DE3728846A1 - Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren

Info

Publication number
DE3728846A1
DE3728846A1 DE19873728846 DE3728846A DE3728846A1 DE 3728846 A1 DE3728846 A1 DE 3728846A1 DE 19873728846 DE19873728846 DE 19873728846 DE 3728846 A DE3728846 A DE 3728846A DE 3728846 A1 DE3728846 A1 DE 3728846A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
mixture
fatty acid
slurry
porous material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873728846
Other languages
English (en)
Other versions
DE3728846C2 (de
Inventor
Noboru Kishima
Akio Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to DE19873728846 priority Critical patent/DE3728846A1/de
Priority to CA000545787A priority patent/CA1318089C/en
Priority to SE8703369A priority patent/SE467877B/sv
Priority to GB8720598A priority patent/GB2209339B/en
Priority to FR8712245A priority patent/FR2620124B1/fr
Publication of DE3728846A1 publication Critical patent/DE3728846A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3728846C2 publication Critical patent/DE3728846C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C08J9/283Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum a discontinuous liquid phase emulsified in a continuous macromolecular phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/44Amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren aus einer Mischung, die einen Hauptbestandteil, ein Polyamidhärtungsmittel, ein Füllmittel und Wasser umfaßt, wobei der Hauptbestandteil ein Epoxidharz vom Bisphenoltyp umfaßt, zugegeben mit einem oder mehreren reaktiven Verdünnungsmitteln, die jeweils ein oder mehrere Epoxyringe pro Molekül aufweisen und in einer Menge von 18 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Epoxyharzes vom Bisphenoltyp, zugegeben werden.
Zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren zur Verwendung als Filtermedium, Luftdiffusionsmedium, Gießform, Träger für Katalysatoren usw., wurden bisher verschiedene Verfahren vorgeschlagen, wie das Sintern eines Metallpulvers, das Sintern eines pulvrigen thermoplastischen Harzes, das Sintern eines anorganischen Pulvers, das Hydratationsabscheiden von Zement oder dgl., das Pressen oder Stanzen einer Mischung aus einem wärmehärtbaren Harz und einem Füllmittel, das Härten einer Harzflüssigkeit, enthaltend ein porenbildendes Mittel, gefolgt von der Entfernung des porenbildenden Mittels durch Auflösen, Extraktion oder Verdampfung, Verwendung eines Schaummittels und Polymerisation zur Härtung einer W/O-Emulsion, beispielsweise eines Polyesterharzes, gefolgt von Verdampfen des Wassers aus der gehärteten Masse.
Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von porösem Material mit offenen Poren besitzen jedoch verschiedene Nachteile bezüglich des Herstellungsverfahrens. Zunächst begrenzen diese bekannten Verfahren die Form und Größe des Produkts. Zusätzlich erfordern diese Verfahren oft eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur als auch eine Druckbehandlung bei hohem Druck. Das Verfahren, das das porenbildende Mittel verwendet, erfordert eine Erwärmungsstufe oder Vakuumbehandlung zur Entfernung des porenbildenden Mittels durch Verdampfung. Weiterhin besitzen diese bekannten Verfahren die Nachteile, daß es schwierig ist, die Porengröße oder den Porendurchmesser zu kontrollieren oder daß die Herstellungsstufen im allgemeinen kompliziert und schwierig durchzuführen sind.
Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen und in großem Maßstab ein poröses Material mit offenen Poren und relativ komplizierter Form herzustellen, wurde ein verbessertes Verfahren in der japanischen Patentanmeldung 2464/1978 vorgeschlagen, worin ein poröses Material mit genauen Dimensionen und offenen Poren eines gewünschten Durchmessers hergestellt werden kann. Dieses verbesserte Verfahren umfaßt die Stufen der Herstellung einer O/W-Emulsionsaufschlämmung aus einer Mischung, enthaltend ein Epoxyharz vom Glydidyltyp, ein polymeres Fettsäurepolyamid-Härtungsmittel, ein Fülltmittel und Wasser, des Gießens der Aufschlämmung in eine wasserundurchlässige Form, des Härtens der Aufschlämmung während sie Wasser enthält, und das Dehydratisieren der gehärteten Masse, wodurch das gewünschte Produkt erhalten wird. Die US-PS 44 64 485 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, das die vorstehenden Nachteile nicht aufweist und zur Herstellung eines porösen Materials geeignet ist, das als Filtermedium, Luftdiffusionsmedium oder Gießform usw. geeignet ist, durch Einstellen des Durchmessers der offenen Poren innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 10 µm. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Aufgabe durch die Verwendung eines Epoxyharzes vom Bisphenoltyp in Kombination mit einem speziellen Härtungsmittel, das entweder
  • (a) eine Mischung aus
    • (i) einer Amidverbindung, die durch eine Reaktion zwischen einer monomeren Fettsäure und einem Ethylenamin, dargestellt durch die Formel H₂N-(CH₂-CH₂NH) n -H, worin n 3 bis 5 ist, erhalten wird, und
    • (ii) einem polymeren Fettsäurepolyamid, erhalten durch eine Reaktion zwischen einer polymeren Fettsäure und dem vorstehend genannten Ethylenamin, oder
  • (b) eine Reaktionsmischung, erhalten durch Mischen der vorstehend genannten monomeren Fettsäure, der vorstehend genannten polymeren Fettsäure und dem vorstehend genannten Ethylenamin,
ist, gelöst.
