用于环氧树脂的固化剂制造技术

本公开内容提供一种固化剂，其包含聚醚胺、叔胺和烷醇胺。所述固化剂可与环氧树脂合并以形成可固化组合物，所述可固化组合物能够施加到基底上并且固化以形成固化的制品。

Curing agent for epoxy resin

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于环氧树脂的固化剂相关申请的交叉引用本申请要求2017年2月6日提交的序列号为62/455034的美国临时专利申请的优先权，其全部内容在此通过引用明确地结合至本文。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。
本专利技术的领域本公开内容通常涉及一种包含聚醚胺、叔胺和烷醇胺的固化剂。所述固化剂可与环氧树脂合并以形成可固化组合物，所述可固化组合物可被施加到基底上并且固化以形成固化的制品。
技术介绍
本专利技术的背景在工业中以大规模使用基于环氧树脂和各种固化剂的可固化组合物来生产固化的环氧树脂。作为固化剂的典型代表性实例，存在例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、异佛尔酮二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、聚酰胺、双氰胺、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、咪唑类以及三氟化硼的胺络合物。聚醚胺也已经用于环氧树脂的固化以提供固化的制品，所述固化的制品在许多应用如复合材料、浇铸件、粘合剂等(参见例如WO2016/089663；美国专利号9012020；美国专利号8399577；美国专利申请公开号2013/0012669；美国专利号7816481；以及美国专利号3654370，其各自通过引用至其不与本公开内容矛盾的程度结合至本文)中展现出优异的物理性能。然而，这样的聚醚胺的成本可能被认为太高而不能用于某些应用(例如地板涂层)，其中所述固化的制品展现出显著优于通常所需的物理性能。因此，令人期望的是开发新聚醚胺基固化剂，其具有减少的用量水平的聚醚胺，由此降低原料成本，但可仍然有效地固化环氧树脂以生产具有可接受的物理和热性能的固化的制品。
技术实现思路
本专利技术的概述本公开内容通常提供一种固化剂，其包含(i)基于所述固化剂的总重计为大于60％重量的聚醚胺；(ii)叔胺；和(iii)烷醇胺。在其他方面，提供一种可固化组合物，其包含本公开内容的固化剂和环氧树脂并且其中所述可固化组合物基本上没有核壳聚合物。在又其他的方面，提供一种固化的制品，其通过将所述可固化组合物施加到基底上并且固化所述可固化组合物来获得。本专利技术的详细描述本公开内容通常提供一种固化剂，其包含(i)基于所述固化剂的总重计为大于60％重量的聚醚胺，其选自聚醚单胺、聚醚二胺、聚醚三胺、多官能聚醚胺及其混合物；(ii)叔胺；和(iii)烷醇胺。已经令人惊讶地发现固化剂中所述组分的这种组合使得烷醇胺上的羟基与环氧树脂在通常的加工温度下聚合/反应。此外，组分的这种组合以比现有技术的聚醚胺基固化剂的成本显著更低的成本生产固化剂，但是可仍然快速地固化环氧树脂以提供具有优异的物理和热性能平衡的固化的制品。以下的术语应当具有以下的含义：如本文中所用，术语“固化(curing)”或“固化(cure)”是指通过化学交联的环氧树脂的硬化。术语“可固化”是指所述组合物能够经历如下这样的条件：其将使得所述组合物达到固化的或热固性状态或条件。术语“烷基”是指直链或支链烷基基团如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。术语“环烷基”是指含有3-10个碳原子的脂环族基团，其包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基和环己基。术语“杂环烷基”包括含有3-6个碳原子和一个或两个氧、硫或氮原子的杂环烷基基团。这样的基团的特定实例包括氮杂环丁烷基、吡咯烷基、哌啶基、高哌啶基、哌嗪基、高哌嗪基、吗啉基和硫代吗啉基。术语“核壳聚合物”是指如下这样的聚合物粒子：其具有被一种或多种聚合物的壳或层所包围的第一聚合物的核，每个壳聚合物不同于任何相邻的壳，粒子通过多级聚合形成，使得壳或多个壳共价键合到核和/或相邻壳上。当用于提及配制剂中基本上不存在的材料时，术语“基本上没有”是指这样的材料不存在，或如果存在的话，则作为附带的杂质或副产物。换言之，所述材料不影响所述配制剂的性能。术语“包含”及其派生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论其是否在本文中公开。为了避免任何疑义，通过使用术语“包含”在本文中所要求保护的全部组合物可包括任何额外的添加剂或化合物，除非相反指出。