SU1126570A1 - Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins - Google Patents

Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins Download PDF

Info

Publication number
SU1126570A1
SU1126570A1 SU792847140A SU2847140A SU1126570A1 SU 1126570 A1 SU1126570 A1 SU 1126570A1 SU 792847140 A SU792847140 A SU 792847140A SU 2847140 A SU2847140 A SU 2847140A SU 1126570 A1 SU1126570 A1 SU 1126570A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
imidazoline
hardener
acid
hardeners
epoxy
Prior art date
Application number
SU792847140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зинаида Андреевна Зубкова
Майя Николаевна Приз
Татьяна Алексеевна Довгополик
Тамилла Вацлавовна Ткачук
Бетя Ицковна Итина
Леонид Яковлевич Мошинский
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2304
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 Предприятие П/Я В-2304 filed Critical Предприятие П/Я В-2304
Priority to SU792847140A priority Critical patent/SU1126570A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1126570A1 publication Critical patent/SU1126570A1/en

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИДАЗОЛИНОВЫХ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ . конденсацией моно-,ди- и/или поликарбрновых кислот с полиаминами этиленового р да формулы (-CH2CH2NH)-Hj где п 1-10, с добавкой Зквимол рных количеств С|С.,р-ненасьщенной кислоты и полиамина указанной формулы при соотноше НИИ карбоновой и d ,/з-ненасы . щенной кислоты от 10:1 до 10:13 при 120-280°С, отличающийс  тем, что, с целью повышени  реакционной способности отвердителей при комнатной температуре, полученный имидазолиновый отвердитель дополнительно конденсируют с моно- или поликислотным основанием Манниха при 100-150°С при мольном соотношении имидазолинового отвердител  и основани  Манниха от 2:1 до 10:1.METHOD OF OBTAINING IMIDAZOLINE CALENDARS OF EPOXY RESINS by condensation of mono-, di- and / or polycarbric acids with ethylene-polyamines of the formula (-CH2CH2NH) -Hj where n 1-10, with the addition of equivalent quantities of C | C., p-unsaturated acid and polyamine of the specified formula with the ratio of scientific research institute carboxylic and d, / z-nenasy. from 10: 1 to 10:13 at 120-280 ° C, characterized in that, in order to increase the reactivity of hardeners at room temperature, the resulting imidazoline hardener is further condensed with a mono- or poly-acid Mannich base at 100-150 &; ° C at a molar ratio of imidazoline hardener and Mannich base from 2: 1 to 10: 1.

Description

Изобретение относитс  к способу получег ;и  имидаэолиновых отвердителей дл  эпоксидных смол. Известен способ получени  имидазолиновых отвердителей, который заключаетс  в конденсации моно-, дни/или поликарбоновых кислот с полиаминами этиленового р да Cl По известному способу получают соединени  формулы -/г:К-СН2-CHj-NH-R О где R - МНОНО-, ди- или поливалентный органический радикал - остаток карбоновой кислоты; п 1-10; R H,-CH2CH2NH2,CH.,CH2NHCH2CH2NH и т.п. Недостатком имидазолиНовых отвердителей общей формулы (I) ЯВЛЯВТ с  их низка  реакционна  способность при комнатной температуре, чт св зано со структурными особенност  ми имидазолиновых отвердителейj так как дл  получени  комплекса показа телей при отверждении эпоксидных /г-Ц-CHj- CHgNH-CH s/This invention relates to a process of obtaining and imidaeolin hardeners for epoxy resins. A known method for the preparation of imidazoline hardeners, which consists in the condensation of mono-, days (or polycarboxylic acids with polyamines of the ethylene series Cl). By a known method, compounds of the formula - / g: K-CH2-CHj-NH-R O where R is MONO-, di- or polyvalent organic radical — carboxylic acid residue; p 1-10; RH, -CH2CH2NH2, CH., CH2NHCH2CH2NH, and the like. The lack of imidazole NOVA hardeners of the general formula (I) is EYALABST with their low reactivity at room temperature, which is related to the structural features of imidazoline hardeners, because to obtain a complex of indicators during curing of epoxy / g-C-CHj-CHgNH-CH s /

где R where r

CHgCH -, CH jjCH NH-CH,jCHj и т.д.уCHgCH -, CH jjCH NH-CH, jCHj, etc.

R, R , n - указанчь1е выше значени  .R, R, n - is higher than the value.

Недостатком полученных отвердителей  вл етс  их сравнительно низка  реакционна  способность при комнатной и пониженных температурах. Так, дл  получени  эпоксиполимеров с достаточно высокими прочностйыми и теплофизическими показател ми эпоксидно-имидазолиновые композиции в процессе отверждени  необходимо обрабатывать при 80-120 С. Без тако термообработки свойства эпоксиполимеров остаютс  на 40-100% ниже даже после выдержки На холоду в течение 4 мес. Можно также отметить, что даже дл  наиболее активных отвердителей таких, как бисимидазолины на основе адипйновой, азелаиновой и себациновой кислот, дл  которых врем  желатинизации с эпоксидной смолой ЭД-20 колеблетс  в пределах 2-5 ч, врем , необходимое дл  набора минимально приемлемойA disadvantage of the obtained hardeners is their relatively low reactivity at room and low temperatures. Thus, to obtain epoxy polymers with sufficiently high strength and thermophysical parameters, the epoxy imidazoline compositions during the curing process must be treated at 80-120 ° C. Without heat treatment, the properties of epoxy polymers remain 40-100% lower even after exposure to cold for 4 months. It can also be noted that even for the most active hardeners such as adipic, azelaic and sebacic acid bimimidazolines, for which the gelatinization time with ED-20 epoxy resin varies from 2 to 5 hours, the time required for a set of minimally acceptable

прочности при от:верждении на холоду, составл ет 7 - 15 дней. По этой причине получаемые известным способом имидазолиновые отвердители практически непригодны дл  отверждени  эпоксидных смол при и ниже. Эти недостатки существенно ограничирают область применени  известных имидазолиновых отвердителей и, естественно, сужают области использовани  известных способов получени  таких соединений. strength from: Verification in cold weather is 7-15 days. For this reason, imidazoline hardeners obtained in a known manner are practically unsuitable for curing epoxy resins at and below. These disadvantages substantially limit the scope of application of the known imidazoline hardeners and, of course, narrow the scope of application of the known methods for producing such compounds.

