ „ * „ τ* ,.. , s „.,„ die maximale exotherme Temperatur war 110⁰C.

Dissipationsfaktor (23 C, 1000 Umlaufe)-013 _{Ein 0)25}4mm dicker Film dieser Stoffzusammen-

Eintauchenm Wasser (7 Tage bei 23 C)-1,3 % _{6o setzung härtete auf einem wen}i_g haftenden Material

Gewichtszunahme _{über NacM be} 23}°_C. unter Bildung eines zähen,

Eintauchen in Wasser (7 Tage bei 100 C) - 7,2 ?/_{0 flexiblen) sich} selbst tragenden Films, der ohne Brechen

Gewichtszunahme. doppelt gebogen werden konnte.

; Ein 3,175 mm Thermal-Schock-Einsatzstück, welches

Beispiel4 65 mit dieser härtbaren Stoffzusammensetzung wie im

Beispiel 1 eingekapselt und 2 Stunden lang bei 6O⁰C

Polyamid C wurde auf 105⁰C erhitzt und dann zu gehärtet war, wurde dem Thermal-Schock-Text von gleichen Gewichtsteilen mit dem flüssigen Poly- 130°C bis —55°C mit der Abänderung unterworfen,

daß der Test nach drei Wiederholungen ohne Schadensbildung abgebrochen wurde.

Beispiel 6

Als Mithärter für Epoxydharz wurde in diesem Beispiel ein Aminopolyimidazolinamid von polymeren Fettsäuren und ein überschüssiges aliphatisches Polyamin benutzt mit einem Aminwert von etwa 425 X 450 und einer Viskosität von etwa 800 Umläufen pro Sekunde. Dieser Mithärter wurde zusammen mit Polyamid E bei 95°C geschmolzen, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur mit flüssigem Polyglycidyläther (100 g) unter Bildung von etwa 0,95 Äquivalent Imidazolinamid (45 g) und 0,05 Äquivalent Polyamid E (45 g) pro Epoxydäquivalent gemischt. Das. Gemisch, welches eine Brockfield-Viskosität von 20500 Umläufen pro Sekunde hatte, gelierte bei einer 100-g-Masse in einem Papierbehälter in etwa 3 Stunden bei 23° C mit einer maximalen exothermen Temperatur von 50⁰C; die Shore-D-Härte war nach 18 Stunden 55.

Ein 3,175 mm Thermal-Schock-Einsatzstück, welches mit diesem härtbaren Gemisch wie im Beispiel 1 eingekapselt war, wurde 2 Stunden lang bei 6O⁰C gehärtet. Das eingekapselte Einsatzstück wurde Minuten lang in einen Ofen bei 130⁰C gebracht und dann in eine Abkühlvorrichtung bei —5°C ohne Rißbildung geführt. Wenn jedoch das eingekapselte Einsatzstück 30 Minuten lang bei 130⁰C wieder in den Ofen zurückgebracht und dann in ein Bad von —55°C getaucht wurde, so traten feine Risse in dem Gießprodukt auf.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Epoxidpolyaddukten durch Umsetzen von Epoxidverbindungen, die mehr als 1 Mol Epoxidgruppen je Durchschnittsmolekulargewicht enthalten, mit Polyamiden mit endständigen Aminogruppen, gegebenenfalls in Anwesenheit von weiteren Härtern, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyamide solche verwendet werden, die durch Umsetzung einer Polycarbonsäure mit einem Polyamin der folgenden allgemeinen Formel

H₂N — CH₂ — CH₂ — CH₂ -/- O — CH — CH₂ -\ - O — CH₂ — CH₂ - CH₂ — NH₂

in der η eine ganze Zahl von 1 bis 6 und R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, in einem Verhältnis von mindestens 1,1 Aminogruppen pro Carboxylgruppe der Polycarbonsäuren hergestellt worden sind und falls die Polyamide als alleinige Härter verwendet werden, diese in einer solchen Menge zugesetzt werden, daß 0,3 bis 0,8 Aminogruppen je Epoxidgruppe vorhanden sind.