PL218869B1 - Sposób modyfikacji żywic epoksydowych - Google Patents
Sposób modyfikacji żywic epoksydowychInfo
- Publication number
- PL218869B1 PL218869B1 PL395990A PL39599011A PL218869B1 PL 218869 B1 PL218869 B1 PL 218869B1 PL 395990 A PL395990 A PL 395990A PL 39599011 A PL39599011 A PL 39599011A PL 218869 B1 PL218869 B1 PL 218869B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- epoxy
- bisphenol
- resin
- hydroxylated
- bisphenols
- Prior art date
Links
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims description 42
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims description 42
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 title description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 title description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 23
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 23
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 15
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 5
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 4
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 2
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 claims description 2
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 claims description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 2
- -1 poly (oxypropylene) Polymers 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWSKJDNQKGCKPA-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-3a,4,5,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CC(C)=CC2C(=O)OC(=O)C12 MWSKJDNQKGCKPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002732 Polyanhydride Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000011243 crosslinked material Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000006159 dianhydride group Chemical group 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000008116 organic polysulfides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 150000000000 tetracarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005457 triglyceride group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji żywic epoksydowych za pomocą produktów reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych.
Oleje roślinne stanowią naturalne surowce, które ze względu na niską cenę i ogromny areał uprawy roślin, będących ich odnawialnym źródłem, są od wielu lat stosowane nie tylko do celów spożywczych, ale również w technologii tworzyw sztucznych. Początkowo wykorzystywano je jako plastyfikatory do tworzyw termoplastycznych oraz składniki kompozycji powłokowych. Obecnie coraz częściej wykorzystywane są nie tylko jako modyfikatory, ale również jako surowce do syntezy różnego rodzaju polimerów.
Ważną grupę modyfikowanych olejów roślinnych stanowią oleje poddane utlenianiu wiązań nienasyconych do grup epoksydowych, w których wytworzone pierścienie oksiranowe zostały następnie otwarte przy użyciu wody lub glikoli. Otrzymane w ten sposób hydroksylowane oleje roślinne stosowane są przede wszystkim jako poliole w syntezie materiałów poliuretanowych.
Znane są również z literatury fachowej i patentowej, a także z praktyki metody wykorzystania olejów roślinnych do modyfikacji żywic epoksydowych, w celu wyeliminowania wad tej ważnej grupy polimerów, takich jak niewielka elastyczność i udarność oraz małe wydłużenie względne przy zerwaniu.
Zazwyczaj do modyfikacji żywic epoksydowych wykorzystuje się inne polimery, przy czym najczęściej są to małocząsteczkowe termoplasty, ciekłe kopolimery butadienowo-akrylonitrylowe z reaktywnymi końcowymi grupami karboksylowymi lub aminowymi, elastomery akrylowe, poli(oksypropyleno)diaminy, polieterosulfony, poliwęglany, polieteroimidy, kopolimery siloksanowe, poli(chlorek winylu), a także ciekłe polisiarczki organiczne, poliaminoamidy, poliestry, polietery, czy też poliuretany.
Znana jest z opisu literaturowego w „Polimery”, rocznik 2008, tom 53, wolumin 3, strona 182 oraz w „Modyfikowane oleje roślinne oraz produkty chemicznej degradacji odpadowego poli(tereftalanu etylenu) jako ekologiczne surowce do żywic epoksydowych”, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, rocznik 2008, monografia nr 366 możliwość wykorzystania hydroksylowanych olejów roślinnych jako surowca w reakcji z epichlorohydryną do otrzymywania pochodnych z rozgałęzieniami łańcuchów głównych triglicerydów zakończonymi grupami epoksydowymi. Otrzymane w ten sposób epoksydowane oleje roślinne z terminalnymi pierścieniami oksiranowymi mogą być z powodzeniem wykorzystane do modyfikacji żywic epoksydowych na bazie bisfenoli, przyczyniając się do poprawy ich wytrzymałości mechanicznej i stabilności termicznej.
