一种可固化组合物，所述组合物包含：(a)至少一种环状二胺，(b)至少一种非杂环胺，其在非杂环胺分子中的碱性最大的胺基在25℃的pKa值为约9.5至约12，(c)至少一种环氧树脂，以及(d)至少一种烷基化酚；(i)其中相对于来自所述组合物中环状二胺和非杂环胺两者的全部胺氢，来自环状二胺的胺氢的当量大于约5％；(ii)其中所述组合物中的总胺氢当量与所述组合物中的总环氧当量之比大于或等于约1；并且(iii)其中所述烷基化酚的量大于所述可固化组合物的约10重量％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有环状二胺的可固化组合物及其固化产品专利技术背景专利
本专利技术涉及包含在快速固化环氧树脂制剂中使用环状二胺的可固化组合物。背景和相关技术描述N-氨乙基哌嗪(AEP)是已知用作“促进剂”用于辅助基于环氧树脂/胺的制剂固化的化合物。AEP的独特特性如AEP含有伯、仲和叔胺基团的事实已众所周知，所述基团使得AEP有助于快速固化基于环氧树脂/胺的制剂。对于用其它取代的哌嗪分子代替AEP用于基于环氧树脂/胺的制剂已经进行了评估，但是没有一种已知哌嗪分子提供了与AEP相同的加速效应。在美国专利号6，946，503 (‘ 503专利)的第1栏，第35-37行陈述了 :“AEP的短缺引起对于可以用来加速较慢的胺固化剂(例如，JEFF AMINE 牌胺)固化反应的替代材料的需求”。‘503专利的第1栏，第61-63行还陈述了“已经提供了一些当用于固化环氧树脂时所观察到的最高放热温度”。’ 503专利，以及本文列出的其它参考文献， 已经尝试通过用多种备选化合物替换AEP，以重现这种反应性程度，尤其是当主固化剂是 JEFFAMINE型(聚氧化烯多胺)固化剂时。然而，最终用途应用规定可固化环氧树脂制剂所需的固化剂的类型和加速程度以在最终用途应用要求的时间范围内展现出所需特性。虽然已知在很多应用中经常使用聚氧化烯多胺，聚氧化烯多胺绝不是需要加速的唯一胺固化剂。存在多种已知方法实现这些目标。然而，对于已知的基于AEP的环氧树脂制剂，还没有发现在AEP因其反应性而被使用的所有应用中普遍可以接受的单一替代品。因此，寻找在不同应用中AEP的合适替代品的工作仍在继续。所需的是提供用于特定最终用途应用如土木工程应用的AEP替代品。土木工程应用，如使用环氧树脂/胺树脂制剂的道路交通标记应用是需要树脂制剂的快速固化的应用，以便可以在相对短的时间期间内恢复路面交通。在题为“用于将交通标记粘合至硬化的波特兰水泥和浙青混凝土的环氧树脂粘合剂”的AASHTO Designation M 237-96中公开了这种制剂的一个实例。该树脂粘合剂被称为“Type IV Epoxy”并且使用AEP作为唯一的胺固化剂。可能使用该类型的树脂制剂的其它相关应用包括路面标线和桥面板覆盖层。美国专利号3，875，072(' 072专利)公开了用于环氧树脂固化的哌嗪和链烷醇胺促进剂。‘072专利涉及用JEFFAMINE型固化剂且使用由哌嗪和链烷醇胺组成的增效促进剂混合物固化环氧树脂。‘072专利声明必要的是哌嗪与链烷醇胺的重量比在1 8至 1 1的范围内。‘072专利还教导了优选来自JEFFAMINE、哌嗪和链烷醇胺的N-H的总量将提供固化环氧树脂所需化学计量过量至多10%的量。’ 072专利还教导了可以使含有环氧树脂、聚氧化烯多胺、哌嗪和链烷醇胺的混合物在约0°C至约45°C之间的室内环境温度下自固化。‘072专利还公开了如果需要或方便，可以在至多约175°C的高温下固化或后固化该混合物。‘072专利保护一种组合物。‘072专利中提到的最终用途应用是保护涂层、 粘合剂、无缝磨石地板、铸造件、层压体，以及灌浆、灌封、包封、填缝和密封组合物。‘072专利没有公开当与环状二胺结合时，PKa值大于9. 5至约12的非杂环胺可以带来反应性的显者提尚。美国专利号3，943，104(' 104专利)公开了加速环氧树脂固化的方法。除了' 104专利保护一种使用促进剂混合物的方法以外，'104专利中的教导基本上与上述美国专利号3，875，072中的相同。美国专利号4，189，564(' 564专利)公开了一种非结晶环氧树脂促进剂。‘564 专利在第1栏，第53-57行陈述了，“美国专利号3，875，072和3，943，104公开了包含哌嗪和链烷醇胺的促进剂。这种促进剂组合具有一个缺点。它在低温下倾向于结晶，从而在一些情况下降低其效用”。在'564专利的第4栏，第15-20行还陈述了“一旦任意量的N-氨乙基哌嗪与哌嗪、链烷醇胺混合物共同存在，在结晶倾向上将出现相对于以上的改进。因此， 我的专利技术包括哌嗪、N-氨乙基哌嗪(AEP)和链烷醇胺的混合物，其中存在AEP”。‘ 564专利同时教导了组合物和方法两者。使用AEP帮助抑制结晶妨碍它成为不含AEP的物质组合物。美国专利号4，800，222(' 222专利)公开了与固化剂和树脂一同使用的包含哌嗪、三乙醇胺和三(二甲氨基甲基)苯酚的促进剂。‘222专利保护一种组合物，所述组合物“包含环氧树脂和促进剂，所述促进剂包含50-60重量％的三乙醇胺，20-30重量％的三 (二甲氨基甲基)苯酚以及余量的哌嗪”。在'222专利的全部加工实施例中使用了大量的 JEFFAMINE产品作为固化剂。‘222专利未公开当与环状二胺结合时，pKa值大于9. 5至约 12的非杂环胺可以带来反应性的显著提高。美国专利号4，828，879(' 879专利)公开了用于水泥道路修补和覆层的聚合物混凝土组合物。‘879专利的摘要陈述了 “发现了一种可用于道路覆层和修补的聚合物混凝土体系。用于该团聚体(aggregate)填充体系的粘合剂由液态环氧树脂和三甘醇二胺或四甘醇二胺固化剂组成。哌嗪促进剂确保在环境温度下在短固化时间之后产生足够的强度。粘合剂-团聚体体系相对柔韧，具有出色的压缩和挠曲强度并且与基材很好的粘合。‘879专利的体系的特征在于它快速固化至3000psi的压缩强度，这将能支撑汽车交通”。在'879专利的第2栏，第M-65行陈述了 “本专利技术的粘合剂制剂是快速固化的低粘度体系。高填充剂含量是可能的并且即使在较低温度下例如40° F下压缩和挠曲强度也快速产生。在至多约120° F含有该粘合剂体系的聚合物混凝土的热膨胀系数与波特兰水泥混凝土的热膨胀系数十分接近。含有该粘合剂体系的聚合物混凝土覆层在冰冻-解冻循环的过程中耐受与波特兰水泥混凝土基材的层离。在该申请中可以使用壬基苯酚，因为它提高柔韧性”。‘879专利的实施例中使用的促进剂被称为“促进剂399”并且是10-20%的哌嗪和5-10%的N-氨乙基哌嗪在三乙醇胺中的混合物。在美国专利号4，189，564中也描述了该促进剂。’ 879专利同时保护方法和粘合剂组合物两者。’ 879专利未公开当与环状二胺结合时，PKa值大于9. 5至约12的非杂环胺可以带来反应性的显著提高。美国专利号4，835，241 (‘ 241专利)公开了使用丙烯酸酯、聚醚多胺和一种或多种哌嗪的环氧树脂涂料。根据‘241专利的摘要，使用环氧树脂组合物作为涂料组合物。该组合物由基于双酚A的环氧树脂与丙烯酸酯的混合物组成，所述丙烯酸酯与JEFFAMINE型聚氧化烯多胺和哌嗪的混合物发生反应。在'241专利的第2栏，第41-42行陈述了 “该固化剂另外包含与丙烯酸酯等摩尔当量的哌嗪促进剂”。在'241专利的第9栏，第38-39行陈述了“带有最好的整体性质的反应性胺是哌嗪和AEP”。在'241专利的第5栏，第 49-52行以及第6栏，第1-8行陈述了 “以将确保最大程度的一级胺反应但是给出不会过于粘而无法处理的反应产物的量结合哌嗪化合物。促进剂与丙烯酸酯的比例越大，反应的一级胺越少。然而，大量过量的环氧树脂将导致非常粘的产品或者甚至是不合乎需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
物的约１０重量％。对于来自所述组合物中的所述环状二胺和所述非杂环胺两者的全部胺氢，来自所述环状二胺的胺氢的当量大于约５％；（ｉｉ）其中所述组合物中的总胺氢当量与所述组合物中的总环氧当量的比率大于或等于约１；并且（ｉｉｉ）其中所述烷基化酚的量大于所述可固化组合１．一种可固化组合物，所述组合物包含：（ａ）至少一种环状二胺，（ｂ）至少一种非杂环胺，所述至少一种非杂环胺在非杂环胺分子中的碱性最大的胺基在２５℃的ｐＫａ值为约９．５至约１２，（ｃ）至少一种环氧树脂，以及（ｄ）至少一种烷基化酚；（ｉ）其中相
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马文·德特洛夫，詹姆斯·劳里，赫马特·奈克，莫里斯·马克斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US
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