CS250330B1

CS250330B1 - Epoxy rubber

Info

Publication number: CS250330B1
Application number: CS227385A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner
Original assignee: Ivo Wiesner
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Epoxidový kaučuk na bázi epoxidového telechelického předpolymeru připravitelný vytvrzením směsi sestávající hmotnostně z: 10 až 30 dílů 2-etylhexylakrylátu, 4 až 9 dílů dietyléntriaminu nebo dipropylentriaminu a 70 až 90 dílů epoxidového telechelického předpolymeru připravitelného adicí nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340 až 400 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 s polymerními mastnými kyselinami o střední molekulové hmotnosti 595 až 650 a střední karboxylové funkčnosti 2,11 až 2,25, v molárním poměru 5 až 2 :1.Epoxy rubber based on epoxy telechelic prepolymer, prepared by curing a mixture consisting by weight of: 10 to 30 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 4 to 9 parts of diethylenetriamine or dipropylenetriamine and 70 to 90 parts of epoxy telechelic prepolymer, prepared by adding a low molecular weight diane epoxy resin with an average molecular weight of 340 to 400 and an average epoxy functionality of 2.0 with polymeric fatty acids with an average molecular weight of 595 to 650 and an average carboxyl functionality of 2.11 to 2.25, in a molar ratio of 5 to 2:1.

Description

Vynález se týká epoxidového kaučuku na bázi aduktu epoxidových pryskyřic s dimerními mastnými kyselinami a 2-etylhexylakrylátu.The present invention relates to epoxy rubber based on an adduct of epoxy resins with dimeric fatty acids and 2-ethylhexyl acrylate.

Epoxidový kaučuk nachází průmyslová použití v řadě případů jako lepidlo, tmely, pojivo laminátů, podlahovin aj. S úspěchem se používá i při přípravě forem pro výrobu figurálního’ porcelánu, odlitků z licích pryskyřic a podobně.Epoxy rubber finds industrial applications in many cases such as glue, sealants, binder laminates, flooring, etc. It is also used successfully in the preparation of molds for the production of figural porcelain, castings from casting resins and the like.

V některých případech je na závadu poměrně vysoká tuhost a dlouhé relaxační časy známých typů epoxidových kaučuků. Pokusy řešit snížení tuhosti použitím přídavků plastifikátorů přinesly jisté zlepšení, ale současně se výrazně zhoršily mechanické parametry, zejména mez pevnosti v tahu a tlaku, zhoršila se i odolnost vůči olejům a palivům. Technicky účinný způsob výroby měkkých epoxidových kaučuků o tvrdosti pod 80 °Sh A s relaxačními časy pod 5' sekund, nebyl dosud v literatuře popsán.In some cases, the stiffness and long relaxation times of the known types of epoxy rubbers are a defect. Attempts to solve stiffness reduction by the use of plasticizer additions have brought some improvement, but at the same time the mechanical parameters, especially the tensile and compressive strength, and the resistance to oils and fuels have also deteriorated significantly. A technically efficient process for producing soft epoxy rubbers with a hardness below 80 ° Sh A with relaxation times below 5 'seconds has not been described in the literature.

Nyní jsme nalezli, že lze získat epoxidový kaučuk mající krátké relaxační časy a dobrou mez pevnosti v tahu, jestliže se nechá vytvrdit směs o hmotnostním složení:We have now found that an epoxy rubber having short relaxation times and a good tensile strength can be obtained if the composition of the weight composition is cured:

až 30 dílů 2-etylhexylakrylátu, až 9 dílů dietyléntriaminu nebo dipropylentriaminu a až 90 dílů epoxidového telechelického předpolymeru připraveného adicí nízkoTabulka molekulární dlaňové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340 až 400 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 s polymerními mastnými kyselinami o střední molekulové hmotnosti 595 až 650 a střední karboxylové funkčnosti 2,11 až 2,25, v molárním poměru 5 až '2 : 1.up to 30 parts of 2-ethylhexyl acrylate, up to 9 parts of diethylenetriamine or dipropylene triamine and up to 90 parts of epoxy telechelic prepolymer prepared by addition of low molecular weight 340-400 molecular palm resins and medium epoxy functionality 2.0 with polymeric fatty acids of medium molecular weight 595 to 59 650 and a mean carboxyl functionality of 2.11 to 2.25, in a molar ratio of 5 to 2: 1.

