DE1770814C3 - Hardener for epoxy resins - Google Patents
Hardener for epoxy resinsInfo
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- DE1770814C3 DE1770814C3 DE19681770814 DE1770814A DE1770814C3 DE 1770814 C3 DE1770814 C3 DE 1770814C3 DE 19681770814 DE19681770814 DE 19681770814 DE 1770814 A DE1770814 A DE 1770814A DE 1770814 C3 DE1770814 C3 DE 1770814C3
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Description
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Die Gemische von Epoxidharzen mit sauren und basischen Härtern sind nicht lagerstabiL Bereits bei Normaltemperatur findet eine fortlaufende Viskositätserhöhung und schließlich Gelierung statt Bei bekannten Verfahren zur Erhöhung der Lagerstabilität werden daher die Aminogruppen des Härters durch Salzbildung blockiert Im Verlauf der Härtungsreaktion, die beim Erhitzen stattfindet, wird die Säure frei und muß entfernt werden. Das Aminsalz stellt einen latenten Härter dar.The mixtures of epoxy resins with acidic and basic hardeners are not stable in storage At normal temperature there is a continuous increase in viscosity and finally gelation Processes for increasing the storage stability are therefore the amino groups of the hardener by salt formation blocked In the course of the hardening reaction, which takes place on heating, the acid is released and must removed. The amine salt is a latent hardener.
Kombinationen von Polyaminen und Polyaminoamiden mit Epoxidharzen, die mehr als die äquivalente Menge Epoxidharz enthalten, sind bei genügendem Epoxidharzüberschuß zwar lagerfähig, zur Aminhärtung jedoch nicht mehr fähig. Eine bei hohen Temperaturen stattfindende Härtungsreaktion kommt jo nur unter Beteiligung der OH-Gruppen des Epoxidharzes zustande.Combinations of polyamines and polyaminoamides with epoxy resins that are more than the equivalent Amount of epoxy resin, can be stored if there is a sufficient excess of epoxy resin, for amine hardening but no longer capable. A hardening reaction taking place at high temperatures comes jo only with the participation of the OH groups of the epoxy resin.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für Epoxidharze Härter zu finden, die latente Aminhärter darstellen, die beim Erhitzen Aminogruppen freisetzen und die dann als Aminhärter mit den Epoxigruppen reagieren können, ohne daß gleichzeitig nicht-reaktionsfähige Verbindungen entstehen, die entfernt werden müssen.The invention is now based on the object of finding hardeners for epoxy resins, the latent amine hardeners represent, which release amino groups when heated and which then act as amine hardeners with the epoxy groups can react without simultaneously forming non-reactive compounds that are removed Need to become.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man diese Aufgabe durch Verwendung von Polyharnstoffen mit Einheiten der allgemeinen FormelIt has now surprisingly been found that this object can be achieved by using polyureas with units of the general formula
[—NH-CO—NH-R—]„[—NH-CO — NH-R—] "
in der n>2 und R der Kohlenwasserstoffrest eines difunktionellen Amins oder eines difunktionellen niedrigmolekularen Polyamides ist, zum Härten von Epoxidharzen lösen kann.in which n> 2 and R is the hydrocarbon radical of a bifunctional amine or a bifunctional low molecular weight polyamide, can dissolve for curing epoxy resins.
Bei Verwendung der Polyharnstoffe zum Härten von Epoxidharzen resultieren Epoxidharz-Härter-Kombinationen, die lagerfähige, thermoplastisch verarbeitba- re, thermisch-härtende Mischungen darstellen.The use of the polyureas for curing epoxy resins results in epoxy resin-hardener combinations which are storable, thermoplastically processable , thermally-curing mixtures.
