專利名稱：抗沖擊性改進(jìn)的基于環(huán)氧樹(shù)脂的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高彈性模量、高韌性水平和高斷裂伸長(zhǎng)率的環(huán)氧樹(shù)脂體系。 它可用在粘合劑、復(fù)合材料的基體或在添加發(fā)泡劑的情況下用于結(jié)構(gòu)泡沫中。在加入了可經(jīng)濟(jì)制造的沒(méi)有氨基甲酸酯基團(tuán)的聚醚化合物的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了上述特性的改善。
背景技術(shù)：
基于環(huán)氧的樹(shù)脂體系已經(jīng)在航空、汽車或電器業(yè)中成功地使用了一段時(shí)間，其作為粘合劑、密封劑、表面涂層或作為用于制造復(fù)合材料的含有多種不同材料的樹(shù)脂體系。含有環(huán)氧樹(shù)脂/固化劑的混合物的硬化性配制物尤其適合作為結(jié)構(gòu)粘合劑和作為復(fù)合材料的基體樹(shù)脂。硬化的配制物的重要材料性能在于斷裂韌性、裂紋韌性、缺口沖擊韌性、沖擊剝離強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。對(duì)于復(fù)合材料的基體樹(shù)脂和結(jié)構(gòu)粘合劑，特別希望的是高斷裂伸長(zhǎng)率以及相伴隨的高彈性模量、在拉伸載荷(= Klc)下的高臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子和低材料成本。WO 2007/004184描述了一種含有以下組分的熱發(fā)泡性材料a)固體環(huán)氧樹(shù)脂，基本上沒(méi)有液體或半固體環(huán)氧樹(shù)脂，b)沖擊改良劑，c)硬化劑，d)熱活化性發(fā)泡劑。在這一方面，沖擊改良劑可以代表熱塑性材料。以下物質(zhì)被舉出，例如環(huán)氧樹(shù)脂-聚氨酯混雜物和摩爾質(zhì)量為1000 10，000g/mol的異氰酸酯預(yù)聚物(例如，異氰酸酯封端的聚醚多元醇)。WO 2007/025007公開(kāi)了一種具有以下組分的組合物a)至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，b)具有核-殼結(jié)構(gòu)的橡膠顆粒，c)其他的沖擊改性劑或韌性改良劑，和d)熱活化性潛在硬化劑。 舉出的組分c)例如是衍生于羥基封端的聚環(huán)氧烷(例如，聚丙二醇或聚四氫呋喃二醇)的聚氨酯。這些被認(rèn)為表現(xiàn)出熱塑性行為。此外，舉出的組分C還有胺封端的聚醚與環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物，胺封端的聚醚可以是二官能的或三官能的。胺封端的聚醚優(yōu)選每分子含有至少兩個(gè)氨基。DE-A-2829236公開(kāi)了含有縮水甘油基和羥基的線性聚醚樹(shù)脂及其連同氨基塑料或酚醛塑料硬化劑在硬化性混合物中的用途。通過(guò)使聚乙二醇和聚丙二醇的二縮水甘油醚與二價(jià)酚反應(yīng)來(lái)制備聚醚樹(shù)脂。EP-B-1648950描述了基于環(huán)氧樹(shù)脂的熱硬化性組合物，為了提高低溫沖擊韌性， 可以含有通過(guò)使單羥基環(huán)氧化合物與異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物反應(yīng)而獲得的含氨基甲酸酯基團(tuán)的聚合物。EP-B-1578838中公開(kāi)了類似的原理。WO 83/04415公開(kāi)了包括通過(guò)使二環(huán)氧化物與每個(gè)分子含有兩個(gè)芳香族羥基的化合物反應(yīng)而獲得的聚醚鏈的環(huán)氧樹(shù)脂?？梢酝ㄟ^(guò)與環(huán)氧樹(shù)脂的硬化劑(如氨基塑料樹(shù)脂、 其他含氨基的樹(shù)脂或二異氰酸酯)反應(yīng)而從其獲得的涂料。相當(dāng)量的有機(jī)溶劑被包含，以建立涂劑必須的粘度。這些涂料不滿足用于結(jié)構(gòu)粘合劑、結(jié)構(gòu)泡沫或復(fù)合材料的基體材料的要求。US 3，346，532描述了由二價(jià)酚和有機(jī)二環(huán)氧化物制成的彈性共聚物，其用作用于制造橡膠類產(chǎn)品的起始產(chǎn)物。它們不滿足用于結(jié)構(gòu)粘合劑、結(jié)構(gòu)泡沫或復(fù)合材料的基體材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有高彈性模量、高韌性水平和高斷裂伸長(zhǎng)率的環(huán)氧樹(shù)脂體系。 它可用在粘合劑、復(fù)合材料的基體或在添加發(fā)泡劑的情況下用在結(jié)構(gòu)泡沫中。由于加入了可經(jīng)濟(jì)制造的沒(méi)有氨基甲酸酯基團(tuán)的聚醚化合物，因而實(shí)現(xiàn)了上述特性的改善。在第一方面，本發(fā)明涉及單組分或雙組分粘合劑或結(jié)構(gòu)泡沫用的A樹(shù)脂組分，其含有Cl)至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，每個(gè)分子具有平均超過(guò)一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，并且不符合組分 C2)的定義；C2)至少一種低聚或聚合的沒(méi)有氨基甲酸酯基團(tuán)的聚醚化合物，它包含一種或多種通式(I)的結(jié)構(gòu)單元
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權(quán)利要求
