DE2216786C3 - Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz für Klebemittel auf Epoxidharzbasis - Google Patents
Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz für Klebemittel auf EpoxidharzbasisInfo
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Description
Bei der Verklebung zweier Gegenstände unterscheidet man allgemein die Zugscherfestigkeit (gemessen in
kp/mm2) und die Schälfestigkeit (gemessen in kp/mm).
Es ist eine Eigenschaft der Epoxidharze, als Klebmittel, insbesondere als Metallklebmittel, hervorragend
brauchbar zu sein. Sie weisen dabei eine hohe Zugscherfestigkeit auf, jedoch läßt die Schälfestigkeit zu
wünschen übrig. Verbessert man durch Zusätze organischer Substanzen die Schälfestigkeit, hat sich entsprechend
dem Stand der Technik gezeigt, daß die Zugscheifestigkeit herabgesetzt wird. Dieser Sachverhalt
gilt in besonderem Maße für schnellhärtende Klebmittel auf Epoxidharzbasis.
Erwünscht ist aber die Kombination von hoher Zugscher- und Schälfestigkeit. Diese gelingt überraschenderweise
erfindungsgemäß durch die Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz
für Klebmittel auf Epoxidharzbasis, die mit Aminen und/oder Amiden oder deren Derivaten ausgehärtet
werden, in Mengen von 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtgewicht des
Klebmittels.
Der Einfluß des erfindungsgemäßen Modifizierungsmittels hängt in gewissem Maße vom Typ der als
Härter verwendeten Aminoverbindung und auch von der Härtungstemperatur ab.
Besonders effektvoll ist der erfindungsgemäß verwendete Zusatz, wenn die Epoxidharze mit Polytminoamiden
gehärtet werden. Dieses Harzhärter-Klebsystcm führt im unmodifizierten Zustand bei der
Kalt- und Heißhärtung zu einer guten Zugscherfestigkeit, während die Schälfestigkeit zu wünschen übrig
läßt. Sem man dim System erfindungsgemäß unver- so iweigtes Polychloropren zu, so wird die Schälfestigkeit,
besonders bei der Heißhärtung, erheblich gesteigert, während die ohnehin schon gute Zugscherfestigkeit
nicht oder nur unwesentlich beeinflußt wird. Man kommt also hier zu der erwünschten Kombination
einer guten Scher- und Schälfestigkeit. Dieser Effekt ist für den Fachmann deshalb besonders überraschend,
weil alle bisher bekannten Maßnahmen, die die Schälfestigkeit einer Klebverbindung durch Zusätze organischer
Substanzen erheblich steigern, auf Kosten der Scherfestigkeit gehen.
Verwendet man andererseits als Härter Polyamine, wie z. B. Hexamethylendiamin, Triäthylentetramin,
Diäthyleiitriamin oder Isophorondiamin, so resultiert bevorzugt bei der Heißhärtung eine erhebliche Verbesserung
der Zugscherfestigkeit der Verklebung; die Schälfestigkeit wird hier nur in geringem Ausmaße
erhöht.
Als Epoxidharze können die allgemein als Klebmittel üblichen Epoxidharze auf Diphenylolpropanbasis
verwendet werden, ferner Epoxidharze auf aliphatischer
und cycloaliphatischer Basis. Der Effekt, der durch den Zusatz des unverzweigten Polychloroprens
bewirkt wird, hängt aber eicht oder nur in untergeordnetem Maße von der Art des verwendeten
Epoxidharzes ab. Bei der Herstellung des Klebmittels ist zu empfehlen, das Polychloropren dem Härter bzw.
Härtergemisch zuzusetzen und mit diesem in das Epoxidharz einzubringen.
Die folgenden Beispiele zeigen verschieden zusammengesetzte Klebmittel und deren Eigenschaften.
Dabei wird die Zugscherfestigkeit im Zugversuch nach DIN 53283 ermittelt. Die Schälfestigkeit wird durch
den Winkelschälversuch nach DIN 53282 bei einer Klebfugendicke von etwa 0,1 mm bestimmt, wobei
der Schälwiderstand und nicht der Anriß-Schälwiderstand als Meßgröße zugrunde gelegt wird.
Als Fügeteilwerkstoff wird aus Vergleichsgründen die in DIN 53281 vorgeschriebene plattierte AlCuMgz-Legierung
verwendet.
Die Oberflächenvorbehandlung des Fügeteilwerkstoffes erfolgt durch Entfetten in Trichloräthylen und
Beizen nach dem bekannten Pickling-Verfahren.
