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Title:
MIXTURES OF AMINES HAVING GUANIDINE DERIVATIVES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/010045
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a mixture containing at least three hardener components a1), a2), and b), wherein the ratio of the hardener component a1) to a2) is in the range of 0.1-10 to 1, and the hardener component b) is present with 5 to 55 weight percent, relative to the mixture, to a method for producing said mixture, to the use of the mixture according to the invention for hardening epoxy resins, to the use of the mixture according to the invention having epoxy resins as adhesives, and to an epoxy resin hardened with the mixture according to the invention.

Inventors:
DAUN GREGOR (DE)
WITTENBECHER LARS (DE)
HENNINGSEN MICHAEL (DE)
FLICK DIETER (DE)
GEISLER JOERG-PETER (DE)
SCHILLGALIES JUERGEN (DE)
JACOBI ERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/059210
Publication Date:
January 28, 2010
Filing Date:
July 17, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BASF SE (DE)
DAUN GREGOR (DE)
WITTENBECHER LARS (DE)
HENNINGSEN MICHAEL (DE)
FLICK DIETER (DE)
GEISLER JOERG-PETER (DE)
SCHILLGALIES JUERGEN (DE)
JACOBI ERHARD (DE)
International Classes:
C07C279/00
Domestic Patent References:
WO2004020506A22004-03-11
WO2002042349A22002-05-30
WO2003045801A22003-06-05
WO2003002667A22003-01-09
WO2002070623A22002-09-12
WO2004020506A22004-03-11
WO2003045801A22003-06-05
WO2003002667A22003-01-09
WO2002070623A22002-09-12
Attorney, Agent or Firm:
BASF SE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Mischung enthaltend eine Härterkomponente a1 ), eine Härterkomponente a2) und eine Härterkomponente b), dadurch gekennzeichnet, dass

als Härterkomponente a1 ) ein Polyetheramin mit einer Funktionalität > 2,

als Härterkomponente a2) ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2 und

als Härterkomponente b) 5 bis 55 Gew.-% bezogen auf die Mischung, der Verbindung der Formel I,

(I) mit R1 bis R3, R5 und R6 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe von Wasserstoff; und einem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen bedeutet und R4 ausgewählt ist aus der Gruppe von einem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen und einer -C(NH)NR5R6- Gruppe eingesetzt wird;

wobei das Verhältnis von a1 ) zu a2) im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 liegt.

Mischung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

als Härterkomponente a1 ) ein Polyetheramin mit einer Funktionalität >2 ausgewählt aus der Gruppe von 3,6-dioxa-1 ,8- octandiamin, 4,7,10-Trioxa-1 ,13-tridecandiamin, 4,7-Dioxa-1 ,10-decandiamin, 4,9-Dioxa-1 ,12- docecandiamin, Polyetheramin auf der Basis von Triethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 148, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Ethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 176, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften PoIy-

3. Fig. ethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 2003, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphati-

5 schem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Diethylenglykols

10 mit einer mittleren Molmasse von 220, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copoly- mers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Po- lypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis

15 eines Copolymers aus Poly(tetramethylenether- glycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra- methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit ei-

20 ner mittleren Molmasse von 1400, Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid

25 aufgepfropften Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, Polyetheramin auf der Basis von Pentaerythrit und Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit

30 einer mittleren Molmasse von 2000, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren

35 Molmasse von 400, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, trifunktionellem, primä-

40 ren Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von

Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000 und einem Polyethe- ramin mit einer mittleren Molmasse von 400 hergestellt durch Aminierung von PoIyTHF, das eine mittlere Molmasse von 250 aufweist,

als Härterkomponente a2) ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2 ausgewählt aus der Gruppe von 1 ,12-Diaminododecan, 1 ,10-Diaminodecan, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 1 ,2- Propandiamin, 1 ,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 1 ,3-Propandiamin, 1- Methyl-2,4-diaminocyclo- hexan, 2,2'-Oxybis(ethylamin), 3,3'-Dimethyl-4,4'- diaminodicyclohexylmethan, 4,4'-Methylendianilin, 4-Ethyl-4-methylamino-1 -octylamin, Diethylentria- min, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Isopho- rondiamin, Menthendiamin, Xylylendiamin, N- Aminoethylpiperazin, Neopentandiamin, Norbor- nandiamin, Octanmethylendiamin, Piperazin, 4,8- Diamino-tricyclo[5.2.1.0]decan, Tolylendiamin, Triethylentetramin, Trimethylhexamethylendiamin,

eingesetzt werden.

Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyetheramine der Härterkomponente a1 ) ausgewählt sind aus der Gruppe von difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, a- liphatischem, difunktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpro- pan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra- methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus PoIy- (tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Po- ly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem min- destens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphati- schem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropftem Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren

Molmasse von 5000.

4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die

Härterkomponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe von Tetramethylguanidin, o-Tolylbiguanidin und Pentamethylbiguanidin.

5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponente a1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyetheramin D 230, Polyetheramin D 400, Polyetheramin T 403 und Polyetheramin T 5000, die Här- terkomponente a2) ausgewählt ist aus der Gruppe von Isophorondiamin, Amino- ethylpiperazin, 1 ,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan und Triethylentetraamin und die Härterkomponente b) Tetramethylguanidin ist und das Verhältnis von Härterkomponente a1) zu Härterkomponente a2) im Bereich von 1 ,5 bis 10 zu 1 liegt.

6. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Härterkomponente a1 ) ein difunktionelles, primäres Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, als Härterkomponente a2) Isophorondiamin und als Härterkomponente b) Tetramethylguanidin eingesetzt wird.

7. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung noch faserverstärkendes Material und/oder Füllstoffe enthält.

8. Verfahren zur Herstellung der Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass die Härterkomponenten a1 ), a2) und b) miteinander unterhalb von 1600C vermischt werden.

9. Verwendung der Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Härtung von Epoxidharzen.

10. Verwendung nach Anspruch 9 als Härter in Prepregs, VARTM-, Wickel-, Pultrusi- on- und Wet lay-up-Systemen.

1 1. Verwendung der Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit Epoxidharzen als Strukturkleber.

12. Strukturkleber enthaltend die Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

13. Gehärtetes Epoxidharz erhältlich durch die Reaktion eines Epoxidharzes mit der Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Description:
Mischungen von Aminen mit Guanidin-Derivaten

Beschreibung

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Mischung enthaltend mindestens drei Härterkomponenten a1 ), a2) und b), wobei das Verhältnis der Härterkomponente a1 ) zu a2) im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 liegt, und die Härterkomponente b) zu 5 bis 55 Gew.-%, bezogen auf die Mischung, enthalten ist, ein Verfahren zur Herstellung dieser Mischung, die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung zum Härten von Epoxidharzen, die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung mit Epoxidharzen als Klebstoffe sowie ein mit der erfindungsgemäßen Mischung gehärtetes Epoxidharz.

Die Aminhärtung von Epoxidharzen wird in unterschiedlichsten Bereichen genutzt. So wird die Aminhärtung der Epoxidharze bei Klebstoffen, zur Aushärtung von Gießharzen in speziellen Formen als auch zur Versiegelung von Oberflächen und vor Umwelteinflüssen zu schützenden Bauteilen eingesetzt.