1.一種單組分或雙組分粘合劑或結(jié)構(gòu)泡沫用的樹(shù)脂組分，其含有Cl)至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán)氧樹(shù)脂的每個(gè)分子具有平均超過(guò)一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，并且所述環(huán)氧樹(shù)脂不符合組分C2)的定義；C2)至少一種低聚或聚合的沒(méi)有氨基甲酸酯基團(tuán)的聚醚化合物，所述聚醚化合物包含一種或多種通式(I)的結(jié)構(gòu)單元
2.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組分，其中組分以)是具有末端環(huán)氧基團(tuán)和環(huán)氧當(dāng)量為 1000 3000g/mol、并具有連續(xù)連接的5 18個(gè)C3H6O重復(fù)單元的聚環(huán)氧丙烷嵌段和含有至少一個(gè)亞苯基結(jié)構(gòu)單元的芳香族嵌段的聚醚。
3.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組分，其中組分C2)是環(huán)氧當(dāng)量為170 400g/mol的聚環(huán)氧丙烷二縮水甘油醚、雙酚A以及環(huán)氧當(dāng)量為156 550g/mol的雙酚A或雙酚F的二縮水甘油醚的反應(yīng)產(chǎn)物，并且所述反應(yīng)產(chǎn)物的環(huán)氧當(dāng)量為1000 3000g/mol。
4.如權(quán)利要求1 3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分，其中所述樹(shù)脂組分不含有苯并噁嗪化合物。
5.如權(quán)利要求1 4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分，其中所述樹(shù)脂組分還含有具有核-殼結(jié)構(gòu)的彈性體顆粒。
6.如權(quán)利要求1 5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分，其中所述樹(shù)脂組分含有其他的沖擊改性劑或增韌劑。
7.如權(quán)利要求6所述的樹(shù)脂組分，其中所述其他的沖擊改性劑或增韌劑是基于丁二烯-丙烯腈的含羧基的共聚物與化學(xué)計(jì)量過(guò)量的根據(jù)Cl)的環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物。
8.如權(quán)利要求6所述的樹(shù)脂組分，其中所述其他的沖擊改性劑或增韌劑是含氨基的聚醚與化學(xué)計(jì)量過(guò)量的根據(jù)Cl)的環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)產(chǎn)物。
9.一種雙組分粘合劑，其第一組分是如權(quán)利要求1 8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分或者其第一組分含有如權(quán)利要求1 8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分，其第二組分代表硬化劑組分，所述硬化劑組分是至少一種含氨基的化合物或至少一種含巰基的化合物或者所述硬化劑組分含有至少一種含氨基的化合物或至少一種含巰基的化合物。
10.一種熱硬化性組合物，其含有如權(quán)利要求1 8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的樹(shù)脂組分和用于組分Cl)的至少一種潛在硬化劑C3)。
11.如權(quán)利要求10所述的熱硬化性組合物，其中所述熱硬化性組合物還含有物理或化學(xué)發(fā)泡劑C4)。
12.如權(quán)利要求9所述的雙組分粘合劑或如權(quán)利要求10所述的熱硬化性組合物用作結(jié)構(gòu)粘合劑或用作復(fù)合材料的基體的用途。
13.如權(quán)利要求11所述的熱硬化性組合物的用途，其作為結(jié)構(gòu)泡沫用于補(bǔ)強(qiáng)和/或密封腔體、尤其是金屬結(jié)構(gòu)中的腔體。
14.一種具有至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)部件的物品，其中所述結(jié)構(gòu)部件使用如權(quán)利要求9所述的雙組分粘合劑或如權(quán)利要求10或11所述的熱硬化性組合物粘合在一起。
15.一種含有經(jīng)發(fā)泡和固化的如權(quán)利要求11所述的組合物的物品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單組分或雙組分粘合劑、基體樹(shù)脂或結(jié)構(gòu)泡沫用的樹(shù)脂組分，其含有C1)至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán)氧樹(shù)脂的每個(gè)分子具有平均超過(guò)一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，并且環(huán)氧樹(shù)脂不符合組分C2)的定義；C2)至少一種低聚或聚合的沒(méi)有氨基甲酸酯基團(tuán)的聚醚化合物。本發(fā)明還公開(kāi)了含有前述樹(shù)脂組分的單組分或雙組分環(huán)氧基粘合劑、結(jié)構(gòu)泡沫或復(fù)合材料的基體材料。
文檔編號(hào)C08G59/22GK102471459SQ201080033611
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者E·巴里奧, P·沃爾特, R·舍恩菲爾德, S·克萊林格 申請(qǐng)人:漢高股份有限及兩合公司