Polyharnstoffe der obrigen Formel spalten bei Erhitzen auf höhere Temperaturen, meist oberhalb 150° C, auf in die difunktionellen VerbindungenPolyureas of the above formula split when heated to higher temperatures, usually above 150 ° C, to the difunctional compounds
NH2 NH 2
Polyharnstoff
(erfindiingsgemäß)Polyurea
(according to the invention)
NH2
NCONH 2
NCO
NCONCO
Die entstehenden Diamine, Diisocyanate, Aminoisocyanate reagieren dann mit den Epoxi- bzw, OH-Gruppen der Epoxidharze,The resulting diamines, diisocyanates, amino isocyanates then react with the epoxy or OH groups of the epoxy resins,
Die resultierenden Epoxidbarz-Härter-Kotnbinationen bestehen aus zwei Komponenten, A, dem Epoxidharz, und B, dem (latenten) Härter. Beide können in Form eines Gemisches vorliegen. Sie können aber auch in Form eines Präpolymeren vorliegen, wenn R noch zusätzlich funktionellen Gruppen oder NHrGruppen enthält, welche die Umsetzung mit überschüssigem Epoxidharz gestatten.The resulting epoxy resin-hardener combinations consist of two components, A, the Epoxy resin, and B, the (latent) hardener. Both can be in the form of a mixture. But you can also exist in the form of a prepolymer if R also has additional functional groups or NHr groups which allow the reaction with excess epoxy resin.
Das Mischungsverhältnis von A: B kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Es wird lediglich durch die gewünschte Vernetzungsdichte bestimmt Will man hochvernetzte, harte Endprodukte haben, so legt man das Mischungsverhältnis so fest, daß auf jede latente NHz-Gruppe zwei Epoxigruppen komm-sn. Soll die Vernetzungsdichte gering sein, was bei hochelastischen Endprodukten der Fall ist, so darf beim Erhitzen nur ein Bruchteil der latenten Gruppen in Reaktion treten. Demgemäß wird das Gewichtsverhältnis A : B immer zwischen 1 :20 und 20 :1 liegen. Diese Grenzen können jedoch auch über- und unterschritten werden.The mixing ratio of A: B can vary within wide limits. It is only made possible by the Desired crosslinking density determined If you want to have highly crosslinked, hard end products, then you lay the mixing ratio is so tight that there are two epoxy groups for each latent NH group. Should the If the crosslinking density is low, which is the case with highly elastic end products, then only one may be used when heating Fraction of the latent groups react. Accordingly, the weight ratio becomes A: B always be between 1:20 and 20: 1. These limits can however, it can also be exceeded and fallen short of.
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyharnstoffe können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. aus Diaminen und CO2, Diaminen und Phosgen, Diaminen und Harnstoff oder Diaminen und Diisocyanaten. Diese Verfahren sind gut bekannt (s. z. B. Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/2).The polyureas used according to the invention can be prepared by known processes, z. B. from diamines and CO2, diamines and phosgene, diamines and urea or diamines and diisocyanates. These processes are well known (see, for example, Houben-Weyl, Methods of Org. Chemistry, Vol. XIV / 2).
Prinzipiell sind alle Polyharnstoffe für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet, soweit sie sich in irgendeiner Form mit dem Epoxidharz mischen lassen. Die Mischung soll möglichst homogen sein, was man am besten durch gemeinsames Schmelzen oder durch Lösen in einem Lösungsmittel und Abdestillieren des letzteren erreicht Bei zunächst bestehender Unverträglichkeit der beiden Komponenten A und B — mit beginnender Reaktion verschwindet die Unverträglichkeit — ist auf möglichst feine Dispergierung zu achten.In principle, all polyureas are suitable for the use according to the invention insofar as they can be found in mix any shape with the epoxy resin. The mixture should be as homogeneous as possible best by melting them together or by dissolving in a solvent and distilling off the the latter achieved with initially existing intolerance of the two components A and B - with When the reaction begins, the intolerance disappears - make sure that the dispersion is as fine as possible.
