包含TMP‑PDA作为固化剂的环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含TMP‑PDA（2‑(2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑基)丙烷‑1,3‑二胺）作为固化剂的环氧树脂组合物。本发明专利技术还涉及所述环氧树脂组合物用于制备复合材料的用途。

Contains the TMP PDA as curing agent of epoxy resin composition

The present invention relates to PDA containing TMP (2 (2,2,6,6 four 4 1-oxyl base) 1,3 two propane amine) as curing agent of epoxy resin composition. The invention also relates to the use of the epoxy resin composition for the preparation of composite materials.

【技术实现步骤摘要】
包含TMP-PDA作为固化剂的环氧树脂组合物
本专利技术的主题是包含2-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙烷-1,3-二胺(TMP-PDA)作为固化剂的环氧树脂组合物。
技术介绍
由至少一种环氧树脂和至少一种固化剂，例如胺、酸酐或或二氰基二酰胺组成的环氧化物组合物早已经是已知的，并且用于例如涂料、复合材料或铺地材料的应用领域。本专利技术的主题是由至少一种树脂组分和至少一种固化剂组分构成的环氧化物组合物，其中所述组合物适合作为热固性基质，例如用于生产纤维-基质-半成品和固化的纤维-基质-模塑品或-层压品，也称为复合材料。在对有效利用稀缺资源的需求日益增加的情况下，轻质构造解决方案在广泛的各种工业中受到越来越多的关注。每当必须移除质量时，纤维复合材料/复合材料都是一项令人感兴趣的选择，因为它们具有高的单位刚度和强度以及低的重量。因此，复合材料在航空业已经建立了数十年，没有纤维复合材料技术，例如用于风力发电设备的转子叶片也是不可想象的。由于其性能突出，这些材料在汽车制造中也越来越受到重视。在所有3个所述的细分市场中，需要高机械强度的组件，正如其可通过连续纤维增强的聚合物材料而实现。然而，这些组件的几何形状变得越来越苛刻（例如，风力发电设备的转子叶片的长度不断增加，以便能够“收获”最大量的风能），同时需要越来越高的生产率（例如，短周期时间，特别是在汽车制造中）。在复合材料领域中，本专利技术的环氧树脂组合物特别适用于液体浸渍法。这种液体浸渍法的一个例子是RTM法。该方法的特征在于，首先从片状纺织品结构产生所谓的近净形（endkonturnahe）预制件。这涉及将没有用树脂浸渍的纤维制品（即以供货状态的织造织物、网格布、非织造织物等）预制成近净形的三维结构，并且将各个层粘合固定或在特别复杂的部件的情况下进行缝合。然后，将该纯纤维预制件引入空腔中，并且在封闭空腔，例如加热的钢模具中用无溶剂的液体树脂配制品浸渍，并且在封闭空腔中立即完全固化以得到最终状态（一阶段法）。从液体的、无溶剂的浸渍混合物出发，用于生产纤维复合材料的其它方法是用于生产任何类型的型材的拉挤成型（拉丝方法）和用于生产管线或压力容器（例如气罐）的长丝缠绕方法。在这种情况下，复合材料被理解为由纤维和塑料基质组成的复合材料。在本专利技术的上下文中，术语“复合材料”特别认为与术语“复合物质”、“复合构件”、“复合物质材料”、“纤维复合材料”、“复合模塑品”、“纤维增强塑料”或“纤维增强构件”、“CFK”、“GFK”和“FVK”同义。预浸料和SMC（片状模塑料）表示用于生产复合材料的典型的纤维-基质-半成品。此外，可固化组合物能够用于涂层，特别是在金属、矿物基底和塑料上的涂层，以及用于地板涂层、用于聚合物混凝土、修复体系和锚固物料，以及用于粘合剂、浇注物料、圆顶标签（Domings）和漆料，特别是在防腐保护中。显而易见的是，环氧树脂制品的应用领域以及因此对这些制品的要求是非常多变的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是找到基于新型固化剂的新型环氧树脂组合物，其可以极其灵活地配制，以便考虑到尽可能多的要求。这些要求包括高反应性、可在宽范围内调节的流变特性、高玻璃化转变温度、良好的机械性能、良好的耐介质性、低收缩率以及低变黄趋势。