PL219390B1 - Środek do utwardzania żywic epoksydowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do utwardzania żywic epoksydowych stosowanych w produkcji szlachetnych wyrobów w przemyśle lakierniczym i w przemyśle tworzyw sztucznych.

Znane są opisy patentowe dotyczące utwardzaczy na bazie cyklicznych bezwodników kwasów dikarboksylowych i glikoli.

Ze szwajcarskiego opisu patentowego WO 2011023227 znany jest utwardzacz zawierający alifatyczne, cykloalifatyczne oraz aromatyczne bezwodniki kwasów polikarboksylowych, najlepiej bezwodnik ftalowy w ilości 0,60-0,93 mola na jeden równoważnik epoksydowy żywicy oraz polieteroaminy w stosunku molowym 0,02-0,1 mola na jeden równoważnik epoksydowy utwardzanej żywicy.

Z amerykańskiego opisu patentowego WO 2011005420 znany jest utwardzacz zawierający bezwodnik maleinowy oraz styren w stosunku 6:1, przygotowany z 71,42 gramów bromowanej żywicy epoksydowej o równoważniku epoksydowym 450, 38,45 gramów 75% roztworu epoksydowanej wielofunkcyjnej żywicy fenolowo-formaldehydowej w 2-butanonie o równoważniku epoksydowym 180, 144,4 gramów kopolimeru bezwodnika maleinowego i styrenu, 22,05 gramów tetrabromo-bisfenolu A oraz 2 gramy 10% roztworu fenolu imidazolowego, zawierającego 9 części wagowych Dowanolu^TM PMA oraz 1 część wagową etanolu.

Z niemieckiego patentu EP 19820111792 znany jest utwardzacz będący mieszaniną zawierającą 60-95 części wagowych bezwodnika heksahydroftalowego, 5-40% izomeryzowanego bezwodnika 3-metylotetrahydroftalowego.

Z amerykańskiego patentu 7547745, znana jest kompozycja utwardzająca zawierająca (a) bezwodnik kwasu karboksylowego, będący kopolimerem styrenu i bezwodnika maleinowego, (b) elastomer w postaci polibutadienu modyfikowanego bezwodnikiem maleinowym oraz (c) trójblokowy kopolimer styren-butadien-metakrylan metylu, zapobiegający rozdzielaniu się faz.

Celem wynalazku było opracowanie środka do utwardzania żywic epoksydowych charakteryzującego się lepkością poniżej 3000 mPas, czasem żelowania poniżej 5 minut, oraz zapewniającego osiąganie doskonałych parametrów wytrzymałościowych żywicy epoksydowej utwardzonej tym środkiem.

Nieoczekiwanie okazało się, że środek do utwardzania żywic epoksydowych zawierający plastyfikatory pochodzenia naturalnego oraz alkohole polihydroksylowe, w tym alkohole polihydroksylowe będące produktami ubocznymi w produkcji biodiesla korzystnie wpływa na poprawę niektórych parametrów wytrzymałościowych utwardzonej żywicy takich jak wytrzymałość na zginanie i rozciąganie, oraz na przyspieszenie czasów żelowania kompozycji żywica/utwardzacz. Ponadto, podczas utwardzania zmniejsza się skurcz objętościowy w stosunku do żywic epoksydowych utwardzanych innymi środkami sieciującymi obecnie dostępnymi na rynku, które nie zawierają modyfikowanych olejów roślinnych.

Środek według wynalazku zawiera:

• 65-90 części wagowych mieszaniny izomerów cis i trans bezwodnika metylotetrahydro ftalowego • 3-12 części wagowych mieszaniny estrów olejów pochodzenia roślinnego i/lub termicznie modyfikowanego oleju roślinnego, • 2-5 części wagowych amin alifatycznych i/lub amin aromatycznych, • 4-15 części wagowych glikoli i poliglikoli o wzorze ogólnym HO(CnH2nO)mH, gdzie n = 28, a m = 1-10, przy czym minimum 40% tych glikoli i poliglikoli stanowi odpadowy propano-1,2,3-triol po produkcji biodiesla.

Korzystnie jest, jeżeli bezwodnik metylotetrahydroftalowy zawiera nie mniej niż 65% wagowych izomeru trans.

Korzystnie jest, jeżeli środek zawiera termicznie modyfikowany olej rzepakowy, otrzymywany w procesie oksypolimeryzacji z zastosowaniem bezwodnika maleinowego.

P r z y k ł a d 1

Środek do utwardzania żywic epoksydowych zawiera:

• 85 części wagowych bezwodnika metylotetrahydroftalowego (MTHPA), zawierającego 65% izomeru trans i 35% izomeru cis.

• 8 części wagowych mieszaniny estrów metylowych olejów pochodzenia roślinnego oraz oleju rzepakowego termicznie modyfikowanego (poddanego termicznej oksypolimeryzacji z zastosowaniem bezwodnika maleinowego) w proporcji jak 50:50.

• 2 części wagowe N,N-dimetylobenzyloaminy,

PL 219 390 B1 • 5 części wagowych glikolu propylenowego, glikolu etylenowego i odpadowego propano1,2,3-triol z produkcji biodiesla w proporcji jak 30:30:40.

P r z y k ł a d 2

Środek do utwardzania żywic epoksydowych zawiera:

• 80 części wagowych wagowych bezwodnika metylotetrahydroftalowego (MTHPA), zawierającego 70% izomeru trans i 30% izomeru cis.

• 15 części wagowych termicznie modyfikowanego oleju rzepakowego (poddanego termicznej oksypolimeryzacji z zastosowaniem bezwodnika maleinowego).

• 2 części wagowe N,N-dimetylobenzyloaminy części wagowe glikolu propylenowego i odpadowego propano-1,2,3-triol z produkcji biodiesla w proporcji jak 50:50.

Claims (3)

1. Środek do utwardzania żywic epoksydowych, znamienny tym, że zawiera:

• 65-90 części wagowych mieszaniny izomerów cis i trans bezwodnika metylotetrahydroftalowego • 3-12 części wagowych mieszaniny estrów olejów pochodzenia roślinnego i/lub termicznie modyfikowanego oleju roślinnego, • 2-5 części wagowych amin alifatycznych i/lub amin aromatycznych, • 4-15 części wagowych glikoli i poliglikoli o wzorze ogólnym HO(CnH2nO)mH, gdzie n = 28, a m = 1-10, przy czym minimum 40% tych glikoli i poliglikoli stanowi odpadowy propano-1,2,3-triol po produkcji biodiesla.

2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że bezwodnik metylotetrahydroftalowy zawiera niemniej niż 65% wagowych izomeru trans.

3. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera termicznie modyfikowany olej rzepakowy, otrzymywany w procesie oksypolimeryzacji z zastosowaniem bezwodnika maleinowego.