DE1595557C - Verfahren zur Herstellung von gehärteten Epoxydpolyaddukten - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Diglycidylather in der Wärme mit Aziridin und Diglycidylather werden erfindungs-

Stickstoffverbindungen zu Epoxydpolyaddukten um- gemäß bei Raumtemperatur in den gewünschten zusetzen. 4° Mengenanteilen zusammengebracht und dann auf

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur die Härtungstemperatur unter Vernetzung erhitzt. Herstellung von gehärteten Epoxydpolyaddukten Schichtstoffe können hergestellt werden, indem die durch an sich bekanntes Umsetzen von Diglycidyl- Fasern mit der Reaktionsmischung bei Raumtempeäthern mit Stickstoffverbindungen in der Wärme, das ratur imprägniert und dann zur Härtung erhitzt ·| dadurch gekennzeichnet ist, daß als Stickstoffverbin- 45 werden. Das Einbetten erfolgt in ähnlicher Weise, düngen Alkylaziridine der allgemeinen Formel indem die Mischung der Reaktionsteilnehmer bei

Raumtemperatur angewendet und dann zur Beschleu-Ji₂C. nigung der Härtungsgeschwindigkeit erhitzt wird.

.N—CH₂-CH— R - Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungs-

ijp/ I 50 gemäße Verfahren und die Eigenschaften der her-

² OH gestellten Polyaddukte.

worin R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest Beispiel 1 mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen darstellt, in einem Durch Mischen von 10 Gewichtsteilen N-(2-Hy-Äquivalenzverhältnis von Alkylaziridin zu Diglycidyl- 55 droxyäthyl)-aziridin mit 21,5 Gewichtsteilen <ies Diäther zwischen 0,25:1 und 2:1, verwendet werden. glycidyläthers von Bisphenol A, der durchschnittlich

Die so erhaltenen Epoxydpolyaddukte sind klar 1,15 Bisphenol-Glycidyläthergruppen pro„ Molekül

bis hellfarbig und als Überzugsmassen, Einbettharze, enthielt, wurde eine Mischung im. Molekularäqui-

Klebstoffe, Papierüberzüge und zum Beschichten valenzverhältnis 1:1 hergestellt. Nach 4stündigem

von Fasern oder Geweben geeignet. 60 Härten bei 50⁰C erhielt man ein praktisch farbloses

Zu den für die Herstellung dieser Polyaddukte Produkt, welches eine Zugfestigkeit, von 510 kg/cm²,

geeigneten Diglycidyläthern gehören die Äther von eine Formbeständigkeitstemperatur von 6I⁰C und

Bisphenol A = [Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethyl- eine Izod-Schlagzähigkeit von 2,61 kgcm/cm aufwies,

methan] sowie der Polyglycidyläther von Bisphe- ' - B o' 1 2

nol A, der sich wiederholende Bisphenol· A-Glycidyl- 65 "

äthergruppe enthält, Worin der Polyäther bis zu Ein schwach gefärbtes und ziemlich flexibles Polydurchschnittlich zwei Bisphenol Α-Gruppen aufweist. addukt wurde durch Härten von 10 Teilen N-(2-Hy-Andere verwendbare Diglycidylather sind diejenigen droxypropyl)-aziridin mit 18,5 Teilen des Diglycidyl-

' · · ³ - ■ ■' ⁴ · '■■■■■"

äthers von Bisphenol A des im Beispiel 1 verwen- Beispiel 6
deten Typs hergestellt. Nach 4stündigem Härten bei

100⁰C hatte das Polyaddukt eine Zugfestigkeit von 4,14 Teile N-(2-Hydroxyäthyl)-aziridin wurden mit

313 kg/cm bei einer Dehnung von 31% und einer 15,1 Teilen des Diglycidyläthers eines Polypropylen-

Izod-Schlagzähigkeit von 3,54 kgcm/cm. 5 oxyds mit einem mittleren Molekulargewicht von

ρ . -is 400 gemischt. Die Mischung wurde 35 Minuten bei

Beispiel J 140⁰C und dünn 17 Stunden bei Raumtemperatur

5,5 Teile N-(2-Hydroxyäthyl)-aziridin wurden mit (20⁰C) gehärtet. Das erhaltene Polyaddukt war weich

18,13 Gewichtsteilen des Diglycidyläthers von GIy- und flexibel. _Λ

cerin gemischt und 12 Minuten bei 68° C und dann io Der Wert dieser Harze als Einbettungsmaterial für 30 Minuten bei 150⁰C gehärtet. Man erhielt so ein elektrische Bauteile wird durch ihre niedrige Wasserzähes, flexibles Polyaddukt. absorption veranschaulicht. Ein Epoxydpolyaddukt η ' · ■ · ι 4 der ^nacn Beispiel 1 hergestellten Art wurde bei Um^e* ^s ^ ^{l e} ' gebungstemperatur in Wasser eingetaucht und die 100 Teile N-(2-Hydroxyäthyl>aziridin .wurden mit 15 absorbierte Menge durch Messen der Gewichts-56 Gewichtsteilen Diglycidyläther gemischt und » zunähme mit der Zeit bestimmt. Nach 10 Tagen 30 Minuten bei Umgebungstemperatur gehärtet unter betrug die Zunahme 1,8% und nach 30tägigem Ein-Bildung eines flexiblen Polyadduktes. tauchen nur 3,1 %. *

