[發明專利]用于固化含有環氧基的樹脂的催化劑組合物

有效

• 申請號: 201580070007.3
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN107108859B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: C·霍爾特格雷韋;H·屈斯特;T·巴雄;R·舍恩菲爾德
• 申請（專利權）人: 漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號: C08G59/68
• 分類號: C08G59/68;C08G18/58;C08G18/20;C08G18/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 祁麗;于輝

本發明涉及用于固化含有環氧基的樹脂、特別是環氧/聚氨酯雜化樹脂的催化劑組合物，所述催化劑組合物包含除了堿之外如本文中定義的式(I)的咪唑鎓鹽。本發明還涉及在所述催化劑組合物的存在下固化這些樹脂的方法，涉及所述催化劑組合物用于固化含有環氧基的樹脂的用途以及涉及包含所述含有環氧基的樹脂和催化劑組合物的樹脂系統，并且涉及包含所述樹脂和催化劑組合物的定量給料系統。

本發明涉及用于固化含有環氧基的樹脂、特別是環氧/聚氨酯雜化樹脂(hybridresins)的催化劑組合物，使用所述催化劑組合物固化這些樹脂的方法，所述催化劑組合物用于固化含有環氧基的樹脂的用途以及包含所述樹脂和催化劑組合物的定量給料系統。

在現有技術中，確定含有環氧基的樹脂作為用于塑料的原材料。在常規制備方法中，這些樹脂在室溫下借助于催化劑固化。現在使用的催化劑具有非常不同的固化時間。例如，脂族胺在小于1分鐘的時間內固化含有環氧基的樹脂，而咪唑和咪唑衍生物完全固化此類樹脂需要幾個小時。

命名的常規催化劑體系特別在樹脂傳遞模塑(RTM)中是不利的，因為在小于1分鐘的短固化時間內，樹脂在其完全填充模具之前已經固化，或在制造工廠的噴嘴中已經固化。

相比之下，幾個小時的較長固化時間經濟性較差，因為它們涉及長制備時間，并且用于該方法的模具在目前不可用。

盡管固化時間可以至少部分地通過催化劑的量來調節，但是已知使用的催化劑的量的增加和減少可以對所得到的塑料的物理性質產生負面影響，例如玻璃化轉變溫度。

因此，一般目標是開發在制造技術和同時方法經濟性方面足夠的時間內(優選在幾分鐘的范圍內)固化含有環氧基的樹脂的催化劑，結果可以實現一方面使用所述樹脂/催化劑混合物完全排空模具，以及另一方面所述方法的最短可能的成型周期時間。

現在令人驚訝地發現，含有(i)至少一種離子性咪唑鎓化合物和(ii)至少一種堿，特別是包含叔氮原子和/或亞胺氮的非離子堿的催化劑組合物在幾分鐘內固化含有環氧基的樹脂。換句話說，本發明人已經確定，通過混合離子性咪唑鎓化合物和適合的堿，即特別是含有氮的非離子堿，能夠縮短咪唑化合物提供的固化時間。

因此，在第一方面，本發明涉及固化含有環氧基的樹脂，特別是環氧/聚氨酯雜化樹脂的催化劑組合物，其包含：

(i)至少一種式(I)的離子化合物

其中

R₁和R₃在所有情況下彼此獨立地選自由具有1至20、特別是1至10個碳原子的取代或未被取代的直鏈或支化烷基、具有3至20個碳原子的取代或未被取代的直鏈或支化烯基、和具有5至20個、特別是5至10個碳原子的取代或未被取代的芳基組成的組；

R₂為氫；

R₄和R₅在所有情況下彼此獨立地選自由氫、具有1至20個碳原子的取代或未被取代的直鏈或支化烷基、具有3至20個碳原子的取代或未被取代的直鏈或支化烯基、具有1至20個碳原子的取代或未被取代的直鏈或支化烷氧基、和具有5至10個碳原子的取代或未被取代的芳基組成的組，特別是氫；

或R₁和R₅和/或R₃和R₄或R₄和R₅與它們所鍵合的碳或氮原子一起形成5-6元取代或未被取代的環烷基環、環雜烷基環、芳基環或雜芳基環，其中環雜烷基環或雜芳基環含有1至3個選自O、N和S的雜原子；

X為任何陰離子；

＝＝為單鍵或雙鍵，特別是雙鍵；

n為1、2或3；和

(ii)至少一種堿，特別是含有氮的非離子堿，其中所述堿優選包含至少一個叔氮原子和/或亞胺氮原子。