Das poröse Material mit offenen Poren, das durch das vorstehend genannte Verfahren des Gießens einer Emulsions­ aufschlämmung, umfassend eine Mischung aus einem Epoxyharz vom Bisphenoltyp, ein Polyamidhärtungsmittel, ein Füllmittel und Wasser, hergestellt wird, besitzt jedoch eine maximale Naßbiegefestigkeit von nur etwa 60 bis 70 kg/cm². Wenn das so hergestellte poröse Material als Filtermedium verwendet wird, verursachen der Filterdruck und der Rückwaschdruck, die wiederholt angewandt werden, eine Rißbildung, da die Festigkeit des Filtermediums niedrig ist. Da es erforderlich ist, einen hohen Druck anzuwenden, um die Filtergeschwindigkeit aus wirtschaftlichen Gründen zu erhöhen, muß das poröse Material, das als Filtermedium verwendet wird, eine hohe Festigkeit aufweisen.
Es wurde versucht, den Wassergehalt in der Aufschlämmung zu verringern, um dadurch die Porosität des gehärteten porösen Materials zu erniedrigen und die Festigkeit des porösen Materials zu erhöhen. Dies führt jedoch zu den folgenden zwei Nachteilen. Der erste Nachteil besteht darin, daß die Viskosität der Aufschlämmung erhöht wird, wenn der Wassergehalt darin erniedrigt wird, mit dem Ergebnis, daß eine Form mit einer komplizierten Form nicht vollständig mit der Aufschlämmung in der Gießstufe gefüllt werden kann. Der zweite Nachteil besteht darin, daß eine Verringerung der Porosität eine Erniedrigung der Fließrate eines Fluids, das durch das poröse Material fließt, ergibt, so daß das Material vom wirtschaflichen Standpunkt her gesehen verschlechtert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Probleme zu lösen und ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren und mit einer großen Größe und einer komplizierten Form mit sehr genauen Dimensionen und hoher Naßbiegefestigkeit ohne Erhöhung der Viskosität der Aufschlämmung oder Verringerung der Filterwirksamkeit des erhaltenen porösen Materials zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren gelöst, bei dem eine Emulsionsaufschlämmung durch heftiges Rühren einer Mischung, umfassend einen Hauptbestandteil, ein Polyamidhärtungsmittel, ein Füllmittel und Wasser, hergestellt wird, die Emulsionsaufschlämmung in eine wasserundurchlässige Form gegossen wird, die Aufschlämmung, während sie Wasser enthält, gehärtet wird, wobei der Hauptbestandteil ein Epoxyharz vom Bisphenoltyp, zugegeben mit einem oder mehreren reaktiven Verdünnungsmitteln, die jeweils eine oder mehrere Epoxyringe pro Molekül aufweisen und in einer Menge von 18 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Epoxyharzes vom Bisphenoltyp, zugegeben werden, ist.
Bei den bekannten Verfahren, wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung 2464/1978 und der US-PS 44 64 485 offenbart, wird kein reaktives Verdünnungsmittel zu der Hauptkomponente des Epoxyharzes zugegeben oder ein solches Verdünnungsmittel wird nur in einer Menge von etwa 10 bis 18%, bezogen auf das Gewicht der Hauptkomponente des Epoxyharzes, zugegeben zur Erniedrigung der Viskosität der Harzmischung oder zur Einstellung der Porosität des gehärteten Materials. Im allgemeinen wird bei anderen Verfahren als der Herstellung eines porösen Materials ein reaktives Verdünnungsmittel normalerweise in eine Menge von 5 bis 15 Gew.-% zu einer Epoxyharzkomponente zur Erniedrigung der Viskosität des verwendeten Epoxyharzes zugegeben, und es wird angenommen, daß die Eigenschaften, wie die mechanische Festigkeit, des gehärteten Materials durch die Zugabe des reaktiven Verdünnungsmittels mehr oder weniger verschlechtert werden.
