NO750575L - - Google Patents

Description

Blandinger av epoksydharpikser aminer, hhv. aminogrupper inneholdende polyamider, som er kaldt herbare, har i lang tid vært anvendt innen bygningsindustrien som malestoffer, belegg, mortel, klister, injeksjonsmidler og for impregnering.

Herdningstiden til disse blandinger, altså den tiden som

er novendig for full utvikling av anvendelsesegenskapene,

er temperaturavhengig. Vanligvis fbrloper herdningsreaksjonen ved temperaturer under ca 8°C så langsomt at disse blandinger ikke mer kan anvendes.

Det er allerede foreslått å tilsette slike herbare blandinger forbindelser, som gjor herdningsreaksjonen raskere.

Ulempen ved dette er at .'midlene, som skal fremskynde reaksjonen, som ikke blir anvendt ved herdningsreaksjonen, virker ugunstig inn på anvendelsesegenskapene til de herdede blandinger,

f. eks. overf latestyrken, bestandigheten mot innvirkning av vann og kjemikalier og den mekaniske styrken, derfor kan de bare tilsettes i begrensede mengder - anvendelsesmuligheten av disse blandinger inneholdende slike akseleratorer (Beschleuniger) er begrenset til temperaturer over ca. 5°C - og at de fleste akseleratorer er toksisk opploslige forbindelser, hvorfor epoksydharpikser inneholdende akseleratorer vanligvis ikke kan anvendes i svommebad- eller drikkevannsanlegg.

Ved temperaturer mellom 5 og lo°C blir såkalte hoyreaktive epoksydharpikser anvendt, disse kan ikke anvendes mer ved temperaturer over lo°C, da deres bearbeidelsestid er for kort for en fagmessig applikasjon.

Det er nå blitt funnet at episulfidforbindelser med gjennom-

I snittlig mer enn én -

- gruppe i

molekylet med stokiometriste mengder av aminer fortrinnsvis med alifatiske eller cykloalifa.tiske aminer, utherdner hurtig belastbare produkter under dannelse, uten at denne blanding må tilfores varme.

Det er ytterligere funnet at episulfidforbindelser sterkt fremskynder herdning av epoksydharpikser ved aminherder ved lave temperaturer i avhengighet av deres dosering.

Anvendte episulfidforbindelser eller blandinger av episulfidforbindelser ifolge oppfinnelsen kan f.eks. fremstilles etter den av K. Dachlauer og L. Jackel oppfunnede og i 1934 patenterte fremgangsmåte (DRP. 636.7o8) av epoksydforbindelser ved omsetning med tiocyanater, natriumtiosulfat, tiourea eller ved reduksjon av klorpolysulfider med Al-amalgam

(FR-patentskrift 1.428.686.).

Episulfidgruppene av de ifolge oppfinnelsen anvendbare episulf idf orbindelser kan eventuelt være forbundet ved heteroatomer, spesielt oksygen, eller funksjonelle grupper, som ester-,

urea-, uretan- eller amidgrupper alifatiske-, cykloalifatiske-eventuelt substituert aryl- eller eventuelt substituert aryl-alkylrester.

Polyaminer, som anvendes til herdning av episulfidharpikser,

er fortrinnsvis cykloalifatiske eller alifatiske polyaminer eller blandinger av disse aminer med aminer med aryl- eller substituerte arylakylrester.

Den forhoyede reaksjonsevnen til episulfidforbindelsen overfor

de tilsvarende epoksydforbindelser er kjent og blir f.eks. behandlet oversiktsmessig av P. Sigwalt i "Ring-Opening

Polymerization", Marcel Dekker Forlag, New York, 1969, s.191. Oppforselen til polyepisulfidforbindelser overfor nucleofile reaksjonspartnere er f.eks. beskrevet av P. Penczek et al. i |"Plaste und Kautschuk", 2o (3), 176 (1973). Disse forfattere har bl.a. fastslått at polyepisulfider med katalytiske mengder |nucleofile reaktanter ved temperaturer på 24°C og 8o°C gelatine|rer hurtigere enn de tilsvarende epoksydharpikser. Herdningen av polyepisulfidforbindelser ved nucleofile reaktanter i varme er gjenstanden til US-patentskrift 3.378.522 (R.W. Martin, 1968).

På grunn av egne undersokelser kan man anta at de ifolge oppfinnelsen anvendte episulfidforbindelser modifiseres i lopet av reaksjonen mellom en epoksydharpiks og et polyamin. Fra kinetiske undersokelserhar det nemlig vist seg at polyepisulfid-forbindelsene forst reagerer med polyaminer og at de ved denne reaksjon oppståtte ireaksjonsprodukter enten reagerer med andere polyepisulfidmolekylene eller med polyepoksydmolekylene, hvorved denne reaksjon går fortere enn reaksjonen mellom en polyepoksydforbindelse og et polyamin. Det kunne også påvises at episulfidforbindelsen . alene i den forutsatte dosering ikke vesentlig fremskynder herdningen av en epoksydharpiks ved en aminherder.

Det er således mulig å tilblande en eller annen aminherder

f.eks en alifatisk eller en cykloalifatisk amin eller blanding av disse aminer på forhånd, tilsette episulfidforbindelsen

for applikasjonen til systemet i en slik dosering at det blir erholdt en herdbar blanding, som ved en bestemt temperatur har den formålstjenlige bearbeidelsestid hhv. utherdningstid.