Цель изобретени  - повьш1ение реакционной способности при комнатной температуре.The purpose of the invention is to increase the reactivity at room temperature.

Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу получени  имидазолиновых отвердителей эпоксидных смол конденсацией моно-, ди- и/или поликарбоновых кислот с полиаминами этиленового р да формулыThis goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining imidazoline hardeners of epoxy resins by condensation of mono-, di- and / or polycarboxylic acids with polyamines of ethylene series

(,(,

где п 1-10,where n 1-10,

с добавкой эквимол рных количествwith the addition of equimolar amounts

о(,-ненасыщенной кислоты и полиамина смол необходима термообработка полимерного -материала при температуре не ниже . Без такой термообработки , т.е. при,чисто холодном отверждении , а также при отверждении эпоксидных смол имидазолиновыми отнердител ми при 10-15 0, высокий уровень свойств не достигаетс  даже после 3-4 мес. вьщержки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ получени  имИдазолиновых отвердителей , который состоит в конденсации МОНО-, ди и/или поликарбоновых кислот с полиамидами этиленового р да формулы H2N(-CH2-CH2-NH)2-H, где п 1-10, при 120-280С с добавкой эквивалентного количества t/L,-ненасыщенной кислоты и полиамина этиленового р да указанной формулы при соотношении карбоноврй кислоты aei ,р-ненасыщенной кислоты от 10:1 до 10:13 С23. В состав получаемого отвердител  вход т имидазолиновые соединени  формулы (I) и соединени  новой структуры общей формулы «1 , (П) КНj -Jn 3 . . . 1 указанной формулы при соотноц/ении карбоновой кислоты и о(-,-ненасьпценной кислоты от 10:1 до 10:13 при 120-280 С полученный им адазолиновый отвердитель дополнительно конденсируют с моно- или поликислотным основанием Манниха при lOO-ISO C при мольном соотношении имидазолинового отвердител  и основани  Манниха от 2:1 до 10:1. Полученные отвердители имеют близкую к имидазолинам реакционную способность на начальных стади х и одновременно обеспечивают получение полимерных материалов с комплексом ценных свойств после 15-20 дневной выдержки на холоду без специальной термообработки. При этом эпоксидные композиции набирают -минимально приемлемую прочность через 1-3 дн  выдержки , подобно аналогичным эпрксид ным композици м с полиэтиленполиами нами. Предлагаемый способ характеризуетс  простотой и не требует применени  специального оборудовани , реакции протекают достаточно быстро при весьма умбренньк температурах (100-150°С). Все необходимые дл o (, - unsaturated acid and polyamine resins require heat treatment of the polymer material at a temperature not lower. Without such heat treatment, i.e., with pure cold curing, as well as during curing of epoxy resins with imidazoline strippers at 10-15 0, high level properties are not achieved even after 3-4 months of delivery.The closest to the proposed technical essence is the method of obtaining imidazoline hardeners, which consists in the condensation of MONO-, di and / or polycarboxylic acids with polyamides of ethylene Formula H2N (-CH2-CH2-NH) 2-H, where n 1-10, at 120-280C with the addition of an equivalent amount of t / L, -unsaturated acid and ethylene polyamine of the specified formula with a ratio of carboxylic acid aei, p- unsaturated acid from 10: 1 to 10:13 C23. The resulting hardener contains imidazoline compounds of the formula (I) and compounds of the new structure of the general formula "1, (П) КНj -Jn 3.. 1 of the specified formula with the ratio / carboxylic acid and o (-, - non-nascent acid from 10: 1 to 10:13 at 120-280 C; the adazoline hardener obtained by it is further condensed with Mannich mono-or poly-acid base with lOO-ISO C at a molar ratio of imidazoline hardener and Mannich base from 2: 1 to 10: 1. The obtained hardeners have reactivity close to imidazolines in the initial stages and at the same time provide the production of polymeric materials with a complex of valuable properties after 15–20 days of exposure to cold without special heat treatment. At the same time, epoxy compositions gain a minimum acceptable strength after 1–3 days of exposure, similar to the same eksperi ny compositions with polyethylenepoly us. The proposed method is characterized by simplicity and does not require the use of special equipment, the reactions proceed fairly quickly at very high temperatures (100-150 ° C). All necessary for

HjKCHjCHzN- CCHzle; -N-CHjCHzNHj ,HjKCHjCHzN-CCHzle; -N-CHjCHzNHj,

4.N (Ш)4.N (W)

HiUCHjCHjN-(CH CH CHjNHCH CHj CH,NH, /NsyNxyHiUCHjCHjN- (CH CH CHjNHCH CHj CH, NH, / NsyNxy

По расчету мольное соотношение соединений (III): (IV) 7:3. Полученный продукт представл ет собой в зкую не кристаллизующуюс  жидкость со следующими физико-химическими показател ми:By calculation, the molar ratio of compounds (III): (IV) 7: 3. The resulting product is a viscous, non-crystallizing liquid with the following physicochemical indicators:

Найдено Found

Вычислено 397Calculated 397

381,9381.9

(IV)(Iv)

Плотность при 25°С, г/смз Density at 25 ° С, g / cm3

1,08 Показатель преломле 11.08 The refractive index 1

1,5237 ни 1.5237 nor

Б. Синтез целевого имидазолинового отвердител .B. Synthesis of target imidazoline hardener.

