低粘度和无溶剂的单组份型环氧树脂粘合剂组合物制造技术

公开了一种低粘度、无溶剂、非污染、单组分环氧树脂粘合剂组合物，它快速固化，贮存性、粘合性、固化后的物理性能和可加工性极好。此粘合剂组合物含有在室温下是液态的多官能环氧树脂，反应性稀释剂和微胶囊化的胺型潜固化剂。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新颖的单组份环氧树脂粘合剂组合物。更具体地说，它涉及一种无溶剂，非污染，单组份环氧树脂粘合剂组合物，后者不仅具有快固化能力，优异的贮存稳定性和可粘合性，还生成具有优异可加工性的固化产品。因为环氧树脂在可粘合性，耐腐蚀性，机械性能，热性能和电性能方面优异，它们被大量和广泛地用作粘合剂，涂料，油墨，层压品，浇铸制品和模塑品，以及电及电子绝缘材料。用于这些方面的环氧树脂配制物可以是单组份体系或双组份体系。最广泛使用的环氧树脂配制物是双组份体系。双组份体系由环氧树脂组合物及固化剂或其组合物组成，而二者是分开贮存的。当需要时，恰在使用之前才进行秤重和混合。因此已指出了下述的缺点(1)难于在秤重中不出差错，也难于前后一致地制造均匀固化组合物。(2)由于混合不完全以及脱泡不完全，最终产品的性能易变化。(3)环氧树脂与固化剂的反应当它们混合马上开始，体系粘度逐渐增大，经过凝胶化，体系最终固化。因为组合物的粘度随着时间的进行而变化，因而不可使过程自动化。(4)组合物适用期取决于所用环氧树脂及固化剂的化学结构以及两者之间的比例。一般来说，具有较快固化速度的体系其适用期较短。如果使用了设计用于快速固化的固化剂，则此组合物通常可以在室温或更低温度下固化。然而，这自然使得使用期较短，而这样又使得需要经常只混合少量组合物。因而，低温固化组合物的使用导致工作效率的降低。作为对比，单组份体系则没有这种困难，因为固化剂是在以前加入的。然而需要潜固化剂以制备在室温下具有好的贮存稳定性的环氧树脂。为此目的推荐了若干潜固化剂。最简单的潜固化剂是分散型潜固化剂，它们是固体而且在室温下不可能溶解于环氧树脂中，但当加热至接近其熔点时则可以溶解于环氧树脂中，快速引起反应。这种潜固化剂包括双氰胺，酚醛清漆，己二酰肼，二烯丙基三聚氰胺，二氨基顺丁烯二腈，BF3胺铬合物，胺盐，咪唑衍生物等等。其他潜固化剂的例子是胺酰亚胺类，它们因热分解而被活化;酮亚胺类，它们与潮气接触而被活化;芳族重氮盐类，二烯丙基碘鎓盐类，三烯丙基硫鎓盐类及硒鎓盐类，它们因曝光而被活化;以及微胶囊化的固化剂类，它们涂有一层能被机械压力或被热摧毁的物质，它们之中，经过最深入研究的一类是这类固化剂，它们是在液态环氧树脂存在下，用多官能异氰酸酯化合物处理胺化合物/环氧化合物加成产物的固态颗粒而制得的。此工艺公开在日本公开特许公报昭64-70523(1989)，平1-113480(1989)，及平4-53818(1992)。在这种情况下已证实，在固化剂颗粒的表面已形成一层胶囊化层。近来，已作出努力，通过在使用环氧树脂的许多领域实行自动化以改进工作线或涂敷线的生产率，这些领域有电子材料用的耐焊药油墨，导电漆，粘合剂，层压用的予浸料坯，以及金属抗腐蚀底涂层。在这种情况下，需要有一种单组份型环氧树脂固化组合物，后者既具有低粘度，固化后又具有良好的物理性能。通用型双份A双缩水甘油醚环氧树脂在室温下的粘度为约10，000cp～约15，000cp，然而，当加入固化剂，填料及配方所需的添加剂后，组合物的粘度增大了。如果喷涂工艺自动化要成功的话，组合物的粘度应保持低于约1000cp。人们曾试图通过把工作温度升至高于室温，或通过加入有机溶剂或反应性稀释剂而降低粘度的影响，然而，在前一方法中，甚至当使用上述潜固化剂时，固化反应的开始温度仍是一个问题。另一方面，就后一方法而言，固化剂的耐溶剂性和耐反应性稀释剂性将是一个重要因素。不管使用哪一种方法，固化剂显示了失去其潜伏性的倾向，因此极难于有一种单组份型固化组合物。而且，近来的倾向是避免采用以挥发性有机溶剂进行稀释的方法，以节省能量和防止环境污染。此外，使用反应性稀释剂特别是单官能环氧化合物，会危险地改变已固化产物的所需物理性能。因而，强烈需要一种低粘度，无溶剂，单组份环氧树脂粘合剂，后者具有优异的贮存稳定性。可加工性，固化特性和固化后的物理性能，以及非污染性。然而在目前情况下，几乎还未知道有任何一种能满足所有上述要求的单组份环氧树脂组合物。尽管环氧树脂有各种出色的优点，但由于上述的各种问题，在单组份粘合物中这些优点并未完全发挥出来。为了完全利用单组份环氧树脂粘合剂组合物的优点，很希望有这样一种单组份环氧树脂组合物，后者有极好的贮存稳定性，固化特性及固化后的物理性能，并具有低粘度，加工性能极好，而且是无溶剂和无污染的。本专利技术人进行了深入的研究以克服现有技术中的环氧树脂粘合剂组合物存在的问题，并开发一种具有单组份型环氧树脂粘合剂组合物的全部优点的组合物，专利技术人最终获得了本专利技术。本专利技术的一个目的是提供一种新颖的单组份环氧树脂粘合剂。本专利技术的另一目的是提供一种低粘度环氧树脂粘合剂，后者迅速固化，且具有优异的加工性和贮存稳定性，并产生具有优异的可粘合性和物理性能的已固化产物。本专利技术的另一目的是提供一种适用于自动化作业的低粘度环氧树脂粘合剂。本专利技术的又一目的是提供一种低粘度可喷涂的环氧树脂粘合剂，后者在配制时不使用挥发性有机溶剂。本专利技术的其他目的和优点通过在这里的公开将变得清楚起来。根据本专利技术的低粘度、无溶剂单组份环氧树脂粘合剂组合物包含下列必要成份(A)100重量份室温下为液态的多官能环氧树脂化合物(B)5～100重量份反应性稀释剂，以及(C)1～100重量份潜固化剂，它是微胶囊化胺。为了清楚描述本专利技术，本说明及所附权利要求中的下列术语具有下面指出的意义。“室温”指的是20℃～30℃的温度。现在详细解释构成本专利技术的低粘度和无溶剂单组份型环氧树脂粘合剂组合物的每一成份。用作组份(A)的环氧树脂不受特别限制，只要它是多官能环氧化合物，并且在室温下是液体。这类多官能环氧化合物的例子包括双官能环氧化合物例如双酚A双缩水甘油醚，双酚F双缩水甘油醚，双酚S双缩水甘油醚，邻苯二甲酸二缩水甘油酯，脂环二环氧己二酸酯，二缩水甘油基海因;三官能环氧化合物例如缩水甘油基异氰酸酯和三缩水甘油基对-氨基苯酚;四官能环氧化合物例如四缩水甘油基间-二甲苯二胺及四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷;含多于四个官能基的环氧化合物例如酚醛清漆聚缩水甘油醚。为了降低本专利技术组合物的粘度，优选使用较低聚合度的环氧化合物。这些环氧化合物可以单独使用，也可两种或多种一起合用。用作本专利技术环氧树脂粘合剂组合物组份(B)的反应性稀释剂可分为两组。一组是粘度低、分子量较低的单官能或多官能环氧化合物，另一组是液态酸酐。用反应性稀释剂可以有效地把作为组份(A)的环氧树脂的粘度降至一个较低水平。为了实用的目的，人们希望，反应性稀释剂在室温时的粘度不大于1，000cp，优选不大于500cp。作为例子的单官能团环氧化合物包括正-丁基缩水甘油基醚，C12-14烷基缩水甘油基醚，烯丙基缩水甘油基醚，2-乙基己基缩水甘油基醚，氧化苯乙烯，苯基缩水甘油基醚，羟甲苯基缩水甘油基醚，对-仲-丁苯基缩水甘油基醚，叔-丁苯基缩水甘油基醚，甲基丙烯酸缩水甘油酯，及叔羧酸的缩水甘油酯，作为例子的双官能环氧化合物包括乙二醇二缩水甘油基醚，聚乙二醇二缩水甘油基醚，丙二醇二缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油基醚，丁二醇二缩水甘油基醚，环己烷二甲醇二缩水甘油基醚，二缩水甘油基苯胺及乙烯基环己烯二氧化物。作为例子的三官能环氧化合物包括三羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低粘度和无溶剂单组份型环氧树脂粘合剂组合物，它包含：（Ａ）１００重量份在室温下为液态多官能环氧化合物的环氧树脂，（Ｂ）５－１００重量份反应性稀释剂，以及（Ｃ）１－１００重量份微胶囊化的胺型潜固化剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锡全，前英雄，室井宗一，
申请(专利权)人：格雷斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]