På denne måten er det mulig å styre graden av herdningsfremskynding over doseringen av episulfidforbindelsen i et vidt temperatur-område, f.eks. mellom -3o° og +lo°C.

Episulfidharpiksene ifolge oppfinnelsen utmerker seg ved at

de gelatinerer og utherdes innen ett minutt med.aminer ved 2o°C.

Foretrukne aminer for herdingen av disse episulfidforbindelsene

er alifatiske eller cykloalifatiske aminer, som kan anvendes alene eller i blanding med et annet polyamin eller polyamino-amid f.eks. med aryl- eller arylalkyl-rester.

Da de anvendbare episulfidforbindelsene ifolge oppfinnelsen,

jblir oppbrukt under herdningsreaks jonen, fremkommer fra disse

og en aminherder uopploslige produkter, slik at de hurtigherdende I harpikser eller harpiksblandinger ifolge oppfinnelsen også tilsvarer de lovfestede forskriftene vedrorende toksisitet.

Episulfidforbindelsene eller deres blandinger med epoksyd ifolge oppfinnelsen oppviser en lav viskositet, hvorved blandingen av komponentene ved lave temperaturer blir lettere.

Episulfidforbindelsene ifolge oppfinnelsen eller deres blandinger med epoksydharpikser kan anvendes uten eller med tilsetningsstoffer som fyllstoffer, pigmenter, mykgjorere, ekstendeire og hjelpestoffer som overflateaktive midler, jevnemidler, fuktemidler, matteringsmidler, f.eks. som malestoffer, belegginger, belegg, klister, mortel eller injeksjonsmidler.

Spesielt egnet er de for bearbeidelsen med en såkalt tokomponent-anlegg, hvilket fremmer harpikskomponentene og herderkompo-nentene atskilt, f.eks. i sproytemetoden, hvorved det kan anvendes forsterkende materialer som vev eller faser.

De folgende eksempler skal forklare oppfinnelsen. Provingen

av kjemikaliebestandigheten i tilslutning til DIN 51958,

av Brinellherder etter DIN 5o351.

EKSEMPEL 1

|Tabell 1 viser kjemikaliebestandigheten av en episulf idf orbinde).se/ TETA system. En stokiometrisk blanding av en episulfidforbindelse med episulfidverdien o,7o og TETA, som gelatinerer innen ca. 1 min. ved 18°C, ble pålagt med en tokomponente sprøytepistol som film av gjennomsnittlig 2oo \ im tykkelse. Etter 1 times og

24 timer utherdning ved 18°C ble filmen belastet med det i

tabell nevnte kjemikalie og etter 24 timer provet visuelt.

EKSEMPEL 2

jTabell 2 viser den mekanisk belastbarheten til en belegging på basis av episulfidforbindelsen fra tab. 1 og TETA som herder.

Brinellherdning ble målt etter utherdning ved -2o°C, +5°C og +2o°C.

EKSEMPEL 3

I Tabell 3 viser den aksellererende innflytelse av kombinasjonen av episulfidforbindelse og etylenamin ifolge oppfinnelsen på

herdningen av en epoksydharpiks av Bisphenol A-Type ved en aminherder. Blandingsforholdet harpiks:herder er 4:1 vekt-deler, aminherderen inneholder lo vekt-% trietylentetramin (TETA) og

harpikskomponentene som ..de i tabell 3 angitte mengder episulf id-forbindelse med en episulfidverdi på o,78.

EKSEMPEL 4

|Tabell 4 viser innflytelsen av doseringen av episulfidforbindelken fra tab. 3 på herdningsfarten til harpiks-herder blandingen, som også er anvendt for tabell 3. Aminherderen inneholder lo vekt-%

TETA.

EKSEMPEL 6

I Tabell 6 viser utviklingen avBrinellherdning ved en temperatur! på lo°C og -5°C for en uakselerert- og en akselerert . harpiks-herder-blanding. Det blir fremstilt hver loo g blanding av en alifatisk epoksydharpiks og en aminherder i forholdet 3:1, hvorved de akselererte ■■ harpikskomponentene inneholder 2 5 vekt-% episulfidforbindelse fra tabell 3 og de akselererte'harpikskomponentene inneholder 15 vekt-% TETA.

Claims (4)

1. Hurtigherdende syntetisk harpiks, som også utherdes ved lave temperaturer uten oppvarming, karakterisert ved at harpikskomponentene inneholder en episulfidforbindelse med gjennomsnittlig mer enn en -CH—CH9 -gruppe pr. molekyl.

2. Syntetisk harpiks ifolge krav.l, karakterisert ved at den inneholder en episulfidforbindelse eller en blanding av episulfidforbindelser med en episulfidverdi mellom o,2 og o,9, fortrinnsvis mellom o,5 og o,9.

3. Syntetisk harpiks ifolge krav 1, karakterisert ved at den inneholder minst én til den inneholdende mengde episulfidforbindelse ekvivalent mengde av et alifatisk eller cykloalifatisk amin, fortrinnsvis dietylentriamin, trietylentetramin eller tetraetylenpentamin eller blandinger av slike forbindelser.

4. Syntetisk harpiks ifolge krav 1, karakterisert ved at den inneholder en episulfidforbindelse eller en blanding av episulfidforbindelser, hvis -CH—CH9 -grupper er forbundet ved eventuelt ved \ er forbundet ved eventuelt \ / heteroatomer eller toverdige alifatiske, toverdig cykloalifatiske avbrutte funksjonell grupper, eventuelt substituert arylen- eller eventuelt substituerte arylenalkylenrester.