Jak wiadomo np. z opisu literaturowego w „Polymer Bulletin”, rocznik 2006, tom 56, strona 377 olej rycynowy, posiadający w naturalny sposób w swojej strukturze grupy hydroksylowe, można wykorzystać do syntezy epoksydowo-poliuretanowych wzajemnie przenikających się sieci polimerowych. Tego typu układ zostaje wytworzony w reakcji oleju rycynowego z 2,4-diizocyjanianotoluenem i eteru diglicydylowego dianu spolimeryzowanego przy użyciu 2,4,6-tri(dimetyloaminometylo)fenolu. Jeżeli proces ten jest połączony z interkalacją organofilizowanego montmorylonitu, otrzymuje się w ten sposób nanokompozyty, które charakteryzują się nawet większą wytrzymałością mechaniczną niż czysta żywica epoksydowa albo układ typu wzajemne przenikających się sieci polimerowych z żywicy epoksydowej i poliuretanu na bazie oleju rycynowego.
Jak dotąd brak jednak w literaturze fachowej i patentowej informacji o możliwości wykorzystania produktów reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicami epoksydowymi na bazie bisfenoli jako modyfikatorów żywic epoksydowych otrzymanych z surowców petrochemicznych.
W trakcie badań prowadzonych nad zastosowaniem modyfikowanych olejów roślinnych nieoczekiwanie okazało się, że produktów reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicami na bazie bisfenoli można z powodzeniem użyć do modyfikacji żywic epoksydowych w celu poprawy udarności i elastyczności żywic przy jednoczesnym utrzymaniu korzystnych parametrów wytrzymałościowych.
Istota wynalazku polega na tym, że do żywicy epoksydowej otrzymanej na bazie surowców petrochemicznych dodaje się produkty reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicami epoksydowymi na bazie bisfenoli w ilości od 1 do 80 części wagowych na 100 części wagowych żywicy na bazie surowców petrochemicznych i ewentualnie od 0 do 5 części wagowych środka odpieniającego na 100 części wagowych żywicy i modyfikatora, a następnie otrzymaną kompozycję miesza się i ogrzewa się w temperaturze 25 - 100°C przez okres od 5 minut do 3 godzin.
PL 218 869 B1
Jako hydroksylowany olej roślinny stosuje się w wynalazku dowolny olej roślinny, w którym wiązania nienasycone zostały przynajmniej częściowo utlenione do grup epoksydowych, następnie przynajmniej częściowo otwarte w reakcji glikolami lub wodą a zwłaszcza hydroksylowany olej sojowy, rzepakowy, lniany, słonecznikowy, palmowy lub ich mieszaniny, przy czym reakcję hydroksylowanego oleju roślinnego z żywicą epoksydową na bazie bisfenoli, najlepiej takich jak bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, chlorowany bisfenol A, bromowany bisfenol A, fluorowany bisfenol A lub ich mieszaniny, prowadzi się tak, aby w cząsteczkach produktu reakcji pozostały nieprzereagowane grupy hydroksylowe i epoksydowe.
Modyfikacji poddaje się żywice epoksydowe, typu eterów di- lub poliglicydylowych bisfenoli, zwłaszcza 2,2-bis(p-hydroksyfenylo)propanu, eterów di- i poliglicydylowych glikoli lub eterów di- i poliglicydylowych małocząsteczkowych żywic nowolakowych.
Stwierdzono, że uzyskane sposobem według wynalazku zmodyfikowane żywice epoksydowe, mogą być sieciowane przy użyciu znanych utwardzaczy stosowanych do żywic epoksydowych, jak np.: poliamin alifatycznych i ich adduktów, amin cykloalifatycznych i ich adduktów, amin aromatycznych i ich adduktów, małocząsteczkowych poliaminoamin lub cyklicznych bezwodników dikarboksylowych kwasów organicznych, dibezwodników kwasów tetrakarboksylowych i liniowych polibezwodników dikarboksylowych kwasów alifatycznych.
