提供低薄膜固化时间与凝胶时间比率的固化剂制造技术

本发明专利技术涉及用于可固化树脂的固化剂，所述固化剂为由液体环氧树脂与多胺组分反应而获得的反应产物。该固化剂可用作用于固化未改性环氧树脂的双组分可固化体系的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于可固化树脂的固化剂，所述固化剂为由液体环氧树脂与多胺组分反应而获得的反应产物。该固化剂可用作用于固化未改性环氧树脂的双组分可固化体系的一部分。【专利说明】提供低薄膜固化时间与凝胶时间比率的固化剂相关申请的交叉引用不适用。联邦政府资助的研究或发展的声明不适用。专利
本专利技术涉及用于双组分可固化体系的固化剂以及由固化这种可固化体系所生产的制品。
技术介绍
可固化的组合物在许多不同商用和工业装置中用于提供高质量、永久性粘接或保护。这些组合物特别有用，因为它们能够强力地抗腐蚀并且能粘附到各种材料，包括金属、玻璃、塑料、木材和纤维。两种形式的环氧基组合物是可商购的。第一种形式，单组分组合物，可用作硬质环氧基组合物、冷冻预混合的柔性环氧基组合物、和室温稳定的柔性环氧基组合物。虽然单组分组合物提供了储存为单独组分的便利性，但它们还需要升高的固化温度。第二种形式，双组分组合物，储存为正好在施涂前混合的两种单独组分。双组分组合物克服了单组分组合物通常不方便的固化需求，因为它们可在室温下固化。双组分环氧树脂组合物的实例可从如下文献找到:美国专利第4，728，737号中，其公开了一种双组分配制剂，包含:(i)环氧树脂加上多异氰酸酯或酐和(ii)酰氨基胺、主链中具有叔胺基团或醚基的伯胺或仲胺与双酚A的混合；美国专利第6，248，204号中，其公开了环氧树脂和聚醚胺基硬化剂的室温可固化双组分配制剂；美国专利第7，157，143号中，其记载了包含环氧树脂和固化剂的双组分环氧粘合剂组合物，各组分任选地包含增韧剂；和美国专利第7，834，091号中，其公开了由两种环氧树脂和分子量为小于450g/moI的胺化合物组成的双组分粘合剂组合物。包含用于在环境条件下固化的胺类固化剂的常规双组分环氧基组合物的一个缺点是所述固化组合物显示出低于理想的薄膜固化时间和贮存期(凝胶时间)。因此，本专利技术的目的是提供包含胺固化剂的新型双组分可固化体系，其提供相对快的薄膜固化时间结合长的贮存期。专利技术概述这一目的已经通过一种双组分可固化体系实现，其包含:(A)包含环氧树脂的可固化组分；和(B)固化剂组分，其包含由液体环氧树脂与脂环族多胺化合物组成的多胺组分反应而获得的反应产物。本专利技术的可固化体系，在使可固化组分与固化剂组分接触并且使混合物经受固化条件后，显示出长的贮存期和短的薄膜固化时间，使得完全完全固化时间(cure-throughtime)与凝胶时间的比率为小于约6，在某些实施方案中小于约5.5，甚至在某些实施方案中小于约5。该双组分可固化体系可用于各种应用，例如在表面保护领域，作为基材的涂层，在电气应用，例如灌封和模塑组合物，在层压工艺中，在铸塑品或预浸料坯的制造中，在粘合剂应用中，和在土木工程应用中。专利技术详述如果在本文出现，术语“包含”及其派生词不意指排除存在任何附加组分、步骤或程序，无论是否与本文公开的相同。为了避免任何疑问，本文通过使用术语“包含”要求保护的全部组合物可包括任何附加的添加剂、助剂、或化合物，除非相反地指出。相反地，如果在本文出现，术语“基本上由...组成”，除了非必要的可操作之外，排除了任何随后列举的任何其它组分、步骤或程序的范围，并且如果使用的话，术语“由......组成”排除了未特别描述或列出的任何组分、步骤或程序。除非另有说明，术语“或”是指分别或以任何组合列出的成员。本文使用的冠词“一种”是指冠词的语法对象的一种或多于一种(即至少一种)。例如，"环氧基"是指一个环氧基或多于一个环氧基。短语“在一个实施方案中"、"根据一个实施方案"等通常是指短语后的特定特征、结构、或特性包括在本专利技术的至少一个实施方案中，并且可包括在本专利技术的多于一个实施方案中。重要地，这种短语不一定涉及相同的实施方案。 本文中所用的术语“脂环族基团”是指具有至少一个化合价并且包含为环状但非芳族的一系列原子的基团。因此，本文定义的“脂环族基团”不包含芳基。“脂环族基团”还可包含一种或多种非环状组分。例如，环戊基甲基(C5H9CH2-)为包含环戊基环(为环状但是非芳族的系列原子)和亚甲基(非环状组分)的C6脂环族基团。术语“C6-C2tl脂环族基团”包括含至少6个而至多20个碳原子的脂环族基团。如果说明书规定组分或特征“可以”、“可能”、“也许”、或“或许”包括或具有特性，即特定的组分或特征不必要包括在内或具有该特性。本专利技术通常涉及包含可固化组分和固化剂组分的双组分可固化体系及其制备和使用这种可固化体系的方法。本公开的固化剂组分为由包含脂环族多胺化合物的多胺组分与液体环氧树脂反应而获得的反应产物。该反应产物可在有或无表面活性剂的存在下形成并且一旦形成可任选在溶剂例如苄醇中稀释。本公开的可固化体系容易制备，可在环境条件或在加热下固化并且惊人地显示出短的薄膜固化时间结合长的贮存期。这一性能的组合在被设计用于涂料和粘合剂应用的传统非水基双组分体系中极难实现。在本公开的优选实施方案中，在使可固化组分与固化剂组分接触并且使混合物经受固化条件后，该双组分体系显示完全固化时间与凝胶时间的比率为小于约6，优选地小于约5.5，甚至更优选小于约5。根据一个实施方案，本专利技术的体系包括含环氧树脂的可固化组分。一般而言，任何含环氧基的化合物适合于用作本公开的环氧树脂，例如在美国专利第5，476，748号中公开的含环氧基的化合物，通过引用将其并入本文。该环氧树脂可为固体或液体。在一个实施方案中，该环氧树脂选自:聚缩水甘油基环氧化合物；非缩水甘油基环氧化合物；环氧基甲酚酚醛清漆化合物；和环氧基苯酚酚醛清漆化合物。该聚缩水甘油基环氧化合物可为聚缩水甘油基醚、聚(β-甲基缩水甘油基)醚、聚缩水甘油基酯或聚(β_甲基缩水甘油基)酯。聚缩水甘油基醚、聚(β_甲基缩水甘油基)醚、聚缩水甘油基酯和聚(β_甲基缩水甘油基)酯的合成和实例公开在美国专利第5，972，563号中，通过引用将其并入本文。例如，醚可通过使具有至少一个游离醇羟基和/或酚羟基的化合物与合适地取代的表氯醇在碱性条件下或在酸性催化剂的存在下随后经碱处理反应而获得。例如，醇可为非环醇，例如乙二醇、二甘醇和更高级的聚(氧化乙烯)二醇、1，2_丙二醇、或聚(氧化丙烯)二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、聚(氧化四亚甲基)二醇、I，5-戊二醇，I，6-己二醇、2，4，6-己三醇、丙三醇、I，I，1-三羟甲基丙烷，双三羟甲基丙烷，季戊四醇和山梨糖醇。然而，合适的缩水甘油醚还可由以下获得:由脂环族醇，例如1，3-或1，4-二羟基环己烷、双(4-羟基环己基)甲烷、2，2-双(4-羟基环己基)丙烷或1，1-双(羟甲基)环己-3-烯，或者它们可具有芳族环，例如Ν，Ν-双(2-羟乙基)苯胺或ρ，P'-双(2-羟乙基氨基)二苯基甲烷。聚缩水甘油基醚或聚(β_甲基缩水甘油基)醚的特别重要的代表是基于单环苯酚，例如基于间苯二酚或氢醌，基于多环苯酚，例如基于双(4-羟基苯基)甲烷(双酚F)、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、双(4-羟基苯基)砜(双酚S)、烷氧基化的双酚A、F或S，三醇衍生的双酚A、F或S，溴化双酚A、F或S、氢化双酚A、F或S、苯酚和具有侧基或链的苯酚的缩水甘油醚，基于在酸性条件下由苯酚或甲酚与甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·佩蒂维，D·S·金凯德，
申请(专利权)人：亨斯迈先进材料美国有限责任公司，
类型：
国别省市：