本专利技术的主题是环氧树脂组合物，其包含：A)至少一种环氧化合物和B)固化剂组合物，其包含：B1)0.1-100重量%的2-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙烷-1,3-二胺，和B2)99.9-0重量%的至少另一种二胺和/或多胺，其中A)的环氧基与B)的官能团的活性氢原子数量的化学计量比为1:2至2:1，优选1:1.5至1.5:1和特别优选1:1.25至1.25:1，C)任选的0.1至10重量%的至少一种固化促进剂，D)任选的至少一种潜性固化剂，其中A)-D)的量之和为100重量%，E)任选的其它添加剂。优选地，本专利技术的主题是环氧树脂组合物，其由如下成分组成：A)至少一种环氧化合物和B)固化剂组合物，其包含：B1)0.1-100重量%的2-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙烷-1,3-二胺，和B2)99.9-0重量%的至少另一种二胺和/或多胺，其中A)的环氧基与B)的官能团的氢原子数量的化学计量比为1:2至2:1，优选1:1.5至1.5:1和特别优选1:1.25至1.25:1，C)任选的0.1至10重量%的至少一种固化促进剂，D)任选的至少一种潜性固化剂，其中A)-D)的量之和为100重量%，E)任选的其它添加剂。树脂组分A)合适的组分A)是环氧化合物。合适的环氧化合物例如描述在EP675185。可以考虑的是对此已知的大量化合物，它们每分子包含多于一个环氧基，优选两个环氧基。这些环氧化合物可以是饱和的或不饱和的，脂族的、环脂族的、芳族的或杂环的，以及可以具有羟基。它们还可以包含这样的取代基，该取代基在混合或反应条件下不会引起干扰性的副反应，例如烷基或芳基取代基，醚基团等。优选是指缩水甘油基醚，其源自于多元酚，特别是双酚和线型酚醛，并且其摩尔质量基于环氧基数量ME("环氧当量"、"EV-值")为100至1500，特别是150至250g/val。多元酚的实例包括：雷琐酚、氢醌、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、二羟基二苯基甲烷(双酚F)的异构体混合物、4,4'-二羟基二苯基环己烷、4,4'-二羟基-3,3'-二甲基二苯基丙烷、4,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯甲酮、双(4-羟苯基)-1,1-乙烷、双(4-羟苯基)-1,1-异丁烷、2,2-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、双(2-羟基萘基)甲烷、1,5-二羟基萘、三(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)砜等，以及上述化合物的氯化和溴化产物，例如四溴双酚A。非常特别优选地，使用具有150至200g/val的环氧当量和基于双酚A和双酚F的液体二缩水甘油基醚。也可以使用多元醇的多缩水甘油基醚，例如乙烷二醇-1,2-二缩水甘油基醚，丙烷二醇-1,2-二缩水甘油基醚，丙烷二醇-1,3-二缩水甘油基醚，丁二醇二缩水甘油基醚，戊二醇二缩水甘油基醚(包括新戊二醇二缩水甘油基醚)，己二醇二缩水甘油基醚，二乙二醇二缩水甘油基醚，二丙二醇二缩水甘油基醚，较高级的聚氧化烯二醇二缩水甘油基醚，例如较高级的聚氧乙烯二醇二缩水甘油基醚和聚氧丙烯二醇二缩水甘油基醚，混合的聚氧乙烯-丙烯二醇二缩水甘油基醚，聚氧基四亚甲基二醇二缩水甘油基醚，丙三醇、1,2,6-己烷三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇和山梨醇的多缩水甘油基醚，氧基烷基化的多元醇(例如丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等)的多缩水甘油基醚，环己烷二甲醇、双(4-羟基环己基)甲烷和2,2-双(4-羟基环己基)丙烷的二缩水甘油基醚，蓖麻油的多缩水甘油基醚，三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯。其它可以考虑作为组分A)的是：多(N-缩水甘油基)化合物，其可以通过表氯醇和胺例如苯胺、正丁基胺、双(4-氨基苯基)甲烷、间苯二甲胺或双(4-甲基氨基苯基)甲烷的反应产物的脱卤化氢而获得。多(N-缩水甘油基)化合物也包括三缩水甘油基异氰脲酸酯、三缩水甘油基尿唑及其低聚物、环亚烷基脲的N,N'-二缩水甘油基衍生物和乙内酰脲的二缩水甘油基本文档来自技高网...

【技术保护点】
环氧树脂组合物，其包含：A) 至少一种环氧化合物和B) 固化剂组合物，其包含：B1) 0.1‑100重量%的2‑(2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑基)丙烷‑1,3‑二胺，和B2) 99.9‑0重量%的至少另一种二胺和/或多胺，其中A) 的环氧基与B) 的官能团的活性氢原子数量的化学计量比为1:2至2:1，C) 任选的0.1至10重量%的至少一种固化促进剂，D) 任选的至少一种潜性固化剂，其中 A)‑D) 的量之和为100重量%，E) 任选的其它添加剂。

【技术特征摘要】
2016.06.10 EP 16173856.21.环氧树脂组合物，其包含：A)至少一种环氧化合物和B)固化剂组合物，其包含：B1)0.1-100重量%的2-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙烷-1,3-二胺，和B2)99.9-0重量%的至少另一种二胺和/或多胺，其中A)的环氧基与B)的官能团的活性氢原子数量的化学计量比为1:2至2:1，C)任选的0.1至10重量%的至少一种固化促进剂，D)任选的至少一种潜性固化剂，其中A)-D)的量之和为100重量%，E)任选的其它添加剂。2.环氧树脂组合物，其由如下成分组成：A)至少一种环氧化合物，和B)固化剂组合物，其包含：B1)0.1-100重量%的2-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丙烷-1,3-二胺，和B2)99.9-0重量%的至少另一种二胺和/或多胺，其中A)的环氧基与B)的官能团的氢原子数量的化学计量比为1:2至2:1，C)任选的0.1至10重量%的至少一种固化促进剂，D)任选的至少一种潜性固化剂，其中A)-D)的量之和为100重量%，E)任选的其它添加剂。3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其特征在于，包含选自饱和的、不饱和的、脂族的、环脂族的、芳族的或杂环的环氧化合物的环氧化合物A)，并且它们也可以具有羟基。4.根据前述权利要求至少一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，包含选自如下的环氧化合物A)：缩水甘油基醚、缩水甘油基酯、脂族的环氧化物、基于双酚A和/或双酚F的二缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯。5.根据前述权利要求至少一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，包含选自如下的环氧化合物A)：基于双酚A-二缩水甘油基醚的环氧树脂、基于双酚F-二缩水甘油基醚的环氧树脂、4,4'-亚甲基双[N,N-双(2,3-环氧基丙基)苯胺]、己二醇二缩水甘油基醚、丁二醇二缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、1,2,3-丙三醇三缩水甘油基醚、季戊四醇四缩水甘油基醚、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油基酯、脂族的或环脂族的环氧树脂类型。6.根据前述权利要求至少一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于，单独地或以混合物的形式使用下列胺作为组分B2)：•脂族的胺，例如多亚烷基多胺，优选选自1,2-亚乙基二胺、1,2-亚丙基二胺、1,3-亚丙基二胺、1,2-亚丁基二胺、1,3-亚丁基二胺、1,4-亚丁基二胺、2-(乙基氨基)乙基胺、3-(甲基氨基)丙基胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、五亚乙基六胺、三甲基六亚甲基二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、2-甲基戊烷二胺、六亚甲基二胺、N-(2-氨基乙基)-1,2-乙烷二胺、N-(3-氨基丙基)-1,3-丙烷二胺、N,N''-1,2-乙烷二基双(1,3-丙烷二胺)、二亚丙基三胺、己二酸二酰肼、肼；•氧化烯多胺，选自聚氧丙烯二胺和聚氧丙烯三胺(例如Jeffamine®D-230、Jeffamine®D-400、Jeffamine®T-403、Jeffamine®T-5000)、1,13-二氨基-4,7,10-三氧杂十三烷、4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺；•环脂族的胺，选自异佛尔酮二胺(3,5,5-三甲基-3-氨基甲基环己基胺)、4,4'-二氨基二环己基甲烷、2,4'-二氨基二环己基甲烷和2,2'-二氨基二环己基甲烷，单独或所述异构体混合物的形式，3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷、N-环己基-1,3-丙烷二胺、1,2-二氨基环己烷、3-(环己基氨基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：E朗卡贝尔，M奥特尔特，D富克斯曼，J巴尔塔萨尔，AM吕费尔，A里特斯泰格，JJ尼茨，S科尔斯特鲁克，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE