具有潜在增稠趋势的环氧树脂-环氧固化体系制造技术

技术编号:14745049 阅读:116 留言:0更新日期:2017-03-01 21:18
本发明专利技术涉及一种双成分或多成分体系,该体系具有:至少一种环氧树脂成分(1),所述环氧树脂成分(1)包含i.至少一种环氧树脂,ii.至少一种无机增稠剂(a1),和iii.抑制所述无机增稠剂(a1)的增稠效果的至少一种润湿分散剂(a2);以及固化成分(2),所述固化成分(2)包含:i.)至少一种成分(b1),所述成分(b1)至少部分地消除对所述无机增稠剂(a1)的增稠效果的抑制,并且所述润湿分散剂(a2)对所述至少一种环氧树脂无反应性,且所述固化成分(2)对所述环氧树脂成分(1)有反应性。本发明专利技术还涉及涂布有本发明专利技术的双成分或多成分体系的基体。本发明专利技术还涉及(a1)和(a2)的组合在环氧树脂组合物中的应用,从而赋予制剂潜在增稠效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及使用潜在增稠剂获得的流变控制的固化性环氧树脂双成分或多成分体系。该体系是双成分或多成分体系,更具体而言为粘合剂、密封剂、涂料或模塑料。特别是在粘合剂、密封剂、涂料和模塑料的领域中,需要调配此种体系的流变性质。稠度主要通过选择粘结剂、溶剂以及颜料和/或填料的量来调节。但是,在许多情况下,借助上述成分调节所需的稠度是不够的。在此种情况中,必须添加称为流变添加剂的添加剂。其效果可以是为了更好的加工品质而降低粘度,或增大粘度(在本专利技术的上下文中也被称为增稠剂)。对于所述的应用,记载有大量不同的有机或无机增稠剂。在本专利技术背景中的水性体系中主要采用的是纤维素醚、淀粉、天然水凝胶、合成生物聚合物、聚丙烯酸酯(盐)增稠剂、基于疏水性改性聚合物(例如,聚醚、醚-氨基甲酸酯、聚丙烯酰胺和碱活化的丙烯酸酯乳剂)的相关增稠剂或水膨胀性无机增稠剂。除了诸如蜡和触变性树脂等有机增稠剂以外,非水性体系的常见流变添加剂为无机增稠剂,例如,主要用于不饱和聚酯树脂体系的氧化镁和氢氧化镁,或无定形氧化硅和层状硅酸盐。不过,前述所有无机增稠剂共同的特征是,在被增稠的水性体系、更尤其是非水性体系中,其在并入和/或混合后直接发挥其增大粘度的效应。这特别是在双成分或多成分体系中是不利之处。双成分体系在狭义上讲是通过以固化所需比例混合两种成分而引发导致固化的化学反应的那些体系。各成分本身在此通常不是涂料、粘合剂、密封剂或模塑料,因为其不能交联和/或形成膜,或者其不会产生稳定的膜、粘性结合或模塑品。该成分的混合物必须在限定的时间内(贮存期或工作时间)加工,因为当该时间届满后,加工性愈发劣化。此种双成分体系具体在以下方面存在特别严格要求时使用:在要涂布的制品的温度敏感性方面和/或制品尺寸异常大时(面层、机器、风力涡轮机的转子叶片等),或在室温(23℃)以下或稍高温度(例如高至100℃)下快速固化时对机械、化学和气候接触的抗性方面。在本专利技术中,可将双成分或多成分体系理解为通过在使用前混合最初分别储存的至少两种成分并在混合后固化而产生的体系。三成分或多成分体系与双成分体系的不同之处仅在于,一种或多种另外的成分被添加至混合物中,并且在化学固化的情况中能够参与化学反应或引发化学反应,或者具备不同的功能。在双成分或多成分体系的情况中,各成分分别储存,并仅在需要时才产生成分的优选反应性的混合物。使用常规的双成分或多成分混合物时,必须首先分别调节各成分的粘度,从而避免粘度有较大区别。此处,各成分的粘度通常已经相对较高,这致使其更难以运输,还更难以均匀处理或混合。因此,特别重要的是将双成分或多成分体系的各个成分设定成初始具有极低的粘度。特别是在粘合剂领域中,尤其是在环氧树脂/胺固化剂体系中,在将各情况中初始的树脂成分和固化成分调节为极低的粘度以确保各成分彼此之间最佳且均匀的混溶性方面出现挑战。