Die Anzahl der im Molekül vorhandenen Einheiten der genannten Art ist für die Verarbeitungseigenschaften von Bedeutung. Bei η=3, vorzugsweise = 5, steigt die Viskosität der Schmelzen so weit an, daß sie auf herkömmlichen Maschinen für die Thermoplastverarbeitung ohne Schwierigkeiten verarbeitet werden können. Deshalb wurde Polyharnstoffen, in denen nä3 ist, der Vorzug gegeben.The number of units of the type mentioned present in the molecule is important for the processing properties significant. At η = 3, preferably = 5, the viscosity of the melt increases to such an extent that it rises conventional machines for thermoplastic processing can be processed without difficulty can. That is why polyureas, in which next 3 is given preference.
Besonders vorteilhafte Harz-Härtr.r-Kombinationen erhält man mit Polyharnstoffen, die nicht oder nur zu einem geringen Betrag kristallin sind. Diese haben niedrige Erweichungstemperaturen und sind in billigen Lösungsmitteln, z. B. in Alkoholen, gut löslich. Sie können leicht in Form ihrer Schmelzen oder ihrer Lösung mit dem Epoxidharz gemischt werden. Aus diesem Grund werden vorwiegend nicht-kristalline Polyharnstoffe als Härtungskomponenten vorgezogen.Particularly advantageous resin-hardener combinations obtained with polyureas which are not crystalline or only to a small extent. Have this low softening temperatures and are in cheap solvents, e.g. B. in alcohols, readily soluble. she can easily be mixed with the epoxy resin in the form of their melts or their solution. the end for this reason, predominantly non-crystalline polyureas are preferred as curing components.
Geht man von aliphatischen oder cycloaliphatischen Diaminen aus, so erhält man nach dem Härten der daraus hergestellten Polyharnstoffe mit Epoxidharzen Endprodukte mit besonders hoher Schlagzähigkeit. Besonders geeignet sind die alkylsubstituierten aliphatischen und cycloaliphatischfn Diamine, z. B. 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethyiendiamm (kurz: TMD) und I -AminoO-aminomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexan. Das letztere ist auch unter dem Namen Isophorondiamin (kurz: IPD) bekannt. Auch Gemische dieser Diamine können verwendet werden.If one starts from aliphatic or cycloaliphatic diamines, one obtains the after hardening Polyureas made from them with epoxy resins End products with particularly high impact strength. The alkyl-substituted aliphatic and cycloaliphatic diamines, e.g. B. 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylene diamine (TMD for short) and I -aminoO-aminomethyl-S.S.S-trimethylcyclohexane. That the latter is also known under the name isophoronediamine (IPD for short). Also mixtures of these diamines can be used.
Die auf dieser Basis hergestellten Produkte zeichnen sieh nach dem Härten aus durch hohe Formbeständigkeit in der Wärme bei gleichzeitig hoher Schlagzähigkeit, The products made on this basis draw look after hardening by high dimensional stability in the heat with high impact strength at the same time,
Eine vor allem verarbeitungstechnisch günstige Harz-Härter-Kombjnation erhält man mit den erfindungsgemäß verwendeten Polyharnstoffen wegen der endständigen NHrGruppen der Aminogruppen. Diese können mit kurzer Reaktionsdauer mit überschüssigem Epoxidharz umgesetzt werden und ergeben sehr stabile, homogene Harz-Härter-Kombinationen. Die Menge des Epoxidharzüberschusses richtet sich nach der Anzahl der latenten NH2- und NCO-Gruppen und nach dem gewünschten Vernetzungsgrad innerhalb der oben genannten Grenzen.A resin-hardener combination which is particularly advantageous in terms of processing technology is obtained with those according to the invention used polyureas because of the terminal NHr groups of the amino groups. These can be reacted with excess epoxy resin with a short reaction time and result in very stable, homogeneous resin-hardener combinations. The amount of excess epoxy resin depends on the Number of latent NH2 and NCO groups and according to the desired degree of crosslinking within the above mentioned limits.