Ein spezielles großes Anwendungsgebiet der Aminhärtung von Epoxidharzen ist die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen. Faserverstärkte Kunststoffe werden eingesetzt als Werkstoffe für Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe und Boote, für Sportartikel und Rotorblätter von Windkraftanlagen.

Die Herstellung großer Bauteile stellt besondere Anforderungen an den Härter bzw. die Härtermischung, da während der Verarbeitungszeit die Viskosität nicht so stark ansteigen darf, dass entweder die Fasern nicht ausreichend benetzt werden oder aber die Form nicht vollständig gefüllt ist, bevor das Epoxidharz nicht mehr verarbeitbar ist. Gleichzeitig soll die Zykluszeit (Verarbeitung und Härtung) nicht negativ beeinflusst werden. Es besteht daher ein großer Bedarf an Mischungen, die in der Lage sind, die Aushärtung des Epoxidharzes in jeglichen Systemen exakt zu kontrollieren und einzustellen.

H. Klein beschreibt in „Huntsman Amine Overview", Huntsman, June 19, 2007, Beijing Epoxy Conference, dass primäre und sekundäre Diamine und Polyetheramine zur Härtung von Epoxidharzen allgemein eingesetzt und verwendet werden können. Eine Mischung aus drei verschiedenen Härterkomponenten a1 ), a2) und b), wobei das Ver- hältnis von a1 ) zu a2) im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 liegt, wird jedoch nicht beschrieben.

B. Burton, D. Alexander, H. Klein, A. Garibay Vasquez und C. Henkee beschreiben in der Produktbroschüre „Epoxy formulations using Jeffamine Polyetheramines", Hunts- man, April 21 , 2005 die stöchiometrische Verwendung von Polyetheraminen bzw. Mischung aus Polyetheraminen und anderen Diaminen wie Isophorondiamin (IPDA) als eine besondere Form der Aminhärtung von Epoxidharzen. Hierbei handelt es sich um Zweikomponentensysteme, bei denen das Amin bzw. die Aminmischung unmittelbar vor der Härtung dem Epoxidharz zugesetzt wird und zwar in Mengen, die genauso viele aktive Aminfunktionen in der Aminmischung wie aktive Epoxid-Funktionen in den Epoxiden enthalten.

In Härterformulierungen aus Polyetheraminen und IPDA bewirkt letzteres einerseits eine höhere Geschwindigkeit der Härtung und andererseits werden in den ausgehärteten Harzen höhere Glasübergangstemperaturen beobachtet, was zu einer höheren Temperaturbeständigkeit der ausgehärteten Produkte führt die bei einigen Anwendungen wie beispielsweise der Herstellung von Rotorblättern gefordert werden , als das bei einer Härtung bei vergleichbarer Temperatur mit reinem Polyetheramin der Fall ist.

Verglichen mit der Härtung von Epoxidharzen durch Polyetheramine bedingt der Zusatz von IPDA neben einer höheren Glasübergangstemperatur der ausgehärteten Harze jedoch auch eine raschere Aushärtung, was mit einem schnelleren Anstieg der Viskosität einhergeht. Dadurch wird die Zeit, in der das Blend aus Epoxidharz und Här- ter/Härtermischung noch verarbeitbar ist, verringert. Nachteilig bei solchen Härtermi- schungssystemen ist daher, dass die Herstellung großer Bauteile, wie Rotorblätter, möglicherweise nicht gelingt, da der Infusionsprozess aufgrund der Viskositätsentwicklung unvollständig bleibt.

Die Geschwindigkeit der stöchiometrischen Aushärtung von Epoxidharzen mit Aminen kann auch gesteigert werden, indem dem Blend tertiäre Amine zugesetzt werden, die als Beschleuniger fungieren. Auch dieser Zusatz führt meist zu einem schnelleren Anstieg der Viskosität bei Raumtemperatur und zu niedrigeren Topfzeiten. Unter dem Begriff Topfzeit oder auch Gelierzeit ist eine Kenngröße zu verstehen, die üblicherwei- se benutzt wird, um die Reaktivität verschiedener Harz/Härter- und/oder Harz/Härte- rmischungs-Kombinationen zu vergleichen. Die Messung der Topfzeit/Gelierzeit (To) wird nach der Vorschrift von ASTM D 2471-99 beschrieben und ist eine Methode zur Charakterisierung der Reaktivität von Laminiersystemen mittels einer Temperaturmessung. Je nach Anwendung haben sich Abweichungen von den dort beschriebenen Pa- rametern (Menge, Prüfbedingungen und Messmethode) etabliert, die zu einer Topfzeit A (ToA) und einer Topfzeit B (ToB) führen.

Dabei wird die Topfzeit A (ToA) wie folgt bestimmt:

100 g des Blends, enthalten Epoxidharz und Härter bzw. Härtgemisch werden in einem Behälter (üblicherweise ein Pappbecher) gefüllt. In dieses Blend wird ein Temperaturfühler eingetaucht, der in bestimmten Zeitabständen die Temperatur misst und abspeichert. Sobald dieses Blend erstarrt ist, wird die Messung beendet und die Zeit bis zum erreichen der Maximaltemperatur wird ermittelt. Für den Fall, dass die Reaktivität eines Blends zu gering ist, wird diese Messung bei erhöhter Temperatur durchgeführt. Neben der Topfzeit muss auch immer die Prüftemperatur angegeben werden. Die Topfzeit B (ToB) wird wie folgt bestimmt:

5g des Blends enthaltend Epoxidharz und Härter /Härtergemisch werden in einem 5ml_ Penicillinglas bei einer gegebenen Prüftemperatur (nicht adiabatisch) gefüllt. Im Blend bewegt sich ein runder Probenstempel (0 11 ,8 mm) auf und ab (1 mm/sec). Wenn ein entsprechender Widerstand (ca. 5 kPa) erreicht wird schaltet die Stoppuhr ab.

Als Beispiele solcher oben beschriebenen Beschleuniger werden Triethanolamin, Ben- zyldimethylamin, 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol und Tetramethylguanidin in US-A 4,948,700 Spalte 10 genannt. Die prinzipielle Eignung von tetra- und penta- Alkylguanidinen als Härter von Epoxidharzmischungen ist in US 3,308,094 beschrieben. Der Einsatz von Tetramethylguanidin als tertiäres Amin mit sehr geringer katalyti- scher Aktivität wird auch in US-A 6,743,375 in Spalte 19 erwähnt. US-A 6,743,375 lehrt den Fachmann jedoch, dass Tetramethylguanidin ein vergleichsweise langsamer Beschleuniger ist. Der Einsatz von Tetramethylguanidin in einer Mischung bei der zwei weitere Härterkomponenten a1) und a2) enthalten sind, deren Verhältnis zueinander im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 liegt wird nicht beschrieben.