Okazało się ponadto, że dodatkową korzyścią jest to, iż produkt reakcji, hydroksylowanego oleju roślinnego z żywicą epoksydową na bazie bisfenoli, używany w sposobie według wynalazku do modyfikacji żywic epoksydowych, można stosować razem z innymi typowymi składnikami kompozycji epoksydowych, jak napełniacze, barwniki i dodatki reologiczne.
Sposób według wynalazku umożliwia zastosowanie do modyfikacji żywic epoksydowych produktów na bazie modyfikowanych olejów roślinnych, które są materiałami ekologicznymi i tańszymi zarówno od żywic epoksydowych, jak i polimerów pochodzenia petrochemicznego, używanych w przemyśle powszechnie do modyfikacji żywic epoksydowych. Tak więc, zastosowanie wspomnianych produktów pochodzenia roślinnego może przyczynić się do obniżenia ceny kompozycji epoksydowych.
Wynalazek objaśniono w podanych poniżej przykładach jego realizacji.
P r z y k ł a d I
Do kolby, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, zawierającej 100 g małocząsteczkowej żywicy epoksydowej Ruetapox 0162 (żywica na bazie bisfenolu A, o liczbie epoksydowej 0,582 mol/100 g) wprowadza się 11,2 g produktu reakcji oleju sojowego hydroksylowanego przy użyciu glikolu dietylenowego z żywicą Ruetapox 0162 (o liczbie epoksydowej 0,172 mol/100 g oraz liczbie hydroksylowej 165 mg KOH/g). Zawartość kolby korzystnie miesza się wstępnie przez 15 minut w temperaturze pokojowej, a następnie miesza i ogrzewa przez 2 godziny w temperaturze 50°C.
Otrzymany w ten sposób produkt jest homogeniczną cieczą i może być usieciowany przy użyciu typowych utwardzaczy, stosowanych w przypadku żywic epoksydowych.
Do otrzymanej jak wyżej kompozycji dodaje się 1,5 g środka odpieniającego (BYK A530) i 57,1 g utwardzacza Aradur 46 (o równoważniku aktywnych protonów 95) na bazie izoforonodiaminy. Całość miesza się przez 5 minut w temperaturze pokojowej, a następnie ogrzewa przez 5 minut w temperaturze 60°C pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowaną kompozycję pozostawia się na 24 godziny w temperaturze pokojowej. Po utwardzeniu kompozycję korzystnie wygrzewa się przez kolejne 24 godziny w temperaturze 80°C w celu zapewnienia pełnego dosieciowania.
Po utwardzeniu modyfikowanej jak wyżej żywicy epoksydowej uzyskano usieciowane tworzywo o wytrzymałości na zginanie 76,1 MPa i strzałce ugięcia 5,6% oraz wytrzymałości na rozciąganie 56,2 2
MPa i udarności 11,3 kJ/m2. Dla porównania, tym samym utwardzaczem oraz w tych samych warunkach usieciowano niemodyfikowaną żywicę Ruetapox 0162 i uzyskano materiał, którego wytrzymałość na zginanie oraz strzałka ugięcia wynoszą odpowiednio 74,9 MPa i 5,4%, natomiast wytrzymałość na 2 rozciąganie wynosi 48,7 MPa, a udarność 9,6 kJ/m2.
P r z y k ł a d II
Postępując tak, jak w przykładzie I i stosując przy tym 120 g małocząsteczkowej żywicy epoksydowej Ruetapox 0162 oraz 80 g produktu reakcji oleju sojowego hydroksylowanego przy użyciu glikolu dietylenowego z żywicą Ruetapox 0162 (o liczbie epoksydowej 0,172 mol/100 g oraz liczbie hydroksylowej 165 mg KOH/g) oraz mieszając zawartość kolby wstępnie przez 10 minut w temperaturze pokojowej, a następnie mieszając i ogrzewając przez 90 minut w temperaturze 55°C, otrzymuje
PL 218 869 B1 się produkt, który jest homogeniczną cieczą i może być usieciowany przy użyciu typowych utwardzaczy, stosowanych w przypadku żywic epoksydowych.