Vytvrzování se provádí obvykle v rozsahu 10 až 30 °C, při nižších teplotách se používají známé urychlovače, např. kyselina salicylová, krezol a podobně. Vytvrzený kaučuk má relaxační doby v rozsahu 0,5 až 5 sekund, tvrdost 40 až 80 °Sh A a mez pevnosti v tahu až 5 MPa.Curing is usually carried out in the range of 10 to 30 ° C, at lower temperatures known accelerators are used, eg salicylic acid, cresol and the like. The cured rubber has a relaxation time in the range of 0.5 to 5 seconds, a hardness of 40 to 80 ° Sh A and a tensile strength of up to 5 MPa.

Příklad 1Example 1

Reakcí 1 molu polymerních mastných kyselin (596 gj o střední funkčnosti 2,11 se 2 moly nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 350, se připraví epoxidový telechelický předpolymer o střední molekulové hmotnosti 1 266 a obsahu epoxidových skupin 0,154 mol/100 g. Tento předpolymer se mísí s různým množstvím 2-etylhexylakrylátu a směsi se vytvrzují teoreticky vypočítaným množstvím dietyléntriaminu. Parametry směsi i epoxidového kaučuku jsou uvedeny v tabulce:Reaction of 1 mole of polymeric fatty acids (596 gm of mean functionality 2.11 with 2 moles of low molecular weight dian epoxy resin of average molecular weight 350) produces an epoxy telechelic prepolymer with a mean molecular weight of 1,266 and an epoxy group content of 0.154 mol / 100 g. the prepolymer is mixed with different amounts of 2-ethylhexyl acrylate and the mixtures are cured by the theoretically calculated amount of diethylenetriamine.

Parametry epoxidového kaučuku MPZ (MPa) tažnost (%) tvrdost (°ShA)Parameters of epoxy rubber MPZ (MPa) Ductility (%) Hardness (° ShA)

Parametry elastomeru % 2-EHA viskozita (mPa.s/25 °C)Elastomer Parameters% 2-EHA Viscosity (mPa.s / 25 ° C)

10 10 69 405 69 405 3,51 3.51 54 54 68 68 15 15 Dec 47 862 47 862 1,98 1.98 86 86 44 44 20 20 May 22 406 22 406 1,23 1,23 105 105 40 40 30 30 8108 8108 0,89 0.89 89 89 36 36

MPZ = mez pevnosti v tahu 2-EHA = 2-etylhexylakrylátMPZ = ultimate tensile strength 2-EHA = 2-ethylhexyl acrylate

Příklad2 Příklad3Example2 Example3

Reakcí 1 molu polymerních mastných kyselin (644 g) o střední funkčnosti 2,24 se 2 moly nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 398, se připraví epoxidový telechelický předpolymer o střední molekulové hmotnosti 1 460 a obsahu epoxidových skupin 0,138 mol/100 g.By reacting 1 mole of polymeric fatty acids (644 g) with a mean functionality of 2.24 with 2 moles of low molecular weight epian resin of 398 average molecular weight, an epoxy telechelic prepolymer with an average molecular weight of 1,460 and an epoxy group content of 0.138 mol / 100 g is prepared.

g tohoto předpolymeru se mísí s 30 g 2-etylhexylakrylátu a získaný kapalný epoxidový elastomer o viskozitě 49 320 mPa. . s/2S °C a obsahu reaktivních skupin 0,248 mol/100 g se vytvrzuje 6,2 g (120 % teorie] dipropylentriaminu. Získá se epoxidový kaučuk mající mez pevnosti v tahu 4,1 MPa, tažnost 85 % a tvrdost 56 °Sh A.g of this prepolymer are mixed with 30 g of 2-ethylhexyl acrylate and the liquid epoxy elastomer obtained having a viscosity of 49 320 mPa. . 6.2 g (120% of theory) of dipropylenetriamine are cured to give an epoxy rubber having a tensile strength of 4.1 MPa, an elongation of 85% and a hardness of 56 ° Sh A .

Reakcí 1 molu polymerních mastných kyselin (596 g) o střední funkčnosti 2,11 se 2 moly nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 341, se připraví epoxidový telechelický předpolymer o střední molekulové hmotnosti 1248 a obsahu epoxidových skupin 0,153 mol/100 g.By reacting 1 mole of polymeric fatty acids (596 g) with a mean functionality of 2.11 with 2 moles of low molecular weight dian epoxy resin of 341 MW, an epoxy telechelic prepolymer having an average molecular weight of 1248 and an epoxy group content of 0.153 mol / 100 g is prepared.

g tohoto předpolymeru se mísí s 30 g 2-etylhexylakrylátu a získaný epoxidový kapalný elastomer obsahuje 0,270 mol/100 g reaktivních skupin.g of this prepolymer is mixed with 30 g of 2-ethylhexyl acrylate and the obtained epoxy liquid elastomer contains 0.270 mol / 100 g of reactive groups.

