DE1495659C - Verwendung von Amingemischen zum Har ten von Epoxyverbindungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Epoxyverbindungen mit Hilfe von aliphatischen mehrwertigen Aminen, wie Äthylendiamin, Diäthylentriamin und Triäthylentetramin ohne Zuführung von Wärme zu härten. Auch hat man als Härter für Epoxyverbindungen bereits Gemische aus den genannten Aminen und tertiären Äthanolaminen eingesetzt. Die Verwendung dieser sogenannten Kalthärter ist aber mit dem Nachteil verbunden, daß die zur Härtung erforderliche Zeit von der Größe der auszuhärtenden Ansätze abhängig ist. Die Härtezeit ist um so kürzer, je größer die Ansätze sind. Bei sehr kleinen Ansätzen kann das Festwerden derselben sich auf einen Zeitraum von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen erstrecken.

Aus der deutschen Patentschrift 1 022 004 ist es weiterhin bekannt, polymere Epoxidverbindungen mit oxalkylierten Alkylenpolyaminen zu härten.

Die vorstehend erörterten Nachteile können vermieden werden, durch die erfindungsgemäße Verwendung bestimmter Amingemische.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von 20 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf die Epoxidverbindung eines Gemisches aus 60 bis 75 Gewichtsprozent l,4-Di-(a>-Aminopropoxy)-butan und 25 bis 40 Gewichtsprozent Triäthanolamin zum Härten von Epoxidverbindungen mit mehr als eine Epoxidgruppe pro Molekül.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung dieser Härtermischung die Härtezeit bei Raumtemperatur in sehr weiten Grenzen unabhängig von der Größe der auszuhärtenden Ansätze ist.

Mit der erfindungsgemäß zu verwendenden Härter- · mischung können beliebige Epoxyverbindungen, die mehr als eine Epoxidgruppe im Molekül enthalten, gehärtet werden. Es kommen hierfür beispielsweise die an sich bekannten Reaktionsprodukte aus Epichlorhydrin und einem mehrwertigen Phenol, einem mehrwertigen Alkohol oder einem aromatischen Amin in Frage. Vorzugsweise werden flüssige Umsetzungsprodukte aus Epichlorhydrin und einem Bisphenol, wie Diphenylolpropan, mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa 170 bis 220 verwendet. Die Härter werden in Mengen von 20 bis 80, vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent, berechnet auf die Menge der auszuhärtenden Epoxyverbindung, eingesetzt. Das 1,4-Di-(co-aminopropoxy)-butan ist auf übliche Weise erhältlich durch Anlagerung von 2 Mol Acrylnitril an 1 Mol Butandiol-1,4 und anschließende Reduktion des Anlagerungsproduktes.

Die folgenden Vergleichsversuche zeigen die technische Fortschrittlichkeit der Erfindung gegenüber dem Verfahren der deutschen Patentschrift 1 022 004. Wie ersichtlich, besitzen die erfindungsgemäß erhaltenen Formkörper eine wesentlich höhere Schlagzähigkeit.

Vergleichsversuch 1

Je 100 g des Diglycidyläthers des Diphenylolpropans (Epoxydäquivalent 190) werden mit 16 g (Probe A) bzw. mit 34 g (Probe B) N-Oxäthyläthylendiamin vermischt. Die Temperatur steigt im Verlauf von 25 Mi- ' nuten auf etwa 180'C. Prüfkörper aus diesen Mischungen, die nach dem Gelieren noch 3 Stunden bei 120°C getempert werden, zeigen folgende Werte für die Schlagzähigkeit:

Probe A: 35 cm kg/cm².

Probe B: 41 cm kg/cm².

Vergleichsversuch 2

Je 100 g des Diglycidyläthers des Diphenylolpropans (Epoxidäquivalent 190) werden mit 20 g (Probe C) bzw. 40 g (Probe D) N-Oxypropyldiäthylentriamin vermischt. Die Temperatur steigt im Verlauf von etwa 30 bis 35 Minuten auf etwa 190⁰C. Prüfkörper aus diesen Mischungen, die nach dem Gelieren noch 3 Stunden auf. 120⁰C erhitzt werden, zeigen folgende Werte für die Schlagzähigkeit.

Probe C: 34 cm kg/cm².

Probe D: 36 cm kg/cm².

Vergleichende Verwendung der Härtermischung
gemäß der Erfindung

100 g des Diglycidyläthers des Diphenylolpropans (Epoxydäquivalent 190) werden mit 50 g einer Mischung aus etwa 34 g l,4-Di-(a)-aminopropoxy)-propan und 16 g Triäthanolamin vermischt und bei Raumtemperatur ausgehärtet. Anschließend werden die Proben noch 3 Stunden auf 120⁰C erhitzt. Die Werte für die Schlagzähigkeit der Prüfkörper betragen vor dem Tempern auf 120° C etwa 85 cm kg/cm² bzw. nach dem Tempern 80 cm kg/cm².

In dem folgenden Beispiel sind die angegebenen Teile Gewichtsteile.

Beispiel

Aus einer flüssigen Epoxyverbindung aus Diphenylolpropan und Epichlorhydrin und einem Härtergemisch aus 2 Teilen l,4-Di-(ct)-aminopropoxy)-butan und 1 Teil Triäthanolamin werden verschieden große Ansätze hergestellt, wobei die erzeugten Ansätze 2 Teile der genannten Epoxyverbindung und 1 Teil des genannten Härtergemisches enthalten (Mischung 1). Ferner werden verschieden große Ansätze aus 3 Teilen dergleichen Epoxyverbindung und 1 Teil l,4-Di-(eo-aminopropoxy)-butan hergestellt (Mischung 2). Die Ansätze werden sodann bei Raumtemperatur ausgehärtet. In der folgenden Tabelle sind die Härtezeiten für die Ansätze zusammengestellt. Es zeigt sich, daß die Härtezeiten der Mischung 1, verglichen mit denen der Mischung 2, bei verschiedenen Ansatzgrößen wesentlich kürzer und gleichmäßiger sind.

Mischung

	Härtezeiten in Minuten	75 g	150 g	300 g
	Ansatzgröße	16	15	15
20 g	60	40	35
18
300

500 g

Die erhaltenen Formteile zeigten alle die gleichen physikalischen Werte, nämlich:

Martensgrad 60°C

Schlagzähigkeit 85 kg cm/cm²

Biegefestigkeit 1200 kg/cm²

Kugeldruckhärte 1400 kg/cm²

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von 20 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf die Epoxidverbindung eines Gemisches aus 60 bis 75 Gewichtsprozent l,4-Di-(a»-aminopropoxy)-butan und 25 bis 40 Gewichtsprozent Triäthanolamin zum Härten von Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Molekül.