相反，术语“基本上由……组成”如果在本文中出现，则从任何随后引用的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除了对于操作性来说并非必不可少的那些，并且如果使用术语“由……组成”，则排除没有具体描绘或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外指出，否则术语“或”是指单独以及任意组合列出的要素。冠词“a”和“an”在本文中用于指一个(种)或多于一个(种)(即至少一个(种))的该冠词的语法对象。作为实例，“一种环氧树脂”是指一种环氧树脂或多于一种的环氧树脂。措词“在一方面”、“根据一方面”等通常是指在所述措词之后的特定特征、结构或特性包括在本公开内容的至少一个方面中，并且可包括在本公开内容的多于一个方面中。重要地，这样的措词不必然指相同的方面。如果说明书指出组分或特征“可(may)”、“能够(can)”、“能够(could)”或“可(might)”被包括或具有特性，则不要求所述特定组分或特征被包括或具有该特性。固化剂根据一方面，本公开内容的固化剂包括：(i)基于所述固化剂的总重计为大于60％重量的聚醚胺，其选自聚醚单胺、聚醚二胺、聚醚三胺、多官能聚醚胺及其混合物；(ii)叔胺；和(iii)烷醇胺。在一方面，所述聚醚胺为具有通式(1)或(1a)的聚醚单胺：其中R为氢、甲基或乙基，和a和b独立地为约1至约150的整数；或其中H为氢，Me为甲基且Et为乙基，Z为C1-C40烷基基团或C1-C40烷基酚基团，和W为约1至约100的整数。在再另一方面，所述聚醚胺为具有式(2)或(2a)的聚醚单胺：其中Me为甲基且Et为乙基。可商购的聚醚单胺包括M系列和XTJ系列胺，其包括但不限于可从HuntsmanPetrochemicalLLC获得的M-600、M-1000、M-2005、M-2070、XTJ-435和XTJ-436胺。在又另一方面，所述聚醚胺为具有式(3)、(4)或(5)的聚醚二胺：其中c为约2至约100的整数，H为氢，Me为甲基，Et为乙基，其中H为氢，Me为甲基，Et为乙基，e为约2至约40的整数，和d和f独立地为约1至约10的整数；或其中g为约2至约3的整数。可商购的聚醚二胺包括D、ED和EDR胺，其包括但不限于可从HuntsmanPetrochemicalLLC获得的D-230、D-400、D-2000、D-4000、ED-600、ED-900、ED-20003、EDR-148和EDR-176胺。在再又另一方面，所述聚醚胺为具有式(6)的聚醚三胺：其中R1为氢、甲基或乙基，H为氢，Me为甲基，Et为乙基，n为0或1的整数，和h、i和j独立地为约1至约100的整数。可商购的聚醚三胺包括T系列胺，其包括但不限于可从HuntsmanPetrochemicalLLC获得的T-403、T-3000和T-5000胺。在另一方面，所述聚醚胺为多官能聚醚胺。多官能聚醚胺可为聚醚二胺或聚醚三胺，例如本文中所述的那些，其具有至少一个被羟基基团取代的胺基团的氢。例如多官能聚醚胺可具有式(7)：其中每个R4和R5独立地为氢或羟基基团，条件是至少一个R4为氢且至少一个R5为羟基基团，H为氢，Me为甲基且Et为乙基。在一个特定方面，所述聚醚胺选自聚醚单胺、聚醚二胺及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固化剂，其包含：(i)聚醚胺，其选自：聚醚单胺、聚醚二胺、聚醚三胺、多官能聚醚胺及其混合物；(ii)叔胺；和(iii)烷醇胺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 US 62/455,0341.一种固化剂，其包含：(i)聚醚胺，其选自：聚醚单胺、聚醚二胺、聚醚三胺、多官能聚醚胺及其混合物；(ii)叔胺；和(iii)烷醇胺。2.权利要求1的固化剂，其中所述聚醚胺为聚醚二胺。3.权利要求2的固化剂，其中所述聚醚二胺具有式(3)、(4)或(5)：其中c为约2至约100的整数，H为氢，Me为甲基且Et为乙基；其中H为氢，Me为甲基，Et为乙基，E为约2至约40的整数，和d和f独立地为约1至约10的整数；或其中g为约2至约3的整数。4.权利要求1的固化剂，其中所述叔胺为具有式NR7R8R9的化合物，其中：(a)R7、R8和R9独立地为C1-C10烷基基团；或(b)R7和R8结合作为杂环烷基残基且R9为C1-C10烷基基团；或(c)R7和R8独立地为C1-C10烷基基团且R9为环烷基基团。5.权利要求4的固化剂，其中所述叔胺为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、二甲氨基环己烷或N-甲基吗啉。6.权利要求1的固化剂，其中所述叔胺包含少于两个的反应性氢。7.权利要求1的固化剂，其中所述烷醇胺为具有式RaNH2的化合物，其中Ra为1-10个碳的线性或支化烷基基团并且其含有至少一个伯羟基基团。8.权利要求7的固化剂，其中所述烷醇胺为单乙醇胺。9.权利要求1的固化剂，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏维扬，H·周，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US