[發明專利]在單罐裝環氧組合物中作為酸酐固化劑的促進劑的2－苯基咪唑－磷酸鹽

有效

• 申請號: 01137256.7
• 申請日: 2001-11-01
• 公開（公告）號: CN1351091A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發明（設計）人: D·N·沙赫;W·E·斯塔納
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: C08K5/51
• 分類號: C08K5/51;C08L63/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,羅才希

發明背景

本發明涉及環氧樹脂，尤其是單罐裝環氧組合物所使用的潛固化劑和促進劑?！皾摗惫袒瘎┦沁@樣的固化劑，它在配制的體系中，當處于正常環境條件時保持惰性，但當溫度提高時便很快與環氧樹脂起反應。“促進劑”是能加速環氧樹脂與固化劑之間反應的材料。典型的“單罐裝”環氧組合物是由環氧樹脂、固化劑和促進劑乃至各種添加劑和填料組成的共混物。

目前的單罐裝環氧組合物可包含酸酐作為潛固化劑。這樣的組合物提供優異的貯存期限，然而卻需要非常高的溫度才能固化。咪唑之類的促進劑，雖然可以與酸酐共用以增加反應性，然而，此種促進劑對組合物的貯存穩定性具有負面影響。

目前，需要一種用酸酐實現固化，并提供低溫固化與貯存穩定性之間良好平衡的單罐裝100％固體環氧組合物。

美國專利3,329,652公開一種采用咪唑鹽作為酸酐的活化劑的用酸酐來固化多環氧化物的方法。

美國專利3,356,645和3,418,333公開一種用咪唑鹽來固化多環氧化物的方法。

美國專利3,746,686公開一種可固化的環氧樹脂組合物，它包含多環氧化物和一種由多羧酸或酸酐與咪唑生成的鹽。

美國專利3,755,253公開一種用咪唑鹽催化多環氧化物的二氨基二苯砜固化方法。

T.Kamon等人，“環氧樹脂的固化，VI，用咪唑的酸鹽固化環氧樹脂”，Shikizai?Kyokaishi(1977)，50(1)，pp.2～7，公開用某些咪唑的烷基羧酸和磷酸鹽固化環氧樹脂的研究。

日本專利58083023描述一種潛環氧硬化劑，它是通過將2-十七烷基咪唑啉加入到水中，加入正磷酸，混合10分鐘，過濾并真空干燥而制成的。

“粘合劑領域的環氧分散體”，《粘合劑時代》，1995-05，pp.34～37，公開2-甲基咪唑和雙氰胺在水性環氧組合物中的應用。

發明概述

本發明涉及2-苯基咪唑磷酸鹽，及其在單罐裝可熱固化環氧組合物中作為酸酐潛固化劑的促進劑的應用。該鹽是2-苯基咪唑與磷酸的反應產物。

2-苯基咪唑與磷酸尤其以等摩爾量進行反應生成下列結構A的磷酸二氫鹽或磷酸氫鹽，

本發明提供：

-在熱固化環氧組合物中作為酸酐潛固化劑的促進劑；和

-提供低溫固化與長期貯存穩定性之間優良平衡、包含2-苯基咪唑-磷酸鹽、酸酐和環氧樹脂的單罐裝100％固體環氧組合物。

附圖簡述

圖1是在實例8的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的2-苯基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖2是在實例9的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的1-甲基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖3是在實例10的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的2-甲基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖4是在實例11的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖5是在實例12的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的4-甲基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖6是在實例13的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的2-乙基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

圖7是在實例14的酸酐固化的環氧組合物中作為促進劑的2-乙基-4-甲基咪唑磷酸鹽的差示掃描量熱圖。

發明詳述

本發明涉及2-苯基咪唑的磷酸鹽及其作為酸酐的促進劑在環氧樹脂固化中的應用。(磷酸亦稱作正磷酸，通常以85％磷酸的形式供應。)具有結構A的鹽是一堿價鹽，通過1mol?2-苯基咪唑與1mol磷酸按下列反應式進行反應生成：

在該磷酸鹽的合成中采用的化學計量比可以是任何組合，例如0.1mol～5.0mol?2-苯基咪唑與0.1mol～大于5.0mol磷酸。一般而言，2-苯基咪唑與磷酸按照0.9～1.1的摩爾比，優選0.95～1的摩爾比進行反應。就典型而言采用市售供應的85％正磷酸，然而任何濃度均可用于本發明。該反應可在有或沒有溶劑的存在下進行。溶劑可以是但不限于，水、甲醇、乙醇、THF(四氫呋喃)等。任何能溶解反應物之一或產物的溶劑均可使用。任何加入順序均可采用，并且反應可在任何要求的溫度或壓力下進行，因為這些因素對于鹽的制備均不是關鍵。優選的合成方法是，將2-苯基咪唑溶解在甲醇中，然后向咪唑溶液中慢慢加入正磷酸。生產的沉淀鹽經過濾收集，用甲醇洗滌，然后風干。

該2-苯基咪唑/磷酸鹽可作為酸酐潛固化劑的促進劑，用于單罐裝環氧粘合劑，裝飾和保護涂料，包括粉末涂料，長絲纏繞件，印刷電路板之類的環氧用途。