Im Gegensatz zu der vorstehend genannten technischen Lehre wurde nun gefunden, daß die Eigenschaften, einschließlich der mechanischen Festigkeit, eines gehärteten porösen Materials mit offenen Poren durch die Zugabe eines reaktiven Verdünnungsmittels mit einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül verbessert werden und daß die Verbesserung der Eigenschaften der gehärteten Masse verstärkt wird, wenn die zugegebene Menge des reaktiven Verdünnungsmittels bis zu einer maximalen Menge von 30 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-%, der Epoxyharz- Hauptkomponente, erhöht wird. Mit Bezug auf diese überraschende Wirkung wurde die Änderung oder Verbesserung der Eigenschaften der gehärteten porösen Massen mit offenen Poren durch Verwendung verschiedener reaktiver Verdünnungsmittel mit jeweils einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül und durch Verwendung verschiedener Kombination daraus untersucht.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren zur Verfügung, bei dem eine Emulsionsaufschlämmung durch heftiges Rühren einer Mischung, umfassend einen Hauptbestandteil, ein Polyamidhärtungsmittel, ein Füllmittel und Wasser, hergestellt wird, die Emulsionsaufschlämmung in eine wasserundurchlässige Form gegossen wird, die Aufschlämmung, während sie Wasser enthält, gehärtet wird, wobei der Hauptbestandteil ein Epoxyharz vom Bisphenoltyp, zugegeben mit einem oder mehreren reaktiven Verdünnungsmitteln, die jeweils einen oder mehrere Epoxyringe pro Molekül aufweisen und in einer Menge von 18 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Epoxyharzes vom Bisphenoltyp, zugegeben werden, ist.
Es ist bevorzugt, daß das erfindungsgemäß verwendete Epoxyharz vom Bisphenoltyp bei normaler Temperatur flüssig ist und eine niedrige Viskosität besitzt, um die Herstellung einer Aufschlämmung, die leicht handhabbar ist, zu ermöglichen. Bevorzugte Epoxyharze vom Bisphenoltyp schließen Epoxyharze vom Bisphenol-A-Typ, Bisphenol- AD-Typ und Bisphenol-F-Typ ein. Besonders bevorzugt sind solche mit einer Epoxyäquivalenz von 160 bis 200.
Die reaktiven Verdünnungsmittel, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen Epoxyverbindungen mit jeweils einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül ein und besitzen jeweils eine niedrige Viskosität. Beispiele für bevorzugte Epoxyverbindungen, die erfindungsgemäß als reaktive Verdünnungsmittel verwendet werden können, sind reaktive Monoepoxyverdünnungsmittel, wie Allylglycidylether, Butylglycidylether, Phenylglycidylether, Butylphenylglycidylether, Cresylglycidylether, 3-(Pentadecyl)- phenylglycidylether, Octylenoxid, Cyclohexenvinylmonooxid, Styroloxid, Dipententmonooxid, Pinenoxid und tert.-Carbonsäureglycidylester; reaktive Diepoxyverdünnungsmittel, wie Diglycidylether, Butandiodiglycidylether, Diethylenglykoldiglycidylether, Bis-(2,3-epoxy- cyclopentyl)ether, Resorcindiglycidylether, 2-Glycidyl- phenylglycidylether, Butadienoxid, Dimethylpentandioxid, Limonendioxid und Vinylcyclohexendioxid; und reactive Triepoxyverdünnungsmittel, wie Trimethylolpropantriglycidylether und 2,6-Diglycidylphenylglycidylether.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyamidhärtungsmittel ist ein Reaktionsprodukt einer Carbonsäure und eines Polyamins. Bevorzugte Polyamidhärtungsmittel sind Reaktionsprodukte von monomeren Fettsäuren und/oder polymeren Fettsäuren mit Alkylenpolyaminen.
Besonders bevorzugte monomere Fettsäuren sind solche mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Insbesonders bevorzugte monomere Fettsäuren sind Oleinsäure, Linolsäure und eine Mischung daraus. Die bevorzugten polymeren Fettsäuren sind hauptsächlich aus dimeren Säuren zusammengesetzt, die aus Talgoleinsäure, Tallölfettsäure, Sojaölfettsäure usw. hergestellt werden. Eine oder mehrere monomere Fettsäuren können mit einer oder mehreren polymeren Fettsäuren gemischt werden, und die Mischung kann mit Polyaminen umgesetzt werden, um ein Polyamidhärtungsmittel herzustellen. Alternativ dazu kann eine Polyamidhärtungsmittelmischung durch Zugabe einer oder mehrerer Amidverbindungen, die durch Reaktionen zwischen monomeren Fettsäuren und Polyaminen erhalten werden, zu einem oder mehreren Polyamiden, die getrennt durch die Reaktion zwischen polymeren Fettsäuren und Polyaminen erhalten werden, hergestellt werden.