Aus den Harz-Härter-Kombinationen erhält man gehärtete Kunststoffe mit besonders hoher Kerbschlagzähigkeit und geringer Schrumpfung, wenn man zur Herstellung der Polyharnstoffe nicht die einfachen Diamine, sondern stattdessen niedrigmolekulare Polyamide mit endständigen Aminogruppen verwendet Diese erhält man z. B. durch Kondensation von Dicarbonsäuren und/oder Aminocarbonsäuren bzw. deren Lactamen mit Diaminen. Das Molgewicht dieser Polyamide mit endständigen NHrGruppen sollte zwischen 200 und 5000 liegen. Sie werden nach den oben genannten Methoden in die Polyharnstoffe überführtHardened plastics with particularly high impact strength are obtained from the resin-hardener combinations and low shrinkage, if one does not use the simple ones for the production of the polyureas Diamines, but instead low molecular weight polyamides with terminal amino groups This is obtained z. B. by condensation of dicarboxylic acids and / or aminocarboxylic acids or their lactams with diamines. The molecular weight of these polyamides with terminal NHr groups should between 200 and 5000. They are converted into polyureas using the methods mentioned above
Hinsichtlich der Epoxidharze besteht keine Beschränkung. Man kann sowohl vorwiegend aromatische Epoxidharze auf der Basis von Phenylglycidyläthern als auch aliphatische Polyglycidylether der Polyalkohole oder cycloaliphatische Epoxide, w>e l-Epoxiäthyl-3,4-epoxycyclohexan, verwenden.There is no restriction on the epoxy resins. You can get both predominantly aromatic Epoxy resins based on phenyl glycidyl ethers as also aliphatic polyglycidyl ethers of polyalcohols or cycloaliphatic epoxides, such as l-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane, use.
Die Harz-Härter-Kombinationen haben den Vorteil, daß sie lagerstabil sind. Sie haben in einem weiten Temperaturbereich thermoplastische Eigenschaften und lassen sich nach Art thermoplastischer Kunststoffe verarbeiten, z. B. in Extrudern und Spritzgußmaschinen. Erst mit steigender Temperatur, meist oberhalb 150° C, überwiegen die Duroplasteigenschaften. So ist es beispielsweise möglich, die Mischungen in einer Spritzgußmaschine vorzuwärmen und zu plastizieren und in eine auf Temperaturen über 1500C vorgeheizte geschlossene Form zu spritzen, worin dann die Härtungsreaktion abläuft Eine andere Verarbeitungsart für diese härtbaren thermoplastischen Harze besteht darin, daß man zunächst Folien aus den Harzen herstellt, z. B. durch Auswalzen oder Extrudieren, und diese dann mit einem Stahlblech oder anderen Materialien beschichtet. Beim anschließenden Erhitzen dieses Verbundstoffes findet dann die Härtung statt Auch als Heißkleber oder Einbrennlack können die Harz-Härter-Kombinationen verwendet werden.The resin-hardener combinations have the advantage that they are stable in storage. They have thermoplastic properties over a wide temperature range and can be processed like thermoplastics, e.g. B. in extruders and injection molding machines. Only when the temperature rises, usually above 150 ° C, do the thermoset properties predominate. For example, it is possible to preheat and plasticize the mixtures in an injection molding machine and inject them into a closed mold preheated to temperatures above 150 ° C., in which the hardening reaction then takes place from the resins, e.g. B. by rolling or extruding, and then coated with a steel sheet or other materials. When this composite is subsequently heated, curing then takes place. The resin-hardener combinations can also be used as hot-melt adhesive or stoving varnish.
