199884. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy reaktivitású epoxigyanta térhálósító előállítására
1 HU 199884 A ? A találmány tárgya eljárás nagy reaktivitású, széles alkalmazási területen használható, epoxigyanta térhálósító előállítására. Régóta ismeretesek az aminvegyületek, mint a különféle móltömegű, módosítatlan és módosított epoxigyanták lérhálósítói. Az aminvegyületek három nagy csoportja — az alifás-, a cikloalifás- és az aromás aminok — az epoxi technológiában a legszélesebb körben alkalmazott térhálósító szerek az olyan vegyületcsoportok mellett, mint a dikarbonsavanhidridek, Lewis-savak, fenolgyanták, melamingyanták, izocianátok stb. A térháló kialakulása egyébként azon a reakción alapszik, amely az epoxiesoport és az atomcsoport "aktív" hidrogénjei között megy végbe:-----CH - CH2 + H2N------ ------> W------->-----CH - CH2 - NH -----(JH Az így létrejött kémiai kötés jellegzetessége, hogy- keletkezik egy szekunder amincsoport, illetve ha szekunderamin aktív hidrogénje lépett az epoxi csoporttal reakcióba, akkor tercier amincsoport; továbbá — egy szekunder alkoholos hidroxilcsoport. A szekunder alkoholos hiroxilcsoportok keletkezése igen előnyös, mert növeli a térhálósítandó rendszer felületi adhézióját, ami a bevonatok és ragasztók formájában történő alkalmazásnál fontos. A szekunder amincsoport képződése további reakcióképességet jelent, mert a primer és szekunder aminok aktív hidrogénjei a térhálósítási reakció szempontjából egyenértékűek. A térháló csomópontjában végül kialakuló tercier amin elvben katalitikus hatású lenne az epoxiesoport felújítása szempontjából, de az rendszerint szférikus gátlások folytán ritkán érezteti hatását. Az aminvegyületként leginkább az alifás- és a cikloalifás aminok alkalmazható, mivel az aromás aminok - mint pl.: a metafenilén-diamin, a diamino-difenii-metán, vagy a diaminodifenilszulfon -, amelyek nagy vegyszerállóságukkal és jó hőalaktartósságukkal tűnnek ki, azzal a technológiai hátránnyal rendelkeznek, hogy csak magasabb hőmérsékleten 150 - 200 °C-on lépnek az epoxicsoporttal reakcióba. Éppen ezért olyan helyeken, ahol a kémiai rendszer felmelegítése gyakorlatilag nem valósítható meg - pl. szabadban lévő, nagyméretű létesítményeken folytatott munkák esetében -, ott szinte kizárólag az alifás és cikloalifás aminok jönnek számításba, mintáz epoxigyanták térhálósítói. Az alifás aminokként leginkább polietilén - poliamin vegyületeket, így dictilén-triamint, trietilén-tetraamint, tetraetilén-pentamint stb. alkalmaznak. Ezek az anyagok sok előnnyel rendelkeznek. Kis viszkozitású folyadékok, amelyek csökkentik á rendszer viszkozitását és így könnyen kezelhetők, könnyen bekeverhetők a töltőanyagok; gyorsan, 2-3 óra alatt kötnek, nagy szilárdságú és jó ■> hőállóságú termékeket hoznak létre. Ugyanakkor kedvezőtlen tulajdonságaik is vannak. Ilyen például az, hogy az egészségre ártalmasak, és a belük való foglalkozásnál rendszabályok betartását biztosítani kell. Gyakran okoznak bőrirritációt, ekcémát, gőzeik belégzése irritálja a nyálkahártyát. A velük térhálósított termékek kissé ridegek, nedvességre érzékenyek, továbbá kifehérednek, ha viszont fehérre pigmentálják a rendszert, akkor idővel megsárgulnak. A hátrányok csökkentése, illetve elkerülése érdekében nagy számban fejlesztettek ki módosított alifás aminokat úgy, hogy az aminok aktív hidrogénjeinek egy kis részét reagáltatják valamilyen anyaggal és ez által nagyobb molekulatömegű, egyben módosított tulajdonságú anyagokhoz jutnak. A 82.091. 966. számú japán nem vizsgált közrebocsátási iratban egy alifás triamin aldimid származékát javasolják epoxigyanta térhálósítóként. A 76.126.299. számú japán nem vizsgált közrebocsátási irat pedig anilin-formaldehid kondenzátum és egy diamin reakciótermékét javasolja epoxigyanták térhálósítására. Az ismert térhálósítók hátránya azonban az, hogy 30 tömeg% nedvesség jelenlétében már nem fejtenek ki megfelelő térhálósító hatást. Az epoxigyanták térhálósítói körének bővítésére irányuló kutatómunka eredményeként az utóbbi másfél évtizedben elterjedtek a cikloalifás aminok is, mint az epoxigyanták térhálósítószerei. A ciklo-alifás aminok legfontosabb képviselője az izoforon-diamin (IPD). A cikloalifás aminok lassabban reagálnak az epoxicsoportokkal, mint az alifások, ezért feszültségmentes bevonatokat adnak, kemény, karc- és kopásálló felülettel, jó vegyszerállósággal rendelkeznek és az egészségre sokkal kisebb mértékben károsak. Ugyanakkor hátrány, hogy a térhálósodási reakció szobahőmérsékleten nem megy végbe teljesen, és nagymérvű a térhálósító vízérzékenysége. Jelen találmány lényege az a felismerés, hogy ha egy fenolvegyület, egy aldehid vagy keton és polifunkciós amin reakcióját nem az eddig ismert módon - tehát nem ekvimólos arányban és nem egy lépésben - hajtjuk végre, hanem úgy, hogy először egy fenol-formaldehid kondenzációt végzünk, azaz egy rezol-gyantát készítünk és ez utóbbit egy második reakciólépésben polifunkciós aminnal polimeranalóg átalakításnak vetjük alá, akkor nem várt módon egy az eddig ismert térhálósítószerektől eltérő tulajdonságú új térhálósítószer keletkezik, különleges reaktivitással, különleges tulajdonságokkal. A találmány szerint polifunkciós aminként alifás és/vagy cikloalifás amin és egy 300 — 600 közötti móltömegű melamin-formaldehid clőkondenzátum 10:1-7:3 tömegarányú elegyét alkalmazzuk. A melamin-formaldehid előpolimert 1 mól melamin és 3,0 mól formaldehid p-toluolszulfon-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
