CS242123B1

CS242123B1 - Hardener

Info

Publication number: CS242123B1
Application number: CS847441A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1984-10-01
Filing date: 1984-10-01
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS744184A1

Abstract

Tvrdidlo se týká oboru epoxidových* pryskyřic a tvrdidel. Je řešen technický problém flexibilizace epoxidových pryskyřic pomocí vytvrzování směsným tvrdidlem na bázi pólyaminů a aminoamidových pryskyřic z oxidovaného parafinu. Tvrdidlo může být využito ve stavebnictví, strojírenství apod.The hardener relates to the field of epoxy* resins and hardeners. The technical problem of flexibilization of epoxy resins is solved by curing with a mixed hardener based on polyamines and aminoamide resins from oxidized paraffin. The hardener can be used in construction, engineering, etc.

Description

242 123242 123

Vynález ee týká směsného tvrdidle ne bázi pólyaminů e aminoamidovýoh pryskyřic z oxidovaného parafinu.The invention relates to a mixed hardener based on polyamines and to aminoamide resins of oxidized paraffin.

Vytvrzování epoxidových pryskyřio běžnými typy polyaminů vede k hmotám tvrdým, ale málo houževnatým a křehkým.Curing of epoxy resins with conventional types of polyamines leads to hard, but not tough and brittle materials.

Pro praktické aplikaoe je nezbytné snížit křehkost a zvýěit houževnatost, oož ee uskutečňuje regulací hustoty sítě vytvrzené hmoty a flexibilizaoí vhodně volených segmentů pólyměrní sítě. Pro tyto cíle slouží reaktivní modifikátory (flexibili!For practical applications, it is necessary to reduce brittleness and increase toughness by adjusting the mesh density of the cured mass and by flexing the appropriately selected segments of the polymer mesh. Reactive modifiers (flexibili!

zátory) s dlouhým můstkovým nebo terminálním řetězcem, jako jsou např. polymemí mastné kyseliny, nízkomolekulární polyesterové karboxylové pryekyřioe, nízkomolekulární kapalné kaučuky e terminálními karboxylovými nebo aminovými skupinami, nízkomolekulární aminopolyuretány a další. Většinou se jedná o látky poměrně drahé, někdy 1 obtížně zpracovatelné, popřípadě přinášejíoí relativně nízký efekt a podobně. Poměrně slibné výsledky bylo možno očekávat od polyamidových prysky-, řic na bázi oxidovaného parafinu, ©Xidováný parafin je v podstatě směsí mono- a dikarboxylovýoh kyselin s relativně dlouhým alifatickým řetězoem, tvořeným obvykle §0 až 40 metylenovými skupinami, terminovaným krátkým větvením. V roli tvrdidel tyto aminoamidové pryskyřice dosud nebyly použity. Příčinou je mimo jiné i jejich voskovitě tuhá konzistence a poměrně vysoký bod měknutí, což znemožňuje aplikaoi při pokojové teplotě.long chain or terminal chain sources such as polymer fatty acids, low molecular weight polyester carboxylic acids, low molecular weight liquid rubbers with terminal carboxyl or amino groups, low molecular weight aminopolyurethanes, and others. In most cases, these are relatively expensive, sometimes difficult to process, or have a relatively low effect and the like. Relatively promising results were expected from polyamide resins based on oxidized paraffin. The oxidized paraffin is essentially a mixture of mono- and dicarboxylic acids with a relatively long aliphatic chain, usually consisting of from 0 to 40 methylene groups, terminated by short branching. These aminoamide resins have not been used as hardeners. This is due, among other things, to their wax-like consistency and relatively high softening point, which makes it impossible to apply at room temperature.

242 123242 123

Νγηί jsme nalezli, žs výš· uvedené nedostatky známého stavu teohniky lze řešit tvrdidle· zejména pro epoxidové pryskyřice na bázi pólyaminů podle vynálezu, sestávajícím •o ze 40 až 80 hmot. % polyaninu nebo směsi pólyaminů o střední molekulové hmotnosti 60 až 300 a aminovém čísle 900 až 1 870 mg KOH/g a z 20 až 60 hmot· % aminoamidové pryskyřioo na bázi poylaminů a oxidovaného parafinu, najíeí střední molekulovou hmotnost 500 až 1 500 a aminovém číslo 100 až 500 ne KOH/g.We have found that the above-mentioned drawbacks of the prior art state of the art can be solved with hardeners, in particular for the polylyamine-based epoxy resins according to the invention, consisting of 40 to 80 wt. % polyanine or a mixture of polyamines having an average molecular weight of 60 to 300 and an amine number of 900 to 1,870 mg KOH / g and 20 to 60% by weight of an amine amide resin based on poylamines and oxidized paraffin; up to 500 not KOH / g.

Tvrdidle podle vynálezu ee připravuje smísením složek a homogenizací při zvýšené teplotě, obvyklo při 80 až 100 *C. Při pokojové teplotě má tvrdidlo konzistenci viskézní kapaliny až řídké vazelíny, bez obtíží míeitelné vo věeoh perněrooh so známými typy kapalnýoh epoxidových pryskyřic. Vytvrzené hmoty mají sníženou smáčivost vodou, joou pružnější a houževnatější než obdobné hmoty získané vytvrzením samotnými polyandLny.The hardeners of the invention are prepared by mixing the ingredients and homogenizing at elevated temperature, usually at 80 to 100 ° C. At room temperature, the hardener has a consistency of viscous liquid to thin petrolatum, without difficulty miscible in the form of peroxygen resins with known types of liquid epoxy resins. Cured compositions have reduced water wettability, are more resilient and more resilient than similar compositions obtained by curing with polyand alone.

Jako pólyaminů 00 pro tvrdidlo podlo vynálezu používá zejména alifatiokýoh polyonpolyaminů, jojioh teohniokýoh směsí nebo destilačníoh zbytků, alifatiokýoh alfa-emega diaminů a oyklaniokýoh pólyaminů. Hejčaetěji jsou to etylondiamin, propylondiamin, dietylontriamin, dipropylontriamin, trietylantotramín, tripropylontotramin, tetraotylonpentamin, totrapropylenpontamin, jojioh toohnioké směsi nebo zbytky po jojioh izoiaoi destilací, dálo 1,4-butandiamin, trimetylhexametylendiamin, triaootondiamin, izoforondiamin, motandlamin, 1,3- nebo 1,4-oyklehoxandiamin, xylylendiamin a další.In particular, as polyamines 00 for the hardener according to the invention, it uses aliphathic polyonpolyamines, other mixtures or distillation residues, aliphathic alpha-emega diamines and oyclanic polyamines. More preferably, they are ethylondiamine, propylondiamine, diethyltriamine, dipropylontriamine, triethylantotramine, tripropylontotramine, tetraotylonpentamine, totrapropylenepontamine, jojioh too-mixtures or residues of jojioh isolation by distillation, motyl 1,4-butanediamine, triethylenediamine, triethylenediamine, tri- , 4-oyclehoxandiamine, xylylenediamine and others.

Příklad 1Example 1

561 g oxidovaného parafinu (1 mol) so noohá při 180 až 210 *C reagovat s 259 g (l molem) tetraetylmnpentamlnu (čistota 79,9 % dle aminového čiti# za oddestilování v561 g of oxidized paraffin (1 mol) can be reacted with 259 g (1 mol) of tetraethyl aminopentamine (purity 79.9% by amine reading) at 180 DEG-210 DEG C. to distill off in

kondenzační vody. Získá se voskoyěř tphn aminoamidová pryskyřioo o střednícondensation water. A medium amine resin amine resin is obtained

- 3 242 123 molekulové hmotnosti 802, bodu měknutí 52 °C, čísle kyselosti 3,4 mg KOH/g a aminovém čísle 275,3 mg KOH/g. 50 6 této pryskyřioe se při 80 až 90 °C roztaví a mísí s 50 g dietylentriaminu (čistota 98,9 %,pdle aminového čísla). Po homogenizaci a Zchladnutí se získá tvrdidlo konzistence řídké vaseliny, dobře mísitelné s epoxidovou pryskyřicí i při pokojové teplotě, mající aminové číslo 954 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnost 110.- 3,242,123 molecular weight 802, softening point 52 ° C, acid number 3.4 mg KOH / g and amine number 275.3 mg KOH / g. The resin was melted at 80 DEG -90 DEG C. and mixed with 50 g of diethylenetriamine (98.9% purity, amine number). After homogenization and cooling, a hardening consistency of a thin vaseline, readily miscible with the epoxy resin even at room temperature, having an amine number of 954 mg KOH / g and an equivalent weight of 110 is obtained.

100 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 392 se mísí s 56,1 g získaného tvrdidla a nechá ee vytvrdit. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu 34,6 ÉPa, tažnost 9,2 % a rázovou houževnatost 22,6 kj/m . Vytvrzuje-li se táž pryskyřice samotným dietlynetriaminem, získá se hmota s pevností v tahu 44,l₂MPa, tažnosti 2,3 % a rázovou houževnatostí pouze 7,6 kj/m .100 g of a low molecular weight epoxy resin having an average molecular weight of 392 is mixed with 56.1 g of the hardener obtained and allowed to cure. The cured mass has a tensile strength of 34.6 ePa, an elongation of 9.2% and an impact strength of 22.6 kj / m. When cured same resin alone dietlynetriaminem give a material with a tensile strength of 44 l _{of 2} MPa, an elongation of 2.3% and impact strength only 7.6 kJ / m.

Příklad 2Example 2

235 g oxidovaného parafinu (2 moly) se neohá reagovat s 26Ο g (l mol) tetrapropylenpentaminu (čistota 94,2 %,podle aminového čísla). Získá se voskově tuhá aminoamidová pryskyřice mající aminové číslo 112,6 mg KQíl/g, číslo kyselosti 5,2 mg KOH/g, bod měknutí 62,1 °C a střední molekulovou hmotnost 1 45$. 20 g připravené aminoamidové pryskyřice se mísí s 80 g etylendlaminu a při 80 až 90 °C homogenizuje, Získá se viskózní kapalné tvrdidlo majíoí aminové číslo 1 510 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnost 109, 3·235 g of oxidized paraffin (2 moles) did not react with 26Ο g (1 mol) of tetrapropylenepentamine (purity 94.2%, by amine number). A wax-solid aminoamide resin having an amine number of 112.6 mg KI / g, an acid number of 5.2 mg KOH / g, a softening point of 62.1 ° C and an average molecular weight of $ 1445 was obtained. 20 g of the prepared aminoamide resin are mixed with 80 g of ethylenedlamine and homogenized at 80-90 ° C. A viscous liquid hardener having an amine number of 1510 mg KOH / g and an equivalent weight of 109.3 is obtained.

100 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 392, se mísí s 55,7 S připraveného tvrdidla a směs se neohá vytvrdit. Získaná hmota má pevnost v tahu 32,1 MPa, tažnost 12,5 % a rázovou houževnatost 28,9 kj/m . Táž epoxidová pryskyřice vytvrzená pouze etylendiaminem má pevnost v tahu 35»č MPa, tažnost 3»θ /» ^a rázovou houževnatost 11,1 kj/m .100 g of a low molecular weight epoxy resin having an average molecular weight of 392, is mixed with 55.7 S of the hardener prepared, and the mixture does not cure. The obtained mass has a tensile strength of 32.1 MPa, an elongation at break of 12.5% and an impact strength of 28.9 kj / m. The same epoxy resin cured only with ethylenediamine has a tensile strength of 35 MPa, an elongation of 3 MPa ^{and an} impact strength of 11.1 kJ / m.

Přiklad 3Example 3

425 g oxidovaného parafinu (l mol) se mísí se 103 S ji mol) dietylentriaminu a nechá se zreagovat na aminoamidovou pryskyřici. Získaný produkt má střední molekulovou hmotnost 510/425 g of oxidized paraffin (1 mol) was mixed with 103 (1 mol) diethylenetriamine and reacted to the aminoamide resin. The product obtained has an average molecular weight of 510 /

- 4 242 123 aminové číslo 220,6 mg KOH/g, číslo kyselosti 2,8 mg KOH/g a bod měknutí *»8 °C. 60 g této aminoamidové pryskyřice se mísí se *»0 g trimetyIhexametylendiaminu. Získané tvrdidlo má konzistenci velmi řídké vaseliny a je dobře mísitelné s epoxidem i při pokojové teplotě. Má aminové číslo *»19 mg KOH/g a ekvivalentní hmotnost 118.- 4,242,123 amine number 220.6 mg KOH / g, acid number 2.8 mg KOH / g and softening point * 8 ° C. 60 g of this aminoamide resin are mixed with 0 g of trimethylhexamethylenediamine. The hardener obtained has a very thin vaseline consistency and is readily miscible with epoxide even at room temperature. It has an amine number * »19 mg KOH / g and an equivalent weight of 118.

100 g nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 392, se mísí s 60,2 g tvrdidla a směs se neohá vy tvrdit. Vytvrzená hmota má pevnost v tahu *»1,9 MPa o100 g of low molecular weight epoxy resin having an average molecular weight of 392, is mixed with 60.2 g of hardener, and the mixture cannot be cured. The cured mass has a tensile strength * of 1.9 MPa

tažnost 9,8 % a rázovou houževnatost 3%,6 kj/m. Stejná epoxidová pryskyřice vytvrzená pouze trimetyIhexametylendiaminem má pevnost v tahu *»*»,5 MPa, tažnost 5,6 % a rázovou houževnatostductility 9.8% and impact strength 3%, 6 kj / m. The same epoxy resin cured only with trimethylhexamethylenediamine has a tensile strength * »*» of 5 MPa, an elongation of 5.6% and an impact strength

15,3 kj/m².15.3 kJ / m ² .

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A hardener especially for pelyanin-based epoxy resins, characterized in that it consists of from 0 to 80% by weight of the amine poles or has an amine poles having an average molecular weight of from 60 to 300 and a number of 900 to 1870 mg KOH / g, and from 20 to 60 It is a polyamide-amine-oxidized paraffin-based aminoamide resin having an average molecular weight of 500 to 15 [deg.] C. and an amine of 100 to 500 ng KOH / g.