197334. lajstromszámú szabadalom • Eljárás epoxigyanta térhálósítók előállítására
2 197334 3 A találmány tárgya eljárás javított tulajdonságú terméket eredményező epoxigyanta térhálósitó előállítására. A folyékony epoxigyanták szobahőmérsékleten (vagy még alacsonyabb hőmérsékleten) való térhálós! tására legelterjedtebb módszer a nyilt vagy zárt szénláncú aminvegyületekkel történő reagáltatásuk. Ezek a rendszerek hőtermelő addíciós reakció során, kis molekulatőmegű melléktermék képződése nélkül térhálós polimer mátrixot képeznek. A kikeményített epoxigyanta tulajdonságai nagymértékben függnek az alkalmazott epoxigyanta és amin típusától. A leggyakrabban használt diánalapú epoxigyanták a tulajdonságok adott célú módosítására igen sok rendszerben aktiv hígítót, flexibilizáló adalékokat, töltőanyagot, pigmentet stb. is tartalmaznak, hogy adott felhasználásra a legalkalmasabbá váljanak. Az epoxigyanta rendszerek térhálósodásának menetét és a térhálós szerkezet tulajdonságait természetesen a térhálósitó megválasztásával is befolyásolhatjuk. A nyílt szénláncú aminvegyületek közül széles körben használják a polietilén-poliamin típusokat és ezek különféle adduktumait; a kis és közepes molekulatömegű alifás aminok általános hátránya, hogy illékonyságuk következtében az egészségre ártalmasak, és a velük készített termék viszonylag rideg, törékeny. Az utóbi tíz évben nagymértékben elterjedt egyes cikloalifás vegyületek alkalmazása epoxigyanták térhálósitására. Ez összefügg ezek nagy volumenű ipari gyártásának bevezetésével is. Ilyenek pl: 4,4-diamino-diciklohexil-metán, 3-amino-metil-3,5,5-trimetil-ciklohexilarain(izoforondiamin), 4,4’-diamino-3,3’-dimetil-diciklohexil-metán, 3-amino-propil-ciklohexil-amin. Ezek legtöbbje kis viszkozitású átlátszó folyadék, kis illékonyságúak, az epoxigyantákat szobahőmérsékleten is térhálósitják. Az alifás és cikloalifás aminok epoxigyantákkal való reakciójának sebessége gyorsítók bevitelével befolyásolható. A gyorsítók lehetnek tercier aminvegyületek, szerves savak és ezek származékai, fenolok, fenolszármazékok, és ezek különféle elegyei stb. A rendszerek nedvesitőképességének és flexibilitásának növelésére a térhálósitókban gyakran alkalmaznak különféle alkoholokat is, pl. etil-alkoholt, i-propil-alkoholt, butil-alkoholt, benzil-alkoholt. A fenolok és fenolszármazékok gyorsító hatása az epoxigyanták térhálósodására jelentős mértékben függ azok koncentrációjától. Ugyanakkor viszont jól ismert egyes szabad fenolok mérgező hatása, ami miatt nagy töménységben módosítás nélkül gyorsítóként nem alkalmazhatók. Az irodalomban aromás (pl. 2.117.825. számú NSZK-beli közrebocsájtási irat) és alifás-, valamint cikloalifás amin (929.373.) térhálósítók gyorsítójaként gyakran alkalmaznak szalícilsavat, ezt az alkalmazási lehetőségeket az amin-térhálósitókat gyártó cégek is ismertetik (pl. VEBA-CHEMIE AG. 22.D. 275.2.1. sz. bulletin). Ezekben a rendszerekben a szalicilsavat, pl, valamilyen alkoholban oldják fel, majd az oldatot elegyítik a térhálósitó aminkomponensével. A sav az aminhoz lényegében sóképzési reakcióban kapcsolódik, de továbbra is mobilis molekula marad. A 2 453 874 számú NSZK-beli kőzrebocsájtási iratban epoxigyantát, polimerkaptánt és polietilént tartalmazó rendszerben térhálósítóként poliamint alkalmaznak adott esetben telítetlen alifás karbonsavval együtt. Ez a termék csak ragasztóként alkalmazható, mechanikai tulajdonságai nem kielégitóek. Az általunk elvégzett kísérletekben meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy ha szalicilsavat vagy más fenol-karbonsavat 130 °C feletti hőmérsékleten alumínium-formiát katalizátor jelenlétében alifás vagy cikloalifás-poliaminnal reagáltatunk, akkor a reakciótermék olyan amino-amid vegyület lesz, amelyből a szabad szalicilsav már nem választható el, és amelynek amin: :amid kötéseinek aránya megszabja a térhálósitás sebességét. Az igy előállított térhálósitó adott esetben más térhálósitó, gyorsító, nedvesítő, flexibilizáló adalékkal kiegészíthető. A találmány tárgya tehát eljárás epoxigyanta térhálósitó előállítására alifás- vagy cikloalifás-poliaminok és szalicilsav vagy egyéb fenol-karbonsav - katalizátor jelenlétében történő - reagáltatásával, majd adott esetben az így nyert reakcióterméknek egyéb poliaminnal vagy amin-adduktummal, nedvesítést növelő és flexibilizáló adalékkal, valamint egyéb gyorsítóval történő elegyítésével. Az eljárást az jellemzi, hogy a reakciót a poliaminra számítva 0,01-1,0 tömegX aluminium-formiát katalizátor jelenlétében végezzük 130-170 °C hőmérsékleten, a poharain és a szalicilsav vagy egyéb fenol-karbonsav 1: 0,01 és 1:0,3 közötti mólarányú. Az igy nyert gyorsító anyagrendszer szabályozható idejű térhálósítást tesz lehetővé. A találmány szerinti eljárással előállított térhálósítókkal keményített epoxigyanták mechanikai tulajdonságai, különösen rugalmassága, pl. hajlitószilárdsága meglepő módon javul, ezért formatestek előállításánál különösen jól alkalmazható. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákon mutatjuk be. A gélesedési időt DIN 16945 sz. a hajlitószilárdságot és a hajlítási deformációt a KGST 892-78. sz. szabvány szerint mértük. A viszkozitás értékek minden esetben 25 °C hőmérsékletre vonatkoznak. A gélesedési idő méréséhez a reakcióelegyet minden egyes esetben úgy készítettük el, hogy 50 g TIPOX 400 dián-biszglicidiléter 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