100 g tohoto elastomeru se vytvrzuje 5,7 g dietyléntriaminu. Vzniklý epoxidový kaučuk má mez pevnosti v tahu 4,9 MPa, tažnost5.7 g of diethylenetriamine are cured in 100 g of this elastomer. The resulting epoxy rubber has a tensile strength of 4.9 MPa, ductility

129 % a tvrdost 62 °Sh A.129% and hardness 62 ° Sh A.

Příklad 4Example 4

Reakcí 1 molu polymernich mastných kyselin (596 g) o střední funkčnosti 2,11 s 5 moly nízkomolekulární dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 341, se připraví epoxidový telechelický předpolymer o střední molekulové hmotnosti 861 a obsahu epoxidových skupin 0,230 mol/100 g.Reaction of 1 mole of polymeric fatty acids (596 g) of medium functionality of 2.11 with 5 moles of low molecular weight dian epoxy resin of 341 average molecular weight yields an epoxide telechelic prepolymer of average molecular weight 861 and epoxy group content of 0.230 mol / 100 g.

g tohoto předpolymeru se mísí s 20 g 2-etylhexylakrylátu a získá se kapalný epoxidový elastomer o obsahu reaktivních skupin 0,291 mol/100 g, který se vytvrzuje 6,7 g (110 % teorie) dietyléntriamínu. Vytvrzený epoxidový kaučuk má mez pevnosti v tahu 21,6 MPa, tažnost 42 % a tvrdost 87 °Sh A.g of this prepolymer are mixed with 20 g of 2-ethylhexyl acrylate to give a liquid epoxy elastomer having a reactive group content of 0.291 mol / 100 g, which cures 6.7 g (110% of theory) of diethylenetriamine. The cured epoxy rubber has a tensile strength of 21.6 MPa, an elongation at break of 42% and a hardness of 87 ° Sh A.

Příklad 5Example 5

Adicí 1 molu (650 gj polymernich mastných kyselin se 4 moly (1 600 g) nízkomolekulární epoxidové dianové pryskyřice mající střední molekulovou hmotnost 400, se připraví telechelický předpolymer o střední molekulové hmotnosti 1092 a obsahu epoxidových skupin 0,183 mol/100 g.Addition of 1 mole (650 g of polymer fatty acids with 4 moles (1600 g) of low molecular weight epoxy dian resin having an average molecular weight of 400) produces a telechelic prepolymer having an average molecular weight of 1092 and an epoxy group content of 0.183 mol / 100 g.

g tohoto předpolymeru se mísí s 25 g 2-etylhexylakrylátu a homogenní kapalný elastomer o viskozitě 16 350 mPa . s/25! °C ia obsahu 0,273 mol/100 g reaktivních skupin se vytvrdí přídavkem 6,3 g dietyléntriamínu (110 % teorie). Získá se epoxidový kaučuk mající mez pevnosti v tahu 19,8 MPa, tažnost 62 % a tvrdost 85 °Sh A.g of this prepolymer is mixed with 25 g of 2-ethylhexyl acrylate and a homogeneous liquid elastomer having a viscosity of 16 350 mPa. s / 25! C and a content of 0.273 mol / 100 g of reactive groups were cured by addition of 6.3 g of diethylenetriamine (110% of theory). An epoxy rubber having a tensile strength of 19.8 MPa, an elongation of 62% and a hardness of 85 ° Sh A is obtained.

Claims

Epoxy rubber based on epoxy telechelic prepolymer obtainable by curing a mixture consisting by weight of:

10 to 30 parts of 2-ethylhexyl acrylate,

4 to 9 parts of diethylenetriamine or dipropylenetriamine; and

70 to 90 parts epoxy telechelic prepolymer obtainable by addition of a low molecular weight dian epoxy resin having a mean molecular weight of 340 to 400 and an average epoxy functionality of 2.0 with polymeric fatty acids of an average molecular weight of 595 to 650 and a mean carboxylic functionality of 2.11 to 2.25; in a molar ratio of 5 to 2: 1.