[發明專利]基于環氧樹脂和雜多環多胺的可固化組合物

有效

• 申請號: 200980156064.8
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN102307846A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: M·奧爾特;D·富克斯曼;B·哈特維格
• 申請（專利權）人: 贏創德固賽有限責任公司
• 主分類號: C07C211/36
• 分類號: C07C211/36;C07C211/38;C08G59/40;C08G59/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

發明領域

本發明主題是可固化組合物，主要含有A)至少一種環氧樹脂和B)至少一種含有雜多環環體系(hetero-poly-cyclisches?Ringsystem)的固化劑，所述環體系含有至少兩個氨基。

現有技術

環氧樹脂是每分子含有兩個或更多個環氧基的預聚物。該樹脂與一系列固化劑的反應導致形成交聯的聚合物。該聚合物可以是熱固性的；其可以用于諸如土木工程(建筑)、復合材料(纖維復合材料)、澆注物料、漆和粘合劑的領域。

在H.Schuhmann，″Handbuch?Betonschutz?durch?Beschichtungen″，Expert?Verlag?1992，396-428頁給出了樹脂和固化劑以及它們在土木工程領域的應用的概述，包括它們的性質。在復合材料領域所述樹脂和固化劑的應用在P.K.Mallick，″Fiber-Reinforced?Composites，Materials，Manufacturing，and?Design″，CRC?Press，60-76頁給出。

例如WO/1998/013407，WO/2001/009221和WO/2005/123802公開，為了使常規的環氧樹脂，比如基于雙酚-A-二縮水甘油醚或雙酚-F-二縮水甘油醚進行固化，除了大量其他胺類固化劑外，還使用脂族或脂環族多胺，例如二亞乙基三胺(DETA)或異佛爾酮二胺(IPD)。這些胺尤其具有以下優點，所得到的熱固性環氧體系具有突出的力學性質(例如高玻璃化轉變溫度)。

通常，樹脂和固化劑由石油化學來源制得；US?2008/0009599描述了基于再生的原料源的可固化環氧體系，其中，所述樹脂的環氧成分由植物類脫水糖醇的縮水甘油醚形成。

不過，所有已知的可固化體系的缺點在于，在不同應用中，例如復合材料，常常反應性太高或固化太快。這大大降低了加工時間和貯存期(Topfzeit)。另外，隨之出現的高放熱還會造成對整個體系的損害，其形式為例如基質(Matrix)降解或者出現內應力。這些缺點一方面在可固化體系的加工條件下表現出來，例如在制造用于風力設備的旋轉葉片時在注入工藝后出現，或者出現在固化后變差的最終性質，例如顯色。

因此，在此背景下，存在對具有降低的反應性的新型可固化體系的增長的需求。

因此本發明的任務是，提供可固化組合物，其一方面具有現有技術已知的力學優點，但另一方面能夠使加工時間更長。

發明內容

令人驚訝地發現，以下描述的含有樹脂和含有多環多胺的固化劑的可固化體系具有減小的反應性或延長的加工時間，同時所得到的熱固性塑料具有突出的力學最終性質。

因此，本發明的主題是可固化組合物，主要含有A)至少一種環氧樹脂和B)至少一種含有雜多環環體系的固化劑，所述環體系含有至少兩個氨基。

本發明另一主題是根據本發明的可固化體系的用途。

其他優點是所配制的固化劑的粘度低，固化的體系的表面性質好并且化學穩定性突出。

術語“雜多環環體系”在本發明上下文中是指含有至少兩個環的環體系，所述環彼此獨立，比如它們連接在一起(因此還例如是Phane，索烴(Catenane)和螺環化合物)，其中，至少一個形成環的原子不是碳原子。

術語“氨基”在本發明上下文中優選是指伯胺，但也指仲胺。

術語“脂環族化合物”在本發明上下文中是指這樣的環狀化合物，其中，所述環只由碳原子構成，例如環烷烴、環烯烴和環炔烴。

所有給出的百分數(％)在沒有其他說明情況下都是質量百分數。

原則上所有能用胺固化的環氧樹脂都適合作為環氧樹脂成分A)。所述環氧樹脂例如包括基于以下物質的聚環氧化物：雙酚A-二縮水甘油醚、雙酚F-二縮水甘油醚或脂環族類型，例如3，4-環氧基環己基-環氧基乙烷或3，4-環氧基環己基甲基-3，4-環氧基-環己烷羧酸酯。出于好的可供使用性的原因，根據本發明優選使用由石化原料制備的環氧樹脂作為成分A)。

優選在本發明可固化的組合物中使用選自以下的環氧樹脂：基于雙酚A-二縮水甘油醚的環氧樹脂、基于雙酚F-二縮水甘油醚的環氧樹脂和脂環族類型的，例如3，4-環氧基環己基-環氧基乙烷或3，4-環氧基環己基甲基-3，4-環氧基-環己烷羧酸酯，其中，特別優選基于雙酚A的環氧樹脂和基于雙酚F的環氧樹脂。根據本發明還可以使用環氧樹脂混合物作為成分A)。

作為成分B)中的固化劑，可以使用所有含有至少兩個氨基的雜多環的環體系。