Die Herstellung der Prüfkörper zur Bestimmung der
Zugscher- und Schälfestigkeit erfolgt nach DIN 53281.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert, und zwar in den Beispielen 1 bis 4
an Hand der Härtung mit Polyaminoamiden, in den Beispielen 5 bis 8 an Hand der Härtung mit Aminen
Vergleichsbeispiel A
10 g eines Epoxidharzes auf Diphenylolpropanbasis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa 195
werden mit 11g eines Polyaminoamides mit einer Aminzahl von etwa 300 (die Aminzahl gibt die Menge
KOH in mg an, die einem Gramm Polyaminoamid äquivalent ist) versetzt und intensiv vermischt. Mit
dieser Klebmittelmischung werden Prüfkörper für die Ermittlung der Zugscher- und Schälfestigkeit gefertigt.
Die Klebverbindung wird bei Kontaktdruck unter verschiedenen Bedingungen ausgehärtet.
Ergebnisse:
| Aushärtungsbedingungen Zugscher- | Zeit | festigkeit | Schäl |
| 24 Std. | festigkeit | ||
| Temperatur | 48 Std. | (kp/mm1) | |
| CC) | 96 Std. | 1,7 | (kp/mm) |
| 20 | 20 min | 2,5 | <0,05 |
| 20 | 40 min | 2,8 | <0,05 |
| 20 | 10 min | 3,2 | <0,05 |
| 80 | 20 min | 3,3 | <0,05 |
| 80 | 10 min | 3,3 | <0,05 |
| 120 | 3,4 | <0,05 | |
| 120 | 3,4 | <0,05 | |
| 140 | Beispiel 1 | <0,05 | |
10 g eines Epoxidharzes auf Diphenylolpropanbasis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa 195
werden mit 11g einer Mischung aus 100 Gewichtsteilen eines Polyaminoamides mit einer Aminzahl von
etwa 300 und 5 Gewichtsteilen eines unverzweigten Polychloroprens mit einem mittleren Molekulargewicht
von etwa 2000 versetzt und intensiv vermischt. Mit dieser Klebnüttelmischung werden Prüfkörper für
die Ermittlung der Zugscher- und Schälfestigkeit hergestellt. Die Klebverbindung wird bei Kontaktdruck
unter verschiedenen Bedingungen ausgehärtet.
Ergebnisse:
Ergebnisse:
Temperatur
(0Q
Zeit
Zugscherfestigkeit
(kp/mm1)
Schälfestigkeit
(kp/mm)
0,45 0,29 0,28 0,35 0,36 0,48 0,55 0,52 0,54
Analog Beispiel 1 werden Klebmittelmischungen mit unterschiedlichen Anteilen von unverzweigtem Polychloropren
hergestellt und Festigkeitsprüfungen durchgeführt. Die Klebverbindungen werden unter Kontaktdruck
15 Minuten bei 12O0C ausgehärtet.
Ergebnisse:
| 20 | 24Std. | B | 2,1 |
| 20 | 48 Std. | 2,6 | |
| 20 | 120 Std. | 2,8 | |
| 80 | 20 min | 3,0 | |
| 80 | 40 min | 3,3 | |
| 120 | . S min | 3,3 | |
| 120 | 15 min | 3,5 | |
| 140 | 5 min | 3,4 | |
| 140 | 15 min | 3,4 | |
| eispiel |
| Gewichtsteile ■ | Zugscher | Schälfestigkeit |
| unverzweigtes | festigkeit | |
| Polychloropren/ | ||
| 100 Gewichtsteile | ||
| Harzhärtergemisch | (kp/mm*) | (kp/mm) |
3,4
3,4
3,3
3,3
3,4
3,2
3,0
2,9
2,6
3,3
3,4
3,2
3,0
2,9
2,6
<0,05 0,3 (Schäldiagramm ungleichmäßig) 0,33 0,40
0,55 0,59 0,57 0,55 0,55
| Gewichtsteile | Zugscher | Schälfestigkeit |
| unverzweigtes | festigkeit | |
| Polychloropren/ | ||
| 100 Gewichtsteile | ||
| Harzhärtergemisch | (kp/mm2) | (kp/mm) |
ίο
12
15
| 3,4 | <0,05 | Vergleichsbeispiel B |
| 3,3 | 0,37 | |
| 3,5 | 0,43 | |
| 3,4 | 0,48 | |
| 3,2 | 0,58 | |
| 2,9 | 0,57 | |
| 2,7 | 0,55 |
10 g eines Epoxidharzes auf Diphenylolpropanbasis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa
werden mit 1,2 g Triäthylentetramin versetzt und intensiv verrührt. Mit dieser Klebmittelmischung
werden Prüfkörper für die Ermittlung der Zugscher- und Schälfestigkeit hergestellt. Die Klebverbindung
wird bei Kontaktdruck unter verschiedenen Bedingungen ausgehärtet.
