DE2317709B2 - Verfahren zur herstellung von homogenen formkoerpern, impraegnierungen oder beschichtungen auf basis von epoxyharz - Google Patents

Description

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Epoxyharze sind wegen ihrer wertvollen Eigenschaften, wie chemische Trägheit, Wärmebeständigkeit, gute Adhäsion und guter elektrischer Widerstand, gut bekannt. Die Polyepoxydharze werden als Klebstoffe, Einkapselungsverbindungen und für ähnliche Zwecke _5S vielfach verwendet. Die gehärteten Epoxyharze zeigen, wenn sie gegossen oder verformt sind, einen relativ hohen Reibungskoeffizienten. Andere Polymere, wie Polytetrafluoräthylen, Polyacetate und Nylon, zeigen niedrige Reibungskoeffizienten und finden auf solchen Gebieten Anwendung, wo diese selbstschmierende Eigenschaft wünschenswert ist. Es wäre ebenfalls von Vorteil, könnte man die hydrophoben Eigenschaften und die Gleit- oder Entformungseigenschaftcn von Epoxydbeschichtungen und Formmassen erhöhen. 6s

Bedingt durch die chemische Beständigkeit, die Festigkeit und die Abriebsbeständigkeit der Epoxyharze, würde ein Polyepoxydmaterial mit verbesserten Oberfiächciieigenschaften bei einer Vielzahl von neuen Anwendungen Verwendung finden können.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkörpern, Imprägnierungen oder Beschichtungen aus einem Härter enthaltenden Epoxyharz, einem Schmiermittel, einem Dispergiermittel und gegebenenfalls üblichen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) 55 bis 95 Gewichtsprozent eines übliche Härter enthaltenden Epoxyharzes,

(B) 4 bis i5 Gewichtsprozent eines fiuiden Schmiermittels, das mit der Komponente (A) unverträglich ist und eine Viskosität von 20 bis 20 000 000 cSt bei 25°Chai,

(C) 1 bis 10 Gewichtsprozent eines zum Dispergieren des Bestandteils (B) in (A) geeigneten Dispergiermittels aus

(a) Siloxancopolymeren aus SiOr, (CH^SiOo.s- und 0(CH₃)₂SiOo.5-Einheiten, worin Q für Polyoxypropylen-, Polyoxyäthylen- oder Po-

lyoxypropylen-Polyoxyäthylen-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6000 steht und über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an das Siliciumatom gebunden ist, und wobei das Verhältnis aus SiOrEinheiten und den gesamten (CH₃J₃SiO₀₅- und Q(CH₃)₂SiO_()i-Einheiten zwischen 1 :0,4 und 1 :1,2 liegt oder

(b) durch Erwärmen einer Mischung aus einem Siloxancopolymeren aus SiO₂- und (CH₃)3SiOo.5-Einheiten, wobei das Verhältnis aus SiO2-Einheiten und (CH₃)₃-SiO₀.5-Einheiten zwischen 1 :0,4 und 1 :1,2 liegt, und einem hydroxylierten Polyoxypropylen, Polyoxyäthylen oder Polyoxypropylen-Polyoxyäthyien-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6000 erhaltenen Siloxancopolymeren und

(D) gegebenenfalls übliche Zusätze miteinander vermischt und in an sich bekannter Weise härtet.

Das Epoxyd kann ein gesättigtes oder ungesättigtes cycloaliphatisches, aromatisches, heteroeyclisches oder aliphatisches Epoxyd sein, und es kann gewünschtenfalls mit Chloratomen, Hydroxylgruppen, Äthergruppen u. ä. substituiert sein. Es kann monomer oder polymer sein. Die Epoxyverbindungen besitzen im Durchschnitt mehr als eine 1.2-F.poxydgruppe im Molekül. Diese kann als innere oder als endständige Gruppe vorhanden sein. Diese Epoxyharze, die bei Zimmertemperatur flüssig sind, sind für die erfindungsgemäßen Dispersionen am meisten bevorzugt. Selbstverständlich kann man üblicherweise feste Harze verwenden, wenn die Dispersion bei erhöhten Temperaturen oder in Anwesenheit eines Lösungsmittels gebildet wird.

Epoxyharze, die in diesen Zusammensetzungen verwendet werden können, umfassen beispielsweise Polyglycidylester wie solche, die man erhält, venn man eine Di- oder Polycarbonsäure mit Epichlorhydrin oder Glycerindichlorhydrin in Anwesenheil eines Alkalis umsetzt. Solche Polyglycidylester können sich von aliphatischen Dicarbonsäuren, beispielsweise Oxalsäure. Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure. Pimelinsäure. Suberinsäurc, Azelainsäure, Sebacinsäure oder dimerisierter oder trimerisitrter Linolsäure, ableiten. Bevorzugt leiten sie sich jedoch von aromatischen Dicarbonsäuren wie Phthalsäure, Isophthalsäure. TercDhthalsau-

re, Naphthalin^ö-dicarbonsäure, Diphenyl-o.o'-dicarbonsäure und Äthylenglykol-bis-(p-carboxyphenyl)-äther ab. Solche spezifischen Polyglycidylescer sind beispielsweise Diglycidylphthalat, Diglycidyladipat und jene Diglycidy !ester, die der durchschnittlichen Formel

--CH-CHj-KH^-A-COO-CH.-CHOH-CH^OOC-A-COO-CHj-CH CH₂

entsprechen, worin A eine zweiwertige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe wie eine Phenylengruppe und peine kleine ganze oder Bruchzahl bedeuten.

Andere Epoxyharze, die verwendet werden können, sind beispielsweise Polyglycidyläther wie jene, die man durch Zusammenwirkung eines zweiwertigen oder polywertigen Alkohols oder eines zweiwertigen oder polywertigen Phenols mit Epichlorhydrin oder einer verwandten Verbindung (beispielsweise Glycerindichlorhydnn) unter alkalischen Bedingungen oder, alternativ, in Anwesenheit eines sauren Katalysators und nachfolgender Behandlung mit Alkali erhält. Diese Verbindungen können sich von Diolen oder Polyolen wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propan- 1,2-diol, Propan-1,3-diol, Butan- 1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Hexan-l,6-diol, Hexan-2,4,6-triol, Glycerin oder N-Aryldialkanolaminen wie N-Phenyldiäthanolamin oder bevorzugt von zweiwertigen oder mehrwertigen Phenolen wie

Resorcin, Catechol, Hydrochinon,

1,4-Dihydroxynaphthalin, 1,5-Dihydroxynaphthalin, Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan,

Bis-(4-hydroxyphenyl)-methylphenylmethan, Bis-(4hydroxyphenyl)-tolylmethanen,

4,4'-Dihydroxydiphenyl,

Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon und insbesondere von 2.2-Bis-(4-hydroxyphenyi)-propanoder

Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukten

ableiten.

Man kann weiter Aminopo'yepoxyde wie sie sind verwenden, beispielsweise wie man sie bei der Dehydrohalogenierung der Reaktionsprodukte von Epihalogenhydrinen und primären oder disekundären Aminen wie Anilin, n-Butylamin oder Bis-(4-methylaminophenyl)-methan erhält, und außerdem kann man Produkte verwenden, die man durch partielle oder vollständige Epoxydierung von cyclischen oder acyclischen Polyolefinen erhält.

Besonders geeignete Epoxyharze sind jene, die man aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan erhält und die einen Epoxydgehalt von ungefähr 3,8 bis 5,88 Epoxydäquivalenten pro kg besitzen.

Als Härtemittel, die in den erfindungsgemäßen Epoxyharzzusammensetzungen verwendet werden können, kann man die erwähnen, die üblicherweise als Vernetzungsmittel für Epoxyharze verwendet werden, beispielsweise Amine, die mindestens 2 Wasserstoffatome, die direkt an den Stickstoff gebunden sind, enthalten, beispielsweise aliphatische und aromatische, primäre und sekundäre Amine wie

Mono- und Dibutylamin, p-Phenylendiamin,
Bis-(p-aminophenyl)-methan, Äthylendiamin,
N,N-Diäthyl-äthylendiamin, Diäthyleninamin, ^i>0

Tetra-(hydroxyäthyl)-diäihylcntriamin,
Triathylentetrainin, Tetraäthylenpen tamin,
Piperidin, Guanidin und Guanidinderivate wie
Phenylguanidin und Diphenylguanidin,
Dicyandiamid, Anilinfornialdehydharze, Polymere ^ von Aminostyrolen und Polyaminoamiden.

beispielsweise jene, die aus aliphatischen Polyaminen

und dimerisierten oder trimerisierten ungesättigten Fettsäuren hergestellt werden, Isocyanate und Isothiocyanate, mehrwertige Phenole, beispielsweise Resorcin, Hydrochinon, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Phenol-Aldehydharze und ölmodifizierte Phenol-Aldehydharze, Reaktionsprodukte von Aluminiumalkoholaten oder -phenolaten mit tautomer reagierenden Verbindungen der Acetoessigsäureesterart, Friedel-Crafts-Katalysatoren, beispielsweise AICI3, SnCU ZnCl₂, BF₃ und deren Komplexe mit organischen Verbindungen, Phosphorsäure und Polycarbonsäuren und deren Anhydride, beispielsweise

Phthalsäureanhydrid,

Methylendimethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäureanhydriueoder

Eüdomethylentetrahydrophthalsäureanhydride oder deren Mischungen oder Maleinsäure- oder Bernsteinsäureanhydride.

Man kann ebenfalls katalytische Härter, beispielsweise tertiäre Amine wie 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol, Triäthanolamine oder N-Benzyldimethylarnine, Alkalimetallalkoholate von Alkoholen wie 2,4-Dihydroxyl-3-hydroxymethylpentan, Zinn(II)-salze der Alkancarbonsäuren wie Zinn(II)-octoat, Aluminiumalkoholate und Triphenylphosphin, verwenden.

Die fluide Schmiermittelkomponente der Dispersion ist mit der Epoxyharzzusammensetzung nicht verträglich. Würde man verträgliche Schmiermittel verwenden, so würde man an Stelle einer Dispersion eine Lösung erhalten und das Harz würde durch das Schmiermittel weichgemacht. In den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörpern ist das Schmiermittel in Form von diskreten Teilchen innerhalb der Epoxyharzphase verteilt und kann seine Funktion, den Reibungskoeffizienten zu vermindern, ausüben.

Als allgemeine Regel gilt, daß die polaren Schmiermittel wie die Polyäther, durch Epoxyharze solvatisiert werden und für die vorliegende Erfindung nicht geeignet sind. Geeignete fluide Schmiermittel umfassen paraffinische und gemischte Grundmineralöle mit Schmierölviskosität, beispielsweise jene, die einen Viskositätsbereich von 50 SUS bei 37°C, bis 250 SUS gemessen im Saybolt-Viskosimeter, bei 99°C besitzen polymerisierte Olefine wie Polypropylen und Polybuten Chlorfluorkohlenstofföle wie die linearen Polymerer mit sich wiederholenden —CF₂CFC1-Einheiten unc Organopolysiloxan-Schmimnitiel wie Dimelhylpolysil oxan.

Die geeigneten fluiden Organopolysiloxan-Schmier mittel sind solche der allgemeinen Formel

R₁₁SiO₄ „

worin ;) einen Wert von 2 oder 3 besitzt, und Beispiel hierfür sind lineare Polymere mit endgeblockte

Hydroxylgruppen, d. h. endständigen Hydroxylgruppen, die maskiert sind, oder Polymere der Formel

R₃SiO[R₂SiO]^SiR₃.

Jede Gruppe R bedeutet unabhängig ein Wasserstoffatom, niedrige Alkylgruppen wie die Methyl-, Äthyl-, Butyl- und Hexylgruppen, die Phenylgruppe und die 3,33-Trifluorpropylgruppe. Beispiele solcher Organipolysiloxane sind

(CH3)3SiO[(CH₃)2SiO]2oSi(CH3)3,

(CH3)3SiO[(CH3)C6H5SiO]i 5Si(CHs)₃,

(CH i)2CbH-.SiO[CFjCH2CH2(CH j)SiO]:oSi(CH φΟ>Η->, is (CH3)3SiO[H(CH3)SiO]35Si(CH3)3,

(CHs)3SiO[(CH3)C3H7SiO]2[(CH3)2SiO]35Si(CH3)jund

HO(CH i)-'SiOi:H.

Obgleich Siloxane mit höherer Viskosität bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden können, ist es manchmal erforderlich, ein Lösungsmittel zur Herstellung der Dispersion zu verwenden. Es ist somit bevorzugt, Materialien mit niedriger Viskosität zu verwenden, d. h. jene, die eine Viskosität besitzen, die geringer ist als 20 00OcSt bei 25°C, da sie in dem Epoxyharz besonders leicht dispergiert werden können.

Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte dritte Bestandteil besitzt die Funktion, die diskreten Teilchen des fluiden Schmiermittels innerhalb des Epoxyharzes dispergiert zu halten. Es wurde gefunden, daß zwei Arten von Siloxancopolymeren diesen Zweck erfüllen. Einer dieser Copolymeren enthält im wesentlichen SKVEinheilen, (CH₃)₃StOi/2-Einheiten und Q(CH3)2SiOi/2-Einheiten, worin Q eine Polyoxypropylenpolymer-, eine Polyoxyäthylenpolymer- oder eine Polyoxypropylen-Polyoxyäthylencopolymergruppe mit Molekulargewichten im Bereich von 500 bis 6000 bedeutet, wobei Q an das Siliciumatom über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung gebunden ist und das Verhältnis von SKVEiriheiten zu den gesamten (CH₃)₃SiOi/2- und Q(CH₃)_;!SiOi/2-Einheiten im Bereich von 1:0,4 bis 1:1,2 liegt. Das andere bekannte geeignete Copolymer ist das Reaktionsprodukt, das man erhält, wenn man eine Mischung aus einem Siloxancupolymeren, das im wesentlichen SiO2-Einheiten und (CH₃)3SiOi/2-Einheiten enthält, wobei das Verhältnis der SiO₂-Einheiten zu den (CH₃)₃SiOi/2-Einheiten im Bereich von 1 :0,4 bis 1 :1,2 liegt, und ein Hydroxyl enthaltendes Polyoxypropylenpolymer, ein hydroxyliertes Polyoxyäthylenpolymer oder ein Hydroxyl enthaltendes Polyoxypropylen-Polyoxyäthylencopolymer mit Molekulargewichten im Bereich von 500 bis 6000 erwärmt.

Das erste Copolymer wird am besten hergestellt. indem man eine Mischung aus (CH₃)₃SiCl, H(CH₃)2SiCI und SiCU cohydrolysiert und kondensiert und dann mit Hilfe eines Platinkatalysators ein Polyoxyalkylenpoly-Tner mit endständigen Allyloxygruppen damit kuppelt (vgl. US-Patentschrift 35 11 788, insbesondere Beispie-Ie 5 und 6 für Einzelheiten).

Das zweite Copolymer, welches bevorzugt ist, wird hergestellt, indem man einfach eine Mischung der beiden Bestandteile während ungefähr 2 Stunden am Rückfluß, bevorzugt in Anwesenheit eines Siloxan-Kondensationskatalysators, wie Kaliumhydroxyd oder Zinnoctoat, erwärmt. Man nimmt in diesem Fall an. daß die restlichen Hydroxylgruppen an den Siliciumatomcn in dem Siloxan mit den Hydroxylgruppen des Polyoxyalkylenpolymeren kondensieren, wobei zwischen den beiden Reaktionsteilnehmern eine Silicium-Sauerstoff-Kohlenstoff-Bindung gebildet wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die drei Bestandteile in den richtigen Anteilen einfach vermischt. Das Schmiermittel kann mit dem Dispersionsmittel in einen Behälter eingewogen werden, dann kann die Reaktionsmischung gerührt werden und das Epoxyharz zu der gerührten Mischung zugegeben werden. Ist das Harz bei Zimmertemperatur fest, kann die Mischung erwärmt werden. Lösungsmittel für das Harz oder hochviskose fluide Mittel können bei der Herstellung der Dispersion verwendet und durch Erwärmen der Mischung entfernt werden. Wenn die Härtemittel oder die katalytischer! Härter oder die Epoxyharzzusammensetzung bei Zimmertemperatur oder bei den Temperaturen, die zur Herstellung der Dispersionen verwendet werden, aktiv sind, so sollten solche Materialien, gerade bevor die Zusammensetzung verformt oder vergossen wird, zugefügt werden.

Das fluide Schmiermittel und das Dispersionsmittel werden in Mengen innerhalb der angegebenen Bereiche zugegeben. Die optimalen Mengen werden durch die Endverwendung des gehärteten, zusammengesetzten Gegenstands bestimmt. Verwendet man größere Mengen an Schmiermittel, so muß man einen Teil der physikalischen Festigkeit opfern. In dsm Harz können mehr als 35 Gewichtsprozent fluides Schmiermittel dispergiert sein, jedoch erhält man keine entsprechen '.j Zunahme in der Oberflächenschmierfähigkeit. Die Art des Schmiermittels und die Menge des Dispersionsmittels bestimmen die Größe der dispergieren, fluiden Teilchen. Im allgemeinen liegt die Teilchengröße im Bereich von 0,5 bis 25 μ, obgleich man Teilchen, die so klein wie 1000 Ä sind, beobachtete.

Verschiedene Arten von inerten Pigmenten und Füllstoffen können in die oben beschriebenen Epoxydispersionen eingearbeitet werden. Die Wetterbeständigkeit von Überzügen oder Gegenständen, die aus den Dispersionen hergestellt wurden, kann erhöht werden, wenn man geringe Mengen an (CHj)₃SiOi^SiO₂-COpO-lymeren, wie sie in der US-Patentschrift 26 76 182 beschrieben sind, zufügt. Beispiele von festen anorganischen, feinverteilten Füllstoffen sind Talk, Kieselgur, Kieselaerogel, Aluminiumoxyd, Glimmer, Asbest u. ä. Geeignete Pigmente umfassen Titanoxyd, Ruß und nicht reaktionsfähige organische färbende Materialien. Die Menge an Füllstoff oder Pigment, die zu der Dispersion zugefügt wird, wird von der Endverwendung des gehärteten Harzgegenstandes abhängen. In keinem Fall sollte jedoch der Gehalt an Füllstoffen so groß sein, daß die Teilchen nicht mehr in der Dispersion suspendiert verbleiben. Hydratisierte Aluminiumoxydteilchen wurden in Mengen bis zu 140Gcwichtsteilen/100 Teile erfindungsgemäßer Dispersion zugefügt, ohne daß die Dispersion in instabilen Zustand überführt wurde. Bekannte Zusatzstoffe wie feuerhemmende Mittel. Weichmacher, Antioxydantien, Antibeschlagmittel bzw. Antiausschwitzmittel ü. ä. können ebenfalls verwendet werden.

Die Epoxydispersion kann gegossen oder verformt und dann nach bekannten Verfahren gehärtet werden. Die erfindungsgemäßen Epoxydzusammensetzungen können ebenfalls verwendet werden, um Glasgewebe bei der Herstellung von Laminaten zu imprägnieren oder um verschiedene Substrate, wie Metall, Holz, Stein, Papier u. ä., zu beschichten.

In gehärtetem Zustand, wobei man die Härtung entweder bei Zimmertemperatur oder durch Erwärmen durchführte, in Abhängigkeit von dem Härtersystem, ergeben die erfindungsgemäßen Dispersionen eine starre Epoxyharzmatrix, die diskrete Teilchen des fluiden Schmiermittels darin dispergiert enthält. Diese Teilchen können als ungefähr kugelförmig betrachtet werden und sind einheitlich innerhalb der Matrix verteilt. Ihre Größe liegt im Bereich von ungefähr 0,5 bis 25 μ und sie enthalten eine Mischung aus dem Schmiermittel und dem Dispersionsmittel. Der zusammengesetzte Gegenstand zeigt weiterhin eine Oberflächenschmierfähigkeit und hydrophobe Eigenschaften. Da das Schmiermittel innerhalb der Matrix dispergiert ist, werden diese Eigenschaften auch beibehalten, wenn ein Abrieb oder eine Erosion stattfindet, und der zusammengesetzte Gegenstand kann leicht zu jeder gewünschten Form maschinell verarbeitet werden.

In den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gegenständen können Füllstoffe und Pigmente enthalten sein. Verbundstoffe oder zusammengesetzte Gegenstände mit Füllstoffen, die hydratisiertes Aluminiumoxyd enthalten, sind als Isolatoren für Hochspannungsübertragungssysteme besonders geeignet. Drehzapfen-, Lager- und Unterlagen und Getriebe und Gezähne sowie Rädergetriebe, Zahnräder, die aus dem Verbundstoffmaterial hergestellt sind, finden besondere Verwendung in Anlagen, bei denen eine gewisse permanente Schmierung erforderlich ist.

Beispiel 1

Ein copolymeres Dispersionsmittel wurde hergestellt, indem man 4 Stunden eine Mischung aus 100 Teilen einer Xylnllösung mit 5O°/oigem Feststoffgehalt eines Siloxancopolymeren, das im wesentlichen SiCb-Einheiten und (CH3)3SiOi/2-Einheiten enthielt, wobei das Verhältnis von SiO₂ zu (C^^SiOi^ im Bereich von 1 :0.4 bis 1 :1,12 lag, 200 Teilen Xylol und 200 Teilen eines hydroxylierten Polyoxypropylens mit einem Molekulargewicht von 4100 am Rückfluß erwärmte. Vor der Umsetzung hatte man die SiO2-(CH3)3SiOi/2-Copolymerlösung eingedickt, indem man sie in Anwesenheit einer geringen Menge (0,01%) KOH erwärmte, um den Hydroxylgehalt des Copolymeren zu vermindern.

Das obige Dispersionsmittel wurde mit verschiedenen Mengen an fluiden Organopolysiloxan-Schmiermitteln vermischt und das Xylol wurde durch Abstreifen entfernt. Nachdem man das Schmiermittel und das Dispersionsmittel gut vermischt hatte, wurde eine härtbare Epoxyharzzusammensetzung zugegeben und die Materialien wurden in einer Brookfield-Mischvorrichtung mit gegenläufigem Drehwerk vermischt Es bildete sich leicht eine homogene Dispersion. Die Epoxyzusammensetzung enthielt 65 Teile eines cycloaliphatischen Monomeren der Formel

CH₃O-C

7,8 Teile eines im Handel erhältlichen metallorganischen Beschleunigers. Verschiedene Mengen der Epoxyzusammensetzung wurden zu den Proben aus Schmiermittel-Dispersionsmittelmischungen zugefügt. Die Dispersionen wurden durch Vermischen unter Scherwirkung gebildet und in Formen gegossen, die Reibungstestplatten entsprechen, mit denen man die Schmierwirkung untersucht, mit einer Kontaktfläche von 0,967 cm² (0,155 in²). Die gegossenen Dispersionen

ίο wurden 1 bis 2 Stunden bei 85 bis 95°C geliert und während 3 bis 20 Stunden bei 120°C gehärtet. Die selbstschmierenden Eigenschaften der gehärteten zusammengesetzten Materialien wurden unter Verwendung einer LFW-I-Testvorrichtung, wie in der US-Pa-5 tentschrift 30 28 746 beschrieben, bestimmt. Die spezifischen Dispersionszusammensetzungen und die Ergebnisse der Schmierversuche sind in Tabelle I aufgeführt.

Diese Werte zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundstoffe eine

ίο merkliche Verminderung in dem Reibungskoeffizienten zeigen, verglichen mit nichtmodifiziertem Epoxyharz. Diese Selbstschmierung kann mit der von nichtmodifiziertem Nylon verglichen werden, das einen Reibungskoeffizienten von ungefähr 0.3 besitzt.

Beispiel 2

Triäthylentetramin-Katalysator (0,53 g) wurde zu 5 g einer Mischung zugefügt, die 10 Teile copolymeres Dispersionsmittel von Beispiel 1,35 Teile Dimethylpolysiloxan (1000 cSt - Viskosität bei 25⁰C) und 65 Teile Diglycidyläther von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht von 187 bis 193) enthielt. Nachdem man unter Scherwirkung vermischte, wurde die Dispersion bei 29 mm Hg Vakuum entlüftet. Die Dispersion wurde gegossen und bei Zimmertemperatur gehärtet und dann bei 100⁰C während 2 Stunden nachgehärtet. Der gehärtete Verbundstoff zeigte einen Reibungskoeffi-

4c zienten von 0.05 bis 0,07. wenn er auf gleiche Weise, wie

im Beispiel 1 beschrieben, untersucht wurde.

Beispiel 3

mit einer Viskosität von 350 bis 45OcP bei 25⁰C und einem Epoxydäquivalent von 131 bis 143; 71,5 Teile HpYahvdroDhthalsäureanhydrid (als Härter) und Ungefähr 7 Tropfen von klarem Kaliumhydroxyc wurden zu einer Mischung aus 33 g Siloxancopolymerem, das im wesentlichen aus SiO2-Einheiten unc (CH3)3SiOi/2-Einheiten bestand und das im Beispiel 1 beschrieben ist, und 67 g hydroxyliertem Polyoxyäthy lenpolymerem mit einem Molekulargewicht von 400( zugegeben. Die Mischung wurde mit 100 g XyIo solvatisiert. Die katalysierte Lösung wurde wahrem 9,5 Stunden am Rückfluß erwärmt, danach schien dii Hydroxyl-Kondensation vollständig zu sein und da Lösungsmittel wurde abgestreift.

1 g des obigen Reaktionsproduktes wurde geschmol zen und zu 3 g Polydimethylsiloxan mit endständigei Trimethylsiloxy-Gruppen mit einer Viskosität voi 1000 cSt. bei 25°C zugefügt. Diese Dispersionsmittel Schmiermittel-Mischung wurde mit 7 g eines nichtkata lysierten Epoxyharzes (Diglycidyläther von Bisphe nol A, Epoxydäquivalentgewicht von 187 bis 193) i einer Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung vei mischt. Die entstehende Dispersion war eine farblos Zusammensetzung, die nach 18 Stunden bei 100° C kein Creme bildete und sich nicht trennte. Eine mikroskop sehe Untersuchung (50fach) zeigte, daß das fluid

Material in Form sehr kleiner, individueller Tröpfchen einheitlich dispergiert war.