Die Härtung von Epoxiden mit Aminen wird unter anderem bei Infusionstechnologien eingesetzt. Hierbei werden Di- und Polyepoxidharze mit Aminen und Polyetheraminen unmittelbar vor dem Einfüllvorgang zum Blend gemischt, das Blend bei Temperaturen von 20 0 C - 50 0 C in die jeweilige Form eingesaugt und danach bei Formtemperaturen von 55°C - 90 0 C zur Reaktion gebracht, wodurch es zur Aushärtung des Blends kommt. Die Geschwindigkeit des gesamten Prozesses ist dabei abhängig von der Dauer des Einfüllschrittes, der eigentlichen Infusion, und von der Dauer der Aushär- tung. Der Einfüllvorgang kann umso schneller erfolgen, je geringer die Viskosität des Blends ist. Die Verringerung der Viskosität eines vorgegebenen Blends kann durch die Erhöhung der Temperatur während des Einfüllvorgangs erfolgen, wodurch dieser prinzipiell schneller wird. Die Erhöhung der Temperatur während des Einfüllvorgangs zur Verringerung der Viskosität ist allerdings nur bei wenig reaktiven Aminen, wie z.B. Po- lyetheraminen sinnvoll. Der Nachteil der alleinigen Verwendung wenig reaktiver Amine, wie z.B. Polyetheramine, ist die langsame Reaktion dieser Komponente mit dem Epoxidharz, wodurch der Aushärtungsvorgang langsam erfolgt. Die Dauer der Aushärtung kann verkürzt werden durch die Verwendung besonders reaktiver Amine wie beispielsweise IPDA. Bei Anwesenheit dieser reaktiven Amine muss die Infusion aller- dings bei tiefen Temperaturen erfolgen, da die Viskosität einer Mischung aus Polyethe- ramin und IPDA bei Temperaturen > 40°C derart schnell ansteigt, dass eine vollständige Tränkung der Fasermatten nicht mehr gewährleistet werden kann.

Bei der Verwendung von Infusionstechnologien wie der „Vacuum assisted resin trans- fer molding"- Technologie (VARTM) für die Produktion großer Bauteile, kann eine lange Topfzeit des Blends enthaltend Epoxidharze und Amine im Bereich mehrerer Stunden bei Raumtemperatur erforderlich sein, um einen problemlosen Einfüllvorgang zu ge- währleisten. Diese lange Topfzeit kann durch die Verwendung wenig reaktiver Polye- theramine erreicht werden, wie sie in WO-A 2004/020506, Seite 14-17 beschrieben werden. Ein ausschließlicher Einsatz von aktiven Härtern wie IPDA ist aus dem Stand der Technik für die Infusionstechnologie bei großen Bauteilen nicht bekannt. Der Nach- teil des Einsatzes ausschließlich wenig reaktiver Polyetheramine in der Infusionstechnologie liegt in den extrem langen Aushärtzeiten bei erhöhter Temperatur, die eine Steigerung der Produktivität verhindern und gleichzeitig erhöhten Energieeinsatz erfordern.

Eine Verbesserung des Infusionsprozesses mit Blends enthaltend Epoxidharze und Amine erfolgt, wenn die Viskosität des Blends während des Einfüllvorgangs niedrig ist, bzw. wenn der Einfüllvorgang bedingt durch eine längere Topfzeit des verbesserten Blends bei höheren Temperaturen und damit bei einer niedrigeren Viskosität erfolgen kann, als es bei den bisher bekannten Blends aus Epoxidharzen, Polyetheraminen und IPDA der Fall ist.

Die Aufgabe eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung solcher Formkörper wäre es, bei Temperaturen von beispielsweise 60 0 C oder mehr eine vergleichbare oder höhere Aushärtungsgeschwindigkeit gegenüber dem Stand der Technik zu zeigen. Solche Verfahren wären gerade für die Fertigung großer Bauteile sehr geeignet, da bei vergleichbarer oder kürzerer Aushärtungsgeschwindigkeit, die Verarbeitungszeit bei Raumtemperatur verlängert oder die Verarbeitung bei höheren Temperaturen möglich wäre, ohne dass es zu einer vorzeitigen Aushärtung des Blends käme und somit eine vollständige und gleichmäßige Aushärtung möglich wäre.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Mischung bereit zustellen, die, eingebracht in ein Blend enthaltend Epoxidharze und die Mischung, es ermöglicht, die Aushärtungsgeschwindigkeit zu erhöhen ohne gleichzeitig die Viskositätszunahme des Blends während der Verarbeitung so zu erhöhen, dass eine vollständig Ausfüllung der Form und gegebenenfalls gleichmäßige Durchtränkung von vorhandenem Fasermate- rial, nicht mehr möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Mischung enthaltend eine Härterkomponente a1 ), eine Härterkomponente a2) und eine Härterkomponente b), dadurch gekennzeichnet, dass

als Härterkomponente a1 ) mindestens ein Polyetheramin mit einer Funktionalität > 2,

als Härterkomponente a2) mindestens ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2 und als Härterkomponente b) 5 bis 55 Gew% bezogen auf die Mischung, der Verbindung der Formel I,

(I)

mit R1 bis R3, R5 und R6 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe von Wasserstoff und einem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen bedeutet, und R4 ausgewählt aus der Gruppe von einem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen und einer -C(NH)NR5R6-

Gruppe eingesetzt wird,

wobei das Verhältnis von a1 ) zu a2) im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 liegt.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung dadurch gekennzeichnet, dass

als Härterkomponente a1 ) ein Polyetheramin mit einer Funktionalität >2 ausgewählt aus der Gruppe von 3,6-dioxa-1 ,8-octandiamin, 4,7,10- Trioxa-1 ,13-tridecandiamin, 4,7-Dioxa-1 ,10-decandiamin, 4,9-Dioxa-1 ,12-docecandiamin, Polyetheramin auf der Basis von Triethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 148, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Ethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 176, di- funktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von

Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften PoIy- ethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 2003, a- liphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionellem, pri- mären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylen- etherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenether- glycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmas- se von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mitt- leren Molmasse von 400, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropften Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, Polyetheramin auf der Basis von Pentaerythrit und Propy- lenoxid mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionel- lern, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropy- lenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, difunktio- nellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypro- pylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunkti- onellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Po- lypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, tri- funktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, trifunktionellem, primä- ren Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000 und einem Polyetheramin mit einer mittleren Molmasse von 400 hergestellt durch Aminierung von PoIyTHF, das eine mittlere Molmasse von 250 aufweist,

als Härterkomponente a2) ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2 ausgewählt aus der Gruppe von 1 ,12-Diaminododecan, 1 ,10-Diamino- decan, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 1 ,2-Propandiamin, 1 ,3-Bis- (aminomethyl)cyclohexan, 1 ,3-Propandiamin, 1- Methyl-

