固化组合物制造技术

本发明专利技术提供了包含葫芦脲与固化剂的络合物的环氧树脂组合物、以及将所述环氧树脂组合物固化的方法。所述固化剂能够与环氧化合物反应，且所述固化剂可以是固化促进剂或固化硬化剂。本发明专利技术也提供由所述环氧树脂组合物获得的固化的树脂或可由所述环氧树脂组合物获得的固化的树脂。本发明专利技术也提供了葫芦脲与固化剂的络合物。

Curing composition

The invention provides an epoxy resin composition containing a complex of cucurbit urea and a curing agent, and a method for curing the epoxy resin composition. The curing agent can react with the epoxy compound, and the curing agent may be a curing accelerator or a curing hardening agent. The invention also provides a cured resin obtained by the epoxy resin composition or a cured resin obtained by the epoxy resin composition. The invention also provides the complex of cucurbit urea and curing agent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固化组合物
本专利技术涉及包含葫芦脲与固化剂的络合物的环氧树脂组合物、以及将所述环氧树脂组合物固化的方法。本专利技术也提供由所述环氧树脂组合物获得的固化的树脂或可由所述环氧树脂组合物获得的固化的树脂。本专利技术也提供葫芦脲与固化剂的络合物。
技术介绍
环氧树脂广泛用作商业粘合剂，其用途可遍布工业和电力应用、消费品应用、海事和航空航天应用。强的粘结性能是由于在环氧树脂固化过程中形成的三维交联的聚合物网络，这通常是由固化剂和环氧基团之间的反应形成以获得所需的交联密度。也可以将固化催化剂添加到混合物中以进一步加速固化(固化促进剂)。传统上，或将环氧树脂和固化剂单独储存直到反应时间，或将其在混合后冷冻储存以防止不期望的树脂的过早固化。但是，这是不方便的且会消耗能量。而且其也并未解决以下两难境况：提高固化速率的代价是消耗储存寿命。该问题的一种解决方法是使用潜在的、或原位生成的固化剂。所述固化剂是下述化学物质，其在储存条件期间以屏蔽形式或惰性形式储存，并且其不会引发或催化组合物中的环氧反应，直到施加某些刺激因素(通常是温度)以产生活性形式。使用这种策略，当期望时，可在快速的固化速率下获得单组分、环境温度稳定的可固化环氧树脂，而又不会损害环氧树脂组合物的储存寿命。例如，US3,395,105描述了包封在硬化的保护性胶体例如明胶中的固化剂，并且当其在环境温度储存稳定时，可以通过施加压力释放固化剂用于与环氧树脂反应。EP1,252,217描述使用具有热塑性聚合物胶囊壁的环境温度稳定的不可渗透的微胶囊包封固化剂以产生储存稳定的、单组分、可固化的环氧树脂体系，以及通过将所述体系在80℃或更高温度加热将粘合剂固化的方法。US4,711,936描述环糊精和作为环氧树脂的固化剂可与环氧基团反应的化合物之间在室温形成的络合物的用途，以及通过将固化剂和环氧树脂的混合物在90℃加热以使络合物分解来将环氧树脂固化的方法。US4,711,936并未提供制备的络合物的详细描述。注意到，用于工作实施例的涂料组合物利用了甲苯。已知该溶剂是环糊精的客体，存在着在热处理前固化剂被甲苯替代的危险。US4,711,936表明一个实施例组合物可以储存升至3天。但是，没有实施例组合物可以储存更长的有商业意义的期限。工作实施例表明需要大于100℃的温度，除了一个工作实施例之外，其余所有实施例组合物都加热至120℃或更高的温度。US4,711,936提出可以使用较低的解络温度，例如，在约40℃。但是这需要使用淀粉酶来消化环糊精主体，这会使固化过程复杂化。本专利技术提供用于制备固化的环氧树脂的可替代环氧树脂组合物。这样的组合物能够在宽的温度范围内(包括温和温度)活化固化组合物，而无需使用酶。