Bevorzugte Alkylenpolyamine sind Ethylenamine, dargestellt durch die Formel H₂N-(CH₂-CH₂NH) n -H, worin n vor­ zugsweise 3 bis 5 beträgt. Die am meisten bevorzugten Alkylenpolyamine sind Tetraethylenpentamin, dargestellt durch die vorstehend genannte Formel, worin n 4 ist, und Pentaethylenhexamin, dargestellt durch die vorstehend genannte Formel, worin n 5 ist.
Jedes bekannte Füllmittel kann erfindungsgemäß ohne spezielle Beschränkung verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, daß das verwendete Füllmittel durch das verwendete Glycidylepoxyharz gebunden werden kann und daß es ein anorganisches Material ist, welches die Kontrolle der Teilchengröße gestattet, wobei bevorzugte Beispiele Pulver von Siliciumdioxidstein und Silikasand sind.
Die Emulsionsaufschlämmung, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann mit einem Aminhärtungsmittel und/oder einem modifizierten Polyaminhärtungsmittel versetzt sein.
Das Aminhärtungsmittel, das der Emulsionsaufschlämmung zugegeben werden kann, ist eine Verbindung mit einer oder mehreren Amingruppen in einem Molekül. Bevorzugte Beispiele sind Härtungsmittel von primären Aminen, wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin, Diethylaminopropylamin, Menthendiamin, N-Aminoethylpiperazin, m-Xylylendiamin, m-Phenylendiamin, o-Phenylendiamin, Diaminodiphenylmethan und Diaminodiphenylsulfon; Härtungsmittel von sekundären Aminen, wie N-Methylpiperazin, Hydroxyethylpiperazin, Piperidin, Pyrrolidin und Morpholin; und Härtungsmittel von tertiären Aminen mit jeweils einem ungesättigten Ring, wie 1-Hydroxyethyl-2-heptadecyl- glyoxalidin, Pyridin, Pyrazin und Chinolin.
Das modifizierte Polyaminhärtungsmittel ist ein Härtungsmittel, hergestellt durch Modifizieren eines Polyaminhärtungsmittels mit zwei oder mehreren Amingruppen in einem Molekül mit einem Modifikationsmittel. Bevorzugte Polyaminhärtungsmittel schließen Härtungsmittel von primären Aminen, wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin, Iminobispropylamin, Bis(hexamethylen)triamin, Dimethylaminopropylamin, m-Xylylendiamin, Methtendiamin, Isophorondiamin, N-Aminoethylpiperadin, m-Phenylendiamin, Diaminodiphenylmethan und Diaminodiphenylsulfon, Härtungsmittel von sekundären Aminen, wie N-Methylpiperadin und Hydroxyethylpiperadin, ein. Bevorzugte Modifikationsmittel schließen Epoxyverbindungen, wie Allylglycidylether, Butylgycidylether, Styroloxid, Propylenoxid, Phenylglycidylether, Cresylglycidylether, Ethylenglykoldiglycidylether, Bisphenol-A-diglycidylether und Trimethylolpropantriglycidylether, Acrylnitril und Mischungen aus Phenolen mit Formaldehyd ein.
Es ist bevorzugt, daß das vorstehend genannte Aminhärtungsmittel und/oder modifizierte Polyaminhärtungsmittel zu der Emulsionsaufschlämmung in einer Menge von nicht mehr als 100 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.- Teile des Polyamidhärtungsmittels, gegeben wird.
Die erfindungsgemäß verwendete Emulsionsaufschlämmung kann einen Härtungsbeschleuniger enthalten. Bevorzugte Härtungsbeschleuniger schließen tertiäre Amine mit aromatischen Ringen, wie Benzyldimethylamin, Methyl­ benzyldimethylamin, 2-(Dimethylaminomethyl)phenol und 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol, und Salze von tertiären Aminen und Säuren, wie ein Salz von 2,4,6- Tris(dimethylaminomethyl)phenol und Tri-2-ethylhexansäure, ein.
Da das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte poröse Material mit offenen Poren durch Dispergieren eines Füllmittels in einer Emulsion, umfassend ein Harz und Wasser, gefolgt von Härten der Emulsion, hergestellt wird, kann die erfindungsgemäß verwendete Emulsionsaufschlämmung ein Dispergiermittel zum Stabilisieren der Suspension des Füllmittels, ein oberflächenreformierendes bzw. umwandelndes Mittel (surface reforming agent) zum Reformieren der Oberfläche des Füllmittels zur Verbesserung der Bindung an der Zwischenfläche zwischen dem Harz und dem Füllmittel, einen Emulgator zur Bildung einer stabilen Emulsion und andere Zusätze, wie oberflächenaktive Mittel, enthalten.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.
Tabelle 1 zeigt eine Zusammensetzung einer Aufschlämmung, hergestellt durch Zugabe von 30 Gew.-% eines reaktiven Verdünnungsmittels zu 100 Gew.-% Epikote 828, ein typisches Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ. Versuche Nr. 1 bis 8 in Tabelle 2 zeigen die Eigenschaften der gehärteten porösen Massen mit offenen Poren, hergestellt durch die Verwendung verschiedener reaktiver Verdünnungsmittel und jeweils mit der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung. Alle in den Versuchen Nr. 1 bis 8 in Tabelle 2 verwendeten reaktiven Verdünnungsmittel besitzen Epoxyringe. Versuch Nr. 9 in Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften einer gehärteten porösen Masse mit offenen Poren, erhalten aus einer Zusammensetzung, wie sie in Tabelle 1 angegeben ist, mit der Ausnahme, daß kein reaktives Verdünnungsmittel zugegeben wird.
Tabelle 1
Tabelle 2
Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, bilden die Zusammensetzungen, bei denen 30% reaktive Verdünnungsmittel jeweils mit einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül zu dem Epoxyharz vom Bisphenoltyp gegeben werden, gehärtete Massen mit jeweils einer Naßbiegefestigkeit von etwa 90 bis 150 kg/cm², was beträchtlich höher ist als die Naßbiegefestigkeit (69 kg/cm²) der gehärteten Masse, die aus der Zusammensetzung, die kein reaktives Verdünnungsmittel enthält, hergestellt worden ist.
Es wurde somit gefunden, daß die Festigkeit einer gehärteten Massse durch die Zugabe eines reaktiven Verdünnungsmittels mit einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül verbessert wird. Um die Beziehung zwischen der zugegebenen Menge an reaktivem Verdünnungsmittel und den erhaltenen Eigenschaften festzustellen und eine Kombination aus mehreren Verdünnungsmitteln, durch deren Verwendung die prozentuale Kontraktion bzw. Zusammenziehung in der Härtungsstufe verringert wird, zu finden, wurden die folgenden Versuche durchgeführt.
Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften von gehärteten porösen Massen mit offenen Poren, hergestellt durch Verwendung von m,p-Cresylglycidylether (eine Mischung aus m-Cresylglycidylether und p-Cresylglycidylether in einem Mischungsverhältnis von etwa 6 : 4) als reaktivem Verdünnungsmittel und durch Änderung der zugegebenen Menge an m,p-Cresylglycidylether. In den in Tabelle 3 gezeigten Versuchen sind die Gewichtsverhältnisse der Komponenten, die von Epikote 828 und m,p-Cresylglycidylether verschieden sind, die gleichen wie in Tabelle 1, und das Gesamtgewicht an Epikote 828 plus m,p-Cresylglycidylether ist das gleiche wie das Gesamtgewicht von Epikote 828 und dem reaktiven Verdünnungsmittel in Tabelle 1.
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, wird die Naßbiegefestigkeit der gehärteten Massen allmählich erhöht, wenn die zugegebene Menge an m,p-Cresylglycidylether zu Epikote 828 bis zu etwa 39 Gew.-% erhöht wird. Wenn die zugegebene Menge an m,p-Cresylglycidylether 39 Gew.-% übersteigt, wird die Naßbiegefestigkeit erniedrigt und die prozentuale Kontraktion bzw. Zusammenziehung erhöht. Wenn die zugegebene Menge an m,p-Cresylglycidylether 55 Gew.-% erreicht, erhöht sich die prozentuale Zusammenziehung abrupt aufgrund der Trennung von Wasser von der Aufschlämmung, und der Durchmesser der Poren nimmt bis zu einem Ausmaß ab, daß es schwierig wird, die erhaltene gehärtete Masse als poröses Material zu verwenden.
Die Wirkung, die durch Variieren der Kombination aus mehreren reaktiven Verdünnungsmitteln erreichbar ist, wird mit Bezug auf die Kombination von m,p-Cresylglycidylether und Styroloxid gezeigt. Tabelle 5 zeigt die Eigenschaften von gehärteten porösen Massen mit offenen Poren, hergestellt aus der in Tabelle 4 angegebenen Zusammensetzung, wobei das Mischungsverhältnis der zwei reaktiven Verdünnungsmittel wie in Tabelle 5 angegebenen variiert wird.