2,4-diaminocyclohexan, 2,2 ' -Oxybis(ethylamin), 3,3 ' -Di- methyl-4,4 ' -diaminodicyclohexylmethan, 4,4 ' -Methylen- dianilin, 4-Ethyl-4-methylamino-1-octylamin, Diethylentria- min, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Isophorondia- min, Menthendiamin, Xylylendiamin, N-Aminoethyl- piperazin, Neopentandiamin, Norbornandiamin, Octan- methylendiamin, Piperazin, 4,8-Diamino-tricyclo[5.2.1.0]- decan, Tolylendiamin, Triethylentetramin, Trimethylhexa- methylendiamin,

eingesetzt werden.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Po- lyetheramine der Härterkomponente a1 ) ausgewählt sind aus der Gruppe von difunkti- onellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphatischem, difunktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminie- rung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus PoIy- (tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra- methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwer- tigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropftem Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponente b) ausgewählt ist aus der Gruppe von Tetramethylguanidin, o-Tolyl- guanidin, Pentamethylbiguanidin.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponente a1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyetheramin D 230, Polyetheramin D 400, Polyetheramin T 403, Polyetheramin T 5000, die Härterkomponente a2) ausgewählt ist aus der Gruppe von Isophorondiamin, Aminoethylpiperazin, 1 ,3-Bis- (aminomethyl)cyclohexan und Triethylentetraamin und die Härterkomponente b) Tetramethylguanidin ist und das Verhältnis von Härterkomponente a1) zu Härterkomponente a2) im Bereich von 1 ,5 bis 10 zu 1 liegt. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass als Härterkomponente a1 ) ein difunktionelles, primäres Polyetheramin auf der Basis von Po- lypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, als Härterkomponente a2) I- sophorondiamin und als Härterkomponente b) Tetramethylguanidin eingesetzt wird.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung noch faserverstärkendes Material und / oder Füllstoffe enthält.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponenten a1 ), a2) und b) miteinander unterhalb von 160 0 C vermischt werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung zur Härtung von Epoxidharzen.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Verwendung als Härter in Prepregs, VARTM -, Wickel-, Pultrusion - und Wet-lay-up - Systemen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfin- dungsgemäßen Mischung mit Epoxidharzen als Klebstoff.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Klebstoff enthaltend die erfindungsgemäße Mischung.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein gehärtetes Epoxidharz erhältlich durch Reaktion eines Epoxidharzes mit der erfindungsgemäßen Mischung.

Die erfindungsgemäßen Blends, enthalten mindestens ein und/oder mehrere Epoxidharze und eine Mischung aus einer Härterkomponente a) und einer Härterkomponente b). Die zu verwendenden Epoxidharze und/oder Epoxidharzmischungen enthalten dabei bevorzugt Epoxidharze ausgewählt aus der Gruppe von Bisphenol-A-bisglycidyl- ether (DGEBA), Bisphenol-F-bisglycidylether, Bisphenol-S-bisglycidether (DGEBS), Tetraglycidylmethylendianiline (TGMDA) , Epoxy-Novolaken (den Reaktionsprodukten aus Epichlorhydrin und Phenolharzen (Novolak)) und cycloaliphatischen Epoxidharzen wie 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat und Hexahydrophthal- säurediglycidylester.

Des Weiteren können die Epoxidharze auch noch weitere Raktivverdünner enthalten. Diese sind ausgewählt aus der Gruppe von 1 ,4-Butandiolbisglycidylether, 1 ,6-Hexan- diolbisglycidylether, Glycidylneodecanoat, Glycidylversatat, 2-Ethylhexylglycidylether, Cs-Cio- Alkylglycidylether, C12-C14- Alkylglycidylether, p-tert-Butylglycidether, Bu- tylglycidether, Nonylphenylglycidether, p-tert-Butylphenylglycid-ether, Phenylglycid- ether, o-Cresylglycidether, Polyoxypropylenglycoldiglycidether, Trimethylolpropantriglycidether (TMP), Glycerintriglycidether und Triglycidylparaami- nophenol (TGPAP).

Gemäß dem Stand der Technik wird zum Aushärten von Epoxidharzen eine nahezu stöchiometrische Menge (je nach Epoxidharz 0,9 - 1 ,1 Äquivalente des Härters / Äquivalent Epoxidharz) eingesetzt. Wenn jedoch die erfindungsgemäße Mischung zum Härten von Epoxidharzen eingesetzt wird, ist es bevorzugt, dass man 10 bis 60 Mol-%, besonders bevorzugt 20 bis 40 Mol-% weniger der erfindungsgemäßen Mischung zum Epoxidharz gibt, als zur Umsetzung der aktiven Epoxygruppen an Aminfunktionen der Mischung benötigt werden. Besonders bevorzugt ist, wenn man in der Summe 0,3 bis 0,9 Aminäquivalent, bevorzugt 0,4 bis 0,7 Aminäquivalent, pro Äquivalent Epoxid des eingesetzten Epoxidharzes, an Härterkomponenten a1 ) und a2) zur Mischung gibt, um eine Erhöhung der Topfzeit und eine vergleichbare bis bessere Aushärtung des Epoxidharzes gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Mischungen zu erzielen. Für das erfindungsgemäße Blend beträgt der Anteil der Härterkomponente a) 0,3 bis 0,9, bevorzugt 0,4 bis 0,7 Aminäquivalent, pro Äquivalent Epoxid des eingesetzten Epoxidharzes.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Blends und für das erfindungsgemäße Ver- fahren wird die Mischung mit dem Epoxidharz bei Temperaturen die unterhalb der Anfangshärtungstemperatur der Härterkomponente a) liegt, vermischt. Die Anfangshärtungstemperatur ist die Temperatur bei der in einer Mischung von mehreren Härterkomponenten mit einer Funktionalität > 2 die erste Härterkomponente mit dem Epoxidharz reagiert. Dieser Temperatur kann mit einer DSC nach DIN 53765 als T R O E ermittelt werden

Die Härterkomponente a) im erfindungsgemäßen Blend, sowie für das erfindungsgemäße Verfahren enthält dabei ein oder mehrere Amine mit einer Funktionalität > 2, wobei mindestens ein Amin beim stöchiometrischen Vermischen mit dem Epoxidharz im 100 g Ansatz bei Raumtemperatur zu einer Aushärtungszeit von weniger als 24 h führt.

Die Amine mit einer Funktionalität > 2 der Härterkomponente a) sind alle dem Fachmann bekannten Amine mit einer Funktionalität > 2. Bevorzugt sind diese ausgewählt aus der Gruppe von 3,6-Dioxa-1 ,8-octandiamin, 4,7,10-Trioxa-1 ,13-tridecandiamin, 4,7-Dioxa-1 ,10-decandiamin, 4,9-Dioxa-1 ,12-docecandiamin, Polyetheramin auf der Basis von Triethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 148, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Ethylenglykols, mit einer mittleren Molmasse von176, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Polyethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 2003, a- liphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethy- lengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra- methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylen- etherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenether- glycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, Polyethertria- min auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropftem Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, Polyetheramin auf der Basis von Pentaerythrit und Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 600, difunktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000, Polyetheramin mit einer mittleren Molmasse von 400, hergestellt durch Aminierung von PoIyTHF, das eine mittlere Molmasse von 250 aufweist, 1 ,12-

Diaminododecan, 1 ,10-Diaminodecan, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 1 ,2-Propandiamin, 1 ,3- Bis(aminomethyl)cyclohexan, 1 ,3-Propandiamin, 1- Methyl-2,4-diaminocyclohexan, 2,2 ' -Oxybis(ethylamin), 3,3 ' -Dimethyl-4,4 ' -diaminodicyclohexylmethan, 4-Ethyl-4- methylamino-1-octylamin, Diethylentriamin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, I- sophorondiamin, Menthendiamin, Xylylendiamin, N-Aminoethylpiperazin, Neopentandi- amin, Norbornandiamin, Octanmethylendiamin, Piperazin, 4,8-Diamino- tricyclo[5.2.1.0]decan, Tolylendiamin, Triethylentetramin und Trimethylhexamethylendi- amin.