Do otrzymanej jak wyżej kompozycji dodaje się 3,5 g środka BYK A530 i 79,4 g utwardzacza Aradur 46.
Postępując dalej tak, jak w przykładzie I z modyfikowanej jak wyżej żywicy epoksydowej uzyskano utwardzone tworzywo o wytrzymałości na rozciąganie i wydłużeniu względnym przy zerwaniu 2 wynoszącymi odpowiednio 40,6 MPa i 3,9% oraz udarności wynoszącej 15,6 kJ/m2.
Utwardzana w ten sam sposób niemodyfikowana żywica Ruetapox 0162 charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie i wydłużeniem względnym przy zerwaniu wynoszącymi odpowiednio 2
48,7 MPa i 3,5% a także udarnością wynoszącą 9,6 kJ/m2.
P r z y k ł a d III
Do kolby, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, zawierającej 90 g małocząsteczkowej żywicy epoksydowej Ruetapox 0162 (żywica na bazie bisfenolu A, o liczbie epoksydowej 0,582 mol/100 g) wprowadza się 10 g produktu reakcji oleju rzepakowego hydroksylowanego przy użyciu glikolu dietylenowego z żywicą Ruetapox 0162 (o liczbie epoksydowej 0,166 mol/100 g oraz liczbie hydroksylowej 211 mg KOH/g). Zawartość kolby korzystnie miesza się wstępnie przez 20 minut w temperaturze pokojowej, a następnie miesza i ogrzewa przez 35 minut w temperaturze 60°C.
Otrzymany w ten sposób produkt jest homogeniczną cieczą i może być usieciowany przy użyciu typowych utwardzaczy, stosowanych w przypadku żywic epoksydowych.
Do otrzymanej jak wyżej kompozycji dodaje się 1,8 g odpieniacza BYK A530, 89,7 g utwardzacza Epikure Curing Agent 866 (bezwodnik metylotetrahydroftalowy) i 2,7 g katalizatora Epikure Catalyst 201 (1-metyloimidazol). Całość miesza się dokładnie przez 15 minut w temperaturze pokojowej, a następnie ogrzewa przez 50 minut w temperaturze 60°C pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowaną kompozycję utwardza się przez 1 godzinę w temperaturze 130°C, a następnie przez kolejne przez 3 godziny w temperaturze 190°C.
Po utwardzeniu modyfikowanej jak wyżej żywicy epoksydowej metodą opisaną powyżej uzyskano tworzywo o wytrzymałości na rozciąganie 13,4 MPa i twardości 120,4 MPa.
Dla porównania, tym samym utwardzaczem oraz w tych samych warunkach usieciowano niemodyfikowana żywicę Ruetapox 0162 i uzyskano materiał, którego wytrzymałość na rozciąganie wynosi 11,1 MPa, a twardość 168,1 MPa.
P r z y k ł a d IV
Postępując tak, jak w przykładzie III i stosując przy tym 200 g małocząsteczkowej żywicy epoksydowej Ruetapox 0162 oraz 50 g produktu reakcji oleju rzepakowego hydroksylowanego przy użyciu glikolu dietylenowego z żywicą Ruetapox 0162 oraz mieszając zawartość kolby wstępnie przez 15 minut w temperaturze pokojowej, a następnie mieszając i ogrzewając przez 1 godzinę w temperaturze 55°C, otrzymuje się produkt, który jest homogeniczną cieczą i może być usieciowany przy użyciu typowych utwardzaczy, stosowanych w przypadku żywic epoksydowych.
Do otrzymanej jak wyżej kompozycji dodaje się kolejno: 5,1 g środka BYK A530, 207,0 g utwardzacza Epikure Curing Agent 866 oraz 6,2 g katalizatora Epikure Catalyst 201.
Postępując dalej tak, jak w przykładzie III z modyfikowanej jak wyżej żywicy epoksydowej uzyskano utwardzone tworzywo o wytrzymałości na zginanie 64,2 MPa i twardości 148,0 MPa.
Utwardzona w tych samych warunkach i tym samym utwardzaczem niemodyfikowana żywica Ruetapox 0162 charakteryzuje się wytrzymałością na zginanie wynoszącą 28,0 MPa i twardością wynoszącą 168,1 MPa.
P r z y k ł a d V
Postępując tak, jak w przykładzie III i stosując przy tym 100 g małocząsteczkowej żywicy epoksydowej Ruetapox 0162 oraz 40 g produktu reakcji oleju rzepakowego hydroksylowanego przy użyciu glikolu dietylenowego z żywicą Ruetapox 0162 oraz mieszając zawartość kolby wstępnie przez 15 minut w temperaturze pokojowej, a następnie mieszając i ogrzewając przez kolejne 60 minut w temperaturze 60°C, otrzymuje się produkt, który jest homogeniczną cieczą i może być usieciowany przy użyciu typowych utwardzaczy, stosowanych w przypadku żywic epoksydowych.
Do otrzymanej jak wyżej kompozycji dodaje się kolejno: 2,1 g środka BYK A530, 107,6 g utwardzacza Epikure Curing Agent 866 oraz 3,2 g katalizatora Epikure Catalyst 201.
Postępując dalej tak, jak w przykładzie III z modyfikowanej jak wyżej żywicy epoksydowej uzyskano utwardzone tworzywo o wytrzymałości na zginanie 56,4 MPa i twardości 121,9 MPa.
PL 218 869 B1
Z przedstawionych w przykładach I - V wyników badań właściwości wytrzymałościowych modyfikowanych według wynalazku żywic epoksydowych, wynika że dodatek produktów reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicami epoksydowymi na bazie bisfenoli umożliwia zastąpienie części handlowej żywicy na bazie produktów petrochemicznych bez istotnego pogorszenia właściwości kompozycji epoksydowych oraz poprawę parametrów utwardzonej żywicy w zakresie udarności, a w niektórych przypadkach także wytrzymałości mechanicznej.
Claims (3)
1. Sposób modyfikacji żywic epoksydowych za pomocą produktów reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych, znamienny tym, że do żywicy epoksydowej wybranej z grupy eterów di- lub poliglicydylowych bisfenoli, zwłaszcza 2,2-bis(p-hydroksyfenylo)propanu, eterów di- i poliglicydylowych glikoli lub eterów di- i poliglicydylowych małocząsteczkowych żywic nowolakowych, dodaje się produkt reakcji hydroksylowanego oleju roślinnego z żywicą epoksydową na bazie bisfenoli w ilości od 1 do 80 części wagowych na 100 części wagowych żywicy na bazie surowców petrochemicznych i ewentualnie od 0 do 5 części wagowych środka odpieniającego na 100 części wagowych żywicy i modyfikatora, a następnie otrzymaną kompozycję miesza się i ogrzewa się w temperaturze 25 - 100°C przez okres od 5 minut do 3 godzin, przy czym stosuje się produkty reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicami epoksydowymi na bazie bisfenoli prowadzonych tak, aby w cząsteczce produktu pozostały nieprzereagowane grupy hydroksylowe i epoksydowe.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako hydroksylowany olej roślinny stosuje się olej, w którym wiązania nienasycone zostały przynajmniej częściowo utlenione do grup epoksydowych, następnie przynajmniej częściowo otwarte w reakcji glikolami lub wodą a zwłaszcza hydroksylowany olej sojowy, rzepakowy, lniany, słonecznikowy, palmowy lub ich mieszaniny.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w reakcji z hydroksylowanym olejem roślinnym stosuje się żywicę epoksydową na bazie bisfenoli, takich jak bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, chlorowany bisfenol A, bromowany bisfenol A, fluorowany bisfenol A lub ich mieszaniny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL395990A PL218869B1 (pl) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Sposób modyfikacji żywic epoksydowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL395990A PL218869B1 (pl) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Sposób modyfikacji żywic epoksydowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL395990A1 PL395990A1 (pl) | 2013-02-18 |
| PL218869B1 true PL218869B1 (pl) | 2015-02-27 |
Family
ID=47682253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL395990A PL218869B1 (pl) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Sposób modyfikacji żywic epoksydowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL218869B1 (pl) |
-
2011
- 2011-08-17 PL PL395990A patent/PL218869B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL395990A1 (pl) | 2013-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mustapha et al. | Vegetable oil-based epoxy resins and their composites with bio-based hardener: A short review | |
| Gonçalves et al. | Advances in the development of biobased epoxy resins: Insight into more sustainable materials and future applications | |
| JP5933707B2 (ja) | 熱硬化性エポキシ系の強化剤用付加体 | |
| Back et al. | Synthesis of urethane-modified aliphatic epoxy using a greenhouse gas for epoxy composites with tunable properties: Toughened polymer, elastomer, and pressure-sensitive adhesive | |
| JPH02232223A (ja) | エポキシ樹脂用の為の硬化剤としてポリアミドアミンを用いる方法および該ポリアミドアミンを含有する硬化性混合物 | |
| JP2016501922A (ja) | 高温用途用の強靭化された硬化可能エポキシ組成物 | |
| KR101994355B1 (ko) | 구조용 에폭시 접착제 조성물 | |
| CN102574984A (zh) | 潜在性固化剂及包含其的环氧树脂组合物 | |
| JP2016505078A (ja) | グリコール捕捉剤を用いてブロックされたイソシアネート末端化プレポリマーで構成される反応性液体ゴム | |
| US7915344B2 (en) | Ester pre-extended epoxy-terminated viscosifiers and method for producing the same | |
| Wang | Manufacturing of vegetable oils-based epoxy and composites for structural applications | |
| Garg et al. | Physical and chemical toughening of cardanol-based vinyl ester resin using CTBN: A study on spectral, thermal and morphological characteristics | |
| Chelike et al. | Catalyzed and Non‐catalyzed Synthetic Approaches to Obtain Isocyanate‐free Polyurethanes | |
| CN107428910B (zh) | 具有改进的断裂韧性的环氧体系 | |
| Sharmin et al. | Linseed amide diol/DGEBA epoxy blends for coating applications: Preparation, characterization, ageing studies and coating properties | |
| JP2017001963A (ja) | エポキシフラン化合物、その製造方法、エポキシフラン化合物を含む硬化性組成物、及びその硬化物 | |
| PL218869B1 (pl) | Sposób modyfikacji żywic epoksydowych | |
| US20110046321A1 (en) | Adducts of epoxy resins derived from alkanolamides and a process for preparing the same | |
| Soares et al. | Novel techniques for the preparation of different epoxy/rubber blends | |
| TW201725240A (zh) | 耐衝擊韌性改進劑及其改性環氧樹脂組合物的製備方法 | |
| KR102578045B1 (ko) | 신규한 글리시딜 산 무수물기반 폴리올 화합물, 이로부터 제조된 개질된 폴리우레탄 공중합체와 이를 포함하는 접착제 조성물 및 이로부터 제조된 경화물 | |
| Dhore et al. | Carbonated castor oil as a bioplasticiser and toughening agent for bisphenol a based epoxy | |
| Ling et al. | Non-isocyanate polyurethane from bio-based feedstocks and their interface applications | |
| JP5696518B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物およびこの硬化物 | |
| CN107075230A (zh) | 酯树脂 |