包含脂环族二元胺固化剂的环氧树脂制造技术

一种用于环氧树脂的固化剂组合物，该固化剂组合物包含1，3-双(氨甲基)环己烷和1，4-双(氨甲基)环己烷的混合物。一种用于环氧树脂的预聚物固化剂组合物，该预聚物固化剂组合物包含环氧与1，3-双(氨甲基)环己烷和1，4-双(氨甲基)环己烷的混合物的反应产物。

【技术实现步骤摘要】
包含脂环族二元胺固化剂的环氧树脂本申请是基于申请日为2007年11月16日，优先权日为2006年11月20日，申请号为200780049794.9(PCT/US2007/084954)，专利技术名称为：“包含脂环族二元胺固化剂的环氧树脂”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考本专利技术要求2007年9月11日提交的美国临时申请No.60/993,288和2006年11月20日提交的美国临时申请No.60/860,128的优先权，将它们特此引入本文作为参考。
本文公开的实施方式总体上涉及固化剂组合物。本文公开的具体实施方式涉及用于环氧树脂体系的固化剂组合物。
技术介绍
化学开发中持续研究的一个领域是配制在低的固化温度下与常规环氧树脂相容并且与环氧树脂具有足够的反应性使得该体系将在宽范围的温度下固化的固化剂。特别期望在不存在外部促进剂的情况下在低温下在24小时内固化的固化剂。用至少一个伯胺基团封端的典型的胺固化剂，不论其是脂族的、芳族的还是与环氧树脂的加合物，都通常在固化产物中产生不期望的“起霜(blooming)”或“发浑(hazing)”副作用。当缩合物的量导致水溶性化合物迁移到产物的表面时发生起霜。当固化剂长期储存和在低温或高湿度环境中应用时更有可能发生起霜或发浑。可通过反应掉许多伯胺氢而将起霜和发浑改善至一定程度。然而，可能损害所得固化剂的反应性，因为仲胺比伯胺的反应性低。因此，通常使用促进剂以获得足够的固化时间，特别是在低的固化温度下。而且，其伯胺基团转化为仲胺基团的多种胺固化剂加合物与环氧树脂的相容性差。典型的脂环族二元胺固化剂包括异佛尔酮二胺(IPDA)、1，2-二氨基环己烷和双-对-氨基环己基甲烷。这些脂环族二元胺可产生具有良好涂层性能的树脂，但是存在与环氧树脂固化速率低的缺点。因此，需要在低温下与环氧相容、具有改善的固化速率和改善的固化能力的固化剂组合物。优选地，所述改善的固化速率不牺牲重要的涂层性能，包括颜色、雾度、耐化学性、粘着力和耐水解性等。
技术实现思路
一方面，本文公开的实施方式涉及用于环氧树脂的固化剂组合物，该固化剂组合物包含：(a)1，3-双(氨甲基)环己烷；和(b)1，4-双(氨甲基)环己烷。所述固化剂组合物可包括组分(a)和组分(b)两者的顺式和反式异构体。另一方面，本文公开的实施方式涉及用于环氧树脂的预聚物固化剂组合物，该预聚物固化剂组合物包含环氧(epoxy)与含有(a)1，3-双(氨甲基)环己烷和(b)1，4-双(氨甲基)环己烷的固化剂组合物的反应产物。又一方面，本文公开的实施方式涉及包含环氧树脂和如上所述的固化剂组合物或预聚物组合物的可固化配方。再一方面，本文公开的实施方式涉及粘合两个基底的方法，该方法包括：将环氧树脂和如上所述的固化剂组合物或预聚物固化剂组合物涂布到所述基底之一或二者上；并使所述各基底形成接触关系。本专利技术包括以下内容：实施方式1.一种用于环氧树脂的固化剂组合物，所述固化剂组合物包含：(a)1，3-双(氨甲基)环己烷；和(b)1，4-双(氨甲基)环己烷。实施方式2.实施方式1的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物包含组分(a)和组分(b)中的至少一种的顺式和反式异构体。实施方式3.实施方式1或2的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物包含组分(a)和组分(b)两者的顺式和反式异构体。实施方式4.实施方式1～3中任一项的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物包含占组分(a)和组分(b)总重量的至少5重量％的组分(b)。实施方式5.实施方式1～4中任一项的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物包含占组分(a)和组分(b)总重量的约50重量％的组分(b)。实施方式6.实施方式2的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物包含：1～97重量％的顺式1，3-双(氨甲基)环己烷；1～97重量％的反式1，3-双(氨甲基)环己烷；1～97重量％的顺式1，4-双(氨甲基)环己烷；和1～97重量％的反式1，4-双(氨甲基)环己烷；其中以上百分比是基于顺式1，3-双(氨甲基)环己烷、反式1，3-双(氨甲基)环己烷、顺式1，4-双(氨甲基)环己烷和反式1，4-双(氨甲基)环己烷的总重量。实施方式7.实施方式1的固化剂组合物，其中所述固化剂包含50～100重量％的(a)和(b)的混合物、0～30重量％的二环胺、0～25重量％的二环二元胺和0～约15重量％的二环亚胺。实施方式8.实施方式1～6中任一项的固化剂组合物，其中所述固化剂包含50～100重量％的(a)和(b)的混合物、以及如下三种二环化合物中的至少一种：(i)大于0重量％至约30重量％的二环胺、(ii)大于0重量％至约25重量％的二环二元胺、和(iii)大于0重量％至约15重量％的二环亚胺。实施方式9.一种用于环氧树脂的预聚物固化剂组合物，所述预聚物固化剂组合物包含环氧与实施方式1～8中任一项的固化剂组合物的反应产物。实施方式10.一种可固化配方，其包含：实施方式1～8中任一项的固化剂组合物；和环氧树脂。实施方式11.一种可固化配方，其包含：实施方式9的预聚物固化剂组合物；和环氧树脂。实施方式12.一种粘合两个基底的方法，其包括：将环氧树脂和实施方式1～8中任一项的固化剂组合物涂覆到所述基底之一或二者上；和使所述各基底成接触关系。实施方式13.实施方式12的方法，其进一步包括在足以使所述环氧树脂固化的温度和时间下固化所述环氧树脂。实施方式14.实施方式13的方法，其中所述固化温度为约-20℃～100℃。实施方式15.实施方式13的方法，其中所述固化时间短于24小时。实施方式16.一种涂布基底的方法，其包括：将涂料组合物涂覆到基底上；其中所述涂料组合物包含环氧树脂和实施方式1～8中任一项的固化剂组合物。实施方式17.一种涂布基底的方法，其包括：将涂料组合物涂覆到基底上；其中所述涂料组合物包含环氧树脂和实施方式9的预聚物固化剂组合物。实施方式18.一种水性环氧树脂或环氧树脂分散体，其包含：实施方式1～8中任一项的固化剂组合物；和环氧树脂。实施方式19.一种制造预聚物固化剂组合物的方法，该方法包括：使组分(a)和(b)与环氧反应；其中组分(a)和(b)如实施方式1所限定。本文公开的实施方式的其它方面和优点将从以下说明和所附权利要求变得明晰。附图说明图1显示两种现有技术的配方的反应性与根据公开实施方式的组合物的反应性的比较。图2显示两种现有技术的配方的断裂韧性与根据公开实施方式的组合物的断裂韧性的比较。图3显示根据本文公开实施方式的环氧树脂组合物的断裂韧性与用IPDA固化的环氧树脂的断裂韧性的比较。具体实施方式一方面，本文公开的实施方式涉及在较低温度下具有改善的固化速率的环氧固化剂。另一方面，本文公开的实施方式涉及包含胺和/或胺衍生物的混合物的环氧固化剂组合物。又一方面，本文公开的实施方式涉及通过使胺与环氧反应形成的环氧预聚物固化剂组合物。胺的混合物或者由胺的混合物形成的固化剂组合物可与环氧树脂组合以形成可固化组合物。以下更具体地描述本文公开的胺固化剂混合物、固化剂组合物、环氧树脂和可固化组合物。胺固化剂混合物本文公开的实施方式涉及包含1，3-双(氨甲基)环己烷、1，4-双(氨甲基)环己烷、它们的异构体、以及其衍生物的混合物的环氧固化剂组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.11.20 US 60/860,128;2007.09.11 US 60/993,288;1.一种在不存在促进剂的情况下用于环氧树脂的预聚物固化剂组合物，所述预聚物固化剂组合物是组分(A)和以下胺的混合物的反应产物，所述组分(A)选自环氧树脂、环氧氯丙烷、丙烯腈、和环氧乙烷；所述胺的混合物由以下组成：50～100重量％的(a)和(b)的混合物，以及以下至少之一：大于0至30重量％的3-氮杂二环[3.3.1]壬烷，大于0至25重量％的3-氮杂二环[3.3.1]壬-2-胺、和大于0至15重量％的3-氮杂二环[3.3.1]壬-2-烯：(a)1,3-双(氨甲基)环己烷的顺式和反式异构体；和(b)1,4-双(氨甲基)环己烷的顺式和反式异构体；其中所述胺的混合物的重量百分数之和为100wt％；其中所述胺的混合物包含占组分(a)和组分(b)总重量的至少5重量％的组分(b)。2.权利要求1的预聚物固化剂组合物，其中所述胺的混合物包含：1～97重量％的顺式1,3-双(氨甲基)环己烷；1～97重量％的反式1,3-双(氨甲基)环己烷；1～97重量％的顺式1,4-双(氨甲基)环己烷；和1～97重量％的反式1,4-双(氨甲基)环己烷；其中以上百分比是基于顺式1,3-双(氨甲基)环己烷、反式1,3-双(氨甲基)环己烷、顺式1,4-双(氨甲基)环己烷和反式1,4-双(氨甲基)环己烷的总重量。3.一种可固化配制物，其包含：权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰N阿吉罗普洛斯，德布库马巴塔查吉，拉杰什H图拉基亚，
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：