Die erfindungsgemäße Verwendung der speziellen Polyharnstoffe wird durch die nachstehenden Beispiele illustriertThe use according to the invention of the special polyureas is illustrated by the examples below illustrated
250 Gew.-T. eines auf 158 kg 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin und 189 kg 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat durch Schmelzkondensation hergestellten Polyharnstoffes, dessen mittleres Molgewicht 2700 betrug und der im Mittel 18—20 der beschriebenen Einheiten/Mol enthielt, wurden mit 300Gew.-T. eines Epoxidharzes auf der Basis von Bisphenol-A-Glycidyläther, mit einem Epoxiwert von 0,52, bei 80°C in einem Kneter gemischt.250 parts by weight one for 158 kg of 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine and 189 kg of 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate Polyurea produced by melt condensation, the average molecular weight of which is 2700 and which contained on average 18-20 of the units / mole described were 300 parts by weight. one Epoxy resin based on bisphenol A glycidyl ether, with an epoxy value of 0.52, mixed in a kneader at 80 ° C.
betrug bei 700C 3,1 mkp/Sek, Nach einer Lagerzeit von 3 Monaten bei 20-220C wurde ein Wert von 3,2 mkp/Sek, gemessen.was at 70 0 C 3.1 mkp / sec, after a storage period of 3 months at 20-22 0 C, a value of 3.2 mkp / sec was measured.
Ein Teil des Gemisches wurde auf einer Kolbenspritzgußmaschine in eine auf 1500C geheizte Form für Normkleinstäbe gespritzt. Die Formkörper wurden danach noch 1 Stunde auf 1800C erhitztPart of the mixture was injected on a piston injection molding machine in a heated at 150 0 C shape for standard small bars. The shaped bodies were then heated to 180 ° C. for a further hour
Kugeldruckhärte:
Grenzbiegespannung:Ball indentation hardness:
Limit bending stress:
I960 kp/cm2
1240kp/cm2 I960 kgf / cm 2
1240kp / cm 2
250 Gew.-T. eines aus 158 kg 2,4,4-Trimethylhexameihylendiamin, 28 kg Hexamethylendiamin und 256 kg250 parts by weight one from 158 kg of 2,4,4-trimethylhexameihylenediamine, 28 kg of hexamethylenediamine and 256 kg
2,«T,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat durch2, «T, 4-trimethylhexamethylene diisocyanate
Schmelzkondensation hergestellten Polyharnstoffes, dessen mittleres Molgewicht ca. 15 000 betrug und der im Mittel 80 Einheiten/Mol enthielt, wurden in 250 Gew.-T. Methanol gelöst Die Lösung wurde mit 57 Gew.-T. einer 70%igen Lösung des im Beispiel 1 verwendeten Epoxidharzes vermischt und im Vakuum zur Trockne eingedampftMelt condensation produced polyurea, the average molecular weight of which was about 15,000 and the contained on average 80 units / mol, were in 250 parts by weight. Methanol dissolved The solution was with 57 parts by weight a 70% solution of the epoxy resin used in Example 1 and mixed in a vacuum evaporated to dryness
Der Knetwiderstand im Brabender-Plastographen betrug bei 900C 2,7 mkp/Sek. Nach drei Monaten Lagerung bei 20—22°C wurde ein Wert von 2,8 mkp/ Sek. gemessen.The kneading resistance in a Brabender plastograph was at 90 0 C 2.7 mkp / sec. After three months of storage at 20-22 ° C, a value of 2.8 mkp / sec was measured.
Ein Teil des Gemisches wurde auf einer Kolbenspritzgußmaschine in eine auf 1800C erwärmte Form gespritzt, wobei elastische Formkörper erhalten wurden. Part of the mixture was injected into a mold heated to 180 ° C. on a piston injection molding machine, elastic moldings being obtained.
270 Gew.-T. eines aus 170 kg l-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan, 158 kg 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin und 400 kg 2,2.4-Trimethylhexamethylendiisocyanat durch Schmelzkondensation hergestellten Polyharnstoffes mit einem mittleren Molgewicht von 7000, der im Mittel 40 Einheiten/Mol enthielt, wurden in 250 Gew.-T. Methanol gelöst Die Lösung wurde mit 360 Gew.-T. einer 70%igen Lösung eines aromatischen Epoxidharzes, mit einem Epoxiwert von 0,46, vermischt und im Vakuum zur Trockne eingedampft Die Viskosität im Brabender-Plastographen betrug bei 900C 3,9 mkp/Sek. Nach drei Monaten Lagerung bei 20—22° C wurde ein Wert von 4,0 mkp/ Sek. gemessen.270 parts by weight a polyurea produced by melt condensation from 170 kg of l-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 158 kg of 2,2,4-trimethylhexamethylene diamine and 400 kg of 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate with an average molecular weight of 7000, which in the Agent contained 40 units / mol, were in 250 parts by weight. Methanol dissolved The solution was with 360 parts by weight. of a 70% solution of an aromatic epoxy resin having a Epoxiwert of 0.46, and mixed in vacuo to dryness, the viscosity in Brabender plastograph was at 90 0 C 3.9 mkp / sec. After three months of storage at 20-22 ° C, a value of 4.0 mkp / sec was measured.