Material
Gew. (g)
Epikote 828
605
Gemisch aus m,p-Cresylglycidylether und Styroloxid 236
Tohmide 245S 248
TAP 20
pulvriger Silikasand 3040
Wasser 1189
Tabelle 5
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, kann die prozentuale Zusammenziehung durch Ersatz eines Teils von m,p-Cresyl­ glycidylether durch Styroloxid erniedrigt werden.
Um die Wirkung, die durch Zugabe eines Oberflächenreformiermittels erreichbar ist, zu zeigen, gibt Tabelle 6 die Ergebnisse von Versuchen an, worin die Oberfläche von Pulvern aus Silikasand durch die Zugabe von α-Amino­ propyltriethoxysilan, das ein Silankupplungsmittel ist, reformiert wird. Wenn es gewünscht ist, einen porösen Materialblock mit scharfen Kanten zu formen, ist es erforderlich, daß die Rißbildung an den Kantenteilen so gering wie möglich ist. Der in Tabelle 6 angegebene Ausdruck "Rißbildung an den Kantenteilen" betrifft die Rißbildung aufgrund von Zugbelastung an den Kantenteilen in der Stufe der Aushärtung der Aufschlämmung.
Tabelle 6
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 6 ersichtlich ist, kann die Rißbildung an den Kantenteilen während der Härtungsstufe aufgrund von Zugbelastung durch die Zugabe eines Oberflächenreformiermittels unterdrückt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele
Jede der in Tabelle 7 angegebenen Zusammensetzungen wurde in einen Behälter aus nichtrostendem Stahl ohne Deckel gegeben und bei Raumtemperatur über 10 min heftig gerührt, um eine gleichmäßige Emulsionsaufschlämmung zu erhalten. Die Emulsionsaufschlämmung wurde in eine geeignete wasserundurchlässige Form gegossen, um eine Wasserverdampfung zu verhindern. Die bedeckte Form wurde über 20 h in einem Raum bei 25 bis 30°C stehengelassen, um die in der Form enthaltene Aufschlämmung auszuhärten, während das Wasser in der Aufschlämmung gehalten wurde. Die gehärtete Masse wurde dann aus der Form entfernt und in einen Trockner bei 50°C über 24 h gegeben, um das in der gehärteten Masse enthaltene Wasser zu verdampfen, wodurch ein geformtes poröses Produkt mit offenen Poren erhalten wurde. Die Eigenschaften des erhaltenen porösen Produkts sind in Tabelle 8 angegeben. In den Tabellen 7 und 8 wurde ein Vergleichsbeispiel gemäß dem aus der US-PS 44 64 485 bekannten Verfahren hergestellt, und die Beispiele 1 bis 11 wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Tabelle 7
Tabelle 8
Die in Tabelle 8 angegebenen Eigenschaften wurden durch die folgenden Testverfahren bestimmt.
(1) Naßbiegefestigkeit
Ein 15 mm × 15 mm × 120 mm Polyvinylchloridbehälter wurde als wasserundurchlässige Form verwendet, und die gehärtete Masse wurde mit Wasser gesättigt, um als Teststück verwendet zu werden. Das Teststück wurde einem Biegetest, durchgeführt bei einer Spannweite von 100 mm und einer Kopfgeschwindigkeit von 2,5 mm/min, ausgesetzt.
(2) Prozentuale Kontraktion bzw. Zusammenziehung
Ein FRP-Behälter mit einer Größe von 50 mm (Länge) × 50 mm (Breite) × 500 mm (Höhe) und mit Kontraktionsmarkierungen, gebildet in Abständen von 450 mm, wurde als wasserundurchlässige Form verwendet. Das gehärtete Produkt wurde aus dem Behälter entnommen und die höhenweise lineare Kontraktionsrate wurde aus den Kontraktionsmarkierungen, die auf dem gehärteten porösen Material verblieben, gemessen. Die prozentuale Kontraktion wurde aus der so gemessenen Kontraktionsrate berechnet.
(3) Luftdurchlässigkeit
Ein Polyvinylchloridbehälter mit einer Größe von 60 mm⌀ × 20 mm (Höhe) wurde als wasserundurchlässige Form verwendet, in die die Aufschlämmung gegossen wurde, um ein gehärtetes Produkt zu erhalten. Das gehärtete Produkt wurde mit Wasser gesättigt, und ein Luftdruck von 2 kg/cm² wurde durch das gehärtete Produkt, gesättigt mit Wasser, angewandt. Die Fließrate von Luft nach Ablauf von 5 min wurde gemessen, um die Luftdurchlässigkeit zu bestimmen.