376,9 г полученного в п.А имидазолинового отвердител  помещают в четырехгорлую колбу,снабженную механической мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником , соединенным с поглотительной колонкой, котора  заполнен 10%-ной серйой кислотой (между поглотительной колонкой и обратным холодильником установлен индикатор 04 реализации предлагаемого способа исходные продукты доступны. П р и м е р 1. А. Синтез исходного имидазолинового отвердител , В круглодонную четырехгор 1ую колбу , снабженную термометром, механической мешалкой, барботером дл  подачи азота под слой жидкости и насадочнойколонкой , соединенной с пр мым холодильником и сборником дистилл та , одновременно загружают 206 г (2 моль) дизтилентриамина и 202 г (1 моль) себациновой кислоты. Смесь подогревают до 60°С и перемешивают до полной гомогенизации и дополнительно ввод т 30 г (0,3 моль)- метилметакрилата и 31 г (0,3 моль) диэтилентриамина; Смесь при непрерывном перемешивании и подаче азота нагревают до 80С и при этой температуре вйщерживают 3ч. Далее температуру реакционной массы постепенно повьпиают до 200.С, одновременно отгон   метанол. Далее температуру повышают до 250°СгИ отгон ют реакционную воду. После выделени  всего количества воды реакционную массу охлаждают до 60°С и сливают. Получают 376,9 г (98,7% от теоретического ) смеси соединений формул потока газа). Содержимое колбы нагревают до 130-140 С и медленно по капл м прибавл ют 44 г (0,166 моль) 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола, УП-606/2, одновременно отгон   об .разующийс  при этом диметиламин. Пегэмешивание реакционной массы при ПО-КО С продолжают до полного выделени  диметилакина.376.9 g of the imidazoline hardener obtained in A are placed in a four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser connected to an absorption column which is filled with 10% gray acid (an indicator is installed between the absorption column and the reflux condenser) 04 implementations of the proposed method, the initial products are available. EXAMPLE 1. A. Synthesis of the initial imidazoline hardener, To a round bottom chetyrehgor 1st flask equipped with a thermometer, mechanical mesh 206 g (2 mol) of diztilentiriamine and 202 g (1 mol) of sebacic acid are simultaneously charged at the same time as a bubbler for supplying nitrogen under a layer of liquid and a packed column connected to a direct cooler and distillate collector. The mixture is heated to 60 ° C and stirred to 30 g (0.3 mol) - methyl methacrylate and 31 g (0.3 mol) diethylenetriamine are additionally introduced; the mixture is heated to 80 ° C with continuous stirring and supply of nitrogen for 3 hours. Next, the temperature of the reaction mass is gradually increased to 200 ° C, while methanol is distilled off simultaneously. Next, the temperature is raised to 250 ° C. The reaction water is distilled off. After separation of the total amount of water, the reaction mass is cooled to 60 ° C and drained. Obtain 376.9 g (98.7% of theoretical) mixture of compounds of the formulas of the gas stream). The contents of the flask are heated to 130-140 ° C and 44 g (0.166 mol) of 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, UP-606/2, is added dropwise slowly, simultaneously the distillation of dimethylamine is formed. Pegemixing of the reaction mixture with PO-COC is continued until complete separation of dimethylakin.

R -l HCH-t CHzKH-Bi,R - l HCH-t CHzKH-Bi,

I41 11/ -CH2CH2N-(CH2)j- N-CH2CH2NH2; -СЩ (v)I41 11 / -CH2CH2N- (CH2) j-N-CH2CH2NH2; -Sch (v)

СН2«Н-Й1 CH2N- (CH2)8 -NCH2CH2NHCH2GH- N-CH2CH2NHj Синтез исходного и далее целевого имидазолинового отвердител  можно , осуществл ть непрерывно в один {. прием. Получают 402,8 г (99,8% от теоретического ) темноокрашенного в зкого продукта, содержащего соединени  общей формулыCH2 "H-H1 CH2N- (CH2) 8 -NCH2CH2NHCH2GH-N-CH2CH2NHj Synthesis of the starting and further target imidazoline hardener can be carried out continuously in one {. reception 402.8 g (99.8% of theory) of a dark colored viscous product are obtained containing compounds of the general formula

СН2-CHjN- СН- CH2NHCH2CH2WЭто соединение получено в смеси . е исходным имидазолином, причем мольное соотношение соединений (III) :(IV):(V) 10:7:3 вычислено из соотношени  исходных компонентов). Полученный отвердитель имеет следующие физико-химические показатели: Вычислено Содержание 23,99 23,88 азота, % Содержание первичных аминогрупп в пересчете на азот,% 5, 33 В зкость при , Па-с 79,6 Соединение (V) может быть получе но в технически чистом виде конден- сацией исходного имидазолина с У11-606/2 при их мольном соотношении 3:1, Однако такое имидазолиновое со динение плохо раствор етс  в обычных органических растворител х, име ет температуру разм гчени  150-160 и в расплавленном состо нии предста л ет собой в зкое вещество, ПоэтоCH2CH2NH2 ( соединение (V) в чистом виде существенно менее эффективно как отвердитель холодного отвер адени , чем смесь соединений (III), (IV) и (V), В. Отверждение эпоксидной композиции , Готов т смесь 600 мае,ч, эпоксидной смолы ЭД-22 с содержанием эпоксидных групп 23,2% и 60 мае.ч бутилглицидилового эфира (смола ЭДБ/6/), 329,9 мае.ч, синтезированного в п, Б имидазолинового отвердител  .тщательно смешивают с 660 мае,ч, смолы ЭДВ, пузырьки воздуха удал ют в вакуум-шкафу при остаточном давлении 3 мм рт,ст. Полученную эпоксидную композицию заливают в предварителыно подготовленные металлические формы дл  изготовлени  стандартных об .разцов. Половину стандартных образ цов отверждают в течение 15 сут при комнатной температуре, другую половину в течение 24. ч при комнатной температуре и 5 ч при 80с. Параллельно провод т отверждение смолы ЭДБ(330 мас.ч,) смесью HjN-CH2CH2NV Полученный продукт представл  в зкую некриеталлизующуюс  жидко со следующими физико-химическими каз ётел ми:Найдено Вычи Молекул рна  476 масса Содержание,% углерода водорода ( CH2 jg - V-CHz CH IIHCH--CH,NCH, CHzNH, . , («I) 24,67 25,77 азота 0,88 кислЪрода В зкость при 25°С, мПа-с 4960 - Плотность при 25°С, г/см 1,12 Показатель преломлени  п 1,5249 . Синтез целевого имидазолинового отвердител CH2-CHjN-CH-CH2NHCH2CH2W This is a compound obtained in a mixture. e the initial imidazoline, and the molar ratio of the compounds (III): (IV) :( V) 10: 7: 3 is calculated from the ratio of the starting components). The resulting hardener has the following physicochemical parameters: Calculated: Content: 23.99 23.88 nitrogen,% The content of primary amino groups in terms of nitrogen,% 5, 33 Viscosity at, Pa-s 79.6 Compound (V) can be obtained in a technically pure form by condensation of the starting imidazoline with U11-606 / 2 at a molar ratio of 3: 1, However, such an imidazoline compound is poorly soluble in common organic solvents, has a softening temperature of 150-160 and in a molten state It is a viscous substance, Therefore, CH2 CH2NH2 (compound (V ) in pure form is much less effective as a hardener of cold bore, than a mixture of compounds (III), (IV) and (V), B. Curing of epoxy composition, Preparing a mixture of 600 May, h, epoxy resin ED-22 with epoxy content groups of 23.2% and 60 mAh of butylglycidyl ether (resin EDB / 6 /), 329.9 mAh, synthesized in section B, imidazoline hardener. thoroughly mixed with 660 may, h, EDV tar, air bubbles are removed in a vacuum cabinet with a residual pressure of 3 mm Hg, Art. The epoxy composition obtained is poured into preformed metal molds for making standard specimens. Half of the standard specimens are cured for 15 days at room temperature, the other half within 24. hours at room temperature and 5 hours at 80 s. At the same time, a resin of EDB is being cured (330 parts by weight) with a mixture of HjN-CH2CH2NV. The resulting product is a viscous, noncritrimally liquid with the following physicochemical conditions: Found Calculate Molecular 476 mass Content,% hydrogen carbon (CH2 jg - V- CHz CH IIHCH - CH, NCH, CHzNH,., ("I) 24.67 25.77 Nitros 0.88 Acid Viscosity at 25 ° C, mPa-s 4960 - Density at 25 ° C, g / cm 1 , 12 The refractive index of p 1,5249. Synthesis of the target imidazoline hardener

112657010112657010

По примеру 1 п.Б из 85,6 г соеди ений (VII) и 46,8 г (0,17 моль) 2,4,6-трис(диметиламинометил)-резорцина получают 508,4 г (99,8% отAccording to Example 1, B. B out of 85.6 g of compounds (VII) and 46.8 g (0.17 mol) of 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) -resorcinol, 508.4 g (99.8% of

теоретического) темноокрашенного в зкого продукта, .представл ющего собой смесь соединени  (VII) с веществом формулы.theoretical) dark colored viscous product, representing a mixture of compound (VII) with a substance of the formula.

2fe 82 -CH2m2N--v-CHV Вычислено мольное соотношение динений (VII):(VIII) 1:1. Полученный отвердитель имеет следук цие физико-химические Вычисле Содержание 24,54 азота, % 24,72 Содержание первичных аминогрупп в пересчете на азот, % 4,21 В зкость при 40°С, Па с Отверждение эпоксидной композ на основе синтезированного отвер тел . В услови х примера 1 п. В из 660 г смолы ЭДБ и 342 г синтезир2fe 82 -CH2m2N - v-CHV. The molar ratio of the divisions (VII) is calculated: (VIII) 1: 1. The resulting hardener has the following physicochemical properties. Calculated content 24.54 nitrogen,% 24.72 Content of primary amino groups in terms of nitrogen,% 4.21 Viscosity at 40 ° С, Pa s Curing with an epoxy composite based on a synthesized hole. Under the conditions of Example 1, p. B out of 660 g of EDB resin and 342 g of synthesized

i7H5Jg5r-N-CH2CH2KHCH2 СНгЩi7H5Jg5r-N-CH2CH2KHCH2 SNGSch

V C|rHj2 r-lf-CHjCHjNHCHiCH iT Мольное отношение соединений (IX):(X) составл ет примерно 1;1 (вычислено по соотношению исходных компонентов). Имидазолиновый отвердитель имеет следующие физико-химические показатели:V C | rHj2 r-lf-CHjCHjNHCHiCH iT The molar ratio of compounds (IX) :( X) is approximately 1; 1 (calculated from the ratio of the starting components). Imidazoline hardener has the following physico-chemical characteristics:

W CH2CH.N- (CHzje-TrN-CHiCH NHCHzCH- N-CHzCHol Hj CH2NHGH2CH2K- {CH2)8-7r-N-CH2CH2llH2 ванного отвердител  готов т эпоксидную композицию и отверждают по холодному (композици  7) и гор чему (композици  8) режимам. В табл. 3 приведены свойства полимерных материалов на основе эпоксидных компози.ций 7 и 8. Пример4. Синтез исходного имидазолинового отвердител . В услови х примера 1 из 926 г (1 моль) метиловых эфиров жирных кислот соевого масла, 146 г(1 моль) триэтилентетрамина и дополнительно введенных 50 г (0,5 моль) метилметакрилата и 53 г (0,5 моль) диэтилентриамина получают 456,6(96,8% от теоретического) низков зкого не кристаллизующегос  темноокрашенного продукта, в состав которого вход т два соединени  формулы jCH-;r-N-CH2CH2NH NS Найдено Вычислено Молекул р467 ,5 на  масса 506 Содержание,%: углерода 72,01 водорода 10,96 азота 15,90W CH2CH.N- (CHzje-TrN-CHiCH NHCHzCH-N-CHzCHol Hj CH2NHGH2CH2K- {CH2) 8-7r-N-CH2CH2llH2 bath curing agent prepares the epoxy composition and cures it cold (composition 7) and hot (composition 8) modes. In tab. 3 shows the properties of polymeric materials based on epoxy compositions. 7 and 8. Example4. Synthesis of the original imidazoline hardener. Under the conditions of example 1, out of 926 g (1 mol) methyl esters of fatty acids of soybean oil, 146 g (1 mol) of triethylene tetramine and 50 g (0.5 mol) of methyl methacrylate additionally added and 53 g (0.5 mol) of diethylenetriamine, 456 are obtained , 6 (96.8% of theoretical) low viscosity non-crystallizing dark-colored product, which consists of two compounds of the formula jCH-; rN-CH2CH2NH NS Found Calculated Molecules p467, 5 per weight 506%, carbon 72.01 of hydrogen 10.96 nitrogen 15.90

кислорода В зкость при мПа- с Плотность при , г/смoxygen Viscosity at mPa s Density at, g / cm

Синтез целевого имидазолинового отвердител .Synthesis of target imidazoline hardener.

11265701126570

1212

В услови х примера 1 п..В из 456,6 г синтезированного отвердител  и 59,4 г (0,13 моль) 3,3,5, 5 -тетракис(диметиламинометнл)-дифенилолпропана-2 ,2(УП-0628) получают 486,2 г (98,7% от теоретического ) в зкого продукта, представл ющего собой смесь исходного имидазолина (соединени  (IX) и (Х) и соединений общей формулыUnder the conditions of example 1, p. B out of 456.6 g of synthesized hardener and 59.4 g (0.13 mol) of 3.3.5, 5 -tetrakis (dimethylaminomethyl) -diphenylolpropane-2, 2 (UP-0628) 486.2 g (98.7% of theoretical) of a viscous product is obtained, which is a mixture of the starting imidazoline (Compound (IX) and (X) and compounds of the general formula

ZO6 Rj - CH2CH2NHCH2CH2iN - или -СН -CHjN- CHО Мольное соотношение соединений (IX) и (X) суммарно к соединени м (XI) составл ет 3:2. Синтезированный целевой отверди тель имеет следующие показатели: Содержание Вычислено азота, % 14,28 14,04 Содержание первичных аминогрупп в пересчете на азот, 7, 1,70 В зкость при -40с, Отверждение эпоксидной композиц на основе синтезированного отверди тел  В услови х примера 1 п. В из 660 г смолы ЭДБ и 414 г синтезированного отвердител  готов т эпоксидную композицию и отверждают по холодному (композици  9) и гор чем ( композици  10) режимам. В табл. 4 приведены свойства по лимерных материалов на основе эпок сидных композиций 9 и 10. П р и м е р 5. Синтез метиловых олигомерных кислот соевого масла.ZO6 Rj - CH2CH2NHCH2CH2iN - or -CH-CHjN-CHO The molar ratio of compounds (IX) and (X) in total to compounds (XI) is 3: 2. The synthesized target curing agent has the following indicators: Content Calculated nitrogen,% 14.28 14.04 The content of primary amino groups in terms of nitrogen, 7, 1.70 Viscosity at -40 s, Curing by epoxy composites based on synthesized hardened bodies. 1 p. Out of 660 g of EDB resin and 414 g of synthesized hardener, an epoxy composition is prepared and cured in cold (composition 9) and hot (composition 10) modes. In tab. 4 shows the properties of polymeric materials based on epoxy compositions 9 and 10. Example 5 Synthesis of Soybean Oil Methyl Oligomeric Acids.

GH NHCHzCH NHCHiCHgK- С„Hjz V В четырехгорлую колбу, снабженную термометром, барбатером дл  подачи инертного газа и обратным холодильником , загрзджают 400 г метиловых жирных кислотj полученных метанолизом соевого масла, 24 г глины кил с рН водной выт жки 7,5,8 г воды и 0,88 г карбоната лити . Реакп ,ионную смесь при перемешивании в атмосфере азота нагревают до и выдерживают при этой температуре в течение 8 ч. Затем реакционную массу охлаждают до , ввод т 5 г фосфорной кислоты дл  разрушени  тонкой дисперсии глины, нейтрализации 1итиевых мыл и экстракции окислов железа, выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем фильтруют на воронке дл  гор чего фильтровани . Иепрореагировавшие мономерные эфиры отгон ют в вакууме при остаточном давлении 57 мм рт.ст. и температуре паров 220240 0 . Получают 220 г (55% от массы загрузки ) метиловых эфиров олигомерных жирных кислот соевого масла в виде в зкой темноокрашенной жидкости 13 со следующими физико-химическими показател ми: Кислотное 5-8 мг КОН/ мг.КОН/г Число омыле- , ни  МГКОН/Г 165-175 мг КО Водное число г 95-105 г 1/1 Показатель преломлени  1,4815 Молекул рна  масса (криоскопи  в бензоле) 580-620 Синтез исходного имидазолиново отвердител . В круглодонную четырехгорлую колбу, снабженную термометром, ме шалкой, барбатеромдл  подачи ине ного газа и ректификационной коло кой, соединенной с, пр мьм холодил ником, загружают последовательно 220 г метиловых эфиров олигомерны кислот соевого масла, 74 г (1,08 эквивалента на 1 эквивалент эфирн группы) диэтилентриамина и дополн тельно 4,3 г (0,05 моль) метилакр лата и 5,2 г (0,05 моль) диэтилен триамина. Реакционную смесь нагре вают до 120-140°С,. одновременно пропуска  инертный газ, и отгон ют образующийс  при реакции метаНОЛ После завершени  отгонки основной массы метанола (80-85% от теоретического возможного) реакци онную массу постепенно нагревают до 250С, отгон   остаточное коли чество метанола и реакционную вод При 250-260С реакционна  масса вьщерживаетс  до полного прекращени  погона. Получают имидазолиновый отвердитель в виде сложной смеси соединелий, со следунщими физико-химическими показател ми: Молекул рна  . масса, % 784 Содержание азота титруемого, % 7,85 . в том числе первичных аминогрупп 3,64 вторичных аминогрупп 0,45 В зкость при 25°С мПа- с8560 Плотность при 25С, г/см .1,04 Синтезированный имидазолин используют дл  получени  целевого имидазолинового отвердител . Синтез целевого имидазолиновог отвердител . В услови х примера 1 п. Б из 258 г исходного имидазолинового отвердител  и 5,6 г (0,021 моль) 2-диметиламинометилфенола получают 261,2 г (99,7% от теоретического) в зкого темноокрашенного продукта, со следующими физико-химическими показател ми. СодержаниеВычислено азота, % 10,98 10,85 Содержание первичных . аминогрупп в пресчете на азот, % 3,63 3,46 В зкость при 40С, Па-с 12,6 Отверждение эпоксидной композиции на основе синтезированного отвердител В услови х примера 1 п. В из 660 г смолы ЭДБ и 626,4 г синтезированного отвердител  готов т эпоксидную композицию и отверждают по холодному (композици  11) и гор чему (композици  12) режима. В табл. 5 приведены свойства полимерных материалов на основе эпоксидных композиций 11 и 12. Пример 6. Синтез метиловых эфиров смеси мономерных и олигомерных жирных кислот льн ного масла. В услови х примера 5 полимеризуют 300 г метиловых эфиров жирных кислот, полученных метанолизом льн ного Масла. Полимеризацию ведут в присутст- ВИИ 18 г глины кил с рН водной выт жки 7,5,6 г воды и 0,66 г карбоната лити . После обработки полимеризата фосфорной кислотой, фильтрации и отгонки легколетучих (до 150°С в массе при 5-7 мм рт.ст.) получают 280 г смеси метиловых эфиров мономерных и олигомерных кислот льн ного масла. Физико-химические свойства полученных эфиров: Кислотное число, мг КОН/Г16-19 Число омылени , мг КОН/Г180-188 . Йодное число по методу Вийса, . г 1/100148-155 Содержание мономер ных кислот, % 43-45GH NHCHzCH NHCHiCHgK- С „Hjz V A four-necked flask equipped with a thermometer, barbater for inert gas and a reflux condenser is charged with 400 g of methyl fatty acids obtained by methanolysis of soybean oil, 24 g of clay kil with a pH of a water extract of 7.5.8 g water and 0.88 g lithium carbonate. The reactor, the ionic mixture is heated under nitrogen and heated to 8 hours at this temperature. The reaction mass is then cooled until 5 g of phosphoric acid are injected to destroy the fine dispersion of clay, neutralize the lithium soaps and extract the iron oxides, keep it at temperature for 3 hours, then filtered on a funnel for hot filtration. The unconverted monomer esters are distilled off in vacuo at a residual pressure of 57 mm Hg. and the vapor temperature 220240 0. 220 g (55% of the mass of the load) of methyl esters of oligomeric fatty acids of soybean oil are obtained in the form of a viscous dark-colored liquid 13 with the following physicochemical indicators: Acid 5-8 mg KOH / mg. KOH / g Number of saponifiers or MGKON / G 165-175 mg CO. Water number g 95-105 g 1/1 Refractive index 1.4815 Molecular mass (cryoscopy in benzene) 580-620 Synthesis of initial imidazoline hardener. In a round-bottomed four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a barbaterom for the supply of an inignant gas and a distillation column connected to a direct chill, 220 g of methyl esters of oligomeric soybean oil, 74 g (1.08 equivalent per 1 equivalent) are sequentially loaded. ether groups) diethylenetriamine and, additionally, 4.3 g (0.05 mol) of methylac lat and 5.2 g (0.05 mol) of diethylene triamine. The reaction mixture is heated to 120-140 ° С. simultaneously inert gas passes, and the methanol produced by the reaction is distilled off. After the main part of methanol is distilled off (80-85% of the theoretical possible), the reaction mass is gradually heated to 250 ° C, and the residual amount of methanol and reaction water is held at 250-260 ° C. until complete cessation of the shoulder strap. An imidazoline hardener is obtained in the form of a complex mixture of compounds with the following physicochemical indicators: Molecular. mass,% 784 Content of nitrogen titrated,% 7.85. including primary amino groups 3.64 secondary amino groups 0.45 Viscosity at 25 ° C mPa s8560 Density at 25 ° C, g / cm. 1.04 Synthesized imidazoline is used to obtain the desired imidazoline hardener. Synthesis of target imidazolinog hardener. Under the conditions of example 1 p., From 258 g of the starting imidazoline hardener and 5.6 g (0.021 mol) of 2-dimethylaminomethylphenol, 261.2 g (99.7% of theoretical) of a viscous dark colored product are obtained, with the following physicochemical parameters mi Content is calculated nitrogen,% 10.98 10.85 Content of the primary. amino groups in nitrogen content,% 3.63 3.46 Viscosity at 40 ° C, Pa-s 12.6 Curing of an epoxy composition based on a synthesized hardener Under the conditions of example 1 p. Of 660 g of EDB resin and 626.4 g of synthesized The hardener prepares the epoxy composition and cures it in a cold (composition 11) and hot (composition 12) mode. In tab. 5 shows the properties of polymeric materials based on epoxy compositions 11 and 12. Example 6. Synthesis of methyl esters of a mixture of monomeric and oligomeric fatty acids of flaxseed oil. Under the conditions of Example 5, 300 g of methyl esters of fatty acids obtained from the methanolysis of linseed oil will be polymerized. The polymerization is carried out in the presence of 18 g of clay, with a pH of a water extract of 7.5.6 g of water and 0.66 g of lithium carbonate. After treating the polymer with phosphoric acid, filtering and distilling highly volatile materials (up to 150 ° C in weight at 5–7 mm Hg), 280 g of a mixture of methyl esters of monomeric and oligomeric acids of flax oil are obtained. Physico-chemical properties of the esters obtained: Acid number, mg KOH / G16-19 The saponification number, mg KOH / G180-188. Iodic number by the method of Wiisa,. g 1 / 100148-155 Content of monomeric acids,% 43-45

1515

Синтез исходного имидазолиновог отвердител ,Synthesis of the original imidazolinog hardener,

В услови х примера 1 п. А из, 280 г (0,45 г.-экв ) полимеризованньгх метиловых зфиров льн ного масла , 94 г (0,9 моль) дчэтил.ентриамина и дополнительно введенных 96,6 (0,2 моль) 2-фенилакриловой кислоты и 20,6 г (0,2 моль) диэтилентриамина получают 341,8 г (98,5% от теоретического) исходного имидазолинового отвердител  в виде сложной смеси соединений со следующими физико-химическими показател ми: Молекул рна  масса 845 Содержание азота титруемого, %. 8,06 в том числе первичных аминогрупп 3,82 вторичных аминогрупп 0,8 В зкость при , мПа-с ;1430Under the conditions of Example 1 p. A, out of 280 g (0.45 g-eq) of polymerized methyl spirin oil, 94 g (0.9 mol) of d-ethyl triamine, and 96.6 (0.2 mol ) 2-phenylacrylic acid and 20.6 g (0.2 mol) of diethylenetriamine, 341.8 g (98.5% of the theoretical) of the starting imidazoline curing agent are obtained in the form of a complex mixture of compounds with the following physicochemical indicators: Molecular weight 845 The content of nitrogen titrated,%. 8.06 including primary amino groups 3.82 secondary amino groups 0.8 Viscosity at, mPa-s; 1430

Плотность при 25с, г/смз1,04 Density at 25s, g / cm3,04

Синтез целевого имидазолинового отвердител Synthesis of target imidazoline hardener

В услови х примера 1 п. Б из 341,8 г мсходного имидазолинового отвердител  и 20,8 г (0,078 моль)Under the conditions of Example 1, p. B out of 341.8 g of an imidazoline hardening agent and 20.8 g (0.078 mol)

Разрушающее напр жение, кгс/смDestructive stress, kgf / cm

при изгибеbending

при сжатииunder compression

при раст жении when stretched

Относительное удлинение приElongation at

р азрыве, %disintegration,%

..

Ударна  в зкость, кгс см/см Теплостойкость по ВИК а,С Impact viscosity, kgf cm / cm Heat resistance VIC a, C

Врем  желатинизации при , минGel time at, min

2657016 .,2657016.,

отвердител  У1Т-606/2 получают 350,4 г (99,5% от теоретического) темноокрашенного в зкого продукта со следующими физико-химическими 5 Свойствами: .hardeners U1T-606/2 receive 350.4 g (99.5% of theoretical) of a dark-colored viscous product with the following physicochemical 5 Properties:.

СодержаниеContent

азота ТИТ- ВычисленоNitrogen TIT- Calculated

руемого, % 9,2 7,93ruled% 9.2 7.93

Содержание 10 первичныхContent 10 primary

аминогруппamino groups

В пересчете In terms of

3,38 на азот, % 3.38 per nitrogen,%

3,67 В зкость при , 3.67 Viscosity at,

38,6 Па-с38.6 Pa-s

Отверждение эпоксидной композиции на основе синтезированного имидазолинового отвердител . 0 В услови х примера 1 п. В готов т композицию из 330 мае.ч. смолы ЭДБ и 297 мае.ч. синтезированного имидазолинового отвердител . Эпоксидную композицию отверждают по холодному (композици  13) и гор чему (композици  14)режима.Curing of epoxy composition based on synthesized imidazoline hardener. 0 Under the conditions of example 1 p. B, a composition of 330 mas is prepared. EDB and 297 ma.ch. synthesized imidazoline hardener. The epoxy composition is cured in a cold (composition 13) and hot (composition 14) mode.

Свойства полученных таким образом полимерных материалов приведены , в табл. 6.The properties of the polymeric materials thus obtained are given in Table. 6

Т а б л и ij а J.T and b and ij and J.

874±102874 ± 102

1100+491100 + 49

880±55880 ± 55

1088±281088 ± 28

437+88437 + 88

658+43658 + 43

4747

Свойства Разрушающее напр жение, кгс/см : при изгибе при сжатии при раст жении Относительное удлинение при разрыве, % Ударна  в зкость,кгс-см/.см 15,7±3,3 Теплостойкость по ВиКа,С 128 Врем  желатинизадии при 25°С, мин ;; I Свойства ... „„„..,J Разрушающее напр жение, кгс/см : при изгибе при сжатии при раст жении Относительное удлинение при разрыве,% Ударна  в зкость, кг-см/см Теплостойкость по ВИКа, С Врем  желатинизации При 25°С, мин Свойства. - Разрушающее напр жение, кгс/см : при изгибе при сжатии при раст жении Относительное удлинение при разрыве,% Ударна  в зкость, кг-см/ Теплостойкость по ВИКа, С Врем  желатинизации при , минProperties Destructive stress, kgf / cm: during bending under compression under tension Relative elongation at break,% Intensity of viscosity, kgf-cm / cm 15.7 ± 3.3 Heat resistance according to ViCa, C 128 Time of gelatinization at 25 C, min ;; I Properties ... „„ „.., J Destructive stress, kgf / cm: during bending under compression under tension Relative elongation at break,% Shock viscosity, kg-cm / cm Heat resistance according to VIC, C Gel time At 25 ° C, min. Properties. - Destructive stress, kgf / cm: during bending under compression under tension Relative elongation at break,% Impact viscosity, kg-cm / Heat resistance according to VIC, C Gel time at, min

T.a.6.JLJlJL a.2..T.a.6.JLJlJL a.2 ..

Показатели свойств в композиции 994±41 1118t31 521+44 4,3±1,8 643±84 084+35 846±63 194±29 390±74 567±45 4,6+1,2 1,9±1,3 668+2,9 7,9t4,0 134 66 . и ц а 3 Показатели свойств в композици х г- 1148+64. 1203+39 1096±37.1188±49 608+56624+24 4,8+1,94,9+1,4 17,0+3,1.18,5+3,5 158164 126Таблица4 Показатели свойств в композици х 1 910 964+51 . 994±51 906+32935+45 484+30496+38 6,9±2,07,3±1,8 15,3±4,416,9+4,2 8894 260 19The performance properties in the composition are 994 ± 41 1118t31 521 + 44 4.3 ± 1.8 643 ± 84 084 + 35 846 ± 63 194 ± 29 390 ± 74 567 ± 45 4.6 + 1.2 1.9 ± 1.3 668 + 2.9 7.9t4.0 134 66. and csa 3 Indicators of properties in compositions g- 1148 + 64. 1203 + 39 1096 ± 37.1188 ± 49 608 + 56624 + 24 4.8 + 1.94.9 + 1.4 17.0 + 3.1.18.5 + 3.5 158164 126 Table4 Property measures in compositions 1 910 964+ 51. 994 ± 51 906 + 32935 + 45 484 + 30496 + 38 6.9 ± 2.07.3 ± 1.8 15.3 ± 4.416.9 + 4.2 8894 260 19