Verwendete man Triäthylentetramin als Katalysator und härtete bei Zimmertemperatur, so ergab die obige Dispersion einen zusammengesetzten Gegenstand oder Verbundstoff, dessen Oberfläche Gleiteigenschaften zeigte. Ein solches Material ist besonders nützlich, um Druckwalzen herzustellen, von denen die Farbe schnell abgegeben wird.

Beispiel 4

Das Epoxyharz vom Beispiel 1 wurde zu dem copolymeren Dispersionsmittel vom Beispiel 1 zugefügt und dann wurde ein Schmiermittel in verschiedenen Teilen zugegeben und die Reaktionsmischung wurde unter Scherwirkung vermischt, wobei man die folgenden Dispersionen herstellte:

79.1 Gewichtsprozent Epoxyharz

19.2 Gewichtsprozent Dimethylpolysiloxan (100 cSt

bei 25°C) mit endständigen
Trimethylsiloxy-Gruppen
1,7 Gewichtsprozent Dispersionsmittelcopolymer

76,2 Gewichtsprozent Epoxyharz

18,5 Gewichtsprozent Dimethylsiloxan (1000 cSt bei
25°C) mit endständigen Trimethylsiloxy-Gruppen
5,3 Gewichtsprozent Dispersionsmittelcopolymer

76,2 Gewichtsprozent Epoxyharz
18,5 Gewichtsprozent Siloxanschmiermittel der Formel (CH3)3SiO[CH3( H )SiO]35Si(CH 3)3 mit einer Viskosität von 30 cSt bei 25⁰C
5,3 Gewichtsprozent Dispersionsmittelcopolymer.

Feinverteiltes hydratisiertes Aluminiumoxyd wurde mit diesen Dispersionen unter hoher Scherwirkung vermischt. Ungefähr 107 Teile AIuminiumoxyd/100 Gewichtsteile der Dispersion Nr. 1 ergaben eine stabile Dispersion mit Füllstoffen, während 137 Teile/100 Teile zu den Dispersionen Nr. 2 und 3 zugefügt wurden. Die Dispersionen mit Füllstoffen wurden in Form von Tafeln unter Druck verformt und bei 80 bis 90⁰C während 1 bis 2 Stunden gehärtet und bei 120⁰C während 16 bis 20 Stunden nachgehärtet

Die Verbundstoffe mit Füllstoff wurden entsprechend dem ASTM-Testverfahren 2303-64T (Inclined Plane Test = Schrägflächenversuch) untersucht, um festzustellen, ob sie als Isoliermaterialien für Hochspannungsübertragungssysteme geeignet sind. Die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt:

Dispersion Kriech- Bemerkungen

mit siromzeii

Füllstoffen Min.

Nr. 1 >680 keine Kriechstrombildung, der

Versuch wurde nach 680 Min. beendigt, sehr geringfügige
Erosion

Dispersion Kriechmit siromzeii

Füllstoffen Min.

Bemerkungen

Nr. 2 >1000 keine Kriechstrombildung, dei

Versuch wurde nach 1000 Min beendigt, sehr geringfügige Erosion

Nr. 3 > 730 der Versuch wurde nach

730 Min. beendigt, eine Kriech spur von 127 χ 1,27 χ 0,16 cn

9 tief

Zusätzlich zu der Lichtbogenspur-Beständigkeit, die oben gezeigt wird, besitzt das Verbundstoffmateria ausgezeichnete Korona-Beständigkeit unter feuchter Bedingungen, bedingt durch die dauerhaften hydropho ben Oberflächen bzw. Außenflächen.

Beispiel 5

Eine Vielzahl von Schmiermitteln wurde zur Herstel lung von erfindungsgemäßen Dispersionen verwendet In allen Fällen enthielt die Dispersion 76,2 Gewichtspro zent des Epoxyharzes vom Beispiel 1, 5,3 Gewichtspro zent des copolymeren Dispersionsmittels vom Bei spiel 1 und 18,5 Gewichtsprozent eines Schmiermittels Die spezifischen Schmiermittel sind im folgender angegeben:

Nr. 1 — paraffinisches Mineralöl mit einer Viskositä von 429 SUS bei 38°C, gemessen im Sayboli

Viskosimeter,

Nr. 2 — Polyisobutylen-Schmiermitte!, Nr. 3 - 3.3,3-Trifluorpropylmethylpolysiloxan mit end ständigen Trimethylsilyl-Gruppen mit eine! Viskosität von 1000 cSt bei 25⁰C,

Nr. 4 - Siloxancopolymer aus Dimethylsiloxy-Einhei ten und Phenylmethylsiloxy-Einheiten, da« ungefähr 10 Molprozent phenylsubstituierte Siloxy-Einheiten besitzt und endständige Tri methylsilyl-Gruppen aufweist und eine Viskosität von ungefähr 500 cSt bei 25° C besitzt, Nr. 5 - Siloxancopolymer mit ungefähr 80 Molprozem Athylmethylsiloxy-Einheiten und ungefähr 20 Molprozent 2-Phenylpropyl-(methyl)-siloxy Einheiten mit einer Viskosität von ungefähr

1400 cSt bei 25⁰C und endständigen Trimethylsilyl-Gruppen,

Nr. 6 - Siloxancopolymer mit ungefähr 50 Molprozem Dimethylsiloxy-Einheiten und 50 Molprozem Phenylmethylsiloxy-Einheiten mit einer Visko

sität von ungefähr 1000 cSt bei 25°C und endständigen Trimethylsilyl-Gruppen.

Eine siebte Dispersion wurde hergestellt, indem man 4,5 Gewichtsprozent paraffinisches Mineralöl, 4,5 Gewichtsprozent Dispersionsmittel und 90 Gewichtsprozent des Epoxyharzes vermischte. Alle Dispersionen wurden hergestellt, indem man unter Scherbedingungen vermischte. In allen Fällen erhielt man stabile. homogene Dispersionen. Diese Dispersionen wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben, gegossen und gehärtet. Die gehärteten Verbundstoffgegenstände hatten selbstschmierende Eigenschafien.

Tabelle 1

Schmiermittel	Dispcrsionszusammensetzung	Schmier	Dispersions	Schmiertestwerte und	R.P.M.*)	-bedingungen	(LFW-I-Test)
zusammensetzung	(Gewichtsprozent)	mittel	mittel
	Epoxy			Versuchs		Belastung	Reibungs
		_		zeit	400		koeffizient
				(min)		kg (lbs)	(μ)
Nicht vorhanden	100	9,5	4,7	14	200	13,6(30)	0,43 (Probe
							schmolz)
Dimethylpolysiloxan	85,8	18,5	5,3	36	400	13,6-40,8	0,07-0,20
(1000 cSt)		30,0	10,3		400	(30-90)
desgl.	76,2	18,5	5,3	44	200	13,6(30)	0,19
desgl.	59,7			35		13,6(30)	0,10
Dimethylpolysiloxan	76,2		—	13,6-54,4	0,13-0,20
(100 cSt)			(30-120)

*) 0,108 m/U (0,36 ft./rev.).

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von homogenen Formkörpern, Imprägnierungen oder Beschichtun- s gen aus einem Härter enthaltenden Epoxyharz, einem Schmiermittel, einem Dispergiermittel und gegebenenfalls üblichen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß man

   (A) 55 bis 95 Gewichtsprozent eines übliche Härter enthaltenden Epoxyharzes,

   (B) 4 bis 35 Gewichtsprozent eines fiuiden Schmiermittels, das mit der Komponente (A) unverträglich ist und eine Viskosität von 20 bis 20 000 000 cStbei25°Chat,

   (C) 1 bis 10 Gewichtsprozent eines zum Dispergieren des Bestandteils (B) in (A) geeigneten Dispergiermittels aus

   (a) Siloxancopolymeren aus SiO₂-, (CH₃)₂SiOoj- und Q(CH₃)2SiOo.5-Einheiten, worin Q für Polyoxypropylen-, Polyoxyäthylen- oder Polyoxypropylen-Polyoxyäthylen-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6000 steht und über eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung an das Siliciumatom gebunden ist, und wobei das Verhältnis aus SiOi-Einheiten und den gesamten (CH₃)₃SiO₀.5- und Q(CH₃)₂SiO₀.5-Einheiten zwischen 1 :0,4 und 1 :1,2 liegt ^}0 oder

   (b) durch Erwärmen einer Mischung aus einem Siloxancopolymeren aus SiO₂- und (CH₃)₃-SiOo.5-Einheiten, wobei das Verhältnis aus SiOrEinheiten und (CH₃)₃-SiOo.5-Einheiten zwischen 1 :0,4 und 1 :1,2 liegt, und einem hydroxylierten Polyoxypropylen, Polyoxyäthylen oder Polyoxypropylen-Polyoxy äthylcn-Copolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis bOOO erhaltenen Siloxancopolymeren und

   (D) gegebenenfalls übliche Zusiit/e miteinander vermischt und in an sich bekannter Weise härtet.

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