. _ . . Ein Glasgewebe-Schichtstoff, welcher mit einem

Beispiele . ao Epoxydpolyaddukt der nach Beispiel 1 erzeugten Art

39 Gewichtsteile N-(2-Hydroxyäthyl)-aziridin wur- hergestellt worden war, wurde bei 6,3 kg/cm² 4 Stun-

den mit 56 Teilen des Diglycidyläthers von Dipropy- den bei Raumtemperatur gehärtet und dann 1 Stunde.

lenglykol gemischt und über Nacht bei Temperatur bei 150⁰C ohne Druckanwendung nachgehärtet,

der Umgebung und dann 1 Stunde bei 150° C gehärtet. Dieser Schichtstoff hatte eine Biegefestigkeit von

Man erhielt auf diese Weise ein weiches, flexibles as 5617 kg/cm²,'eine Izod-Schlagzähigkeit von 148,0 kgcm/

Polyaddukt. . /.·'.. cm und eine Barcol-Härte von 76. .

Claims (5)

ϊ 595 557 1 2 von Bisphenol F = 4,4'-Dihydroxydi]ihenyl und Di-Patentansprüche: hydroxyldiphenylsulfon sowie halogenierte Derivate, wie die Tetrabrombisphenole. Auch Äther, die keinen

1. Verfahren zur Herstellung von gehärteten aromatischen Ring enthalten, können verwendet Epoxydpolyaddukten durch an sich bekanntes 5 werden. Beispiele hierfür sind Diglycidylather selbst Umsetzen von Diglycidyläthern mit Stickstoff- und Diglycidylather von mehrwertigen Alkoholen, verbindungen in der Wärme, dadurch ge- wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, PoIykennzeichnet, daß als Stickstoffverbindun- äthylenglykol \«id Polypropylenglykol. Diese aliphagen Alkylaziridine der allgemeinen Formel tischen Diglycidylather können durch Umsetzung

, ίο von Epichlorhydrin mit der entsprechenden PoIy-

^ \ hydroxylverbindung hergestellt werden. Diese ali-

N—CH₂— CH-R phatischen Äther ergeben im allgemeinen Polyaddukte,

HC I die weicher und flexibler sind als die aus Diepoxy-

- ² OH verbindungen mit einem aromatischen Ring in ihrer

. 15 Molekularstruktur hergestellten.

worin R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest Die hohe Reaktionsfähigkeit der Aziridinylgruppe

mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen darstellt, in einem ermöglicht das rasche Härten der Epoxydverbin-

Äquivalenzverhältnis von Alkylaziridin zu Digly- düngen ohne besondere Härtungsmittel einfach durch

cidyläther zwischen 0,25:1 und 2:1, verwendet Erhitzen der Reaktionsmischung auf 50 bis 200⁰C

werden. . ao und Aufrechterhaltung dieser Temperatur während

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 0,5 bis 20 Stunden, je nach den speziellen Reaktiönszeichnet, daß ein Diglycidylather von Bis-(4-hy- teilnehmern und der Temperatur. Die Epoxydver- Q drpxyphenyl)-dimethylmethan verwendet wird. bindungen können auch bei Raumtemperatur bei ^

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- etwas längerer Härtungsdauer gehärtet werden, zeichnet, daß als Diglycidylather einer eines mehr- as Das Anteilsverhältnis der Reaktionsteilnehmer kann wertigen Alkohols verwendet wird. verändert werden, jedoch haben die Polyaddukte

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- gewöhnlich die besten Eigenschaften, wenn stöchiozeichnet, daß als mehrwertiger Alkohol Glycerin metrische Mengen verwendet werden, d. h., wenn verwendet wird. das Äquivalentverhältnis von Aziridin zu Glycidyl-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 3° äthergruppe ungefähr 1:1 ist. So vereinigen sich dadurch gekennzeichnet, daß ein Äquivalenzver- 2MoI Aziridin mit 1 Mol des Diglycidyläthers. PoIy-

.- hältnis von Aziridin zu Diglycidylather von 1:1 addukte, die diese Komponenten im Verhältnis angewendet wird. zwischen etwa 0,25:1 und etwa 2:1 aufweisen, können

für viele Zwecke geeignet sein, die höchste Zug-

35 festigkeit und die niedrigste prozentuale Dehnung

wird jedoch dann erhalten, wenn das Verhältnis nahe 1:1 ist.