Besonders bevorzugt enthält die Härterkomponente a) mindestens zwei Härterkomponenten a1 ) und a2), wobei beide ein Amin mit einer Funktionalität > 2 enthalten. Ganz besonders bevorzugt enthält die Härterkomponente a1 ) ein Polyetheramin und die Härterkomponente a2) ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2.

Polyamine, in deren Kette Sauerstoff enthalten ist, werden als Polyetheramine bezeichnet. Polyetheramine mit einer Funktionalität von > 2 können in dem erfindungsgemäßen Blend und dem erfindungsgemäßen Verfahren als Härterkomponente a) und in der erfindungsgemäßen Mischung als Härterkomponente a1 ) eingesetzt werden. Sie können u.a. auf Basis von Alkylenoxiden wie Ethylen-, Propylen-, Butylen oder Penty- lenoxid, PoIy-THF oder 1 ,4-Butandiol und jeweils Ammoniak hergestellt werden und weisen Molgewichtsverteilungen auf. Die eingesetzten Alkylenoxide können gleich oder unterschiedlich pro Molekül sein. Bei den Polyetheraminen des D, ED und EDR-Typs handelt es sich um Diamine (D-Typ), wobei ED für Diamine auf Basis Polyethylenglykol (PEG) und EDR für reaktive Diamine auf Basis PEG steht, bei den T-Typen handelt es sich um ein mit Alkylenoxid(en) gepfropftes Triol, das an den drei Termini jeweils eine Aminogruppe trägt. XTJ wird für noch zur Erprobung vorgesehene Produkte verwen- det. Die hinter dem Buchstabencode stehenden Zahlen, außer bei den XTJ Produkten, in der Bezeichnung der Polyetheramine, gibt die mittlere Molmasse des Polyethera- mins wieder.

Die in der erfindungsgemäßen Mischung, dem erfindungsgemäßem Blend und dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Polyetheramine weisen eine Funktionalität von > 2 auf.

Typische Beispiele für Polyetheramine der Härterkomponente al) sind ausgewählt aus der Gruppe von difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropy- lenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, di- funktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, difunktionellem, primären Polyetheramine auf der Basis von Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4000, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000. Diese Verbindungen sind auch Verkaufsprodukte der Firma BASF (Polyetheramine) und der Firma Huntsman (Jeffamine) und sind unter folgenden Handelsnamen erhältlich:

Polyetheramine D 230 / Jeffamine ® D 230: enthält Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230.

Polyetheramine D 400 / Jeffamine ® XTJ 582: enthält difunktionelles, primäres Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400.

Polyetheramine D 2000 / Jeffamine ® D2000 / Jeffamine ® XTJ 578: enthält aliphatisches, difunktionelles, primäres Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000. Polyetheramine D 4000: enthält Polyetheramine auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren

Molmasse von 4000.

Polyetheramine T 403 / Jeffamine ® T 403: enthält Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethyl- olpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403.

Polyetheramine T 5000 / Jeffamine ® T 5000: enthält Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000.

Jeffamine ® ED-600 / Jeffamine ® XTJ 501 : enthält ein aliphatisches Polyetheramin, das aus einem mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol aufgebaut ist und eine mittlere Molmasse von 600 aufweist.

Jeffamine ® ED-900: enthält ein aliphatisches Polyetheramin, das aus einem mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol aufgebaut ist und eine mittlere Molmasse von 900 aufweist.

Jeffamine ® ED-2003: enthält ein aliphatisches Polyetheramin, das aus einem mit Propylenoxid gepfropf- tem Polyethylenglykol aufgebaut ist und eine mittlere Molmasse von 2000 aufweist.

Jeffamine ® H K-51 1 : enthält ein difunktionelles, primäres Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid gepfropften Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220.

Jeffamine ® XTJ-542: enthält ein aliphatisches Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus PoIy- (tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000.

Jeffamine ® XTJ-548: enthält ein aliphatisches Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus PoIy- (tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900. Jeffamine ® XTJ-559: enthält Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400.

Jeffamine ® XTJ-566: enthält Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400.

Jeffamine ® XTJ-568: enthält ein aliphatisches Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropften Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219.

Jeffamine ® XTJ- 616: enthält ein Polyetheramin auf der Basis von Pentaerythrit und Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 600.

Jeffamine ® EDR-148: enthält ein Polyetheramin auf der Basis von Triethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 148.

Jeffamine ® EDR-176: enthält ein difunktionelles, primäres Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid gepfropften Ethylenglykols, mit einer mittleren Molmasse von176.

PoIyTH F-Amin 350: enthält ein Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von PoIyTHF mit einer mittleren Mollmasse von 250. Das dadurch erhaltene PolyTHF-Amin besitzt ein mittleres Molekulargewicht von 400.

Die Polyetheramine der Härterkomponente a1 ) sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe von difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220, aliphatischem Polyetheramis auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra-methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von Butylenoxid gepfropften Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403 und Polyetheramin auf Basis von Propylenoxid und Glycerin mit einer mittleren Molmasse von 5000. Ganz besonders bevorzugt ist als Polyetheramin ein Polyetheramin auf der Basis von Po- lypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230 wie z.B. Polyetheramine D 230 oder Jeffamine ® D230.

Als Härterkomponente a2) sind weitere Amine mit einer Funktionalität > 2 ausgewählt aus der Gruppe von 1 ,12-Diaminododecan, 1 ,10-Diaminodecane, 1 ,2-Diaminocyclo- hexan, 1 ,2-Propandiamin, 1 ,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 1 ,3-Propandiamin, 1- Me- thyl-2,4-diaminocyclohexan, 2,2 ' -Oxybis(ethylamine), 3,3 ' -Dimethyl-4,4 ' -diamino- dicyclohexylmethan, 4,4 ' -Methylendianilin, 4-Ethyl-4-methylamino-1-octylamin, Diethy- lentriamin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Isophorondiamin, Menthendiamin, Xylylendiamin, N-Aminoethylpiperazin, Neopentandiamin, Norbornandiamin, Octan- methylendiamin, Piperazin 4,8-Diamino-tricyclo[5.2.1.0]decan,Tolylendiamin, Triethy- lentetramin, Trimethylhexamethylendiamin,