作为另选,在各成分的混合期间和/或优选在各成分混合后,应当尽快建立防止混合物简单流动的抗流挂稠度。只有用这种方式,才可以使最终的粘合剂混合物以数毫米至厘米的膜厚涂覆在要结合的基材上。在这一方面,特别是对于需要大表面积结合的基材(例如,风力涡轮机的转子叶片半部)而言,施予了严格的要求。如EP281124A2中描述的,抗流挂(意味着高粘度)稠度的快速获得通常通过例如将触变剂(如亲水性气相法二氧化硅)分散在树脂中而实现。然后混入固化剂。如果添加了足量的触变剂,则混合物在胶凝和固化之前保持其稠度。上述体系的缺点在于,填充有气相法二氧化硅的体系(如在混合前使用的初始树脂混合物)通常具有高粘度。因此,对于可以采用的气相法二氧化硅的量存在极大的限制。而且,许多此种体系的另一缺点在于,在机械应力或热的影响下,在体系发生胶凝之前,抗流挂性丧失,并且在一些情况下不能重新获得。其原因可能在于,对增稠效果有贡献的二氧化硅颗粒之间氢键的内部网络经历了至少部分崩解。一种防止此种网络崩解并由此保持抗流挂性的方法是强化该网络。如EP0835910A1中描述的,这可例如通过添加重均摩尔质量为约750000g/mol的高分子量聚乙烯亚胺来实现。还已知的是基于聚羟基甲酰胺的流变添加剂,聚羟基甲酰胺在溶剂型体系中与气相法二氧化硅组合,增强了二氧化硅的并入并使触变行为增加和稳定。此种产品例如还与分散剂(Disperbyk-161)一起用于WO2010/147690A2中描述的包含气相法二氧化硅的组合物中,从而改善涂料的流平性。不过,对包含下述无机增稠剂的胺固化性环氧树脂体系存在需求,该无机增稠剂的粘度增大性质在所述体系中被约束(换言之,被抑制),直至需要此种性质。例如,EvaBittmann在文章“VielWindumGFK.WerkstoffeundVerfahrenimRotorblattbau”,Kunststoffe92(11)(2002)第119-124页中在用于粘结转子叶片两部分的工业粘合剂的部分中阐述了解决这些问题的化学途径。在该文章中,描述了使用多种树脂体系来粘结转子叶片部件,例如,使用环氧树脂、乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂。注意到,为了粘结壳体和网,在材料必须不在倾斜表面上移动的地方需要较厚的粘缝,这意味着要采用高触变的体系。依照前述文章,Vantico公司开发了化学触变的环氧树脂粘合剂(未进行任何更详细的描述),该化学触变仅在树脂和固化剂混合时发生,由此实现低粘度初始成分的轻易运输和混合物在部件上的高抗流挂性。在水性体系领域中还使用了例如基于丙烯酸和甲基丙烯酸的均聚物、共聚物和三元聚合物的有机增稠剂,只要其羧酸基被质子化,则其不表现出增稠效果。只有通过至少部分中和,才能经由氢键、水分子沿聚合物链的缔合和通过形成羧基而产生的分子内斥力和伸展而在水相中形成凝胶结构,由此形成高粘度溶液。不过,此种聚合物增稠剂尚未用在非水性体系中。因此,仍然急切地需要提供(胺)固化环氧树脂体系,该体系包含潜在增稠的无机增稠剂,其优选仅当需要其增稠效果时才发挥此种效果,甚至在非水性体系中也如此。在粘合剂或密封剂中使用无机增稠剂的特别有利之处在于,例如,能够同时增大固化的粘合剂或密封剂的粘结力,并由此增大粘结的机械稳定性。这特别是在高机械应力下采用粘结时是有用的,如在转子叶片的粘结的情况中,例如,其由此能够适应更大的机械能。迄今为止,尚不存在满足上述需求的基于潜在无机增稠剂可获得的(胺)固化性环氧树脂体系。因此,本专利技术的一个目的是提供一种环氧树脂固化剂体系,其优选为粘合剂、密封剂、涂料或模塑料。此种双成分或多成分体系能够在成分(尤其是环氧树脂成分和固化剂成分)混合后发挥增稠效果,其在初始时仅以潜在形式存在。特别地,增稠剂还应该能够增强固化的双成分或多成分体系的机械性质,尤其是增强其稳定性。