在没有额外金属连接技术的情况下适用于预固化方法的热固化性环氧树脂组合物技术

本发明专利技术涉及热固化性环氧树脂组合物，其含有芳族二羧酸二酰肼与二酰肼的混合物作为固化剂，其中所述二酰肼选自戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、8,12

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在没有额外金属连接技术的情况下适用于预固化方法的热固化性环氧树脂组合物


[0001]本专利技术涉及热固化性单组分环氧树脂组合物的领域，所述热固化性单组分环氧树脂组合物尤其用作白车身(Rohbau)粘合剂。

技术介绍

[0002]热固化性单组分环氧树脂组合物的一个重要应用领域在车辆构造中，尤其是在白车身的粘结中。在施加所述环氧树脂组合物后，将车身在阴极电泳涂装(KTL)烘箱中加热，其结果是所述热固化性单组分环氧树脂组合物也被固化。如今，所提及的环氧粘合剂仅与其它诸如焊接和铆接的金属连接技术组合使用，原因是所粘结的组件在固化前，例如在被运输到所述阴极电泳涂装烘箱时，无法承受机械应力。在所述阴极电泳涂装烘箱上游将所施加的环氧粘合剂例如借助于感应加热进行部分固化是已经提及的昂贵且不方便的热和机械金属连接技术的快速且廉价的替代方案。然而，这样的部分固化操作具有以下缺点：通常仅可能将有限的能量输入到环氧粘合剂中，固化进展得太少，并且获得的机械强度低。尤其是在所述阴极电泳涂装烘箱中180℃的高温下，在传统的部分固化的环氧粘合剂达到最终固化之前，在没有额外的金属连接技术的情况下，它们的粘附性会失效。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的是提供以下热固化性单组分环氧树脂组合物，其在没有额外的金属连接技术的情况下，在预固化后，尤其是在180
‑
200℃，优选180℃下60秒后，在进一步加热到180℃的情况下，具有足够的粘附性。
[0004]令人惊奇地，这个目的可通过根据权利要求1所述的热固化性单组分环氧树脂组合物得以实现。这种环氧树脂组合物可特别好地用作在机动车构造中的单组分热固化性粘合剂，尤其是用作热固化性单组分白车身粘合剂。
[0005]实施本专利技术的方式
[0006]本专利技术涉及以下热固化性单组分环氧树脂组合物，其包含：
[0007]a)至少一种环氧树脂A，其具有每个分子平均多于一个的环氧基团；
[0008]b)至少一种用于环氧树脂的固化剂B1，其中所述固化剂B1是芳族二羧酸二酰肼，尤其是间苯二甲酸二酰肼和/或对苯二甲酸二酰肼，优选间苯二甲酸二酰肼；和
[0009]c)至少一种用于环氧树脂的固化剂B2，其中所述固化剂B2是二酰肼，其选自戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、8,12
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二十碳二烯二酸
‑
1,20
‑
二酰肼和4
‑
异丙基
‑
2,5
‑
二氧代咪唑烷
‑
1,3
‑
二(丙酰肼)，尤其是己二酸二酰肼。
[0010]固化剂B1与固化剂B2的重量比率(B1/B2)为0.15
‑
20。
[0011]在本文中，与取代基、残基或基团相关联使用的术语“彼此独立地”应被解释为使得在相同的分子中，具有相同名称的取代基、残基或基团可能同时以不同的含义出现。
[0012]在本文中，在诸如“多元醇”、“多异氰酸酯”、“多醚”或“多胺”的物质名称中的前缀
“
多”表示所述各个物质在形式上每个分子含有多于一个的以其名称出现的官能团。
[0013]在本文中，“分子量”被理解为意思是分子的摩尔质量(以g/mol表示)。“平均分子量”被理解为意思是分子的低聚物或聚合物型混合物的数均分子量M
n
，其通常是借助于GPC相对于作为标准物的聚苯乙烯测定的。
[0014]“伯羟基基团”是指键合于具有两个氢的碳原子的OH基团。
[0015]在本文中，术语“伯氨基基团”是指键合于一个有机残基的NH2基团，而术语“仲氨基基团”是指键合于两个有机残基的NH基团，所述两个有机残基还可以一起成为一个环的一部分。因此，具有一个伯氨基基团的胺被称为“伯胺”，具有仲氨基基团的胺相应地被称为“仲胺”，和具有叔氨基基团的胺被称为“叔胺”。
[0016]在本文中，“室温”是指23℃的温度。
[0017]具有每个分子平均大于一个的环氧基团的环氧树脂A优选是液体环氧树脂或固体环氧树脂。术语“固体环氧树脂”是环氧化物领域中的技术人员所熟知的，并且是与“液体环氧树脂”相对使用的。固体树脂的玻璃化转变温度高于室温，这意味着它们可以在室温下被粉碎以形成自由流动的粉末。
[0018]优选的环氧树脂具有式(II)
[0019][0020]此处的取代基R'和R"彼此独立地是H或CH3。
[0021]在固体环氧树脂中，指数s的值为>1.5，尤其是2至12。
[0022]这样的固体环氧树脂是可商购获得的，例如可商购自Dow或Huntsman或Hexion。
[0023]指数s为1至1.5的式(II)的化合物被本领域技术人员称为半固体环氧树脂。对于本专利技术而言，它们同样被认为是固体树脂。然而，优选的固体环氧树脂是狭义的环氧树脂，即其中指数s的值为>1.5的环氧树脂。
[0024]在液体环氧树脂中，指数s具有小于1的值。优选地，s具有小于0.2的值。
[0025]因此，优选双酚A的二缩水甘油基醚(DGEBA)、双酚F的二缩水甘油基醚和双酚A/F的二缩水甘油基醚。这样的液体树脂可例如作为GY 250、PY 304、GY 282(Huntsman)或D.E.R.
TM
331或D.E.R.
TM
330(Dow)或Epikote 828(Hexion)获得。
[0026]另外合适的环氧树脂A是所谓的环氧线型酚醛清漆。这些尤其具有下式：
[0027][0028]其中或CH2，R1＝H或甲基，和z＝0至7。
[0029]更特别地，这些是苯酚型或甲酚型环氧线型酚醛清漆(R2＝CH2)。
[0030]这样的环氧树脂可以EPN或ECN和商品名商购自Huntsman或者以D.E.N.
TM
产品系列商购自Dow Chemical。
[0031]所述环氧树脂A优选是式(II)的环氧树脂，尤其是式(II)的液体环氧树脂。
[0032]在一个特别优选的实施方案中，所述热固化性单组分环氧树脂组合物既含有至少一种其中s<1，尤其是小于0.2的式(II)的液体环氧树脂，又含有至少一种其中s>1.5，尤其是2至12的式(II)的固体环氧树脂。
[0033]所述环氧树脂A的比例优选为基于所述环氧树脂组合物的总重量计的10
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60重量％，尤其是30
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60重量％，尤其是40
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55重量％。
[0034]进一步有利的是，所述环氧树脂A的50
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100重量％，尤其是80
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100重量％是上文提及的液体环氧树脂。
[0035]进一步有利的是，所述环氧树脂A的0
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30重量％，尤其是0
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20重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热固化性单组分环氧树脂组合物，其包含：a)至少一种环氧树脂A，其具有每个分子平均多于一个的环氧基团；b)至少一种用于环氧树脂的固化剂B1，其中所述固化剂B1是芳族二羧酸二酰肼，尤其是间苯二甲酸二酰肼和/或对苯二甲酸二酰肼，优选间苯二甲酸二酰肼；和c)至少一种用于环氧树脂的固化剂B2，其中所述固化剂B2是二酰肼，其选自戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、8,12
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二十碳二烯二酸
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1,20
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二酰肼和4
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异丙基
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2,5
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二氧代咪唑烷
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1,3
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二(丙酰肼)，尤其是己二酸二酰肼；和其中固化剂B1与固化剂B2的重量比率(B1/B2)为0.15
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20。2.根据权利要求1所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，固化剂B1与固化剂B2的重量比率(B1/B2)为0.3
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15，优选0.4
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10，尤其是0.8
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8，尤其是1.1
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6，尤其是2
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5，尤其优选3
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4。3.根据前述权利要求中任一项所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述环氧树脂A的环氧基团的以摩尔计的比例/固化剂B1和固化剂B2的以摩尔计的总和的比率(A/(B1+B2))为3
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5，尤其是3.5
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4.5。4.根据前述权利要求中任一项所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述热固化性单组分环氧树脂组合物额外还包含至少一种加速剂C，其选自取代的脲、咪唑、咪唑啉和封闭的胺，尤其是取代的脲。5.根据权利要求4所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，每摩尔环氧树脂A的环氧基团计加速剂C的以克计的份额比率为0.01
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0.5g/mol环氧基团，尤其是0.05
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0.3g/mol环氧基团，更优选0.075
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0.2g/mol环氧基团，最优选0.08
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0.15g/mol环氧基团。6.根据前述权利要求中任一项所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述热固化性单组分环氧树脂组合物额外包含至少一种韧性改进剂D，其选自末端封闭的聚氨酯聚合物D1、液体橡胶D2和核
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壳聚合物D3，优选末端封闭的聚氨酯聚合物D1。7.根据权利要求6所述的热固化性单组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述至少一种韧性改进剂D，尤其是所述末端封闭的聚氨酯聚合物D1的比例为基于所述热固化性单组分环氧树脂组合物的总重量计的15
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45重量％，尤其是20
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40重量％，尤其是22.5
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35重量％，尤其是25
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35重量％，更优选27.5
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32.5重量％。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：