技术实现思路
本专利技术总地提供葫芦脲与环氧树脂组合物的固化剂的络合物。固化剂能够与环氧化合物反应，且固化剂可以是固化促进剂或固化硬化剂。可以将络合物与环氧化合物一起提供于环氧树脂组合物中。环氧树脂组合物具有优异的稳定性，并且可以在环境温度储存，而没有固化的危险。环氧树脂组合物可以如下固化：将固化剂从葫芦脲中解络，和使固化剂与环氧化合物反应。解络步骤可以在相对低的温度例如约60℃进行，同时在需要或无需解络剂的情况下伴随组合物的固化。本专利技术的组合物具有长期稳定性，并且可以储存大于12天，而组合物不会显著固化。也已经确定的是，没有必要使所有固化剂都配置在络合物中。组合物中存在的一些固化剂可以不在固化剂与葫芦脲的络合物中。例如至多25摩尔％、至多50摩尔％、或至多75摩尔％的固化剂可以不是络合的。但是，包含未络合的固化剂的组合物是稳定的，且在环境温度没有显著的组合物固化。本专利技术的一方面提供环氧树脂组合物，其包含：(i)环氧化合物；和(ii)葫芦脲与固化剂的络合物；其中所述固化剂能够与环氧化合物反应形成固化的环氧树脂产物。在一种实施方式中，固化剂是固化促进剂或固化硬化剂。在一种实施方式中，组合物包含固化促进剂和固化硬化剂，其中固化促进剂和固化硬化剂之一或两者提供于其与葫芦脲的络合物中，或在相同络合物内或分处于单独的络合物中。在一种实施方式中，环氧树脂组合物是环氧树脂粘合剂组合物。在本专利技术的第二方面，提供了将根据本专利技术第一方面的可固化环氧树脂组合物固化的方法，所述方法包括以下步骤：将固化剂从固化剂与葫芦脲的络合物中释放出来，和使固化剂与环氧化合物反应，从而形成固化的树脂产物。在一种实施方式中，通过在下述温度加热络合物而使固化剂从络合物中释放出来：至少50℃，例如至少55℃，或至少60℃。固化剂可以在这些温度与环氧化合物反应。在本专利技术的第三方面，提供了由根据本专利技术第二方面的方法获得的固化的树脂产物或可由根据本专利技术第二方面的方法获得的固化的树脂产物。固化的产物包含葫芦脲。在本专利技术的第四方面，提供了葫芦脲与固化剂的络合物。在一种实施方式中，在不存在溶剂的情况下、例如在不存在水的情况下提供络合物。在本专利技术的第五方面，提供了制备根据本专利技术第四方面的络合物的方法，所述方法包括以下步骤：将葫芦脲与固化剂混合，从而形成葫芦脲与固化剂的络合物。在一种实施方式中，络合物如下制备：将葫芦脲与固化剂在不存在溶剂下混合。在一种实施方式中，络合物如下制备：将葫芦脲与固化剂干混。在本专利技术的第六方面，提供了制备可固化环氧树脂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将根据本专利技术第四方面的络合物与环氧化合物混合。在一种实施方式中，方法进一步包括以下步骤：将解络剂添加到环氧树脂组合物中。在本专利技术的第七方面，提供了一种成套用品，其包括解络剂和根据本专利技术第一方面的环氧树脂组合物，其中环氧树脂组合物和解络剂包含在单独的容器中。这些和其它方面以及本专利技术的实施方式在下文进一步详述。具体实施方式专利技术人已经发现，葫芦脲化合物可用于将可聚合的环氧化合物的固化剂持握在非共价络合物内。络合物防止固化剂反应，且当将络合物与环氧化合物配置在组合物中时，没有显著的环氧化合物的聚合反应。固化剂可以从络合物中释放出来，并可用于与环氧化合物的反应，从而形成固化的环氧树脂产物。由此可见，制备固化的环氧树脂产物的反应物可以共同配置于组合物中，这些反应物的反应可以通过存在与葫芦脲络合的固化剂来防止。组合物可以储存到需要时，而不会过早聚合。这样的组合物无需单独提供用于制备固化的环氧树脂产物的反应物。此外，固化剂与葫芦脲的络合降低固化剂的挥发性，这改善组合物的储存性质，因为通过蒸发带来的组分损失降至最低。例如，挥发性胺的络合从健康和安全角度来说是有利的，因为络合可以将液体胺转化为粉末形式。葫芦脲络合物是公知的，这些络合物可以容易由葫芦脲和所需的催化剂或固化剂制备。将络合物解络以产生可用于反应的固化剂是直截了当的过程，通常在温和的温度进行，然后固化组合物。葫芦脲本专利技术提供葫芦脲形成与固化剂的络合物的用途。葫芦脲是穴状配体家族的成员，一般的葫芦脲结构基于通过亚甲基桥连接的甘脲子单元的环状排列。本领域详述过葫芦脲化合物的制备和纯化。例如，Lagona等人综述了葫芦脲化合物，包括葫芦脲家族内的衍生物、类似物和同源物的合成和性质。葫芦脲能够在水中与客体化合物形成稳定但又充满活力的络合物，其亲和力和选择性远高于其它主体分子例如环糊精。这种解络也可以通过施加多种刺激因素来逆转，包括但不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂组合物，其包含：(i)环氧化合物；和(ii)葫芦脲与固化剂的络合物；其中所述固化剂能够与所述环氧化合物反应，形成固化的环氧树脂产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.18 GB 1508510.31.一种环氧树脂组合物，其包含：(i)环氧化合物；和(ii)葫芦脲与固化剂的络合物；其中所述固化剂能够与所述环氧化合物反应，形成固化的环氧树脂产物。2.权利要求1的组合物，其中所述葫芦脲化合物选自CB[5]，CB[6]，CB[7]，CB[8]，CB[10]和CB[n]。3.权利要求2的组合物，其中所述葫芦脲化合物是CB[8]，CB[7]，或CB[6]。4.前述权利要求任一项的组合物，其中所述固化剂是固化促进剂或固化硬化剂。5.权利要求4的组合物，其中所述组合物包含固化促进剂和固化硬化剂，其中提供的所述固化促进剂和固化硬化剂之一或两者是其与所述葫芦脲的络合物，两者或在相同的络合物内或分处于单独的络合物中。6.前述权利要求任一项的组合物，其中所述固化剂是具有氨基官能团的化合物，任选地其中所述固化剂选自咪唑类(含咪唑的化合物)，脂族伯胺类，芳族胺类，苯胺类，脂环族胺类，苄胺类，三唑类，酚类，酰胺基胺类和聚酰胺类。7.前述权利要求任一项的组合物，其中所述环氧化合物是单体环氧化合物或聚合环氧化合物，任选地其中所述环氧化合物是芳族缩水甘油醚或氢化芳族缩水甘油醚。8.前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物另外包含未络合形式的固化剂。9.权利要求8的组合物，其中络合形式的固化剂的摩尔量为至少50摩尔％、或至少75摩尔％，基于所述组合物中固化剂的总量。10.前述权利要求任一项的组合物，其中所述络合物是包含第一客体分子和第二客体分子的三元络合物，其中所述第一客体分子和第二客体分子中的至少一种是固化剂。11.权利要求10的组合物，其中所述第一客体分子和第二客体分子两者都是固化剂，任选地其中所述第一客体分子是固化促进剂，且其中所述第二客体分子是固化硬化剂；或者其中所述第一客体分子和第二客体分子两者都是固化硬化剂，或者其中所述第一客体分子和第二客体分子两者都是固化促进剂。12.将权利要求1至11任一项的环氧树脂组合物固化的方法，所述方法包括以下步骤：将所述固化剂从其与所述葫芦脲的络合物中释放出来，和使所述固化剂能够与所述环氧化合物反应，从而形成固化的树脂产物。13.权利要求12的方法，其中当施加热量给所述组合物时，所述固化剂从所述络合物中释放出来。14.权利要求13的方法，其中将所述组合物加热到至少50℃，从而使所述固化剂从所述络合物中释放出来，任选地其中将所述组合物加热到至多200℃或至多100℃。15.权利要求13的方法，其中通过解络剂使所述固化剂从所述络合物中释放出来，任选地其中所述解络剂是含咪唑的化合物，任选地其中所述解络剂选自N,N,N-三甲基-N-苄基铵溴化物，1,3-二乙基咪唑碘化物，1,3-二乙基咪唑溴化物，1-甲基-3-丁基咪唑溴化物，1-甲基-3-己基咪唑溴化物，1-甲基-3-庚基咪唑溴化物，1-甲基-3-辛基咪唑溴化物，1-甲基-3-壬基咪唑溴化物，1-甲基-3-癸基咪唑溴化物，1-苄基-3-甲基咪唑溴化物和1-甲基-3-萘基咪唑溴化物，或其...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·切斯曼，R·库尔斯顿，R·林奇，M·罗兰，D·戴克，
申请(专利权)人：爱客多有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB