DE1520680B1 - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern auf der Basis von Epoxid-Polyaddukten - Google Patents

Description

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Es ist bekannt, Formkörper auf der Basis von physikalische Eigenschaften, z. B. Kugeldruckhärte, Epoxid-Polyaddukten durch Umsetzen von Glycidyl- Zug- und Biegefestigkeit, unterlegen,
polyäthern mit Umsetzungskomponenten auf der Es war das Ziel der Erfindung, mit basischen UmBasis cycloaliphatischer Amine herzustellen. Als Um- Setzungskomponenten zu Epoxid-Polyaddukten zu gesetzungskomponenten wurden hierfür bisher haupt- 5 langen, deren Eigenschaften denen der mit sauren sächlich aliphatische Polyamine benutzt. Auch cyclo- Umsetzungskomponenten hergestellten entsprechen aliphatische Polyamine, deren Aminogruppen direkt bzw. überlegen sind.

an den cycloaliphatischen Kern gebunden sind, wurden Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

schon eingesetzt. Herstellung von Formkörpern auf der Basis von

Die mit den erwähnten, bekannten basischen Ver- io Epoxid-Polyaddukten durch Umsetzung von Glycidyl-

bindungen gewonnenen-Epoxid-Polyaddukte besitzen polyäthern mit Umsetzungskomponenten auf der

eine wesentlich geringere Wärmebeständigkeit als Basis cycloaliphatischer Amine, das dadurch gekenn-

unter Verwendung von Dicarbonsäureanhydriden, zeichnet ist, daß als Umsetzungskomponenten minde-

z. B. Phthalsäure- oder. Maleinsäureanhydrid herge- stens eine Verbindung der allgemeinen Formel

stellte und sind diesen auch in Hinsicht auf andere 15

H₂N — C»C₂n — A — C_OTH_a}7i — NH₂

verwendet wird, worin A einen mono- oder poly- 20 Man kann die Umsetzungskomponenten im erfincyclischen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest dar- dungsgemäßen Verfahren auch in Mischung mit minstellt und η und m eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten. destens einer handelsüblichen Umsetzungskomponente Besonders wertvolle Produkte werden erhalten, auf der Basis aliphatischer, aromatischer oder cyclowenn als Umsetzungskomponente Diaminomethyl-tri- aliphatischer Amine verwenden, wobei die Verbindung cyclodekan eingesetzt wird. 25 bzw- die Verbindungen der Formel

H₂N — CjiH₂ji — A — CjTiH₂JB — NH₂

mindestens 50 Gewichtsprozent der Mischung aus- 30 So zeigte beispielsweise eine Versuchsplatte, die aus machen müssen. . einem handelsüblichen Glycidylpolyäther mit dem

Ein bevorzugtes Verfahren — für das im Rahmen Epoxyäquivalentgewicht 191 und Diaminomethyl-tridieser Erfindung kein Schutz begehrt wird — zur Her- cyclodekan hergestellt worden war, eine Martenstemstelhmg der basischen Umsetzungskomponenten, wie peratur von 104°, während eine gleiche Platte, die sie im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wel· 35 unter Verwendung eines cycloaliphatischen Diamine, den, besteht darin, daß man cyclische Olefine in an sich dessen Aminogruppen direkt an den cycloaliphatischen bekannter Weise der katalytischen Hydroformyüerung Ring gebunden sind, hergestellt worden war, nur eine unterwirft und die ermittelten Hydrof ormylierungs- Martenstemperatur von 76° besaß,
produkte aminiert. Man setzt zu diesem Zweck Diole- Die nach der Erfindung gewonnenen Epoxid-Poly-

fine wie Vinylcyclohexen, Divinylcyclohexan, Bi- 40 addukte sind als Bindemittel, als Laminier- und Gießcyclo-(2,2,l)-hepta-2,5-dien, Dicyclopentadien, Dipen- harze, Kunststoffmörtel sowie Werkzeuge, Fußbodenten u. v. a. m. oder Mischungen dieser Verbindung beläge, elektrotechnische Gegenstände verwendbar, nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß sie ohne 928 645 mit Kohlenoxid-Wasserstoff-Gemischen um weiteres in Verbindung mit Harzen anderer Verbin- und behandelt anschließend die Hydrof ormylierungs- 45 dungstypen verarbeitet und eingesetzt werden können, produkte mit Ammoniak und Wasserstoff unter
Druck nach der deutschen Patentschrift 956 754. So erhält man beispielsweise durch Hydroformylierung von Beispiel
Dicyclopentadien mit Wassergas und reduzierende

Aminierung des anfallenden Hydrof ormylierungspro- 50 Ein handelsüblicher Glycidylpolyäther mit einem duktes Diaminomethyl-tricyclodekan. Epoxyäquivalentgewicht von 191 wurde einmal mit

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als einer zur Umsetzung erforderlichen stöchiometrischen Umsetzungskomponenten benutzten Diamine sind Menge eines handelsüblichen cycloaliphatischen Diklare, farblose und leicht bewegliche Flüssigkeiten von amins, dessen Aminogruppen direkt an den cyclosehr schwachem Geruch. 55 aliphatischen Ring gebunden sind, und zum anderen

Sie eignen sich zur Umsetzung mit sämtlichen Mal mit Diaminomethyl-tricyclodekan umgesetzt,
üblichen Glycidylpolyäthern. Man setzt sie vorteilhaft Zu diesem Zweck wurden die innig gemischten Ausin ungefähr der zur Umsetzung mit dem zu härtenden gangsstoffe jeweils in eine Eisenform mit den Aus-Glycidylpolyäther erforderlichen stöchiometrischen maßen 130 · 130 · 18 mm gegeben, 24 Stunden bei Menge ein, wobei die Glycidylpolyäther mit den nach 60 Raumtemperatur gelagert und anschließend 2 Stunden der Erfindung einzusetzenden Verbindungen in an sich lang auf 100 ⁰C erhitzt,
bekannter Weise umgesetzt werden. Weiterhin wurde der gleiche Glycidylpolyäther mit

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge- Phthalsäureanhydrid innig gemischt und 6 Stunden stellten Epoxidpolyaddukte sind den mit den bisher lang bei 160° C gehalten.

bekannten aliphatischen oder cycloaliphatischen 65 Aus den so erhaltenen Platten wurden Probestreifen Aminen gewonnenen Epoxid-Polyaddukten im Hin- geschnitten und auf ihre Eigenschaften untersucht,
blick auf Wärmestabilität, Biegefestigkeit, Schlag- Die Meßergebnisse sind in der nachfolgenden

Zähigkeit überlegen. Tabelle wiedergegeben.

Physikalische Eigenschaften

Handelsübliches,

cycloaliphatisches

Diamin mit an den

Ring gebundenen

Aminogruppen

Diaminomethyl-tricyclodekan

Vergleichsversuch mit Phthalsäureanhydrid

1. Zugfestigkeit (kp/em²)

2. Dehnung (%)

3. Biegefestigkeit (kp/cm²)

4. Durchbiegung (mm)

5. Schlagzähigkeit (kp · cm/cm²)

6. Kugeldruckhärte (kp · cm²)

nach 10 Sekunden

nach 60 Sekunden

7. Wärmebeständigkeit (⁰C) ...

709
11

1180
15
34

1125

1109

67

765
13

1325
15
80

1168

1127

104

735 11

1390 12 12

1324

1279

83

Die in der Tabelle wiedergegebenen Werte wurden nach den Prüfnormen des Deutschen Verbandes der zo Materialprüfungen der Technik bestimmt, und zwar Zugfestigkeit und Dehnung nach DIN 53455, Biegefestigkeit und Durchbiegung nach DIN 53452, Schlagzähigkeit nach DIN 53453, Kugeldruckhärte nach DIN53456, Wärmebeständigkeit nach Martens, DIN 53462.

Wie aus der Gegenüberstellung hervorgeht, bewirkt die Umsetzung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine außerordentlich verbesserte Wärmestabilität und Schlagzähigkeit der Epoxid-Polyaddukte. Die Biegefestigkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Probe entspricht annähernd der der mit Phthalsäureanhydrid gewonnenen und ist besser als die des mit dem genannten handelsüblichen cycloaliphatischen Diamin hergestellten Polyadduktes.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Epoxid-Polyaddukten durch Umsetzung von Glycidylpolyäthern mit Umsetzungskomponenten auf der Basis cycloaliphatischer Amine, dadurch gekennzeichnet, daß als Umsetzungskomponenten mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel

— CjjCam — A —

— NH₂

verwendet wird, worin A einen mono- oder polycyclischen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellt und η und m eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Umsetzungskomponente Diaminomethyl-tricyclodekan verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungskomponenten nach Anspruch 1 und 2 in Mischung mit mindestens einer bekannten Umsetzungskomponente auf der Basis aliphatischer, aromatischer oder cycloaliphatischer Amine verwendet werden, wobei die Verbindung bzw. die Verbindungen der Formel

H₂N —

— A —

— NH₂

mindestens 50 Gewichtsprozent der Mischung ausmachen müssen.