In der erfindungsgemäßen Mischung, dem erfindungsgemäßen Blend sowie im erfindungsgemäßen Verfahren können auch noch Beschleuniger enthalten sein. Diese sind ausgewählt aus der Gruppe von substituierten Imidazolen wie 1-Methylimidazol, 2- Methylimidazol, 2,4-Ethyl-Methyl-imidazol, 2-Phenylimidazol, 1-Cyanoethylimidazol, Imidazolinen wie 2-Phenyl-imidazolin, tertiären Aminen wie N,N-Dimethyl-benzylamin, 2,4,6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol (DMP 30), Bisphenol-A, Bisphenol-F, No- nylphenol, p-tert-Butylphenol, Phenolharze des Novolak-Typs, Salicylsäure, p-Toluol- sulfonsäure,1 ,4-Diazabicyclo[2,2,2]octan (DABCO), 1 ,8-Diazabicyclo-[5.4.0]-undecen-7 (DBU), S-Triazin (Lupragen N 600), Bis-(2-dimethylaminoethyl)ether (Lupragen N 206), Pentamethyldiethylentriamin (Lupragen N 301), Trimethylaminoethylethanolamin (Lupragen N 400), Tetramethyl-1 ,6-hexandiamin (Lupragen N 500), Aminoethyl- morpholin, Aminopropylmorpholin, Aminoethylethylenharnstoff, Ketiminen wie Epi-Kure 3502 (ein Reaktionsprodukt aus Ethylenediamin mit Methylisobutylketon), Uronen wie 3-(4-chlorophenyl)-1 ,1-dimethyl-harnstoff (Monuron), 3-(3,4-dichlorophenyl)-1 ,1-di- methyl-harnstoff (Diuron), 3-phenyl-1 ,1-dimethylharnstoff (Fenuron), 3-(3-Chloro-4- methylphenyl)-1 ,1-dimethylharnstoff (Chlorotoluron), Tolyl-2,4 bis-N,N-dimethyl- carbamid (Amicure UR2T), Dicyandiamid (DICY), Mannich-Basen oder sekundären Aminen wie Dialkylaminen wie beispielsweise Di-(2-ethylhexyl)amin, Dibutylamin, Dipropylamin, Ditridecylamin, N, N'-Diisopropylisophorondiamin (Jefflink ® XTJ-584), N,N'-Diisobutyl-4,4 ' -Diamino-dicyclohexylmethan (Clearlink 1000), N-(Hydroxy- ethyl)anilin, Di-(2-methoxyethyl)amin

Neben der Härterkomponente a) bzw. a1 ) und a2) ist in der erfindungsgemäßen Mi- schung, dem erfindungsgemäßen Blend und dem erfindungsgemäßen Verfahren noch ein Härterkomponente b) der Formel I

(I)

enthalten.

Die Reste R1 bis R3, R5 und R6 der Formel I in der Härterkomponente b) der erfindungsgemäßen Mischung, des erfindungsgemäßen Blends sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe von ei- nem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen und Wasserstoff. Unter organischem Rest sind alle gesättigten, ungesättigten, cyclischen oder acyclischen Kohlenwasserstoffreste zu verstehen, die keine Heteroatome tragen. Besonders bevorzugt weist der organische Rest 1 bis 10 C-Atome auf. Unter organischem Rest, der ungesättigt und cyclisch ist, sind aromatische Gruppen zu nennen. Bevorzugte aromatische Kohlenwasserstoffreste sind ausgewählt aus der

Gruppe von Phenyl-, Benzyl-, Xylen-, o-Tolyl-, eine durch eine oder mehrere C2 bis C 4 Alkylgruppen substituierte Phenylgruppe und Benzylgruppe. Besonders bevorzugte aromatische Kohlenwasserstoffreste sind Phenylgruppen. Die aliphatischen Kohlenwasserstoffreste sind ausgewählt aus der Gruppe der cycli- sehen und acyclischen Kohlenwasserstoffreste. Bevorzugt sind die acyclischen aliphatischen Kohlenwasserstoffreste. Hierbei können als Kohlenwasserstoffreste bevorzugt solche mit Ci bis C10 Atome, besonders bevorzugt Ci bis C 4 Atomen eingesetzt werden. Ganz besonders bevorzugt sind die Reste für R1 bis R3, R5 und R6 ausgewählt aus der Gruppe von Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, Phenyl- und o-Tolylreste. Insbesondere ganz besonders bevorzugt sind für die Reste R1 bis R3, R5 und R6 die aliphatischen Kohlenwasserstoffreste ausgewählt aus der Gruppe von Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, oder sec-Butylgruppe. Insbesondere ganz besonders bevorzugt sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- und n-Butylgruppe.

R4 ist sowohl für die erfindungsgemäße Mischung, das erfindungsgemäße Blend als auch für das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von R1 bis R3, R5 und R6 ausgewählt aus der Gruppe von einem organischen Rest mit 1 bis 20 C-Atomen und einer -C(NH)NR5R6- Gruppe. Besonders bevorzugt ist R4 ausgewählt aus der Gruppe von Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, Phenyl- und o-Tolylrest. Insbesondere ganz besonders bevorzugt sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl- und o-Tolylrest.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind R1 bis R4 unabhängig von einander organische, aliphatische Kohlenwasserstoffe ausgewählt aus der Gruppe von Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, und sec-Butylrest. Insbesondere ganz besonders bevorzugt sind Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- und n-Butylgruppe.

Insbesondere ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei der Verbindung von Formel I um Tetramethylguanidin.

Der Anteil der Verbindung der Formel I im erfindungsgemäßen Blend und im erfin- dungsgemäßen Verfahren liegt im Bereich von 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Menge des Epoxidharzes.

Der Anteil der Formel I in der erfindungsgemäßen Mischung liegt im Bereich von 5 bis 55 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt zwi- sehen 10 und 25 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Mischung.

Bevorzugte erfindungsgemäße Mischungen und auch erfindungsgemäße Blends sind solche, die neben Tetramethylguanidin auch noch Polyetheraminen ausgewählt aus der Gruppe von 3,6-dioxa-1 ,8-octandiamin, 4,7,10-Trioxa-1 ,13-tridecandiamin, 4,7- Dioxa-I J O-decandiaminAΘ-Dioxa-i ^-docecandiamin, difunktionellem, primären Polyetheramin auf Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000, wie z.B. Jeffamine ® D-2000, Jeffamine ® XTJ-578 und Polyetheramine D 2000, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, wie z.B. Jeffamine ® D-230 und Polyetheramine D 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, wie z.B. Jeffamine ® D-400, Jeffamine ® XTJ-582 und Polyetheramine D 400, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Propy- lenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4000, wie z.B. Jeffamine ® D-4000, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Polyethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 2003, wie z.B. Jeffamine ® ED-2003, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900 wie z.B. Jeffamine ® ED-900, aliphatischem Polyetheramin auf Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 2000 wie z.B. Jeffamine ® ED- 2003, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 600, wie z.B. Jeffamine ® ED-600 und dem Jeffamine ® XTJ 501 , difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropften Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220 wie z.B. Jeffamine ® HK-511 , trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren MoI- masse von 403, wie z.B. Jeffamine ® T-403 und Polyetheramine T 403, trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Glycerin gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 5000, wie z.B. Jeffamine ® T-5000 und Polyetheramine T 5000, aliphati- schem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylen- etherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-542, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-548, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-559, aliphatischem Polye- thertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-566, aliphatischem Polyetheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropftem Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219 wie z.B. Jeffamine ® XTJ-568, Polye- theramin auf der Basis von Pentaerythrit und Propylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 600, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-616, Polyetheramin auf Basis von Triethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 148, wie z.B. Jeffamine ® EDR 148, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Ethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 176, wie z.B. Jeffamine ® EDR 176 und einem Polyetheramin mit einer mittleren Molmasse von 400 hergestellt durch Aminierung von PoIyTHF, das eine mittlere Molmasse von 250 aufweist wie z.B. PoIyTHF Amin 350.

Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mischungen und auch erfindungsgemäße Blends sind zum einen solche, die neben Tetramethylguanidin und Polyetheraminen ausgewählt aus der Gruppe von difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, wie z.B. Jeffamine ® D-230 und Polyetheramine D 230, difunktionellem, primären Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 400, wie z.B. Jeffami- ne ® D-400, Jeffamine® XTJ-582 und Polyetheramine D 400, difunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Aminierung eines mit Propylenoxid aufgepfropftem Diethylenglykols mit einer mittleren Molmasse von 220 wie z.B. Jeffamine ® HK-51 1 , trifunktionellem, primären Polyetheramin hergestellt durch Reaktion von Propylenoxid mit Trimethylolpropan gefolgt durch eine Aminierung der endständigen OH-Gruppen mit einer mittleren Molmasse von 403, wie z.B. Jeffamine ® T-403 und Polyetheramine T 403, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis von mit Propylenoxid gepfropftem Polyethylengylkol mit einer mittleren Molmasse von 900 wie z.B. Jeffamine ® ED-900, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra-methylen- etherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1000, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-542, Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetra- methylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1900, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-548, aliphatischem Polyetheramin auf der Basis eines Copolymers aus Poly(tetramethylenetherglycol) und Polypropylenglycol mit einer mittleren Molmasse von 1400, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-559, aliphatischem Polyethertriamin auf der Basis eines mit Butylenoxid gepfropftem mindestens dreiwertigen Alkohols mit einer mittleren Molmasse von 400, wie z.B. Jeffamine ® XTJ-566, aliphatischem PoIy- etheramin hergestellt durch Aminierung von mit Butylenoxid aufgepfropften Alkoholen mit einer mittleren Molmasse von 219 wie z.B. Jeffamine ® XTJ-568, auch noch ein Di- amin ausgewählt aus der Gruppe von Isophorondiamin, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 1 Methyl-2,4-diaminocyclohexan und 1 ,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan enthalten. Eine ganz besonders bevorzugte erfindungsgemäße Mischung ist die, die Tetramethylgua- nidin, difunktionelles primäres Polyetheramin auf der Basis von Polypropylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 230, wie z.B. Jeffamine® D-230 und Polyetheramine D-230 und Isophorondiamin enthalten.

Bei einer erfindungsgemäßen Mischung und einem bevorzugtem erfindungsgemäßen Blend, bei der neben der Verbindung der Formel I ein Polyetheramin und ein weiteres Amin mit einer Funktionalität > 2 eingesetzt wird, ist das Polyetheramin im Verhältnis zum weiteren Amin im Bereich von 0,1 bis 10 zu 1 , bevorzugt im Bereich von 1 ,5 bis 10 zu 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 2,0 bis 5,0 zu 1. In einer ganz besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Mischung und einem insbesondere ganz besonders bevorzugtem Blend, in der Tetramethylguanidin, Polyetheramin D230 / Jeffamine ®

D230 und Isophorondiamin enthalten sind, ist das bevorzugte Mischungsverhältnis von Polyetheramin D230 / Jeffamine ® D230 zu Isophorondiamin im Bereich von 2,2 bis 2,6 zu 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 2,3 bis 2,5 zu 1.

Die erfindungsgemäße Mischung wird durch die dem Fachmann bekannten mechanischen Methoden aus den Einzelbestandteilen bei Temperaturen unterhalb von 160 0 C, bevorzugt im Bereich von 5 bis 30 0 C gemischt.

Bei Benutzung der erfindungsgemäßen Mischung zum Härten von Epoxidharzen ist die Geschwindigkeit der Härtung vergleichbar oder besser gegenüber Härtungssystemen aus dem Stand der Technik.

Neben der Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung in der Infusionstechnologien wie z.B. resin infusion, resin transfer molding (RTM), vacuum assisted resin trans- fer molding (VARTM), die in US 3,379,591 beschrieben sind, sind die erfindungsgemäßen Mischungen und erfindungsgemäßen Blends auch für weitere Technologien zum Aushärten von Epoxidharzen einsetzbar, die eine ausreichende Verarbeitungszeit bei Temperaturen von 15-45°C, kombiniert mit einer schnellen Aushärtung bei höheren Temperaturen, erfordern. Diese Technologien sind ausgewählt aus der Gruppe von Wickeln, Pultrusion, Hand-Lay-Up und Prepreg, wie sie in US 3,379,591 und US 5,470,517 beschrieben sind. Beim Hand-Lay-Up-Verfahren wird ein Fasermaterial manuell oder maschinell mit Epoxidharz benetzt und dann werden diese Matten in eine Form gelegt und, im Falle dass mehrere Lagen verwendet werden, mit Walzen oder ähnlichen Geräten konsolidiert. Die Härtung erfolgt oft in einem Vakuumsack, da dadurch das Material konsolidiert wird und ein genauer Epoxidharzgehalt eingestellt werden kann.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das gehärtete Epoxidharz, das erhältlich ist durch Aushärtung des erfindungsgemäßen Blends oder durch Härtung eines Epoxidharzes oder Epoxidharzgemisches mit der erfindungsgemäßen Mischung. Hierfür werden die erfindungsgemäßen Blends entweder in spezielle Formen eingefüllt oder auf Oberflächen aufgetragen und durch Temperaturerhöhung zur Aushärtung gebracht. In den Blends für eine Auftragung auf Oberflächen können noch weitere Füllstoffe im Blends enthalten sein. Diese Füllstoffe sind ausgewählt aus der Gruppe von Thixotropiermittel (hydrophile und hydrophobe pyrogene Kieselsäuren), UV - Stabilisatoren (nanoskalige Oxide wie Titandioxid und Zinkoxid), Flammschutzmittel (Polyphos- phate und Phosphor), Silicate und Carbonate zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Die eingesetzten Formen, in die die erfindungsgemäßen Blends eingeführt werden, können faserverstärkendes Material oder aber Elemente enthalten, die vor Umwelteinflüssen wie Nässe, Sauerstoff, Staubkörner oder andere aggressiven Materialien oder Einflüsse geschützt werden müssen.

Bevorzugte gehärtete Epoxidharze sind solche, die in einem Formteil ausgehärtet sind. Diese Formteile sind ausgewählt aus der Gruppe von Formteilen für Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Boote, Sportartikel und Flügeln für Windkraftanlagen. Besonders bevorzugt sind Formteilen für Rotorblätter von Windkraftanlagen.

Diese Formteile können sowohl mit als auch ohne ein faserverstärkendes Material ausgelegt sein und/oder aber dem erfindungsgemäßen Blend und/oder der erfindungsgemäßen Mischung kann man noch faserverstärkende Materialien zugeben. Die faserverstärkenden Materialien können somit Gewebe, Uni- und Multiaxiale Gelege, Vliese und Kurzfasern aus folgenden Fasermaterialien sein: Glasfasern, Kohlefasern, Aramid- fasern, PE-Fasern (Dyneema) und Basaltfasern. Bevorzugt sind Gewebe und Uni- und Multiaxialgelege aus Glasfasern und Kohlefasern. Besonders bevorzugt sind Uni- und Multiaxialgelege aus Glasfasern. Die Flügelschalen für Windkraftanlagen werden bevorzugt mit Glasfaser-Gelegen ausgelegt.

Die Herstellung der Formkörpern erfolgt bevorzugt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei dem eine entsprechende Form bereit gestellt wird, in diese Form das erfin- dungsgemäße Blend eingebracht wird und erst nach vollständiger Ausfüllung der Form komplett gehärtet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das erfindungsgemäße Blend, das die erfindungsgemäße Mischung enthalten kann bevorzugt über die Infusionstechnologie in die entsprechende Form eingebracht. Hierbei wird an das Formteil Vakuum angelegt. Dieses Vakuum saugt das Blend enthaltend Epoxidharz und die erfindungsgemäße Mischung bei Temperaturen unterhalb der Anfangshärtungstemperatur in die Form ein, so dass die Viskosität während des Füllvorgangs nahezu unverändert bleibt und alle Bereiche des Formteils vom Blend ausgefüllt werden, bevor die Viskosität einen Wert erreicht der dies unmöglich macht. Anschließend er- folgt die vollständige Aushärtung des Blends im Formkörper. Zum vollständigen Aushärten können von außen weitere Heizquellen angelegt werden.

Die erfindungsgemäße Mischung kann in Gegenwart von Epoxidharzen auch als Strukturkleber von Composite Bauteilen miteinander und auch mit anderen Werkstoffen wie Metallen und Beton verwendet werden. Hierbei kann die erfindungsgemäße Mischung bzw. das erfindungsgemäße Blend mit faserartigen wie Glaskurzfasern und mineralischen Zuschlagsstoffen wie Quarzmehle, Silikate und Kreide kombiniert werden. Gegenüber dem Stand der Technik kombinieren die Strukturkleber eine lange Verarbeitungszeit mit kurzen Härtungszeiten unter den oben genannten Härtungsbedingungen.

Beispiele:

Als Stand der Technik wurde eine Mischung aus Polyetheramin D230 und Isophoron- diamin im Gewichtsverhältnis 70/30 gewählt.

Das Blends, in dem die erfindungsgemäße Mischung aus Polyetheramin D230 und Isophorondiamin und Tetramethylguanidin eingesetzt wird, enthält 82 Gew. % han- delsübliches Bisphenol-A-bisglycidylether (Epilox A19-03) und 18 Gew. % Butandiol- bisglycidylether (Epilox P13-21).

Die erfindungsgemäßen Mischungen zur Härtung des Epoxidharzsystems bestehen aus Mischungen von Polyetheramin D230 und Isophorondiamin (IPDA) im konstanten Gewichtsverhältnis 70/30, denen in unterschiedlichen Mengen an Tetramethylguanidin (TMG) beigemischt werden. Die Übersicht der getesteten Kombinationen findet sich in Tabelle 1.

Tabelle 1 : Zusammensetzung der untersuchten Kombinationen

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Topfzeitbestimmung nach Methode B bei 60 0 C dargestellt.

Tabelle 2: Bestimmung der Topfzeit nach Methode B bei 60°C

Für den Stand der Technik wurde eine Topfzeit (ToB) von 75 min ermittelt. Die Versuche zeigen (Zeile 1), dass der Zusatz von TMG zu einer Mischung aus PoIy- etheraminen D230 und IPDA und die Verwendung dieser erfindungsgemäßen Mischung für die Härtung von Polyepoxiden zu einer Erhöhung der Topfzeit führt. Der Anteil von 30 Gew% TMG in der erfindungsgemäßen Mischung kann die Topfzeit um etwa 66% erhöhen.

Des Weiteren zeigen die Versuche (Spalte 3), dass eine Reduzierung des Anteil des Polyetheramins D230 und des IPDA (Prozent aminische Härtung) eine deutlichere Er- höhnung der Topfzeit ergeben, als im Falle der Zugabe von TMG zu einer stöchio- metrischen Mischung aus Polyetheramin D230 und IPDA. So wurde für die Kombinati- on 30% aus Polyetheramin D230 und IPDA (aminische Härtung) und 10 Gew% TMG in der erfindungsgemäßen Mischung eine Erhöhung der Topfzeit um 380% erreicht.

Zusätzlich zeigen die Versuche, dass die Geschwindigkeit der Härtung zwischen erfindungsgemäßen Beispielen und dem Vergleichsbeispiel vergleichbar oder besser ist. Dieser Effekt kann durch Bestimmung der Vitrifikationszeit für einige ausgewählte Systeme (1/1 ; 2/4; 3/2; 4/2; 5/3; 6/3; 6/4; 7/4; 8/4; 9/6) nachgewiesen werden (Figur 3). Die Vitrifikationszeit wurde mittels MDSC als Halbstufenhöhe des stufenförmigen Übergangs der spezifischen Wärmekapazität ermittelt. Diese Methode wird im Artikel: „ Un- derstanding vitrification during eure of epoxy resins using dynamic scanning calorimetry and rheological techniques." (Polymer, 41 (2000) 5949 ff) beschrieben.

Die erfindungsgemäße Mischung verringert die Vitrifikationszeit von > 6 Stunden auf eine Zeit < 3 Stunden für eine Härtungstemperatur von 70 0 C im Vergleich zum Stand der Technik.

Da die Zusammensetzung der Mischung nicht nur die Reaktivität beeinflusst, sondern auch sich auf andere Parameter wie Glasübergangstemperatur und mechanische Kennwerte auswirkt wurden entsprechende Untersuchungen für die in Tabelle 1 genannten Systeme durchgeführt.

Dargestellt ist die Glasübergangstemperatur (Figur 1) als Funktion der Komposition. Auf der X-Achsen ist der Anteil der Summe von Polyetheramin D230 und IPDA (aminische Härtung) (entspricht Zeilen) und auf der y-Achsen der Gewichtsanteil des TMG ' s (Härterkomponente b)) (entspricht Spalten) dargestellt. Die Farbe ändert sich abhängig von der erreichten Glasübergangstemperatur. Weiß bedeutet hohe und schwarz be- deutet niedrige Glasübergangstemperatur.

Dargestellt ist die Biegefestigkeit (Figur 2) als Funktion der Komposition. Auf der X- Achsen ist der Anteil der der Summe von Polyetheramin D230 und IPDA (aminische Härtung) (entspricht Zeilen) und auf der y-Achsen der Gewichtsanteil des TMG ' s (Här- terkomponente b)) (entspricht Spalten) dargestellt. Die Farbe ändert sich abhängig von der erreichten Biegefestigkeit. Weiß bedeutet hohe und schwarz bedeutet niedrige Biegefestigkeit. Betrachtet man die all diese Ergebnisse, so ergibt sich, dass die erfindungsgemäße Mischung eine optimale Kombination aller Parameter: Verarbeitung, Härtungsdauer und mechanischer bzw. thermischer Eigenschaften darstellt.