CS240881B1 - Process for preparing polyamine hardeners - Google Patents

Process for preparing polyamine hardeners Download PDF

Info

Publication number
CS240881B1
CS240881B1 CS843695A CS369584A CS240881B1 CS 240881 B1 CS240881 B1 CS 240881B1 CS 843695 A CS843695 A CS 843695A CS 369584 A CS369584 A CS 369584A CS 240881 B1 CS240881 B1 CS 240881B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hardeners
parts
minutes
weight
carbon atoms
Prior art date
Application number
CS843695A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS369584A1 (en
Inventor
Miloslav Lidarik
Ivan Dobas
Stanislav Stary
Milan Sima
Jiri Kaska
Josef Ambroz
Emil Krejcar
Original Assignee
Miloslav Lidarik
Ivan Dobas
Stanislav Stary
Milan Sima
Jiri Kaska
Josef Ambroz
Emil Krejcar
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 Miloslav Lidarik, Ivan Dobas, Stanislav Stary, Milan Sima, Jiri Kaska, Josef Ambroz, Emil Krejcar filed Critical Miloslav Lidarik
Priority to CS843695A priority Critical patent/CS240881B1/en
Publication of CS369584A1 publication Critical patent/CS369584A1/en
Publication of CS240881B1 publication Critical patent/CS240881B1/en

Links

Landscapes

  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

Řešení se týká přípravy nového typu polyaminových tvrdidel epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi. Tato tvrdidla odstraňují nebo podstatně omezují nutnost použití kapalných fyziologicky závadných reaktivních ředidel typu glycidyletherů pro úpravu viskozity kompozic. Podstata řešení spočívá v tom, že alifatické a/nebo cyklolifatic-ké aminy, s počtem uhlíkových atomů 2 až 18 a dusíkových stomů 1 až 5,ose podrobí reakcí při teplotě 20 až 200 °C po dobu 10 až 200 minut s aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 v mol. poměru 1 : 0,8 až 1,2 v průběhu nebo po skončení reakce se případně odstraní přítomná voda, nejlépe destilací.The solution concerns the preparation of a new type of polyamine hardeners for epoxy resins and compositions based on them. These hardeners eliminate or substantially reduce the need to use liquid physiologically harmful reactive diluents of the glycidyl ether type for adjusting the viscosity of the compositions. The essence of the solution lies in the fact that aliphatic and/or cycloaliphatic amines, with a number of carbon atoms of 2 to 18 and nitrogen atoms of 1 to 5, are subjected to reactions at a temperature of 20 to 200 °C for a period of 10 to 200 minutes with aldehydes with a number of carbon atoms of 1 to 7 in a molar ratio of 1 : 0.8 to 1.2 during or after the reaction, the water present is optionally removed, preferably by distillation.

Description

Vynález se týká přípravy nového typu polyaminových tvrdidel pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi·The present invention relates to the preparation of a new type of polyamine hardener for the curing of epoxy resins and compositions based thereon.

K vytvrzování epoxidových pryskyřic byla doposud navržena celá řada nejrůznějších sloučenin, zpravidla obsahujících funkční skupiny schopné reakce se skupinami epoxidovými. Jedním z ne jdůležitějších a v praxi nejvíce rozšířených typů těchto tvrdidel jsou aminosloučeniny, a to alifatické i aromatické, cyklické i lineární, monomerní i polymerní a modifikované i nemodifikované. Nejvýznamnější z nich jsou aminy alifatické a cykloalifatické. Vlastnosti jimi vytvrzených pryskyřic závisejí na konkrétním druhu tvrdidla, způsobu vytvrzování, na vytvrzovací teplotě a na případném přídavku urychlovače vytvrzování. Použití aminů nebo jejich derivátů obecně pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a v řadě případů i způsob jejich přípravy je předmětem již značně vysokého počtu starších i novějších patentů, z nichž je možno uvést např. belgický pat. č. 861 056 a 867 589, japonský pat. č. 51 082400,To date, a variety of compounds have been proposed for curing epoxy resins, generally containing functional groups capable of reacting with epoxy groups. One of the most important and most widespread types of these hardeners are amino compounds, aliphatic and aromatic, cyclic and linear, monomeric and polymeric, modified and unmodified. The most important of these are aliphatic and cycloaliphatic amines. The properties of the cured resins depend on the particular type of hardener, the curing method, the curing temperature and the possible addition of a curing accelerator. The use of amines or derivatives thereof in general for the curing of epoxy resins and in many cases also for their preparation is subject to a considerable number of older and newer patents, such as the Belgian patent. Nos. 861 056 and 867 589, Japanese Pat. No 51 082400,

098732 a 52 021093, pat. NSR č. 2 611 019 a pat. USA č. 4 007 160. Sortiment používaných alifatických a cykloalifatických aminů je patrný např. z tab. 44, uvedené v monografii M. Lidařík a kol.: '‘Epoxidové pryskyřice, SNTL, Praha 1983 na str. 144 a 145. Obecným nedostatkem tvrdidelNo. 098732 and 52 021093, U.S. Pat. Germany No. 2,611,019 and U.S. Pat. No. 4,007,160. The assortment of aliphatic and cycloaliphatic amines used is evident, for example, from Tab. 44, published in monograph M. Lidařík et al .: 'Epoxy resins, SNTL, Prague 1983 on pages 144 and 145. General lack of hardeners

240 881 na bázi aminů je však časový a teplotní limit vytvrzování pro jednotlivé typy pryskyřic vyplývající z toho, že tato tvrdidla reagují prakticky pouze s epoxidovou skupinou, výjimečně i se skupinou hydroxylovou.However, the amine-based 240 881 is the curing time and temperature limit for each type of resin resulting from the fact that these hardeners react practically only with the epoxy group, exceptionally with the hydroxyl group.

Tento nedostatek odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob přípravy polyaminových tvrdidel nového typu pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi. Podstata vynálezu spočívá v tom, že alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 18a dusíkových atomů 1 až 5 se podrobí reakci při teplotě 20 až 120 °C po dobu 10 až 200 minut s aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 v mol. poměru složek 1 : 0,8 až 1,2, případně se v průběhu nebo po skončení reakce zčásti nebo zcela odstraní přítomná voda, s výhodou destilací.This drawback is overcome by the present invention, which relates to a process for the preparation of a new type of polyamine hardener for the curing of epoxy resins and compositions based thereon. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is characterized in that aliphatic and / or cycloaliphatic amines having carbon numbers of 2 to 18 and nitrogen atoms of 1 to 5 are reacted at 20 to 120 ° C for 10 to 200 minutes with aldehydes of 1 to 7 carbon atoms. in mol. a ratio of components of 1: 0.8 to 1.2, optionally during or after completion of the reaction, partially or completely remove the water present, preferably by distillation.

Tvrdidla připravená postupem podle vynálezu mají proti dosavadním typům některé přednosti. Především jsou vhodná pro vytvrzování epoxidových kompozic, jejichž viskozita byla upravena ředidly typu ketonů, které se nyní pomocí těchto tvrdidel zabudovávají do pryskyřičného skeletu. Tím současně odpadá nutnost použití kapalných glycidyletherů dosud aplikovaných jako reaktivní ředidla nebo se umožní maximální snížení jejich obsahu, což je velmi významné z důvodů zdravotních, nebol glycidylethery mají negativ-ní j fyziologické vlastnosti. Vzhledem k tomu, že reaktivita těchto nových .tvrdidel s reaktivními ředidly je různá, lze připravit jak systémy, které rychle reagují i při teplotě kolem 0 °C, tak i systémy, které mají při pokojové teplotě dlouhou dobu zpracovaid.no sti. Přitom u velmi reaktivních směsí se uvolňuje v krátkém časovém úseku znfečné množství tepla, které proces vytvrzování ještě více urychli. Proto jsou takové kompozice vhodné zejména pro venkovní aplikace ;The hardeners prepared by the process according to the invention have some advantages over the prior art types. In particular, they are suitable for curing epoxy compositions whose viscosity has been adjusted by ketone-type diluents which are now incorporated into the resin backbone by means of these hardeners. At the same time, there is no need to use liquid glycidyl ethers hitherto applied as reactive diluents or allow for a maximum reduction in their content, which is very important for health reasons because glycidyl ethers have negative physiological properties. Since the reactivity of these new hardeners with reactive diluents varies, both systems that react rapidly at about 0 ° C as well as systems that have a long processing time at room temperature can be prepared. In the case of very reactive mixtures, a considerable amount of heat is released in a short period of time, which further accelerates the curing process. Therefore, such compositions are particularly suitable for outdoor applications;

v chladných obdobích, např. při, lepení vyzdívkových cihel cementářských pecí, tmelení podlah ve stavebnictví apod.in cold seasons, eg when gluing lining bricks of cement kilns, cementing floors in the building industry, etc.

240 881240 881

Další výhodou tvrdidel získaných podle vynálezu je jejich použitelnost i pro kompozice nanášené na vlhké podklady.A further advantage of the hardeners obtained according to the invention is their applicability also for compositions applied to wet substrates.

Z aminů jsou pro přípravu tvrdidel postupem podle vynálezu vhodné zejména aminy alifatické, jako např. diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, dipropylentriamin, trimethylhexamethylendiamin aj., nebo aminy cykloalifatické, např, cyklohexylaminopropylamin, cyklohexylamin aj. Z aldehydů je vhodný především formaldehyd, a to buS ve vodném roztoku,nebo jako paraformaldehyd, ale také acetaldehyd, benzaldehyd apod.Among the amines, aliphatic amines, such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, trimethylhexamethylenediamine, etc., or cycloaliphatic amines, e.g. in aqueous solution, or as paraformaldehyde, but also acetaldehyde, benzaldehyde and the like.

Při výrobě tvrdidla se s výhodou postupuje tak, že se aldehyd přidává k polyaminu, at již ve formě kapalné (např. jako vodný roztok formaldehydu)jnebo ve formě práškové (tj. jako paraformaldehyd).In the preparation of the hardener, it is preferred to add the aldehyde to the polyamine, whether in liquid form (e.g. as an aqueous formaldehyde solution) or in powder form (i.e., paraformaldehyde).

Tvrdidla připravená uvedeným postupem jsou použitelná pro nejrůznější typy epoxidových pryskyřic a kompozic aplikované jako lepidla, tmely, licí hmoty a podlahoviny, plast betony, impregnační hmoty, kontaktní pryskyřice pro lamináty a jiné výrobky, bezrozpouštědlové nátěrové hmoty, apod v celé řadě průmyslových i dalších odvětví.The hardeners prepared by the above process are applicable to various types of epoxy resins and compositions applied as adhesives, sealants, casting materials and flooring, plastic concretes, impregnating materials, contact resins for laminates and other products, solvent-free paints, etc. in a wide range of industries and other industries .

Příklad 1Example 1

Do banky se předloží 103,2 hmot. dílů diethylentriaminu, vytemperuje se na teplotu 20 °C a během 60 minut se přidá 30 hmot. dílů paraformaldehydu (mol. poměr 1 : 1). Vzhledem k exothermní reakci se teplota reakční směsi postupně zvýší na 50 °C a potom se směs nechá reagovat při teplotě 70 °C ještě 140 minut. Takto připravený produkt má aminové číslo 820 mg KOH/g a viskozitu 0,8 Pa.s/20 °G.103.2 wt. parts of diethylenetriamine, allowed to warm to 20 ° C and 30 wt. parts of paraformaldehyde (molar ratio 1: 1). Due to the exothermic reaction, the temperature of the reaction mixture was gradually raised to 50 ° C and then allowed to react at 70 ° C for a further 140 minutes. The product thus prepared had an amine number of 820 mg KOH / g and a viscosity of 0.8 Pa.s / 20 ° G.

Pro vytvržení nízkomolekulární dianového typu o mol. hmotnosti 400 24 hmot. dílů tvrdidla na 100 hmot. zpracovatelnosti směsi při 20 °C je epoxidové pryskyřice se použije v poměru dílů pryskyřice. Doba 45 minut, tuhý gel vznikne za 90 minut.For curing the low molecular weight dian type by mol. weight 400 24 wt. parts of hardener per 100 wt. The workability of the mixture at 20 ° C is epoxy resin used in the proportion of parts of resin. 45 minutes, a solid gel is formed after 90 minutes.

Příklad 2 240 ββιExample 2 240 ββι

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 103,2 hmot. dílu diethylentriaminu a a při teplotě 40 °C se během 30 minut přidá 85,8 hmot. dílu 35% vodného roztoku formaldehydu (mol. poměr složek 1 : 1). Exothermní reakcí se směs zahřeje na 55 až 60 °C a pak se zahřívá při 60 °C ještě 2 h. Po této době se zpětný chladič nahradí sestupným a při teplotě do 120 °C se oddestiluje reakční voda a voda z formaldehydu. Vzniklý produkt má aminové číslo 900 mg KOH/g a viskozitu 0,12 Pa.s/20 °C.A flask equipped with a reflux condenser and stirrer was charged with 103.2 wt. 85.8% by weight of diethylenetriamine and at 40 DEG C. are added over 30 minutes. % of a 35% aqueous formaldehyde solution (1: 1 mole ratio). By exothermic reaction, the mixture is heated to 55-60 ° C and then heated at 60 ° C for a further 2 hours. After this time, the reflux condenser is replaced by a descending condenser and reaction water and formaldehyde water are distilled off at 120 ° C. The resulting product had an amine number of 900 mg KOH / g and a viscosity of 0.12 Pa.s / 20 ° C.

Při použití pro vytvrzení epoxidové kompozice^sestávající ze 75 hmot. dílů epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 500, 15 hmot. dílů dibutylmaleinátu a 5 hmot. dílů di(2-ethylhexyl)maleinátu v poměru 15 hmot. dílů tvrdidla na 100 hmot. dílů kompozicejje doba zpracovatelnosti směsi při 20 °C 50 minut.When used to cure an epoxy composition consisting of 75 wt. parts of dian-type epoxy resin of mol. weight 500, 15 wt. parts of dibutyl maleate and 5 wt. 15 parts by weight of di (2-ethylhexyl) maleate; parts of hardener per 100 wt. The pot life at 20 ° C was 50 minutes.

Příklad 3Example 3

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 146 hmot. dílů triethylentetraminu a při teplotě 80 °C se v průběhu 10 minut přidá 68,6 hmot. dílu 35% vod ného roztoku formaldehydu (mol. poměr složek 1 : 0,8). Po této době se reakce ukončí ochlazením. Získaný produkt má aminové číslo 860 mg KOH/g a viskozitu 0,2 Pa.s/20 °C.A flask equipped with a reflux condenser and stirrer was charged with 146 wt. 68.6% by weight of triethylenetetramine are added at 80 DEG C. over 10 minutes. % by weight of a 35% aqueous formaldehyde solution (molar ratio of components 1: 0.8). After this time, the reaction was quenched by cooling. The product obtained had an amine number of 860 mg KOH / g and a viscosity of 0.2 Pa.s / 20 ° C.

Tvrdidlo se použije k vytvrzení nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o mol. hmotnosti 400 s obsahem 16 % hmot kresolu v poměru 20 hmot. dílů tvrdidla na 100 hmot. dílů pryskyřice. Doba želatinace směsi při 20 °C je 5 minut.The hardener is used to cure the low molecular weight epoxy resin by mole. weight 400 containing 16% by weight of cresol in a ratio of 20% by weight; parts of hardener per 100 wt. resin parts. The gelation time of the mixture at 20 ° C is 5 minutes.

Příklad 4Example 4

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 156,3 hmot. dílu cyklohexylaminopropylaminu, za5A flask equipped with a reflux condenser and stirrer was charged with 156.3 wt. part of cyclohexylaminopropylamine;

240 881 hřeje se na teplotu 70 °C, přidá se 180,2 hmot. dílu 20% vodného roztoku formaldehydu (mol. poměr složek je 1 : 1,2) a směs se nechá reagovat při této teplotě 1 h. Potom se připojí sestupný chladič, oddestiluje se při teplotě do 120 °C přítomná voda a produkt se temperuje při 120 °C ještě 1 h.240 881 was heated to 70 ° C, 180.2 wt. of a 20% aqueous solution of formaldehyde (molar ratio of components is 1: 1.2) and the mixture is allowed to react at this temperature for 1 hour. A downstream condenser is then added, water present is distilled up to 120 ° C and the product is tempered. 120 ° C for 1 h.

Získané tvrdidlo má aminové číslo 634 mg KOH/g a použije se v množství 25 hmot. dílů na 100 hmot. dílů epoxidové pryskyřice (mol. hmotnost 400) s obsahem 10 % hmot. fenolu. Doba želatinace směsi při 20 °C je 20 minut.The hardener obtained had an amine number of 634 mg KOH / g and was used in an amount of 25 wt. parts per 100 wt. % by weight of epoxy resin (mol. weight 400) containing 10 wt. phenol. The gelation time of the mixture at 20 ° C is 20 minutes.

Příklad 5Example 5

Do baňky opatřené zpětným chladičem a míchadlem se předloží 131 hmot. dílů dipropylentriaminu, 10 hmot. dílů cyklohexylaminu a při teplotě 20 °C se v průběhu 30 minut přidá nejprve 84,9 hmot. dílu benzaldehydu a pak 22 hmot. dílů acetaldehydu. Směs se míchá bez přihřívání 1 h, potom se teplota zvýší na 60 °C a nechá se reagovat ještě 2 h.A flask equipped with a reflux condenser and stirrer was charged with 131 wt. parts by weight of dipropylene triamine, 10 wt. 84.9% by weight of cyclohexylamine are added at 30 DEG C. over a period of 30 minutes. % benzaldehyde and then 22 wt. parts of acetaldehyde. The mixture was stirred without heating for 1 h, then the temperature was raised to 60 ° C and allowed to react for 2 h.

Tvrdidlo se použije k vytvrzení kompozice sestávající z 80 hmot. dílů epoxidové pryskyřice (mol. hmotnost 400), 10 hmot. dílů kresolu a 10 hmot. dílů nonylfenolu, a to v poměru 30 hmot. dílů tvrdidla na 100 hmot. dílů kompozice.The hardener is used to cure a composition consisting of 80 wt. parts by weight of epoxy resin (mol. weight 400), 10 wt. parts of cresol and 10 wt. 30 parts by weight of nonylphenol; parts of hardener per 100 wt. parts of the composition.

K Vytvrzení dochází při 120 °C za 2 h.Curing occurs at 120 ° C in 2 hours.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 240 881 : Způsob přípravy polyaminových tvrdidel pro vytvrzování epoxidových pryskyřic a kompozic na jejich bázi, vyznačující se tím, že se alifatické a/nebo cykloalifatické aminy o počtu uhlíkových atomů 2 až 18a dusíkových atomů 1 až 5 podrobí reakci při teplotě 20 až 120 °C po dobu 10 až 200 minut s aldehydy o počtu uhlíkových atomů 1 až 7 v mol. poměru složek 1 : 0,8 áž 1,2, případně se v průběhu nebo po skončení reakce zčásti nebo zcela odstraní přítomná voda, s výhodou destilací.240 881: A process for preparing polyamine hardeners for curing epoxy resins and compositions based thereon, characterized in that aliphatic and / or cycloaliphatic amines having 2 to 18 carbon atoms and 1 to 5 nitrogen atoms are reacted at 20 to 120 ° C for 10 to 200 minutes with aldehydes having a carbon number of 1 to 7 in mol. ratio of components 1: 0.8 to 1.2, optionally during or after the reaction, the water present is partially or completely removed, preferably by distillation.
CS843695A 1984-05-18 1984-05-18 Process for preparing polyamine hardeners CS240881B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS843695A CS240881B1 (en) 1984-05-18 1984-05-18 Process for preparing polyamine hardeners

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS843695A CS240881B1 (en) 1984-05-18 1984-05-18 Process for preparing polyamine hardeners

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS369584A1 CS369584A1 (en) 1985-07-16
CS240881B1 true CS240881B1 (en) 1986-03-13

Family

ID=5377758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS843695A CS240881B1 (en) 1984-05-18 1984-05-18 Process for preparing polyamine hardeners

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS240881B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS369584A1 (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3353227B1 (en) Epoxy terminated butadiene and butadiene acrylonitrile copolymers
US3896081A (en) Rapid curing resin compositions employing aminoplast condensation polymer modified with a di-substituted bis-aryl amine
US3784516A (en) Rapid curing resin compositions employing a phenol-aldehyde condensation polymer reacted with a bis-aryl amine
JP3932404B2 (en) A curable mixture comprising a glycidyl compound, an amine curing agent and a heterocyclic curing accelerator
EP0066447A1 (en) Reaction of a phenol, aldehyde and amine to produce hardening agent for epoxy resins
US5317050A (en) Latent acid curable compositions
US3036975A (en) Rapid-curing epoxy resin compositions and method of making
JP2002037862A (en) Curable composition of glycidyl compound, amine curing agent, and novel low-viscosity curing accelerator
US3773721A (en) Rapid curing resin compositions comprising the reaction product of an aldehyde condensation polymer with a primary aromatic amine further reacted with a curing agent
JPS623169B2 (en)
KR20020089376A (en) Mannich bases and further compounds based on alkyldipropylenetriamines
US3880694A (en) Method of bonding using rapid curing resin compositions comprising the reaction product of an aldehyde condensation polymer with a primary aromatic amine further reacted with a curing agent
CS240881B1 (en) Process for preparing polyamine hardeners
CN114044883B (en) Cashew phenol aldehyde amine epoxy resin curing agent containing purine structure and preparation method thereof
US3920613A (en) Amine-modified condensation polymers and rapid curing adhesive compositions prepared therefrom
US3207813A (en) Novel polyepoxide compositions of matter and methods and steps for producing the same
CS249440B1 (en) Process for preparing polyamine hardeners
JPH0441171B2 (en)
US2907748A (en) Curing epoxy resins
US3663503A (en) Colorless,cold cure phenolic resin containing sulfur stabilizers
JPH0562604B2 (en)
US3829528A (en) Method of producing resorcinol resins by reacting with n-methylol caprolactam
US3494889A (en) Bisphenol-epichlorohydrin resins cured with alkylidenebis (alpha,alpha' - diamino - 2,6-xylenols)
US5693743A (en) Aminoplastics
CS250732B1 (en) Process for preparing polyamine hardeners