Ein Teil des Produktes wurde in einer Preßform für Platten 5 Minuten bei 1900C gepreßt und anschließend noch 1 Stunde auf 170° C erhitzt.Part of the product was pressed in a die for sheets for 5 minutes at 190 0 C and then heated for 1 hour at 170 ° C.
Die Vicat-Temperatur betrug 148°C.
Beim Schlagversuch nach DIN 53 453 trat kein Bruch auf.The Vicat temperature was 148 ° C.
No breakage occurred in the impact test according to DIN 53 453.
Ein Mol eines basischen Polyamides aus Adipinsäure und Trimethylhexamethylendiamin (Molgewicht 730)One mole of a basic polyamide made from adipic acid and trimethylhexamethylenediamine (molecular weight 730)
ho wurde mit 1 Mol Harnstoff bei 150-200"C kondensiert.
Das mittlere Molgewicht dieses Polyamidpolyharnstoffes betrug 12 000. Ein Mol enthielt im Mittel 15
Einheiten.
250 Gew.-T. des Polyamidpolyharnstoffes wurdenho was condensed with 1 mole of urea at 150-200 ° C. The average molecular weight of this polyamide polyurea was 12,000. One mole contained an average of 15 units.
250 parts by weight of polyamide polyurea
μ zusammen mit 50 Gew.-T. Methanol und 135 Gew.-T. Epoxidharz, mit Epoxiwert 0,49, intensiv geknetet, anschließend das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der Knetwiderstand im Brabender-Plastographen bc-μ together with 50 parts by weight Methanol and 135 parts by weight. Epoxy resin with an epoxy value of 0.49, kneaded intensively, then the solvent is removed in vacuo. The kneading resistance in the Brabender Plastograph bc-
trug bei 100" C 2,0 mkp/Sek, Nach einer Lagerzeit von drei Monaten wurde ein Wert von 2,0 mkp/Sek, gemessen.carried 2.0 mkp / sec at 100 "C, after a storage time of three months a value of 2.0 mkp / sec, measured.
Ein Teil des Produktes wurde auf einer Kolbenspritzgußmaschine in eine auf 1800C geheizte Form for Normkleiinstäbe gespritzt und V2 Stunde bei dieser Temperatur belassen, Die Volumenschrumpfung betrug 1,2%.A portion of the product was sprayed on a piston injection molding machine in a heated at 180 0 C for form V Normkleiinstäbe and left for 2 h at this temperature, the volume shrinkage was 1.2%.
Beim Schlagversuch nach DIN 53 453 wurde kein Bruch beobachtet Die Kerbschlagzähigkeit betrug 7,3 kp/cm2.No breakage was observed in the impact test according to DIN 53 453. The notched impact strength was 7.3 kp / cm 2 .
Aus 2;5 MoI eines basischen Polyamids aus Dekandi- )5 carbonsäure und 2Ä4-Trimethylhexamethylendiamin mit einem mittleren Molgewicht von 935 und 1,5 Mol S-Iso-yanatomethyl-SAS-trimethylcyclohexylisocyanat wurde durch Schmelzkondensation ein basischer PoIyamidpolyharnstoff mit einem mittleren Molgewicht von 2650 hergestellt Dieser enthielt im Mittel 3 Einheiten/ Mal.2.5 mol of a basic polyamide made from decanedi- ) 5 carboxylic acid and 2Ä4-trimethylhexamethylenediamine with an average molecular weight of 935 and 1.5 mol of S-iso-yanatomethyl-SAS-trimethylcyclohexyl isocyanate became a basic polyamide polyurea with an average molecular weight of 2,650 by melt condensation produced This contained an average of 3 units / time.
250 Gew.-T. dieses Polyamidpolyhanvtoffes wurden zusammen mit 400 Gew.-T. Methanol und 215 Gew.-T. eines aromatischen Epoxidharzes (Epoxiwert 0,53) 1 Stunde am Rückflußkühler gekocht Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen, der Harzrückstand scharf getrocknet250 parts by weight this Polyamidpolyhanvtoffes were together with 400 parts by weight Methanol and 215 parts by weight. an aromatic epoxy resin (epoxy value 0.53) 1 Boiled for 1 hour on the reflux condenser. The solvent was removed in vacuo, the resin residue was sharp dried
Der Knetwiderstand im Brabender-PIastographen bei 900C betrug 2J> mkp/sek. Nach einer Lagerzeit von 6 Monaten wurde ein Wert von 2,6 gemessen.The kneading resistance in Brabender PIastographen at 90 0 C was 2J> mkp / sec. After a storage time of 6 months, a value of 2.6 was measured.
Ein Teil des Produktes wurde in einer Plattenform bei 1800C gepreßt und V2 Stunde bei dieser Temperatur gehalten.A portion of the product was pressed in a sheet form at 180 0 C and held for V2 hour at this temperature.
1330 kp/cm2
1010 kp/cm2
8,4 kp/cm2 1330 kgf / cm 2
1010 kgf / cm 2
8.4 kgf / cm 2
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Diese Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Härtangsmittel waren nicht vorauszusehen, da die DE-AS 1,124 240, ausgelegt am 22. Febr. 62, bereits Diharnstoffe der allgemeinen FormelThese properties of the hardening agents used according to the invention could not be foreseen, since the DE-AS 1,124 240, issued on Feb. 22, 62, already diureas of the general formula
in der R' ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen ist, als Härtungsmittel für Epoxidharze beschreibt Der reaktive Wasserstoff, der dabei mit den Epoxigruppen reagiert, entstammt ausschließlich Amidgruppen. Über diese Diharnstoff-Epoxidharz-Mischungen ist weiter bekannt daß sie schon bei mäßig erhöhter Temperatur, d. h. bei etwa 500C, zu harten Produkten gehärtet werden können.in which R 'is an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic divalent hydrocarbon radical with 2 to 25 carbon atoms, describes as a curing agent for epoxy resins. The reactive hydrogen, which reacts with the epoxy groups, comes exclusively from amide groups. About this diurea epoxy resin mixtures is further known that it can be, that is, cured to hard products already at a moderately elevated temperature of about 50 0 C.
Um die Vorteile der erfindungsgemäß verwendeten Härter nachzuweisen, wurden 2 VergleichsversucheIn order to demonstrate the advantages of the hardeners used according to the invention, 2 comparative tests were carried out
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50 durchgeführt Als Vergleichssubstanzen dienten die folgenden Substanzen:50 carried out The following substances were used as comparison substances:
(Diharnstoff gemäß DE-AS11 24 240)
HärterB: H2N-R2-NH-CQ-NH-R'n (Diurea according to DE-AS11 24 240)
HardenerB: H 2 NR 2 -NH-CQ-NH-R ' n
L-NH-CO-NH-R2-NH2
(Polyharnstoff gemäß Erfindung)L-NH-CO-NH-R 2 -NH 2
(Polyurea according to the invention)
In der Formel der Härter A und B bedueten R' der Kohlenwasserstoffrest des TMDs und R2 der Kohlenwasserstoffrest des IPDs.In the formula for hardeners A and B, R 'is the hydrocarbon radical of the TMD and R 2 is the hydrocarbon radical of the IPD.
Vergleichsbeispiel 1
(nach DE-AS 11 24 240)Comparative example 1
(according to DE-AS 11 24 240)
23 g Härter A und 165 g eines Polyglycidyläthers auf der Basis von Bisphenol A, mit einem Epoxiwert von 0,24, wurden in 282 g eines Gemisches aus gleichen Teilen Isopropanol und Toluol gelöst Nach 2 h Stehen wurde die Lösung mit einer Lackhantel auf Stahlblech aufgetragen. Der Film wurde 1 h in der Luft getrocknet und 30 min bei 1800C eingebrannt Der gehärtete Film wies zahlreiche Verlaufstörungen auf. Die Eindruckhärte (nach Buchholz) betrug 105.23 g of hardener A and 165 g of a polyglycidyl ether based on bisphenol A, with an epoxy value of 0.24, were dissolved in 282 g of a mixture of equal parts of isopropanol and toluene. After standing for 2 hours, the solution was applied to sheet steel with a lacquer dumbbell . The film was dried in the air for 1 hour and baked at 180 ° C. for 30 minutes. The cured film exhibited numerous flow defects. The indentation hardness (according to Buchholz) was 105.
Beständigkeit gegen Aceton: Ein mit Aceton getränkter Wattebausch wurde auf den Film gelegt und mit einem Uhrglas bedeckt Nach 20 min. war der Film an der beanspruchten Stelle vollständig zerstörtResistance to acetone: A cotton ball soaked with acetone was placed on the film and with covered with a watch glass After 20 minutes, the film was completely destroyed at the stressed area
VergleichsbeLspiel 2
(nach Erfindung)COMPARATIVE EXAMPLE 2
(according to the invention)
28 g Härter B und 225 g eines Polyglycidyläthers auf der Basis von Bisphenol A, mit einem Epoxiwert von 0,24 wurden in 380 g eines Gemisches aus gleichen Teilen Isopropanol und Toluol gelöst Nach 2 h Stehen wurde die Lösung mii einer Lackhantel auf Stahlblech aufgetragen. Der Film wurde 1 h an der Luft getrocknet und 30 min bei 1800C eingebrannt28 g of hardener B and 225 g of a polyglycidyl ether based on bisphenol A, with an epoxy value of 0.24, were dissolved in 380 g of a mixture of equal parts of isopropanol and toluene. After standing for 2 hours, the solution was applied to sheet steel with a lacquer dumbbell. The film was air-dried for 1 hour and baked at 180 ° C. for 30 minutes
Der gehärtete Film war glatt und hochglänzend. Die Eindruckkante betrug 116.The cured film was smooth and glossy. The indented edge was 116.
Die Beständigkeit gegen Aceton wurde unter den gleichen Bedingungen wie unter 1 geprüft Nach 20 min war der Film an der beanspruchten Stelle etwas gequollen. Die Quellung ging nach 5 h Stehen an der Luft wieder vollständig zurück.The resistance to acetone was tested under the same conditions as in 1. After 20 min the film was slightly swollen at the point where it was claimed. The swelling went on after standing for 5 hours Air completely back again.
Die abweichenden Mengen an Härter und Harz sind durch die unterschiedlichen Äquivalentgewichte der Harnstoffe bedingtThe different amounts of hardener and resin are due to the different equivalent weights of the Urea conditional
Die Vergleichsversuche zeigen, daß zusätzlich zu der beschriebenen thermoplastischen Verarbeitungsmög-2ichkeit die erfindungsgemäß verwendeten Polyharnstoffe auch eine schnellere und vollständigere Vernetzung unter vergleichbaren Bedingungen bewirken. Weiter verbessert ist auch die Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel.The comparative tests show that in addition to the thermoplastic processing possibilities described the polyureas used according to the invention also provide faster and more complete crosslinking effect under comparable conditions. The resistance to organic solvents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19681770814 DE1770814C3 (en) | 1968-07-05 | 1968-07-05 | Hardener for epoxy resins |
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