Ergebnisse:
Temperatur
(0C) Zeit
Zugscherfestigkeit
(kp/mm·)
Schälfestigkeit
(kp/mm)
20
20
20
35 120 120
24 Std.
48 Std.
96 Std.
5 min
15 min
30 min
0,8 1,1 1,1 1,0 1,2 1,3
<0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
Analog Vergleichsbeispiel B wird eine Klebmittelmischung hergestellt, der unterschiedliche Anteile
eines unverzweigten Polychloroprens mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 zugesetzt
werden. Es werden Prüfkörper für die Ermittlung der Festigkeitswerte hergestellt. Die Klebverbindungen
werden bei Kontaktdruck unter verschiedenen Bedingungen ausgehärtet.
Ergebnisse:
55
Gewichtsteile Polychloropren-
100 g Harzhärter
gemisch
Härtungsbedingungen
Temperatur
CQ
Zeit
Zugscher- Schälfestigkeit festigkeit
(kp/mm·) (kp/mm)
10 g eines Epoxidharzes auf Diphenylolpropanbasis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa 240
werden mit 6,5 g eines Polyaminoamides mit einer Aminzahl von etwa 380, dem verschiedene Mengen
eines unverzweigten Polychloroprens mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2500 zugesetzt sind,
versetzt und intensiv vermischt. Mit den erhaltenen verschiedenen Klebmittelmischungen werden Prüfkörper
für die Ermittlung der Zugscher- und Schälfestigkeiten hergestellt. Die Klebverbindungen werden
unter Kontaktdruck 15 Minuten bei 120° C ausgehärtet.
5
5
5
5
5
5
5
5
5
12
12
12
12
12
12
12
12
12
20
20
20
120
120
20
20
20
120
120
24 Std.
48 Std.
96 Std.
48 Std.
96 Std.
5 min
15 min
24 Std.
48 Std.
96 Std.
15 min
24 Std.
48 Std.
96 Std.
5 min
15 min
15 min
1,5 2,1 2,4 2,9 3,1 1,2 1,8 2,2 2,4 2,9
0,11 0,09 0,09 0,12 0,11 0,07 0,10 0,11 0,10 0,11
Vergleichsbeispiel C
Analog Vergleichsbeispiel B werden 10 g Epoxidharz mit 2,3 g Isophorondiainin intensiv vermischt
und entsprechende Prüfkörper hergestellt. Bei Kontaktdruck wird die Klebverbindung unter verschiedenen
Bedingungen ausgehärtet.
Ergebnisse:
| Aushärtungsbed indungen | Zugscher | Schäl |
| festigkeit | festigkeit | |
| Temperatur | ||
| CO Zeit | (kp/mm1) | (kp/mm) |
<0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
Analog Vergleichsbeispiel C wird eine Klebriiittelmischung
hergestellt, der unterschiedliche Anteile eines unverzweigten Polychloroprens mit einem mitt-
| 20 | 24 Std. | 0,5 |
| 20 | 48 Std. | 0,8 |
| 20 | 96 Std. | 0,8 |
| 120 | S min | 1,2 |
| 120 | 15 min | 1,7 |
| 120 | 30 min | 1,8 |
| Beispiel |
leren Molekulargewicht von etwa 2000 zugesetzt werden. Mit diesen Klebmittelmischungen stellt man Prüfkörper
für die Ermittlung der Festigkeitswerte her, durch Aushärtung unter Kontaktdruck bei verschiedenen
Temperatur- und Zeitbedingungen.
Ergebnisse:
| Gewichts | Härtungs | Zugscher | Schäl |
| teile PoIy- | bedingungen | festigkeit | festigkeit |
| 10 chloropren/ | |||
| 100 g Harz- | Tempe | ||
| härter- | ratur | ||
| gemisch | (3Q Zeit | (kp/mm1) | (kp/mm) |
30
20
120
120
120
120
24 Std. 48 Std. 96 Std.
5 min 15 min 24 Std. 48 Std. 96 Std.
5 min 15 min
0,7 0,8 1,0
2,1 2,7 0,5 0,7 0,9 2,0 2,5
0,09 0,12 0,13 0,14 0,15 0,07 0,13 0,16
0,18 0,16
Es resultieren zum Teil diagramme.
ungleichmäßige Schäl-
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz für Klebmittel auf Epoxidharzbasis, die mit Aminen und/oder Amiden oder deren Derivaten ausgehärtet werden, in Mengen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtgewicht des Klebmittels.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722216786 DE2216786C3 (de) | 1972-04-07 | Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz für Klebemittel auf Epoxidharzbasis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722216786 DE2216786C3 (de) | 1972-04-07 | Verwendung von unverzweigtem Polychloropren als Zusatz für Klebemittel auf Epoxidharzbasis |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2216786A1 DE2216786A1 (de) | 1973-10-18 |
| DE2216786B2 DE2216786B2 (de) | 1976-02-26 |
| DE2216786C3 true DE2216786C3 (de) | 1976-10-07 |
Family
ID=
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