上述目的可以通过提供一种双成分或多成分体系实现,该体系包含:至少一种环氧树脂成分1,所述环氧树脂成分1包含:i.至少一种环氧树脂,ii.至少一种无机增稠剂(a1),和iii.至少一种润湿分散剂(a2),其抑制所述无机增稠剂(a1)的增稠效果;和固化剂成分2,所述固化剂成分2包含:i.)至少一种成分(b1),所述成分(b1)至少部分地消除对所述无机增稠剂(a1)的增稠效果的抑制,并且所述润湿分散剂(a2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
双成分或多成分体系,该体系包含:至少一种环氧树脂成分1,所述环氧树脂成分1包含:i.至少一种环氧树脂,ii.至少一种无机增稠剂(a1),和iii.至少一种润湿分散剂(a2),所述润湿分散剂(a2)抑制所述无机增稠剂(a1)的增稠效果;和固化剂成分2,所述固化剂成分2包含:i.)至少一种成分(b1),所述成分(b1)至少部分地消除对所述无机增稠剂(a1)的增稠效果的抑制,并且所述润湿分散剂(a2)对所述至少一种环氧树脂无反应性,且所述固化剂成分2对所述环氧树脂成分1有反应性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.24 EP 14173764.31.双成分或多成分体系,该体系包含:至少一种环氧树脂成分1,所述环氧树脂成分1包含:i.至少一种环氧树脂,ii.至少一种无机增稠剂(a1),和iii.至少一种润湿分散剂(a2),所述润湿分散剂(a2)抑制所述无机增稠剂(a1)的增稠效果;和固化剂成分2,所述固化剂成分2包含:i.)至少一种成分(b1),所述成分(b1)至少部分地消除对所述无机增稠剂(a1)的增稠效果的抑制,并且所述润湿分散剂(a2)对所述至少一种环氧树脂无反应性,且所述固化剂成分2对所述环氧树脂成分1有反应性。2.如权利要求1所述的双成分或多成分体系,所述无机增稠剂(a1)选自由层状硅酸盐、沉淀二氧化硅和气相法二氧化硅组成的组。3.如权利要求1或2所述的双成分或多成分体系,所述无机增稠剂(a1)是非有机改性气相法二氧化硅或疏水化改性气相法二氧化硅。4.如权利要求1或2所述的双成分或多成分体系,所述无机增稠剂(a1)是用烷基季铵盐进行过表面处理的层状硅酸盐混合物,并且其包含占所述层状硅酸盐混合物的50重量%~95重量%的粘土矿物和占所述层状硅酸盐混合物的小于50重量%的至少一种蒙皂石,所述粘土矿物选自由海泡石和坡缕石或其混合物组成的组。5.如权利要求1~4中任一项所述的双成分或多成分体系,所述环氧树脂成分1的环氧树脂选自由缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、脂环族环氧化物和异氰脲酸缩水甘油酯组成的组。6.如权利要求1~5中任一项所述的双成分或多成分体系,所述固化剂成分2包含选自由二胺和多胺、聚酰胺和环状羧酸酐组成的组中的固化剂。7.如权利要求1~6中任一项所述的双成分或多成分体系,所述润湿分散剂(a2)和所述成分(b1)被选择为使其包含选自下组的一种或多种下述官能团:第1组:由以下基团组成:-咪唑基,具有结构要素N-C=N,-氨基,对于叔胺具有结构要素N,对于仲胺具有结构要素NH,而对于伯胺具有结构要素NH2,和-铵基,对于叔胺的铵盐具有结构要素NH+X-,对于仲胺的铵盐具有结构要素NH2+X-,而对于伯胺的铵盐具有结构要素NH3+X-,各情况中的X-为酸的阴离子;和/或第2组:由...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·皮斯特尔特沃尔夫冈·普里亲斯S·科科兹约尔根·奥梅斯
申请(专利权)人:比克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1