СвойстваProperties

Разрушающее напр жение, кгс/см при изгибе при сжатии при раст жении,Destructive stress, kgf / cm under bending under compression when stretched,

Относительное удлинение при разрыве,/ Ударна -в зкость, кг«см/см Теплостойкость по ВИКа, € Врем  жёлатинизации при 25°С, минRelative elongation at break, / Impact-viscosity, kg “cm / cm Heat resistance by VIC, € Gelding time at 25 ° С, min

Разрушающее напр жение, кгс/смDestructive stress, kgf / cm

при изгибе988+32bending988 + 32

при сжатии927+24compressive927 + 24

при раст жении503+49when stretched 503 + 49

Относительное удлинение при разрыве, 6,6+2,5Elongation at break, 6.6 + 2.5

Ударна  в зкость, кг.см/см 16,7+4,3Impact viscosity, kg.cm / cm 16.7 + 4.3

Теплостойкость по ВИКа, С78Heat resistance VIC, C78

Врем  желатинизадии при , мин300Gelatinization time at min 300

2020

....

свойств в композицииproperties in the composition

Показатели Indicators

lEZZfZZ 11lEZZfZZ 11

1034±381034 ± 38

1093±491093 ± 49

602±34602 ± 34

8,8+4,0 16,7+4,1 1178.8 + 4.0 16.7 + 4.1 117

990+46 956+30 538±37990 + 46 956 + 30 538 ± 37

7,2+3,0 17,0+06,2 827.2 + 3.0 17.0 + 06.2 82

Claims (1)

(54X57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИДАЗОЛИНОВЫХ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ ЭПОКСВДНЫХ СМОЛ . конденсацией моно-,ди- и/или поликарбоновых кислот с полиаминами этиленового ряда формулы(54X57) METHOD FOR PRODUCING IMIDAZOLINE HARDENERS OF EPOXY RESIN. condensation of mono-, di- and / or polycarboxylic acids with polyamines of an ethylene series of the formula Η^Νί-ΟΗ^Ι^ΝΗ^-Η, где η = 1—10, с добавкой эквимолярных количеств οί,ρ-ненасыщенной кислоты и полиамина указанной формулы при соотноше нии карбоновой кислоты и βί ,/э-ненасыщенной кислоты от 10:1 до 10:13 при 120-280°С, отличающийся тем, что, с целью повышения реакционной способности отвердителей при комнатной температуре, полученный имидазолиновый отвердитель дополнительно конденсируют с моно- или поли кислотным основанием Манниха при 100-150°С при мольном соотношении имидазолинового отвердителя и основания Манниха от 2:1 до 10:1.Η ^ Νί-ΟΗ ^ Ι ^ ΝΗ ^ -Η, where η = 1-10, with the addition of equimolar amounts of οί, ρ-unsaturated acid and polyamine of the specified formula with a ratio of carboxylic acid and βί, / e-unsaturated acid from 10: 1 to 10:13 at 120-280 ° C, characterized in that, in order to increase the reactivity of the hardeners at room temperature, the resulting imidazoline hardener is additionally condensed with a Mannich mono- or poly-acid base at 100-150 ° C with a molar ratio of imidazoline hardener and base Mannich from 2: 1 to 10: 1. 1 11265701 1126570
SU792847140A 1979-11-29 1979-11-29 Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins SU1126570A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792847140A SU1126570A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792847140A SU1126570A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1126570A1 true SU1126570A1 (en) 1984-11-30

Family

ID=20862490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792847140A SU1126570A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1126570A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент СЗПА 2878234, кл. 260-47, опублик. 1969. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2646086/23-04, кл. С 07 D 233/24, 1978 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2214434C2 (en) Hardenable resin-based compositions
Zhang Rosin-based chemicals and polymers
TWI686420B (en) Epoxy-resin composition for fiber-matrix semifinished products
US4383090A (en) Polyepoxide curing by polymercaptans and a reaction product of amino acids or lactams with amines
BRPI0702764B1 (en) POLYAMIDE CURE COMPOSITION, AND EPOXY COMPOSITION
JPH0635503B2 (en) Diethyltoluenediamine curing agent system
US6288208B1 (en) Highly branched oligomers, process for their preparation and applications thereof
US3127365A (en) Acrylic-modified amino polyamides
EP0013258B1 (en) Propenyl-substituted phenolglycidyl ethers, process for their preparation and their use
MX2015005355A (en) Polyamide hardeners for epoxy resins.
NO123198B (en)
US4581436A (en) Heat-curable composition
WO2023006598A1 (en) Amine hardener with high content in renewable carbon
US4397998A (en) Curable epoxy compositions suitable for use in RIM processes
JP3932404B2 (en) A curable mixture comprising a glycidyl compound, an amine curing agent and a heterocyclic curing accelerator
KR20070056043A (en) Polyaminoamide-monoepoxy adducts
SU1126570A1 (en) Process for preparing imidazoline curing agents for epoxy resins
US3036975A (en) Rapid-curing epoxy resin compositions and method of making
Chen et al. New crosslinked polymer from a rapid polymerization of acrylic acid with triaziridine‐containing compound
DE2829198A1 (en) EPOXY RESIN CURING AGENTS, CONTAINING CURABLE EPOXY RESIN COMPOSITION, CURED PRODUCT MADE FROM THEM AND METHOD OF CURING
US3320193A (en) Hardening of epoxy compounds with trisubstituted triethanol-amine titanates
EP0435497B1 (en) Trifunctional polyoxyethylene diamine derivatives
US5300584A (en) Low viscosity diprimary amine reactive modifiers for epoxy resins
US3231528A (en) Epoxy curing agents comprising: polymeric amino-amides from monomeric tung acids andpolyamines
JP7270318B2 (en) epoxy composition