(4) Viskosität der Aufschlämmung
Die Viskosität der Aufschlämmung direkt nach Abschluß des Rührens wurde unter Verwendung eines Viskosimeters vom B-Typ (Nr. 4-Rotor, 30 UpM) gemessen, um die Viskosität jeder Aufschlämmung zu bestimmen.
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 7 und 8 ersichtlich ist, wurde die Naßbiegefestigkeit des gehärteten Produkts, das nach den Beispielen 1 bis 11 hergestellt wurde, um mehr als das etwa Zweifache gegenüber dem Vergleichsbeispiel verbessert, ohne eine Erhöhung der prozentualen Kontraktion, Verringerung der Luftdurchlässigkeit oder Erhöhung der Viskosität der verwendeten Aufschlämmung zu bewirken.
Ein geformtes poröses Produkt mit offenen Poren und mit großer Größe und komplizierter Form mit genauer Dimension und hoher Naßbiegefestigkeit kann erfindungsgemäß ohne Nachteile, wie eine Erhöhung der Viskosität der verwendeten Aufschlämmung oder Verringerung der Luftdurchlässigkeit des gehärteten Produkts, erhalten werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Emulsionsaufschlämmung durch heftiges Rühren einer Mischung, umfassend einen Hauptbestandteil, ein Polyamid- Härtungsmittel, ein Füllmittel und Wasser, hergestellt wird, die Emulsionsaufschlämmung in eine wasserundurchlässige Form gegossen wird, die Aufschlämmung, während sie Wasser enthält, gehärtet wird, wobei der Hauptbestandteil ein Epoxyharz vom Bisphenoltyp, dem ein oder mehrere reaktive Verdünnungsmittel mit jeweils einem oder mehreren Epoxyringen pro Molekül in einer Menge von 18 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Epoxyharzes vom Bisphenoltyp, zugegeben werden, ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamidhärtungsmittel entweder
  • (a) eine Mischung aus
    • (i) einer Amidverbindung, die durch eine Reaktion zwischen einer monomeren Fettsäure und einem Ethylenamin, dargestellt durch die Formel H₂N-(CH₂-CH₂NH) n -H, worin n 3 bis 5 ist, erhalten worden ist, und
    • (ii) einem polymeren Fettsäurepolyamid, erhalten durch eine Reaktion einer polymeren Fettsäure und dem Ethylenamin, oder
  • (b) eine Reaktionsmischung, erhalten durch Mischen der monomeren Fettsäure, der polymeren Fettsäure und des Ethylenamins,
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung weiterhin ein zusätzliches Härtungsmittel, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aminhärtungsmitteln, modifizierten Polyamin-Härtungsmitteln und Mischungen deraus, umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung weiterhin einen Härtungsbeschleuniger umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung weiterhin ein Oberflächenreformiermittel umfaßt.
DE19873728846 1987-08-28 1987-08-28 Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren Granted DE3728846A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873728846 DE3728846A1 (de) 1987-08-28 1987-08-28 Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren
CA000545787A CA1318089C (en) 1987-08-28 1987-08-31 Method of producing porous material having open pores
SE8703369A SE467877B (sv) 1987-08-28 1987-08-31 Foerfarande foer framstaellning av ett poroest material med oeppna celler
GB8720598A GB2209339B (en) 1987-08-28 1987-09-02 Method of producing porous material having open pores
FR8712245A FR2620124B1 (fr) 1987-08-28 1987-09-03 Procede pour preparer une matiere poreuse a pores ouverts a partir de resines epoxydiques

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873728846 DE3728846A1 (de) 1987-08-28 1987-08-28 Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3728846A1 true DE3728846A1 (de) 1989-03-09
DE3728846C2 DE3728846C2 (de) 1991-11-14

Family

ID=6334742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873728846 Granted DE3728846A1 (de) 1987-08-28 1987-08-28 Verfahren zur herstellung eines poroesen materials mit offenen poren

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA1318089C (de)
DE (1) DE3728846A1 (de)
FR (1) FR2620124B1 (de)
GB (1) GB2209339B (de)
SE (1) SE467877B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2404959A1 (de) * 2010-07-08 2012-01-11 Cognis IP Management GmbH Makroporen enthaltende Polymerschaumstoffe als Akustikdämmungs-Materialien

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2592366B2 (ja) * 1991-08-16 1997-03-19 東陶機器株式会社 連続気孔多孔体の製造方法
JPH05156183A (ja) * 1991-12-05 1993-06-22 Kansai Paint Co Ltd 水性分散液
KR20120036887A (ko) * 2009-05-27 2012-04-18 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 중합체성 글리시딜 에테르 반응성 희석제

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4464485A (en) * 1982-10-15 1984-08-07 Toto, Ltd. Method of producing porous material having open pores

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE495431A (de) * 1949-04-29
US3265647A (en) * 1962-01-29 1966-08-09 Armstrong Cork Co Trowelable epoxy-polyamide composition with graded filler
FR1327755A (fr) * 1962-02-28 1963-05-24 Shell Int Research Procédé de formation d'un revêtement résistant à la corrosion sur une surface mouillée d'eau
JPS6375044A (ja) * 1986-09-17 1988-04-05 Toto Ltd 連続気孔多孔体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4464485A (en) * 1982-10-15 1984-08-07 Toto, Ltd. Method of producing porous material having open pores
EP0147494A1 (de) * 1982-10-15 1985-07-10 Toto Ltd. Porösem Material mit offenen Poren und Verfahren zur seiner Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2404959A1 (de) * 2010-07-08 2012-01-11 Cognis IP Management GmbH Makroporen enthaltende Polymerschaumstoffe als Akustikdämmungs-Materialien
US8598243B2 (en) 2010-07-08 2013-12-03 Cognis Ip Management Gmbh Macropore-containing polymer foams as insulation materials

Also Published As

Publication number Publication date
SE467877B (sv) 1992-09-28
DE3728846C2 (de) 1991-11-14
SE8703369L (sv) 1989-03-01
GB2209339A (en) 1989-05-10
FR2620124B1 (fr) 1992-07-31
GB2209339B (en) 1992-01-15
SE8703369D0 (sv) 1987-08-31
FR2620124A1 (fr) 1989-03-10
CA1318089C (en) 1993-05-25
GB8720598D0 (en) 1987-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3730823C2 (de)
DE3233230C2 (de) Wäßriges Schlichtemittel für Kohlenstoffasern, Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendungsverfahren
DE60215925T2 (de) Verfahren zur herstellung von benzoxazinharz
EP0567831A1 (de) Härtungsmittel für wässrige Epoxidharzdispersionen, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
EP2186842B1 (de) Verwendung von nanoporösen Polymerschaumstoffen als Wärmedämm-Materialien
DE2623478A1 (de) Titanat-phosphit-addukte
EP0883638A1 (de) Epoxid-amin-addukte zur verwendung als emulgatoren für epoxidharze; epoxidharzdispersionen auf wässriger basis und verfahren zu ihrer herstellung
DE1720378B2 (de) Stabile, härtbare, wässrige Dispersionen
EP1266920A2 (de) Wasserverdünnbare Aminhärter für wässrige Zweikomponenten-Epoxidharz-Systeme
EP0177444A2 (de) Addukte auf Toluoldiaminbasis als Härter für Epoxid- und Urethanharze
DE1957114C3 (de) Epoxidharzzusammensetzung
DE69121100T2 (de) Verfahren für die Herstellung eines porösen Materials mit offenen Poren
US4797425A (en) Method of producing porous material having open pores
DE3728846C2 (de)
DE69204541T2 (de) Flüssige, auf Polyisocyanate und Epoxyde basierende Zusammensetzungen.
DE1570488B2 (de) Verfahren zur herstellung von epoxid polyaddukten
DE19848113C2 (de) Härtungsmittel für wäßrige Epoxidharzdispersionen
EP2186843B1 (de) Verwendung von nanoporösen Polymerschaumstoffen als Filter-Materialien
DE1153168B (de) Verfahren zum Herstellen von Formteilen oder UEberzuegen aus Epoxydgruppen enthaltenden Verbindungen
DE1645484B2 (de) Verfahren zur herstellung von polymeren durch umsetzung von polysulfidpolymeren mit polyepoxiden
DE69114176T2 (de) Flüssige reaktive Zusammensetzungen mit hoher Polymerisationsgeschwindigkeit, die Polyisocyanate und Verbindungen mit ein- oder mehreren Epoxidgruppen enthalten.
DE2143845A1 (de) Vernetzte Polymerisate von Aminsalzen und Polyepoxyden
JPS6310643A (ja) 連続気孔多孔体の製造方法
DE2659420A1 (de) Verfahren zur herstellung von polyesterharzen
DE1942898A1 (de) Haertbare Mischungen aus Epoxidharzen und substituierten Harnstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee