BR112017006161B1 - Composição, composição curada, utilização de uma composição e artigo ligado de forma adesiva - Google Patents
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Abstract
composição de dois componentes. a invenção refere-se a uma composição de dois componentes que contém pelo menos um polímero que contém grupos silano que é líquido à temperatura ambiente, pelo menos uma resina de epóxido líquida, pelo menos uma polieteramina e pelo menos um aminossilano ou mercaptossilano. a composição possui baixo odor, cura rapidamente e sem a formação de bolhas à temperatura ambiente e, quando curado, forma um material elástico robusto de alta resistência, força adesiva elevada e uma boa resistência térmica que não possui nenhuma tendência para o amarelecimento ou a descoloração do substrato. a composição é excelentemente adequada como um adesivo elástico resistente para juntas adesivas estruturais no domínio da construção e da produção industrial.
Description
[0001] A invenção se refere a composições de dois componentes que são curáveis à temperatura ambiente e são baseadas em uma combinação de polímero e de resina epóxi que contém um grupo silano, e também com a sua utilização, mais particularmente como um adesivo elástico resistente.
[0002] Adesivos conhecidos para ligações estruturais incluem sistemas de poliuretano de dois componentes. Estes sistemas curam rápido de modo a formar um material elástico robusto de alta resiliência, mas em alguns casos contém isocianatos nocivos e pode formar bolhas na cura.
[0003] Da mesma forma, são conhecidos dois componentes adesivos de resina epóxi. Estes adesivos atingem forças muito elevadas, mas não são resistentes e elásticos, sendo, ao contrário, quebradiços e pouco elásticos e, portanto, inadequados para inúmeras aplicações dentro de uma ligação adesiva estrutural.
[0004] São também conhecidos materiais curáveis à base de polímeros silano-funcionais. Estes materiais são principalmente formulações de um componente que reticula à temperatura ambiente por reação da umidade atmosférica. Eles são notáveis para a cura livre de bolha e para altas forças de aderência, mas curam de forma relativamente lenta e são muito limitados em termos de força máxima atingível. Muitas vezes eles também têm baixa resistência à laceração, sendo, portanto, decididamente quebradiços. Além disso, eles são relativamente instáveis termicamente. Portanto, eles são pouco adequados para usar como adesivo elástico resistente.
[0005] São também conhecidos materiais curáveis com base em uma combinação de polímeros silano-funcionais com resinas epóxi, a partir de EP 0 186 191 e EP 0 370 464, por exemplo. Estes materiais estão na forma de dois componentes, e atingem uma maiorresiliência e tenacidade do que os baseados em polímeros silano-funcionais por si só, mas ainda são capazes de melhoria a este respeito. Os sistemas conhecidos, além disso, em geral, incluem uma base de Mannich, tais como, em especial, 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol, a qual acelera a reação de grupos epóxi. No entanto, a base de Mannich dá ao material um o odor desagradável e pronunciado de amina e significa que os materiais amarelam ao longo do tempo. Uma vez que a base de Mannich não é incorporada no polímero no decurso da polimerização, além disso, efeitos de migração indesejada e casos de descoloração do substrato podem ocorrer.
[0006] É um objeto da presente invenção proporcionar um material curável que possui pouco odor, que cura rapidamente a temperatura ambiente, sem formação de bolhas, para formar um material elástico resistente de altaresiliência, força adesiva elevada e uma boa estabilidade térmica, sem tendência a amarelar nem a apresentar descoloração de substrato ou efeitos de migração.
[0007] Este objetivo é atingido, surpreendentemente, por meio de uma composição, conforme descrita na reivindicação 1. A composição é notável por um baixo odor, propriedades para armazenagem longa e processamento eficaz à temperatura ambiente. A composição cura rapidamente, mesmo sem aquecimento, sem formação de bolhas, para produzir um material elástico resistente com surpreendente resiliência elevadae estabilidade térmica elevada. De particular surpresa é o fato de que, apesar da sua elevadaresiliência, a composição exibe uma elevada capacidade de elasticiade. Surpreendentemente, além disso, a composição, ao curar a temperatura ambiente, alcança praticamente as propriedades mecânicas finais que são obtidas depois de aquecimento adicional a 80°C. Também é muito vantajoso o baixo nível de calor produzido pela composição recentemente misturada, ao contrário dos sistemas de resina epóxi pura que podem aquecer muito fortemente depois dos componentes terem sido misturados. Equipada com essas propriedades, a composição é excepcionalmente adequada como um adesivo elástico resistente para ligações estruturais no setor da construção e na fabricação industrial. Surpreendentemente, a polieteramina permiteresiliência muito mais elevada do que outras aminas da arte anterior habituais, tais como, por exemplo, trimetil ou isoforonadiamina ou dietilenotriamina ou adutos de amina-epóxi.
[0008] Outros aspectos da invenção são objetos de reivindicações independentes adicionais. Modalidades particularmente preferenciais da invenção são objetivos das reivindicações dependentes. Algumas modalidades da invenção
[0009] A invenção proporciona uma composição que compreende um primeiro componente e um segundo componente, que compreendem - pelo menos um grupo silano que contém polímero, líquido à temperatura ambiente, - pelo menos uma resina epóxi líquida, - pelo menos uma polieteramina, e - pelo menos um amino ou mercaptossilano, a polieteramina e a amina- ou mercaptossilano não estão presentes no mesmo componente que a resina epóxi líquida.
[0010] No presente documento, o termo "grupo alcóxisilano" ou "grupo silano", para abreviar, identifica um grupo silil que está ligado a um radical orgânico e que tem de um a três, mais particularmente dois ou três, radicais alcoxi hidrolisáveis no átomo de silício.
[0011] Correspondentemente, o termo "alcóxi-silano" ou "silano", para abreviar, identifica um composto orgânico que tem pelo menos um grupo silano.
[0012] "Aminosilano", "mercaptossilano", "hidroxisilano" ou "isocianatossilano" identifica organossilanos que no radical orgânico, em adição ao grupo silano, têm um ou mais grupos amino, mercapto, hidroxilo ou grupos isocianato, respectivamente.
[0013] O termo "poliéter que contém um grupo silano" também abrange polímeros que contém um grupo silano que, além de unidades de poliéter, podem também conter grupos uretano, grupos de ureia ou grupos tiouretano. Poliéteres que contém grupos silano deste tipo também são identificados como "poliuretanos que contém grupos silano".
[0014] Nomes de substâncias que começam com "poli", tais como o poliol ou poli-isocianato identificam substâncias que contêm formalmente dois ou mais dos grupos funcionais que ocorrem em seu nome por molécula.
[0015] Um "grupo amino primário" é um grupo NH2 que está ligado a um radical orgânico, e um "grupo amino secundário" é um grupo NH que está ligado a dois radicais orgânicos, que também podem ser, juntos, parte de um anel.
[0016] "Hidrogênio de amina" identifica átomos de hidrogênio de grupos amino primários e secundários.
[0017] "Peso molecular" é entendido no presente documento como sendo a massa molar (em gramas por mol) de uma molécula ou de uma parte de uma molécula, também referidos como um "radical". "Peso molecular médio" é a média numérica Mn de uma mistura oligomérica ou polimérica de moléculas ou radicais e é determinada normalmente por meio de cromatografia de permeação em gel (GPC) contra poliestireno como um padrão.
[0018] "Estável para armazenagem" ou "armazenável" é um adjectivo aplicado a uma substância ou a uma composição que pode ser mantida à temperatura ambiente, em um recipiente adequado durante um período relativamente longo, tipicamente, pelo menos, 3 meses até 6 meses ou mais, sem qualquer alteração em suas propriedades de aplicação ou de serviço como resultado do armazenamento, em qualquer medida relevante ao seu uso.
[0019] Uma linha tracejada na fórmula neste documento representa, em cada caso, a ligação entre um substituinte e o restante associado da molécula.
[0020] "Temperatura ambiente" refere-se a uma temperatura de aproximadamente 23°C.
[0021] O termo "alta resiliência" refere-se a um módulo de elasticidade elevado e, possivelmente, também a uma elevada resiliência à tensão.
[0022] O termo "elástico robusto" descreve materiais que exibem uma combinação de alta resiliência, boa capacidade de estiramento e alta resistência a impact
[0023] A composição de dois componentes compreende pelo menos um polímero contendo um grupo silano que é líquido à temperatura ambiente.
[0024] Este é, de preferência, um polímero orgânico que contém grupo silano, mais particularmente, uma poliolefina, poli(met)acrilato ou poliéter ou uma forma mista destes polímeros, o que acarreta em cada caso um ou, de preferência, dois ou mais grupos silano (s). Os grupos silano podem estar laterais na cadeia ou no terminal.
[0025] Em particular, o polímero que contém grupo silano é um poliéter que contém grupo silano. Preferencialmente possui uma maioria de unidades de oxialquileno, mais particularmente unidades 1,2-oxipropileno.
[0026] O polímero que contém tem grupo silano, em média, de preferência, 1,3 a 4, mais particularmente de 1,5 a 3, mais preferivelmente 1,7 a 2,8 grupos silano por molécula. Os grupos silano são preferencialmente terminais.
[0027] Grupos silanos preferidos são os grupos trimetoxisilano, grupos dimetoximetilssilano ou grupos silano.
[0028] O polímero que contém grupos silano tem, de preferência, um peso molecular médio, determinado por meio de GPC em relação a um padrão de poliestireno, no intervalo de 1000 a 30 000 g/mol, mais particularmente 2000 a 20 000 g/mol.
[0029] O polímero que contém um grupo silano compreende, de preferência, os grupos finais de fórmula (II), em que
[0030] x tem um valor de 0 ou 1 ou 2, preferencialmente 0 ou 1, mais particularmente 0,
[0031] R4 é um radical hidrocarboneto monovalente linear ou ramificado que possui 1 a 5 átomos de C,
[0032] R5 é um radical, radical hidrocarboneto monovalente tendo de 1 a 8 átomos de C, mais particularmente metil ou etil,
[0033] R6 é um radical hidrocarboneto divalente, linear ou ramificado tendo 1 a 12 átomos de carbono, que opcionalmente possui fracções cíclicas e/ou aromáticos e têm opcionalmente um ou mais heteroátomos, mais particularmente um ou mais átomos de nitrogênio,
[0034] Y é um radical bivalente selecionado dentre -O-, -S-, -N(R7)- ,-N(R7)-CO-, -O-CO-N(R7)-, -N(R7)-CO-O-, and -N(R7)-CO-N(R7)-,
[0035] em que R7 é um átomo de hidrogênio ou um radical linear ou ramificado de hidrocarboneto tendo 1 a 20 átomos de C que opcionalmente tem fracções cíclicas e que tem opcionalmente um grupo alcoxissilil, éter ou éster carboxílico.
[0036] De preferência R4 é metil ou é etil ou isopropil.
[0037] Mais preferivelmente R4 é metil. Os polímeros que contém o grupo silano do presente tipo são particularmente reativos.
[0038] Particularmente de maior preferência, R4 é etil. Os polímeros que contém o grupo silano do presente tipo são particularmente estáveis em armazenamento e toxicologicamente vantajosos.
[0039] R5 é preferencialmente metil.
[0040] R6 é, preferencialmente, 1,3-propileno ou é 1,4-butileno, sendo possível para butileno ser substituído por um ou dois grupos metil.
[0041] Mais preferivelmente, R6 é 1,3-propileno.
[0042] Processos para a preparação de poliéteres que contêm grupos silano são conhecidos por aqueles versados na técnica.
[0043] Em um processo, poliéteres que contém grupos silano são obtidos a partir da reação de poliéteres que contém um grupo alil com hidrosilanos, opcionalmente com a extensão da cadeia utilizando di- isocianatos, por exemplo.
[0044] Num outro processo, poliéteres que contém grupos silano são obtidos a partir da co-polimerização de óxidos de alquileno e silanos epóxi, opcionalmente com extensão da cadeia utilizando di-isocianatos, por exemplo.
[0045] Num outro processo, poliéteres que contém grupos silano são obtidos a partir da reação de polióis poliéter com isocianatosilanos, opcionalmente com extensão da cadeia utilizando di-isocianatos.
[0046] Num outro processo, poliéteres que contém grupos silano são obtidos a partir da reação de poliéteres que contém grupos isocianato, uretano, mais particularmente, poliéteres com terminação de NCO- a partir da reação de polióis poliéter com um valor superstoiquiométrico de poli- isocianatos, com aminossilanos, hidroxisilanos ou mercaptossilanos. Poliéteres que contém grupos silano deste processo são particularmente preferidos. Este processo permite o uso de uma multiplicidade de materiais iniciais baratos, prontamente disponíveis comercialmente, o que torna possível obter diferentes propriedades do polímero, tais como, por exemplo, alta capacidade de estiramento, de alta resiliência, baixa temperatura de transição vítrea ou uma elevada estabilidade hidrolítica.
[0047] Poliéteres que contém grupos silano preferidos são obtidos a partir da reação de poliéteres de uretano terminados em NCO- com aminossilanos ou hidróxisilanos. Os poliéteres de uretano terminados em NCO adequados para este propósito são obtidos a partir da reação de polióis de poliéter, mais particularmente, dióis de polioxialquilenoou ou trióis de polioxialquileno, de preferência, dióis de polioxipropileno ou trióis de polioxipropileno, com uma quantidade super-estequiométrico de poli- isocianatos, mais particularmente, di-isocianatos.
[0048] A reação entre o poliisocianato e o poliol de poliéter é, de preferência, executada na ausência de umidade a uma temperatura de 50 °C a 160 °C, opcionalmente na presença dos catalisadores adequados, a quantidade de poli-isocianato sendo tal que os seus grupos isocianato estão em um excesso estequiométrico em relação aos grupos hidroxil do poliol. O excesso de poli-isocianato é selecionado, mais particularmente, de tal modo que no poliéter de uretano resultante, depois da reação de todos os grupos de hidroxilo, o teor de grupo isocianato livre restante é de 0,1 a 5% em peso, de preferência 0,2 a 4% em peso, mais preferencialmente 0,3 a 3% em peso, com base no polímero total.
[0049] Os diisocianatos preferidos são selecionados a partir do grupo que consiste em diisocianato de 1,6-hexametileno (HDI), 1-isocianato-3,3,5- trimetil-5-isocianatometilciclohexano (isto é, di-isocianato de isoforona ou IPDI), diisocianato de 2,4 e 2,6-di-isocianato de tolileno e quaisquer misturas desejadas desses isômeros (TDI) e 4,4', 2,4' e 2,2'-diisocianato-difenilmetano e quaisquer misturas desejadas destes isômeros (MDI). Particularmente preferidos são IPDI ou TDI. O mais preferido é IPDI. Deste modo, são obtidos poliéteres que contém um grupo silano que têm particularmente boa resistência à luz.
[0050] Especialmente adequados como polióis de poliéter são os dióis de polioxialquileno ou trióis de polioxialquileno tendo um grau de insaturação de menos de 0,02 meq/g, mais particularmente menor que 0,01 meq/g e que tem um peso molecular médio no intervalo de 400-25.000 g/mol, mais particularmente 1000-20.000 g/mol.
[0051] Bem como polióis de poliéter, também é possível utilizar proporcionalmente a outros polióis, mais particularmente polióis de poliacrilato e também de dióis ou trióis de baixa massa molecular.
[0052] Os aminossilanos adequados para a reação com um poliéter de uretano terminando com NCO são aminosilanos primários e secundários. Preferidos são 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3- aminopropildimetoximetilssilano, 4-aminobutil-trimetoxissilano, 4-amino-3- metilbutiltrimetoxissilano, 4-amino-3,3-dimetilbutiltrimetoxissilano, N-butil-3- aminopropiltrimetoxissilano, N-fenil-3-aminopropiltrimetoxissilano, adutos de aminosssilanos primários tal como 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3- aminopropildimetoximetilssilano ou N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano e aceptores de Michael tal como acrilonitrili, ésteres (met)acrílico, (met)acrilamidas, diésteres maleicos ou fumáricos, diésteres citracónico ou diésteres itacónico, mais particularmente dimetil ou dietil N-(3-trimetoxisililpropil)aminossucinatos. Igualmente adequados são os análogos dos aminossilanos citados tendo grupos etoxi ou isopropoxi em lugar dos grupos metoxi no silício.
[0053] Os hidroxissilanos adequados para a reação com um poliéter de uretano terminando com NCO são obtidos, em particular, a partir da reação de adição de aminossilanos com lactonas ou com carbonatos cíclicos ou com lactidos.
[0054] Hidroxisilanos preferidos deste tipo são N- (3-trietoxisililpropil) - 2-hidroxipropaneamida, N- (3-trimetoxisililpropil) -2-hidróxipropaneamida, N- (3-trietoxisililpropil) -4-hidróxipentaneamida, N- (3-trietoxisililpropil) - 4- hidróxioctaneamida, N- (3-trietoxisililpropil) -5-hidróxidecaneamida ou N- (3- trietoxisililpropil) -2-hidróxipropilcarbamato.
[0055] Outros hidróxisilanos adequados são obtidos a partir da reacão de adição de aminossilanos com epóxidos ou a partir da reação de adição de aminas com epóxisilanos.
[0056] Os hidroxissilanos preferidos deste tipo são o 2-morfolino-4(5)- (2-trimetoxisililetil)ciclo-hexan-1-ol, 2-morfolino-4(5)-(2-trietoxisililetil)ciclo- hexan-1-ol ou 1-morfolino-3-(3-(trietoxissilil)propoxi)-propan-2-ol.
[0057] Outros poliéteres que contém grupos silanos adequados incluem produtos comercialmente disponíveis, especialmente os seguintes:MS Polymer™ (de Kaneka Corp.; especialmente classes S203H, S303H, S227, S810, MA903, and S943); MS Polymer™ and Silyl™ (de Kaneka Corp.; especialmente classes SAT010, SAT030, SAT200, SAX350, SAX400, SAX725, MAX450, MAX951); Excestar® (de Asahi Glass Co. Ltd. ; especialmente classes S2410, S2420, S3430, S3630); SPUR+* (de Momentive Performance Materials; especialmente classes 1010LM, 1015LM, 1050MM); Vorasil™ (de Dow Chemical Co. ; especialmente classes 602 e 604); Desmoseal® (de Bayer MaterialScience AG; especialmente classes S XP 2458, S XP 2636, S XP 2749, S XP 2774, and S XP 2821), TEGOPAC® (de Evonik Industries AG; especialmente classes Seal 100, Bond 150, Bond 250), Polymer ST (de Hanse Chemie AG/Evonik Industries AG, especialmente classes 47, 48, 61, 61LV, 77, 80, 81); Geniosil® STP (de Wacker Chemie AG; especialmente classes E10, E15, E30, E35).
[0058] A composição tem, preferencialmente, um teor de polímero que contém grupo silano no intervalo de 5 a 60% em peso, mais preferencialmente no intervalo de 10 a 50% em peso, mais particularmente no intervalo de 15 a 40% em peso.
[0059] Uma composição deste tipo apresenta uma alta resiliência, em conjugação com boa capacidade de estiramento e as propriedades elásticas robustas.
[0060] A composição de dois componentes compreende ainda, pelo menos, uma resina epóxi líquida.
[0061] Resina epóxi líquida adequada compreende resinas epáxi técnicas habituais que são fluidas à temperatura ambiente e tem uma temperatura de transição vítrea abaixo de 25° C. Elas são obtidas convencionalmente, mais particularmente a partir da glicidilização de compostos com pelo menos dois átomos de hidrogênio ativo, mais particularmente de polifenóis, polióis ou aminas, por reação com epicloridrina.
[0062] Resinas epoxi alifáticas ou cicloalifáticas, mais particularmente, são adequadas como resina epóxi líquida - éteres glicidílicos de alcoóis C2 a C30 di, tri ou tetrafuncionais de cadeia aberta ou cíclica ramificados ou não ramificados saturados ou insaturados, mais particularmente etilenoglicol, propilenoglicol, butilenoglicol, hexanodiol, octanodiol, polipropileno glicóis, dimetilolciclohexano, neopentil glicol, dibromoneopentil glicol, óleo de rícino, trimetilolpropano, trimetiloletano, pentaeritritol, sorbitol ou glicerol ou glicerol alcoxilado ou trimetilolpropano alcoxilado; - éteres de glicidil de resinas de bisfenol hidrogenado A, F ou A/F ou bisfenol líquido hidrogenado em anel A, F ou A/F; - derivados de N-glicidilo de hidantoínas, amidas ou bases heterocíclicas de nitrogênio, tais como, em particular, cianurato de triglicidilo ou isocianurato de triglicidilo.
[0063] São preferidas como resina epóxi líquida as resinas epoxi aromáticas, mais particularmente - éteres de glicidil of polifenóis, mais particularmente de resorcinol, hidroquinona, pirocatecol, 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (bisfenol A), bis(hidróxifenil)metano (bisfenol F), bisfenol A/F, bis (4-hidroxi-3- metilfenil)metano, 2,2-bis(4-hidroxi-3-metilfenil)propano (bisfenol C), bis(3,5- dimetil-4-hidroxifenil)metano, 2,2-bis(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)propano, 2,2- bis(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3-terc- butilfenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)butano (bisfenol B), 3,3-bis(4- hidroxifenil)pentano, 3,4-bis(4-hidroxifenil)hexano, 4,4-bis(4- hidroxifenil)heptano, 2,4-bis(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 2,4-bis(3,5-dimetil- 4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano (bisfenol Z), 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano (bisfenol TMC), 1,1-bis(4- hidroxifenil)-1-feniletano, 1,4-bis[2-(4-hidroxifenil)-2-propil]benzeno (bisfenol P), 1,3-bis[2-(4-hidroxifenil)-2-propil]benzeno (bisfenol M), 4,4'-di- hidroxibifenil (DOD), 4,4'-dihidroxibenzofenona, bis(2-hidroxinaft-1-il)metano, bis(4-hidroxinaft-1-il)metano, 1,5-di-hidroxinaftaleno, tris(4- hidroxifenil)metano, 1,1,2,2-tetraquis(4-hidroxifenil)etano, éter bis(4- hidroxifenil) ou bis(4-hidroxifenil) sulfona; - éteres de glicidil de produtos de condensação de fenóis com aldeídos, obtidos sob condições ácidas, particularmente éteresde glicidil de novolacs de fenol-formaldeído ou de novolacs de cresol-formaldeído; - produtos de glicidilização de aminas aromáticas, mais particularmente de anilina, toluidina, 4-aminofenol, 4,4'- metilenodifenildiamina, 4,4'-metilenodifenildi(N-metil)amina, 4,4'-[1,4- fenilenobis(1-metiletilideno)]bisanilina (bisanilina P) ou 4,4'-[1,3- fenilenobis(1-metiletilideno)] bisanilina (bisanilina M).
[0064] Particularmente preferidos como resina epóxi líquida são éteres de diglicidilo de bisfenol A ou bisfenol F ou bisfenol A/F, tal como estão disponíveis comercialmente, por exemplo, a partir de Dow, Huntsman ou Momentive. Estas resinas epóxi líquidas têm viscosidade prontamente controlável e permitem elevadas propriedades de resistência resiliência.
[0065] A composição tem, preferencialmente, um teor de resina epóxi líquida no intervalo de 30 a 70% em peso, mais preferencialmente no intervalo de 35 a 65% em peso.
[0066] Uma composição deste tipo apresenta uma alta resiliência, em conjugação com boa capacidade de estiramento e as propriedades elásticas robustas. Particularmente surpreendente é o fato de esses materiais exibirem uma boa capacidade de estiramento, mesmo em combinação com resiliências muito altas.
[0067] A composição de dois componentes compreende ainda, pelo menos, uma polieteramina.
[0068] Polieteraminas adequadas são polioxialquilenos ou compostos polioxialquilados com grupos amino terminais, do tipo disponível comercialmente, por exemplo, pelas marcas comerciais JEFFAMINE® (de Huntsman), Polieteramina (da BASF) ou PC Amina® (de Nitroil), mais particularmente os seguintes: - polieterdiaminas que possuem grupos terminais 2-aminopropil or 2- aminobutil, mais particularmente Jeffamine® D-230, Jeffamine® D-400 ou Jeffamine® D-2000, Jeffamine® D-4000, Jeffamine® XTJ-582, Jeffamine® XTJ-578, Jeffamine® HK-511, Jeffamine® ED-600, Jeffamine® ED-900, Jeffamine® ED-2003, Jeffamine® XTJ-568, Jeffamine® XTJ-569, Jeffamine® THF-100, Jeffamine® THF-140, Jeffamine® THF-230, Jeffamine® XTJ-533 ou Jeffamine® XTJ-536 (todos de Huntsman). - polieterdiaminas tendo grupos terminais 4-aminobutil da aminação de poli (tetrametileno-éter-glicóis), mais particularmente Jeffamine® THF-170 (de Huntsman). - polieterdiaminas do polialcóxilação de dióis, mais particularmente propoxilado 1,4-dimetilolciclohexano, tais como Jeffamine® RFD-270 (de Huntsman). - polietertriaminas, mais particularmente Jeffamine® T-403, Jeffamine® T-3000, Jeffamine® T-5000 ou Jeffamine® XTJ-566 (todos da Huntsman). - polieteraminas com grupos amino secundários, mais particularmente Jeffamine® SD-231, Jeffamine® SD-401, Jeffamine® SD-2001 ou Jeffamine® ST-404 (todos da Huntsman). - polieteraminas aminopropiladas, como se pode obter por reação de polieteraminas com acrilonitrilo e subsequente hidrogenação.
[0069] A polieteramina, de preferência, tem um peso molecular médio no intervalo de 200 a 500 g/mol.
[0070] Polieteraminas particularmente preferidas são polieterdiaminas ou -triaminas que possuem grupos amino primários e têm um peso molecular médio no intervalo de 200 a 500 g/mol, mais particularmente Jeffamine® D230, Jeffamine® D-400 Jeffamine® XTJ-582, Jeffamine® HK-511, Jeffamine® XTJ-568, Jeffamine® T-403 ou Jeffamine® XTJ-566 (todos da Huntsman), ou classes correspondentes da BASF ou de Nitroil.
[0071] Os mais preferidos são Jeffamine® D-230 ou Jeffamine® D-400 ou Jeffamine® T-403 (todos da Huntsman), ou classes correspondentes da BASF ou de Nitroil.
[0072] Resiliências particularmente elevadas são obtidas com as polieteraminas preferenciais.
[0073] A composição tem, preferencialmente, um teor de polieteramina no intervalo de 5 a 30% em peso, mais preferencialmente no intervalo de 10 a 30% em peso.
[0074] Uma composição deste tipo apresenta uma alta resiliência, em conjugação com boa capacidade de estiramento e as propriedades elásticas robustas.
[0075] A composição de dois componentes compreende ainda, pelo menos, um amino ou mercaptossilano.
[0076] O amino ou mercaptossilano é, mais particularmente, um alcoxissilano, que pode também estar presentes na forma hidrolisada ou parcialmente hidrolisada e/ou na forma oligomérica, sendo assim capaz de compreender frações condensadas.
[0077] Amino ou mercaptossilano adequados, numa modalidade, é um aminossilano secundário, mais particularmente, a N-butil-3- aminopropiltrimetoxissilano, N-fenil-3-aminopropiltrimetoxissilano, adutos de aminosssilanos primários tal como 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3- aminopropildimetoximetilssilano ou N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxissilano e aceptores de Michael tal como acrilonitrili, ésteres (met)acrílico, (met)acrilamidas, diésteres maleicos ou fumáricos, diésteres citracónico ou diésteres itacónico, mais particularmente dimetil ou dietil N-(3-trimetoxisililpropil)aminossucinatos. Igualmente adequados são os análogos dos aminossilanos citados tendo grupos etóxi em vez de grupos metóxi no silício.
[0079] X é S ou NH,
[0080] R1 é um radical de hidrocarboneto monovalente linear ou ramificado que possui 1 a 5 átomos de C,
[0081] R2 é um radical de hidrocarboneto linear ou ramificado monovalente que possui 1 a 8 átomos de C,
[0082] R3 é um radical de hidrocarboneto linear ou ramificado divalente que possui 1 a 12 átomos de C, que contém, opcionalmente, frações cíclicas e/ou aromáticas e opcionalmente um ou mais heteroátomos, e
[0083] n é 0 ou 1 ou 2.
[0084] De preferência, X é NH. Estes silanos permitem particularmente composições de baixo odor.
[0085] De um modo preferido n é 0 ou 1, mais particularmente 0. Estes silanos são especialmente reativos.
[0086] De preferência R1 é metil ou é etil ou isopropil.
[0087] Mais preferivelmente R1 é metil. Estes silanos são especialmente reativos.
[0088] Particularmente de maior preferência, R1 é etil. Na reação com água, estes silanos elimina, o etanol, que é relativamente benigno do ponto de vista ambiental e toxicológico.
[0089] De preferência R2 é metilo.
[0090] De preferência R3 é um radical hidrocarboneto linear ou ramificado que possui 1 a 6 átomos de C, que tem opcionalmente um átomo de nitrogênio.
[0091] Mais preferivelmente R3 é um radical selecionado a partir de 1,3-propileno, 2-metil-1,3-propileno, 1,4-butileno, 2,2-dimetil-2,4-butileno e 3- aza-1,6-hexileno. Estes radicais são numerados a partir do grupo HX.
[0092] O amino ou mercaptossilano é de preferência selecionado a partir do grupo que consiste de 3-aminopropiltrimetoxissilano, N- (2- aminoetil) -3-aminopropiltrimetoxissilano, 3-amino-2- metilpropyltrimethoxysilano, 4-aminobutiltrimetóxisilano, 4-amino-3,3- dimetilbutiltrimetóxisilano, 3-aminopropyldimethoxymetilsilane, e N- (2- aminoetil) -3-aminopropyldimetoximetilsilane ou os seus análogos que têm grupos etóxi, em vez dos grupos metoxilo no silício.
[0093] Particularmente preferidos entre estes são 3- aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, N- (2-aminoetil) -3- aminopropiltrimetoxissilano ou N- (2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxissilano.
[0094] A composição tem, preferencialmente, um teor de amino ou mercaptossilano no intervalo de 1 a 10% em peso, mais preferencialmente no intervalo de 1,5-8% em peso, mais particularmente no intervalo de 2 a 6% em peso, mais preferencialmente no intervalo de 3 a 5% em peso.
[0095] Uma composição deste tipo possui uma particularmente alta resiliência, em conjugação com boa capacidade de estiramento e as propriedades elásticas robustas. Particularmente surpreendente é o fato de, com os elevados níveis preferenciais de amino ou mercaptossilano - mais elevado do que é habitual no estado da técnica - os materiais resultantes têm resiliências muito elevadas, sem detrações significativas sendo observados em extensibilidade, em comparação com materiais que possuem níveis mais baixos de amino ou mercaptossilano.
[0096] O polímero que contém um grupo silano e amino ou o mercaptossilano têm de preferência os mesmos radicais alcóxi no grupo silano. Como resultado, na cura da composição, apenas um tipo de álcool é liberado. De um modo preferido, por conseguinte, R1 e R4 são radicais idênticos, mais particularmente os radicais metilo ou radicais etilo.
[0097] Na composição, a proporção em peso entre a resina epoxi líquida e o polímero contendo o grupo silano é de preferência pelo menos 1. Uma composição deste tipo tem, no estado curado, muito alta resistência à tensão, um elevado módulo de elasticidade e boa elasticidade e é, portanto, particularmente adequada como um adesivo com propriedades elásticas robustas.
[0098] A proporção em peso entre a resina epoxi líquida e o polímero contendo o grupo silano é de preferência no intervalo de 1,2-10, mais preferencialmente 1,3-9, mais particularmente 1,4-5.
[0099] A composição tem, preferencialmente, um teor de amino ou mercaptossilano relativo de pelo menos 2% em peso, com base na soma total do polímero contendo um grupo silano e resina epóxi líquida.
[0100] Com particular preferência, tem um relativo teor de amino ou mercaptossilano, com base na soma total do polímero contendo um grupo silano e a resina epóxi líquida, no intervalo de 2 a 10% em peso, preferivelmente 2,5 a 8% em peso, mais particularmente 3 a 7% em peso. No estado curado, uma composição deste tipo possui resiliência muito elevada e pronunciadas propriedades elásticas robustas.
[0101] Especialmente preferida é uma composição que possui (i) uma proporção em peso entre a resina epoxi líquida e o polímero contendo o grupo silano está no intervalo de 1,2 a 10, mais preferencialmente 1,3 a 9, mais particularmente 1,4 a 5, e (ii) um teor relativo de amino ou mercaptossilano o intervalode 2 a 10% em peso, preferivelmente 2,5 a 8, mais particularmente 3 a 7% em peso, com base na soma total de o polímero contendo um grupo silano e a resina epóxi líquida.
[0102] Especialmente preferidos, para além disso, é uma composição possuindo (i) um conteúdo de polímero que contém grupo silano, líquido em temperatura ambiente, no intervalo de 5 a 60% em peso, preferivelmente no intervalo de 10 a 50% em peso, mais particularmente no intervalo de 15 a 40% em peso, (ii) um conteúdo de resina epóxi líquida no intervalo de 30 a 70% em peso, preferivelmente no intervalo de 35 a 65% em peso, (iii) uma quantidade de polieteramina que possui um peso molecular médio no intervalo de 200 a 500 g / mol no intervalo de 5 a 30% em peso, preferivelmente no intervalo de 10 a 30% em peso, e (iv) um teor de amino ou mercaptossilano no intervalo de 1 a 10% em peso, preferencialmente no intervalo de 1,5 a 8% em peso, mais preferivelmente no intervalo de 2 a 6% em peso, mais particularmente no intervalo de 3 a 5% em peso.
[0103] Com este tipo de composições é possível conseguir materiais elásticos robustos que possuem resiliências muito elevadas. Em particular, os materiais que são obtidos têm um módulo de elasticidade no intervalo de 0,05 a 0,25% de alongamento de cerca de 400 MPa a cerca de 1000 MPa, com um alongamento à ruptura no intervalo desde cerca de 8 a 15%.
[0104] Na composição, polieteramina e a amina- ou mercaptossilano não estão presentes no mesmo componente que a resina epóxi líquida.
[0105] Em uma modalidade da invenção, a composição compreende um primeiro componente que compreende - pelo menos um polímero que contém grupo silano e - pelo menos uma resina epóxi líquida, e um segundo componente que compreende - pelo menos uma polieteramina, e - pelo menos um amino ou mercaptossilano.
[0106] A vantagem de uma tal composição é que o primeiro componente é particularmente estável durante a armazenagem.
[0107] Numa outra modalidade, a composição compreende um primeiro componente que compreende - pelo menos um polímero que contém grupo silano, - pelo menos uma polieteramina, e - pelo menos um amino ou mercaptossilano, e um segundo componente que compreende - pelo menos uma resina epóxi líquida.
[0108] A vantagem de uma tal composição é que a facilidade com que os dois componentes podem ser misturados é particularmente boa.
[0109] No caso de ambas as modalidades, os componentes por si só são estáveis em armazenamento na ausência de umidade. Quando os dois componentes são misturados, grupos amino primários e/ou secundários e/ou grupos mercapto reagem com grupos epóxido que estão presentes. Grupos silano reagem e, ao fazê-lo, liberam álcool quando entram em contato com a água.
[0110] Numa modalidade preferida da invenção, a composição compreende água ou uma substância que libera água. Uma composição deste tipo é especialmente adequada para aplicações em que a absorção de água a partir do ar ou dos substratos aos quais é aplicada a composição é baixa. Tais aplicações incluem, em particular, a utilização como um adesivo entre os materiais de difusão estanque, tais como metais, plásticos, materiais compósitos reforçados com fibra de vidro ou de cerâmica, em que o adesivo não tem praticamente qualquer contato com o ar.
[0111] A relação entre a água presente na ou liberado na composição e a água necessária para a hidrólise completa e a reticulação dos grupos silano é de preferência pelo menos 0,5, mais preferencialmente, pelo menos, 1, e não mais do que 5, mais preferencialmente não mais do que 2,5.
[0112] A composição pode conter de preferência, um total de até 1% em peso de água livre.
[0113] A água pode estar presente na forma livre ou ligada física ou quimicamente a um material de transporte. Os materiais de transporte apropriados para a água são materiais porosos que encerram água dentro de vazios, particularmente peneiras kieselguhr ou moleculares. Outros materiais de suporte adequados são aqueles que incorporam água em quantidades não istoiquiométricas e tem uma consistência de pasta ou formam géis, sendo exemplos géis de sílica, argilas, polissacáridos ou ácidos poliacrílicos, que também são conhecidos como "superabsorventes" e são utilizados, por exemplo, em fabricação de artigos de higiene. Os materiais de transporte apropriados são, adicionalmente, polímeros em que a água pode ser emulsionada, de modo a formar uma emulsão estável.
[0114] Substância de liberação de água adequada compreende hidratos ou complexos de aqua, especialmente compostos inorgânicos que contêm água em forma coordenadamente ligada ou como água de cristalização, mais particularmente Na2Sθ4^10H2θ, CaSO4^2H2O, CaSO4^H2O, Na2B4O7^10H2O, MgSO4^7H2O, os complexos hexaaqua de ferro (II), ferro (III), cobalto (II), cobalto (III) or níquel (II), [(H2O)4Co(NH3)2]3+ ou [Cl(H2O)3Co(NH3)2]2+.
[0115] Adicionalmente, são adequados como substância de libertação de água os compostos que liberam água quando aquecidos, especialmente a uma temperatura no intervalo de 50 a 150°C, especialmente 70 a 130°C, tais como ácido bórico, hidróxidos de alumínio ou sílicas, por exemplo. Especialmente adequado é o ácido bórico. Este composto está, de preferência numa forma finamente dispersa. Ele tem, em particular, um diâmetro de partícula médio no intervalo de 0,01 a 100 μm, de preferência 0,1 a 50 μm, mais particularmente 0,3 a 30 μm.
[0116] Além disso, adequado como substância de libertação de água são os compostos que são capazes de sofrer condensação com aminas primárias e liberar água ao fazê-lo. Os compostos adequados condensáveis com aminas primárias são, em particular: - cetonas, especialmente acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, metil amil cetona, metil-isoamil-cetona, ciclo-hexanona; - dicetonas, especialmente 1,3-dicetonas, em particular 2,4- pentanodiona ou 3,5-heptanodiona, ou 1,4-dicetonas, em particular 2,5- hexanodiona; - aldeídos, particularmente propanal, 2-metillpropanal, butanal, 2- metillbutanal, 2-etillbutanal, pentanal, pivalaldeído, 2-metilpentanal, 3-metil- pentanal, 4-metilpentanal, 2,3-dimetilpentanal, hexanal, 2-etilhexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, 2-metilundecanal, dodecanal, metoxiacetaldeído, ciclopropanecarbaldeído, ciclopentanecarbaldeído, ciclohexanecarbaldeído, 2,2-dimetil-3- fenilpropanal, 1-naftaldeído, benzaldeído, salicilaldeído, 2-metilbenzaldeído, 3-metilbenzaldeído, 4-metilbenzaldeído, 4-metoxibenzaldeído, 4-dimetil- aminobenzaldeído, 2,2-dimetil-3-(N,N-bis(metoxietil))aminopropanal, 2,2- dimetil-3-(N-morfolino)propanal, 2,2-dimetil-3-(N-(2,6-dimetil)- morfolino)propanal, 2,2-dimetil-3-acetoxipropanal, 2,2-dimetil-3-iso- butiroxipropanal, ou 2,2-dimetil-3-lauroiloxipropanal.
[0117] Numa modalidade particularmente preferida da invenção, a composição compreende, pelo menos, uma substância de liberação de água, que é condensável um composto com aminas primárias. Este composto não está, de preferência, presente no mesmo componente que a polieteramina e os terminais amino ou mercaptossilano.
[0118] Quando os componentes são misturados, o composto que é condensável com aminas primárias é capaz de reagir com aminas primárias que estão presentes, sendo a água produzida muito rapidamente e em distribuição ultrafina dentro da composição e, por conseguinte, é capaz de formar reticulação particularmente eficiente dos grupos silano presentes.
[0119] A quantidade de grupos amino primários em uma tal composição é de preferência tal que, depois de os componentes terem sido misturados, um número suficiente dos mesmos permanece para ser convertido, em conjunto com os grupos secundários amino e/ou grupos mercapto eventualmente presentes, os grupos epóxido que estão presentes na composição.
[0120] Uma composição deste tipo compreende, de preferência, pelo menos um silano de fórmula (I) em que X é NH.
[0121] A composição pode compreender outros componentes em adição aos mencionados.
[0122] A composição compreende, de preferência, um catalisador que acelera a reticulação de polímeros contendo o grupo silano. Especialmente adequados para este fim são os catalisadores de metais e/ou compostos que contém nitrogênio.
[0123] Catalisadores metálicos adequados são os compostos de titânio, de zircônio, alumínio ou estanho, especialmente compostos orgânicos de estanho, organotitanatos organozirconatos ou organoaluminatos, em que estes catalisadores metálicos contêm, partcularmente, grupos de alcóxi, grupos de aminoalcóxi, grupos de sulfonato, grupos de carboxil, grupos de 1,3-dicetonato, grupos de 1,3- ketoesterato, grupos de dialquilfosfato ou grupos de dialquilpirofosfato.
[0124] Particularmente compostos de organo-estanho adequados são os óxidos de dialquilestanho, dicloretos de dialquilestanho, dicarboxilatos de dialquilestanho ou dicetonatos de dialquilestanho, óxido especialmente de dibutilestanho, dicloreto de dibutilestanho, diacetato de dibutilestanho, dilaurato de dibutilestanho, diacetilacetonato de dibutilestanho, óxido de dioctilestanho, dioctilestanho dicloreto, diacetato de dioctilestanho, dilaurato de dioctilestanho ou diacetilacetonato de dioctilestanho, e também tioésteres de alquilestanho.
[0125] Particularmente, organotitanatos adequados são bis(etilacetoacetato)-di-isobutoxititânio (IV), cloreto de bis(etilacetoacetato)di-isopropoxititânio (IV), bis(acetilacetonato) di- isopropoxititânio (IV), bis(acetilacetonato)di-isobutoxi-titânio (IV), tris(oxietil)amineisopropoxititânio ( IV), cloreto de bis[tris(oxietil)amina] di- isopropoxititânio (IV), cloreto de bis(2-etilhexano-1,3-dioxi) de titânio (IV), tris[2-((2-aminoetil)amino)etoxi]etoxititânio (IV), cloreto de bis (neopentil(dialil)oxi-dietoxititânio (IV), titânio(IV) tetrabutanóxido, tetra(2- etilhexiloxi)titanato, tetra-(isopropoxi)titanato e polibutiltitanato. Especialmente adequados são os produtos disponíveis comercialmente Tyzor® AA, GBA, GBO, AA-75, AA-65, AA-105, DC, BATIDA, BTP, TE, TNBT, KTM, TOT, TPT ou Ibay (todos da Dorf Ketal); Tytan PBT, TET, X85, TAA, ET, S2, S4 ou S6 (todos da Borica Company Ltd.) ou Ken-React® KR® TTS, 7, 9QS, 12, 26S, 33DS, 38S, 39DS, 44, 134S, 138S, 133DS, 158FS ou LICA® 44 (todos da Kenrich Petrochemicals).
[0126] Organozirconatos particularmente adequados são os produtos disponíveis comercialmente Ken-react® NZ® 38J, KZ® TPPJ, KZ® TPP, NZ® 01, 09, 12 38, 44 ou 97 (todos de Kenrich Petrochemicals) ou Snapcure® 3020, 3030, 1020 (todos da Johnson Matthey & Brandenberger).
[0127] O organoaluminato particularmente adequado é o produto comercialmente disponível K-Kat 5218 (da King Industries).
[0128] Os compostos que contém nitrogênio com adequação de catalisadores são, em particular, aminas, tais como, particularmente, a N- etildiisopropilamina, N,N,N',N'-tetrametilalquilenodiaminas, polioxialquilenoaminas, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano; aminossilanos, como, em particular, 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3-aminopropildimetoxi- metilsilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3- aminopropilmetildimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-N'-[3-(trimetoxissilil)- propil]etilenediamina e também análogos deste com grupos etóxi ou grupos isopropóxi no lugar dos grupos metóxi no silício; amidinas, como, em particular, 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU), 1,5- diazabiciclo[4.3.0]non-5-eno (DBN), 6-dibutilamino-1,8- diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno; guanidinas, como, em particular, tetrametilguanidina, 2-guanidinobenzimidazol, acetilacetonaguanidina, 1,3- di-o-tolilguanidina, 2-terc-butil-1,1,3,3-tetrametalguanidina; ou produtos de reação de carbodiimidas a aminas, como, em particular, polieteraminas ou aminosilanos; ou imidazóis, como, particularmente, N-(3-trimetoxi-sililpropil)- 4,5-dihidroimidazol ou N-(3-trietoxissililpropil)-4,5-dihidroimidazol.
[0129] Também especialmente adequados são também combinações de diferentes catalisadores, especialmente, as combinações de pelo menos um catalisador de metal e, pelo menos, um composto contendo nitrogênio.
[0130] Preferidos como catalisador são compostos de organoestanho, organotitanato, aminas, amidinas, guanidinas ou imidazóis.
[0131] A composição pode ainda compreender outras substâncias que são reativas com grupos epóxido, mais em particular os seguintes: - monoaminas tais como hexilamina ou benzilamina, ou polietermonoaminas, especialmente produtos inicializados por álcool, tais como Jeffamine® M-600, Jeffamine® M-1000, Jeffamine® M-2005, Jeffamine® M-2070, Jeffamine® XTJ-581, Jeffamine® XTJ-249 ou Jeffamine® XTJ-435, ou produtos inicializados por alquilfenol, tais como Jeffamine® XTJ-436 (todos da Huntsman); - diaminas primárias alifáticas, cicloalifáticas ou arilalifáticas, especialmente 2,2-dimetil-1,3-propanodiamina, 1,3-pentanodiamina (DAMP), 1,5-pentanodiamina, 1,5-diamino-2-metilpentano (MPMD), 2-butil-2-etil-1,5- pentanodiamina (C11 neodiamine), 1,6-hexanodiamina, 2,5-dimetil-1,6- hexanodiamina, 2,2 (4), 4-trimetil (DTM), 1,7-heptanodiamina, 1,8- octanodiamina, 1,9-nonanediamine, 1,10-decanodiamina, 1,11- undecanediamine, 1,12-dodecanodiamina, 1,2-, 1,3- ou 1,4- diaminociclohexano, bis (4-aminociclo-hexil) metano (H12-MDA), bis(4-amino- 3-metilciclohexil)metano, bis (4-amino-3-etilciclohexil) metano-3-metilciclo-4- amino, bis (4-amino-3,5-dimetilciclo-hexil)metano, bis (4-amino-3- etil-5- metilciclohexil)metano, 1-amino-3-aminometil-3,5,5-trimetilciclo-hexano (isoforonadiamina ou IPDA), 2- ou 4-metil-1,3-diaminociclohexano ou as suas misturas, 1,3-bis (aminometil)ciclohexano, 1,4-bis (aminometil)ciclo-hexano, 2,5 (2,6) -bis biciclo (aminometil) [2. 2. 1] heptano (NBDA), 3 (4), 8 (9) -bis (aminometil)triciclo[5. 2. 1. 02,6]decano, 1,4-diamino-2,2,6-trimetilciclo-hexano (TMCDA), 1,8-menthanediamina, 3,9-bis (3-aminopropil) -2,4,8,10- tetraoxaspiro [5. 5]undecano, 1,3-bis (aminometil)benzeno (MXDA) ou 1,4-bis (aminometil) benzeno; - triaminas primárias alifáticas, cicloalifáticas ou arilalifáticas, especialmente 1,3,5-tris (aminometil)benzeno, 1,3,5- tris(aminometil)ciclohexano, tris(2-aminoetil)amina, tris(2-aminopropil) amina ou tris(3-aminopropil)amina; - di- ou triaminas alifáticas primárias que contém grupo éter, especialmente bis- (2-aminoetil) éter, 3,6-dioxaoctano-1,8-diamina, 4,7- dioxadecano-1,10-diamina, 4,7-dioxadecano -2,9-diamina, 4,9- dioxadodecane-1,12-diamina, 5,8-dioxadodecane-3,10-diamina ou 4,7,10- trioxatridecane-1,13-diamina; - poliaminas com grupos amino secundários e que possuem dois grupos amino alifáticos primários, especialmente, 3-(2- aminoetil)aminopropilamina, bis(hexametileno)triamina (BHMT), dietilenotriamina (DETA), trietilenotetramina (TETA), tetraetilenopentamina (TEPA), pentaetilenohexamina (PEHA) ou homólogos maiores de polietilenoaminas lineares, tais como polietilenopoliamina tendo de 5 a 7 unidades de etilenoamina (conhecida como "etilenopoliamina maior", HEPA), produtos da cianoetilação múltipla ou cianobutilação e posterior hidrogenização de diaminas primárias e poliaminas que possuem pelo menos dois grupos amino primários, tais como dipropilenotriamina (DPTA), N-(2- aminoetil)-1,3-propanodiamina (amina N3), N,N'-bis(3- aminopropil)etilenodiamina (amina N4), N,N'-bis(3-aminopropil)-1,4- diaminobutano, N5-(3-aminopropil)-2-metil-1,5-pentanodiamina, N3-(3- aminopentil)-1,3-pentanodiamina, N5-(3-amino-1-etilpropil)-2-metil-1,5- pentanodiamina ou N,N'-bis(3-amino-1-etilpropil)-2-metil-1,5- pentanodiamina; - poliaminas que possuem um ou dois grupos amino secundários, especialmente N-butil-1,2-etanodiamina, N-hexil-1,2-etanodiamina, N- (2- etilhexil) -1,2-etanodiamina, N-ciclo-hexil-1 , 2-etanodiamina, 4-aminometil- piperidina, N- (2-aminoetil) piperazina, N-metil-1,3-propanodiamina, N-butil- 1,3-propanodiamina, N- (2-etilhexil) -1,3 propanodiamina, N-ciclo-hexil-1,3- propanodiamina, 3-metilamino-1-pentilamina, 3-etilamino-1-pentilamina, 3- ciclo-hexilamino-1-pentilamina, diaminas de ácidos graxos, tais como N- cocoalquil-1,3-propanodiamina, produtos da reação de adição do tipo Michael de diaminas primárias alifáticas com acrilonitrilo, diésteres de ácido maleico ou fumárico, diésteres citracônicos, ésteres acrílicos ou metacrílicos, acrilamidas ou metacrilamidas ou diésteres itacônico, reagidos numa razão molar 1: 1, os produtos a partir da alquilação redutiva de poliaminas alifáticas primárias com aldeídos ou cetonas, especialmente N-benzil-1,3-bis (aminometil) benzeno, N, N'-dibenzil-1,3-bis (aminometil) benzeno, N-2-etil- hexil-1,3-bis (aminometil) benzeno, N, N'-bis (2-etilhexil) -1,3-bis (aminometil) benzeno, N1-benzil-1,2-propanodiamina, N1- (4-metoxibenzil) -1,2- propanodiamina, N1- (4- (dimetilamino) benzil) -1,2-propanodiamina ou poliaminas parcialmente estirenizadas, tais como, por exemplo, MXDA estirenizado (disponíveis como GASKAMINE® 240 a partir de Mitsubishi Gas Chemical); - poliaminas com grupos amino terciários e tendo grupos amino primários alifáticos, tais como, em especial, 3- (N, N-dimetilamino) propilamina (DMAPA), 3- (N, N-dietilamino) propilamina (DEAPA), 2- ( N, N- dietilamino) etilamina, cloridrato de 1- (N, N-dietilamino) -4-aminopentano, N, N-dimetildi (1,3-propileno) triamina (DMAPAPA), N, N'-bis (aminopropil) piperazina, N, N-bis (3-aminopropil) metilamina, N, N-bis (3-aminopropil) etilamina, N, N-bis (3-aminopropil) propilamina, N, N-bis (3-aminopropil) ciclo- hexilamina, N, N-bis (3-aminopropil) -2-etilhexylamine, produtos da cianoetilação dupla e subsequente redução de aminas graxas derivadas a partir de ácidos graxos naturais, tais como N dodecilamina, N-bis (3- aminopropil) ou N, N-bis ( 3-aminopropil) tallowalkylamine, disponível como Triameen® Y12D ou Triameen® YT (de Akzo Nobel); tris (2-aminoetil) amina, tris (2-aminopropil) amina, tris (3-aminopropil) amina ou 4-aminometil-1,8- octanodiamina; - poliaminas aromáticas, tais como, em particular, m- e p- fenilenodiamina, 4,4'-, 2,4'- e / ou 2,2'-diaminodifenilmetano, 3,3'-dicloro-4,4'- diaminodifenilmetano (MOCA), 2,4- e / ou 2,6-tolilenediamina, misturas de 3,5-dimetiltio-2,4- e -2,6-tolilenediamina (disponível como ETHACURE® 300 de Albermarle), misturas de 3,5-dietil-2,4- e -2,6-tolilenediamiae (DETDA), 3,3 ', 5,5'-tetraetil-4,4'-diaminodifenilmetano (M-DEA ), 3,3 ', 5,5'-tetraetil-2,2'- dicloro-4,4'-diaminodifenilmetano (M-CDEA), 3,3'-di-isopropil-5,5'-dimetil-4,4 'diamino-difenilmetano (M-MIPA), 3,3', 5,5'-tetraisopropil-4,4'- diaminodifenilmetano (M-DIPA), 4,4'-diaminodifenil sulfona (DDS), 4-amino- N- (4-aminofenil) benzenossulfonamida, 5,5'-ácido metilenediantranílico, dimetil-5,5' metilenediantranilato, 1,3-propilenebis (4-aminobenzoato), 1,4- butilenebis (4-aminobenzoato), óxido de politetrametileno bis (4 - aminobenzoato) (disponível como Versalink® a partir de Air Products), 1,2-bis (2-aminofeniltio) etano, 2-metilpropilo 4-cloro-3,5-diaminobenzoato ou terc- butil-4-cloro-3,5-diaminobenzoato; - adutos das poliaminas mencionadas com epóxidos ou resinas epóxi, especialmente adutos com diepóxidos em uma proporção molar de, aproximadamente 2/1, adutos com monoepóxidos em uma razão molar de cerca de 1/1, ou produtos de reação de aminas e epicloro-hidrina, em particular de 1,3-bis (aminometil) benzeno, comercialmente disponíveis como Gaskamine® 328 (a partir de Mitsubishi Gas Chemical); - poliamidoaminas, especialmente os produtos de reação de um ácido mono ou polibásico carboxílico e/ou os ésteres ou anidridos, em especial de um dímero de ácido graxo, com uma poliamina alifática, cicloalifática ou aromática utilizada em excesso estequiométrico, mais particularmente com uma polialquilenamina, tal como, por exemplo, DETA ou TETA, mais particularmente, as poliamidoaminas disponíveis comercialmente Versamid® 100, 125, 140 ou 150 (de Cognis), Aradur® 223, 250 ou 848 (a partir de Huntsman), Euretek® 3607 ou 530 (a partir de Huntsman), ou Beckopox® EH 651, EH 654, EH 655, EH 661 ou EH 663 (da Cytec); - bases de Mannich obtidas a partir da reação de fenóis com aldeídos, especialmente formaldeído e aminas alifáticas ou cicloalifáticas, especialmente fenalcaminas, isto é,Bases de Mannich de cardanol (alqu(en)ilfenóis de cadeia longa e -resorcinóis obtidos por tratamento térmico de extractos de óleo de casca de caju, contendo como componente principal 3- (pentadeca-8,11,14-trienil) fenol), mais particularmente os produtos comerciais Cardolite® NC-541, NC-557, NC-558, NC-566, 2001 ou Lite Lite 2002 (a partir de Cardolite), Aradur® 3440, 3441, 3442 ou 3460 (a partir de Huntsman) ou Beckopox® EH 614, EH 621, EH 624, EH 628 ou EH 629 (da Cytec); - polímeros de polissulfeto terminado em mercaptano líquidos, conhecidos sob o nome de marca Thiokol® (De Morton Thiokol, disponível, por exemplo, a partir de fontes de SPI, ou a partir de Toray Fine Chemicals), em especial os produtos LP-3 LP-33, LP-980, LP-23, LP-55, LP-56, LP- 12, LP-31, LP-32 ou LP-2; e também, por outro lado, conhecido sob o nome de marca Thioplast® (A partir de Akzo Nobel), em particular os produtos G 10, G 112, G 131, G 1, G 12, G 21, G 22, G 44 ou G 4; - poliéteres que possuem grupos terminais de mercapto, em especial produtos da reação de polióis poliéter com epicloridrina e subsequente substituição dos grupos cloreto com grupos mercapto, como por exemplo por meio de hidrogenossulfureto de sódio, mais particularmente a produtos comerciais CAPCURE® 3-800 ou GPM 800 (de Gabriel Performance Products); - poliésteres de ácidos tiocarboxílicos ou produtos de esterificação de dióis de polioxialquileno ou trióis, trimetilolpropano etoxilado ou de poliéster dióis, com ácidos tiocarboxílicos, tais como o ácido tioglicólico ou ácido 2- ou 3-mercaptopropiônico; ou - outros compostos contendo grupos mercapto, tais como, particularmente, 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina, 2,2'-(etilenodioxi)dietanotiol (trietileno glicol dimercaptano) ou etanoditiol.
[0132] Além da polieteramina e amino- ou mercaptossilano, a composição contém, de preferência, apenas uma pequena fração de outras substâncias reativas com grupos epóxido. Com preferência, não mais do que 50%, mais preferivelmente não mais do que 25%, mais particularmente não mais do que 10% de todos os grupos reativos com grupos epóxido na composição não vêm do polieteramina ou do amino- ou mercaptossilano.
[0133] Mais constituintes adequados da composição são, em particular, os seguintes auxiliares e aditivos: - promotores de adesão e/ou reticulação, especialmente aminosilanos com grupos amino secundários, tais como, em particular, N- fenil-, N-ciclohexil ou N-alquilaminosilanos, epóxisilanos, tais como, em particular, 3-glicidilóxipropiltrimetóxisilano, (met)acrilosilanos, anidridosilanos, carbamatosilanos, alquilsilanos ou iminosilanos ou formas oligoméricas destes silanos ou adutos de aminosilanos primários com epóxisilanos ou acrilosilanos (met) ou anidridosilanos. - Plastificantes, especialmente ésteres carboxílicos, tais como ftalatos, mais particularmente, ftalato de dioctilo, ftalato de diisononilo ou ftalato de diisodecilo, adipatos, mais particularmente, adipato de dioctilo, azelatos, sebacatos, polióis, mais particularmente, polióis de polioxialquileno ou os polióis de poliéster os éteres de glicol, ésteres de glicol, ésteres de ácido sulfônico e fosfórico orgânicos, polibutenos ou metilo de ácidos graxos ou ésteres etílicos derivados de gorduras ou óleos naturais também chamado de "biodiesel". - Solventes ou diluentes, especialmente xileno, acetato de metóxipropilo, éter dibutílico, diéteres de glicol etileno ou glicol dietileno ou glicol propileno ou glicol dipropileno, octano, difenilmetano, diisopropilnaftaleno, frações de petróleo, tais como, por exemplo, Solvesso® (produtos da Exxon), N-metilpirrolidona ou N-alquilpirrolidonas mais elevadas ou fenol etoxilado ou propoxilado. - Diluentes reativos de resinas epóxi, éter glicidílico cresil especialmente benzilglicidil, éter de glicidilo de terc-butilfenil, éter nonilfenílico glicidilo, éter glicidílicos 2-etilhexilo, éteres glicidílicos de álcoois naturais, tais como, em particular, éteres alquilo glicidílicos C8 a C10 ou éteres alquilo glicidílicos C12 a C14 ou éteres glicidílicos de dióis ou polióis, tais como glicóis de polipropileno, dimetilolciclo-hexano, glicerol, neopentilglicol ou trimetilolpropano. - Outras resinas epóxi, especialmente resinas de bisfenol sólido A, F ou A/F, bisfenol novolacs F, éteres de glicidilo de polipropileno glicóis ou resina de bisfenol hidrogenado líquido A, F ou A/ F. - Polímeros, especialmente poliamidas, polissulfetos, polivinilformal (PVF), polivinilbutiral (PVB), poliuretanos (PU), polímeros que possuem grupos carboxil, poliamidas, copolímeros de butadieno-acrilonitrila, copolímeros de estirenoacrilonitrila, copolímeros de butadienoestireno, homo ou copolímeros de monômeros insaturados, mais particularmente a partir do grupo que engloba etileno, propileno, butileno, isobutileno, isopreno, acetato de vinil ou (met)acrilatos de alquil, especialmente polietilenos clorossulfonados e polímeros contendo flúor, melaminas modificadas com sulfonamida ou ceras montana purificadas; - agentes de preenchimento orgânicos e inorgânicos, especialmente carbonato de cálcio precipitado ou moído, opcionalmente revestido com ácidos graxos, mais particularmente com ácido esteárico ou barita (espato pesado), talcos, quartzos finamente moídos, areia de sílica, micas, tais como, particularmente, mica de potássio, dolomitas, wollastonitas, caulinos, caulinos calcinados, peneiras moleculares, óxidos de alumínio, hidróxidos de alumínio, hidróxido de magnésio, sílicas, incluindo sílicas finamente divididas a partir de processos de pirólise, cementos, gípsio, cinzas volantes, negro de fumo, grafite, pós metálicos como alumínio, cobre, ferro, prata ou aço, pós de PVC ou grânulos ocos. - Fibras, especialmente fibras de vidro, fibras de carbono, fibras metálicas, fibras cerâmicas ou fibras poliméricas, tais como fibras de poliamida ou fibras de polietileno. - Corantes. - Pigmentos, especialmente dióxido de titânio ou óxidos de ferro. - Aceleradores para a reação de grupos epóxido, tais como, em particular, ácidos ou compostos que podem ser hidrolisados para dar os ácidos, especialmente os ácidos carboxílicos orgânicos tais como ácido acético, ácido benzóico, ácido salicílico, ácido 2- nitrobenzóico, ácido láctico ou ácidos sulfônicos orgânicos, tais como ácido metanossulfônico, ácido p- toluenossulfônico ou ácido 4-dodecilbenzenosulfônico ou ésteres de ácidos sulfônicos ou de outros ácidos orgânicos ou inorgânicos, tais como, em particular, o ácido fosfórico ou misturas dos ácidos acima mencionados e os seus ésteres de ácido; ou aminas terciárias tais como, em particular, 1,4- diazabiciclo [2.2.2] octano, benzildimetilamina, <-metilbenzildimetilamina, trietanolamina, dimetilaminopropilamina, imidazoles, tais como, em particular, N-metilimidazole, N-vinilimidazol ou 1,2-dimetilimidazole, sais de tais aminas terciárias, sais de amônio quaternários, tais como, nomeadamente, cloreto de benziltrimetilamônio, amidinas, tais como, em particular, 1,8-diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno, guanidinas, tais como, em particular, 1,1,3,3- tetrametilguanidina, fenóis, tais como, em particular, terc-butilfenol, nonilfenol, dodecilfenol, cardanol (alqu(en)ifenóis de cadeia longa e - resorcinóis obtidos por tratamento térmico de extratos de óleo de casca de caju, contendo como componente principal 3-(pentadeca-8,11,14-trienil) fenol, disponível comercialmente, em particular, como Cardolite ® NC-700 a partir Cardolite), fenol estirenizado, bisfenól, resinas de hidrocarbonetos aromáticos que contêm grupos fenólicos, mais particularmente, os NovaRes® produtos LS 500, LX 200, LA 300 ou LA 700 (de Rütgers), resinas fenólicas, tais como novolacs, ou bases de Mannich, tais como, em particular, 2- (dimetilaminometil) fenol, 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol, ou polímeros de fenol, formaldeído e N, N-dimetil-1,3-propanodiamina, fosfitos, tais como, em particular, fosfitos de difenilo ou trifenilo ou compostos que contém grupos mercapto. - Agentes de secagem, especialmente tetraetóxisilano, viniltrimetóxi- ou viniltrietoxissilano ou organoalcóxisilanos que possuem um grupo funcional em posição α ao grupo silano, especialmente N- (metildimetóxisililmetil)-O-metil-carbamato de (metacriloilóximetil) silanos, metóximetilsilanos, ésteres de ácido ortofôrmico e também o óxido de cálcio ou crivos moleculares. - Agentes modificadores da reologia, particularmente agentes espessantes, especialmente os filosilicatos, tais como bentonitas, derivados de óleo de rícino, óleo de rícino hidrogenado, poliamidas, poliuretanos, compostos de ureia, cloretos de polivinil, sílicas fumadas e éteres de celulose e polioxietilenos hidrofobicamente modificados; - Estabilizadores contra oxidação, aquecimento, luz e radiação UV. - Resinas naturais, gorduras ou óleos, como colofônia, goma laca, óleo de linhaça, óleo de rícino e óleo de soja; - Agentes retardantes de chama, especialmente hidróxido de alumínio (ATH), di-hidróxido de magnésio (MDH), trióxido de antimônio, pentóxido de antimônio, ácido bórico (B(OH)3), borato de zinco, fosfato de zinco, borato de melamina, cianurato de melamina, polifosfato de amônio, fosfato de melamina, pirofosfato de melamina, óxidos de difenil polibromados ou éteres difenílicos, fosfatos, tais como, em particular, fosfato de cresil e difenil, resorcinol bis(fosfato de difenil), oligômero de difosfato de resorcinol, difosfito de tetra fenilresorcinol, difosfato de etilenodiamina ou bisfenol A bis(fosfato de difenil), tris(cloroetil) fosfato, tris(cloropropil) fosfato ou tris(dicloroisopropil) fosfato, tris[3-bromo-2,2-bis(bromometil)propil] fosfato, tetrabromobisfenol A, bis(2,3-dibromopropil éter) de bisfenol A, resinas epóxi brominadas, etileno bis(tetrabromoftalimida), etilenobis(dibromonorbornanodicarboximida), 1,2-bis(tribromofenoxi) etano, tris(2,3- dibromopropil)isocianurato, tribromofenol, hexabromociclododecano, bis(hexaclorociclopentadieno)ciclooctano ou parafinas cloradas; - substâncias tensoativas, especialmente agentes umectantes, agentes de controle de fluxo, agentes eliminadores de ar e/ou antiespumante. - Biocidas, especialmente algicidas, fungicidas ou inibidores do crescimento de fungos. Pode ser aconselhável secar certos constituintes quimicamente ou fisicamente antes de misturá-los na composição, particularmente se eles serão usados como um componente do primeiro componente.
[0134] Esses outros constituintes da composição podem estar presentes como constituintes do primeiro ou do segundo componente. A água livre, de preferência, não está no mesmo componente que polímero contendo um grupo silano e amino ou o mercaptossilano. Outros componentes reativos em relação a grupos epóxido não estão, de preferência, no mesmo componente que a resina epóxi líquida.
[0135] Dentro da composição, a proporção entre o número de grupos reativos com grupos epóxido e o número de grupos epóxido é, de preferência, no intervalo de 0,5 a 1,5, mais particularmente no intervalo de 0,8 a 1,2.
[0136] Numa modalidade preferida, a composição descrita é livre de 2,4,6-tris (dimetilaminometil) fenol. Este composto causa um odor desagradável, amarelecimento da composição e, em alguns casos, a obstrução de substrato.
[0137] Os dois componentes da composição descrita são produzidos e armazenados separadamente, na ausência de umidade. Eles são tipicamente, cada um, armazenados num recipiente separado. Os componentes separados são estáveis em armazenamento, o que significa que cada componente antes de ser utilizado pode ser mantido durante vários meses até um ano ou mais sem sofrer qualquer alteração nas suas respectivas propriedades em qualquer extensão relevante para a sua utilização. Um recipiente adequado para o armazenamento do respectivo componente é em particular um tambor, um barril, uma bolsa, um balde, uma lata, um cartucho ou um tubo.
[0138] Para a aplicação da composição descrita, os dois componentes são misturados um com o outro imediatamente antes ou durante a aplicação. A proporção da mistura é, de preferência, selecionada de modo a que os grupos reativos com grupos epóxido estejam presentes numa proporção adequada em relação aos grupos epóxido, tal como descrito acima. Em partes em peso, a proporção de mistura entre os dois componentes situa-se habitualmente no intervalo de 1:10 a 10:1.
[0139] Os dois componentes são misturados por meio de um método adequado; isto pode ser realizado de forma contínua ou por lotes, através de um misturador estático ou usando um misturador dinâmico. Se a mistura ocorre antes da aplicação, deve garantir-se que a aplicação ocorra dentro do tempo de vida útil da composição, uma vez que de outra forma pode haver perturbações, tais como o desenvolvimento retardado ou incompleto de adesão ao substrato ou gelificação prematura, por exemplo. Esta "vida útil da composição" é o tempo dentro do qual a composição deve ser aplicada depois dos componentes terem sido misturados.
[0140] A mistura ocorre, preferencialmente, à temperatura ambiente, o que é normalmente no intervalo de cerca de 5 a 50 °C, preferencialmente a cerca de 10 a 30 °C.
[0141] A mistura dos dois componentes vê o início da cura por meio de reação química. Nesta reação, os grupos amino primários e secundários e grupos mercapto reagem com grupos epóxido presentes, fazendo com que a abertura do anel deste último. Em contato com a água, grupos silano que estão presentes sofrem hidrólise com liberação de álcool, formando grupos silanol (grupos Si-OH) e, por meio de reações de condensação subsequentes, grupos siloxano (grupos Si-O-Si). Como resultado destas reações, a composição cura para um plástico reticulado. Se a água para a reação de hidrólise dos grupos silano não estava já presente na composição ou nela liberado, pode vir do ar (umidade atmosférica) ou a partir de um substrato, ou pode-se fazer com a composição entre em contato com um componente que contém água, por difusão, pulverização ou mistura em, por exemplo.
[0142] A cura ocorre em particular a uma temperatura no intervalo de 0 até 150°C. Pode realizar-se, particularmente, à temperatura ambiente, caso em que, tipicamente, se estende ao longo de vários dias ou semanas, até que seja, em grande medida concluído sob as condições prevalecentes. Alternativamente, a cura pode ocorrer a uma temperatura elevada, mais particularmente, a uma temperatura no intervalo de 50 a 130 ° C. Nesse caso, a composição compreende, de preferência água ou, em particular, uma substância de liberação de água. Em certos casos, pode ser vantajoso para uma composição que é parcialmente curada à temperatura ambiente ser curada novamente ou totalmente curada à temperatura elevada.
[0143] O processo de cura da composição é tal que, em particular, por um lado, um tempo de vida útil da composição ou aberto suficiente é assegurado para a correta aplicação da composição e, por outro lado, que a cura progrediu rapidamente a um estado em que a composição pode ser trabalhada adicionalmente ou, em particular, que uma ligação adesiva feita usando a composição suporte a si mesma e possa ser transportada.
[0144] Por conseguinte, a invenção também fornece uma composição curada obtida a partir da composição descrita no presente documento por mistura do primeiro componente com o segundo componente.
[0145] Verificou-se que no decurso da curagem o tempo necessário para que a composição fique livre de aderência é determinado pela taxa de reticulação do polímero que contém o grupo silano. Esta é uma indicação de que na composição curada, o polímero contendo grupos silano curado tipicamente constitui a fase contínua e a resina epóxi curada tipicamente constitui a fase dispersa, uma conclusão apoiada por estudos de microscopia de Raman. O mercaptossilano ou amino pode quimicamente ligar as duas fases.
[0146] A partir dos exemplos é evidente que uma composição, sem adição de agentes de enchimento, pode, depois da cura, ter uma aparência que varia de opaco e branco até semi-transparente e transparente, com composições semitransparentes e transparentes tendo particularmente elevadas resistências.
[0147] Particularmente altas resistências são obtidas se a resina epoxi líquida e a amino- ou mercaptossilano estão presentes nas quantidades preferidas.
[0148] A composição curada tem excelentes propriedades mecânicas, muito boa estabilidade térmica e boas propriedades de adesão. É, portanto, particularmente adequada para utilização como adesivo, selante, revestimento ou material de fundição com propriedades elásticas robustas. É especialmente adequada para utilização como um adesivo, uma vez que as propriedades elásticas difíceis observadas, juntamente com a elevada estabilidade térmica e as boas propriedades de adesão, são particularmente vantajosas em particular para ligações rígidas-elásticas.
[0149] A composição também é vantajosa especialmente quando razões de higiene e proteção da saúde ditarem o uso de produtos livres de isocianato.
[0150] A composição é especialmente adequada para a colagem, selagem ou revestimento dos seguintes substratos: - vidro, cerâmica vítrea, cerâmica serigrafada, concreto, argamassa, tijolo, telha, gesso, pedras naturais como granito ou mármore, ou esteiras de fibra mineral de vidro; - metais e ligas metálicas, tais como alumínio, ferro, aço ou metais não ferrosos ou metais ou ligas amplificados por superfície, tais como metais galvanizados ou cromados; - couro, têxteis, papel, madeira, materiais a base de madeira ligados com resinas, tais como com fenólicos, melamina ou resinas epóxi, materiais compósitos de resina-têxteis ou outros chamados compósitos poliméricos; - plásticos, especialmente PVC rígido ou flexível, ABS, policarbonato (PC), poliamida (PA), poliésteres, PMMA, resinas epóxi, PU, POM, PO, PE, PP, EPM ou EPDM, os plásticos que tiveram a superfície opcionalmente tratada com plasma, corona ou com chama; - materiais plásticos reforçados com fibra, como plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP), plásticos reforçados com fibra de vidro (GFRP) ou compostos de moldagem em folha (SMC); - substratos revestidos, tais como metais ou ligas revestidos com pó; - tintas e vernizes, especialmente acabamentos de automóveis.
[0151] Sempre que necessário, os substratos podem ser pré-tratados antes que a composição seja aplicada. Tais pré-tratamentos incluem, em particular, técnicas de limpeza física e/ou química, como, por exemplo, lixamento, jateamento com areia, jateamento com granalha, escovação e/ou sopro, e também, além disso, tratamento com limpadores ou solventes ou a aplicação de um promotor de adesão, uma solução promotora de adesão ou um primer.
[0152] A presente invenção proporciona ainda a utilização da composição acima descrita como adesivo, mais particularmente, para a colagem estrutural na indústria da construção ou de fabricação, especialmente como adesivo de montagem, adesivo de carroçaria, adesivo de elemento sanduíche, adesivo meia-concha para pás de rotor de turbinas de vento, ou adesivo de elemento arquitetônico.
[0153] Um adesivo deste tipo, antes de ser utilizado, é mantido de preferência numa embalagem que consiste em uma embalagem que tem duas câmaras separadas uma da outra, cada uma das câmaras contendo o primeiro ou o segundo componente do adesivo.
[0154] Estas embalagens preferidas são cartuchos duplos lado-a-lado ou cartuchos coaxiais, onde duas câmaras tubulares estão dispostas uma ao lado da outra ou uma dentro da outra e ganham uma vedação estanque ao ar e à umidade com pistões. Os componentes podem ser extrudidos a partir do cartucho através do movimento para a frente destes êmbolos. Os lados opostos dos tubos de êmbolos são modificados, opcionalmente através de um adaptador, de tal maneira que as aberturas da câmara se comunicam diretamente umas com as outras através de uma parede divisória na região da abertura. Vantajosamente, existe uma rosca feita na região de abertura de saída das câmaras, permitindo que um misturador estático ou misturador dinâmico seja montado perto. Embalagens deste tipo são preferidas, em especial, para aplicações de pequena escala, em particular para volumes de até 1 litro. Para aplicações em quantidades maiores, especialmente para aplicações na fabricação industrial, os dois componentes são vantajosamente armazenados em tambores ou hobbocks. Na aplicação do adesivo, os componentes são extrudidos através de bombas de transporte e dosados por meio de linhas para um aparelho de mistura do tipo habitualmente usado para adesivos de dois componentes na fabricação industrial. Misturar, neste caso, ocorre normalmente através de misturadores estáticos ou por meio de misturadores dinâmicos. Para um monitoramento visual da qualidade da mistura, pode ser vantajoso se os dois componentes têm duas cores diferentes. Mistura eficaz, nesse caso, está presente quando o adesivo misturado é de cor homogênea, sem exibir listras visíveis ou listras. O adesivo é usado mais particularmente num método para ligar adesivamente um primeiro substrato a um segundo substrato, o método compreende as etapas de: - misturar o primeiro e o segundo componentes descritos acima, - aplicar o adesivo misturado a, pelo menos, uma das superfícies do substrato a ser ligado, - unir os substratos a serem ligados, dentro do tempo aberto, - curar o adesivo.
[0155] Os dois substratos presentes podem consistir em materiais iguais ou diferentes. Substratos particularmente adequados são os especificados acima.
[0156] O uso do adesivo resulta num artigo em que o adesivo une dois substratos um ao outro. O artigo, portanto, compreende uma composição, pelo menos, parcialmente curada, tal como foi descrito acima.
[0157] Este artigo é, em particular, uma casa, um banheiro, uma cozinha, um telhado, uma ponte, um túnel, uma estrada, um elemento sanduíche de uma estrutura leve, um painel solar, tais como módulos fotovoltaicos ou módulos de aquecimento solar, fachadas arquitetônicas de vidro, uma janela, um painel, um espelho, uma calha, um bem branco, um electrodoméstico, máquina de lavar louça, máquina de lavar, um forno, uma lâmina de rotor de turbina eólica, um automóvel, um ônibus, um caminhão, um veículo sob trilho, um navio, um avião, um helicóptero, ou um farol; ou um componente de tal artigo. Exemplos
[0158] São estabelecidos abaixo exemplos funcionais que se destinam a elucidar mais detalhadamente a invenção descrita. Certamente, a invenção não se limita a estes exemplos funcionais descritos.
[0159] "Condições padrão" refere-se a 23 ±1 ° C e 50 ±5% de umidade atmosférica relativa.
[0160] "AHEW" representa o peso equivalente de hidrogênio de amina.
[0161] "EEW" representa o peso equivalente de epóxido. Polímeros contendo um grupo silano utilizados: Polímero STP-1:
[0162] Na ausência de umidade, 1,000 g de Acclaim® 12200 poliol (da Bayer; diol de polioxipropileno monol baixo, índice de OH: 11,0 mg de KOH / g, teor de água de cerca de 0,02% em peso), 43,6 g de diisocianato de isoforona (Vestanat® IPDI de Evonik Industries), 126,4 g de ftalato de diisodecilo e 0,12 g de dilaurato de dibutil-estanho foram aquecidos a 90°C com agitação contínua e deixou-se essa temperatura até que o teor de grupos isocianato livres, conforme determinado por titulação alcançasse um nível de 0,63% em peso. Em seguida, 62,3 g de N- (3-trimetoxisililpropil) aminosuccinato foram misturadas e a mistura foi agitada a 90°C até que a espectroscopia de FT-IR deixasse de detectar qualquer isocianato livre. O polímero de silano funcional foi arrefecido até à temperatura ambiente e mantido em ausência de umidade.
[0163] Polímero STP-1 contém 10% em peso de plastificante (ftalato de di-isodecilo). Polímero STP-2:
[0164] Na ausência de umidade, 600 g de Acclaim® 12200 poliol (da Bayer; diol de polioxipropileno monol baixo, índice de OH: 11,0 mg de KOH / g, teor de água de cerca de 0,02% em peso), 24,9 g de isocyanatopropyltrimethoxysilane e 0,6 g de dilaurato de dibutil-estanho foram aquecidos a 80°C com agitação contínua e deixou-se a esta temperatura durante 2 horas até que não se encontrasse mais progresso da reação por espectroscopia de FT-IV. Os restantes grupos isocianato foram feitos reagir por adição de 2,0 g de metanol a 70°C durante 30 minutos e a mistura foi, em seguida, tratada novamente durante mais 30 minutos a 80 ° C e cerca de 2 mbar. O polímero de silano funcional foi arrefecido até à temperatura ambiente e mantido em ausência de umidade. Polímero STP-3:
[0165] Geniosil® STP E15 (poliéter terminado em trimetóxisililpropilcarbamato da Wacker Chemie) Substâncias comerciais utilizados e suas abreviaturas: Resina EP Bisfenol A éter diglicidil (Araldite® GY 250 da Huntsman, EEW cerca de 187,5 g/eq) DBTDL 10% Dilaurato de dibutil-estanho (IV), 10% em peso em ftalato de di-isodecilo Silano A-1110 3-Aminopropiltrimetóxissilano (Silquest® A-1110 da Momentive, AHEW cerca de 89,7 g) Silano A-1120 N- (2-aminoetil) -3-aminopropiltrimetoxissilano (Silquest® A-1120 Ada Momentive, AHEW cerca de 74,1 g) Silano A-189 3-mercaptopropiltrimetoxissilano (Silquest® A-189 da Momentive, peso molecular de cerca de 196 g) Epoxissilano 3-Glicidilóxipropiltrimetóxisilano (Silquest® A-187 da Momentive, peso molecular cerca de 236 g) Vinilsilano Viniltrimetoxisilano (Silquest® A-171, de Momentive) JeffD-230 Polieterdiamina, peso molecular médio de cerca de 230 g / mol, AHEW cerca de 60 g (Jeffamine® D-230 a partir de Huntsman) JeffD-400 Polieterdiamina, peso molecular médio de cerca de 430 g / mol, AHEW cerca de 115 g (Jeffamine® D-400 a partir de Huntsman) JeffT-403 Polietertriamina, peso molecular médio de cerca de 440 g / mol, AHEW cerca de 81 g (Jeffamine® D-403 a partir de Huntsman) JeffD-2000 Polieterdiamina, peso molecular médio de cerca de 2000 g / mol, AHEW cerca de 514 g (Jeffamine® D-2000 a partir de Huntsman) DTM 2,2,4- e 2,4,4-trimetilhexametilenediamina, AHEW 39,6 g / eq (Vestamin® TMD da Evonik Industries) DETA Dietilenotriamina, AHEW 20,6 g Ancam. K 54 2,4,6-Tris (dimetilaminometil) fenol (ANCAMINE® K 54 da Air Products) DBU 1,8-Diazabiciclo[5. 4. 0]undec-7-eno Aduto Amina Produto da reação de 116 partes em peso de 1,5-diamino- 2-metilpentano e 200 partes em peso de Araldite® DY-K (éter monoglicidílico de cresol com EEW de cerca de 182 g / eq, de Huntsman), AHEW 109 g Aldeído-1 2,2-Dimetil-3-(N-morfolino)propanal Aldeído-2 2-Etil-hexanal Aldeído-3 2,2-Dimetil-3-lauroilóxipropanal Produção de composições de dois componentes: Exemplos 1 a 36:
[0166] Para cada exemplo, os ingredientes indicados nas tabelas 1 a 7 foram misturados nas quantidades indicadas (em partes por peso) do componente 1 por meio de um misturador centrífugo (SpeedMixer ™ DAC 150, FlackTek Inc.) e as misturas foram armazenadas em ausência de umidade.
[0167] Da mesma forma, os ingredientes do componente-2, indicados nas tabelas 1 a 7, foram tratados e mantidos.
[0168] Posteriormente, os dois componentes de cada composição foram processados a um líquido homogêneo usando o misturador centrífugo e este líquido foi imediatamente testado da seguinte forma:
[0169] Para medir o tempo até ausência de aderência, abreviado como "TFT", uma pequena parte da composição misturada à temperatura ambiente foi aplicada numa espessura de camada de, aproximadamente, 3 mm a um papelão e uma determinação foi feita do tempo sob condições padrão até que, em contato suave com a superfície da composição com uma pipeta de LDPE, pela primeira vez não permaneceram resíduos sobre a pipeta.
[0170] A resistência à tração, o alongamento na ruptura e o módulo de elasticidade a 0,05 a 0,25% de alongamento (E-módulo 1) e em 0,5 a 5,0% de alongamento (E-módulo 2) foram determinados em conformidade com a norma DIN EN 53504 (velocidade de tensão 10 mm/min) sobre halteres com um comprimento de 75 mm, com um comprimento de barra de 30 mm e uma largura da barra de 4 mm, que foram produzidos por perfuração de uma película com um espessura de cerca de 2 mm, sendo esses filmes filmes da composição curada sob as condições específicas indicadas. Os valores encontrados nas tabelas como "10D SC" foram determinados após um período de armazenamento de 10 dias sob condições padrão. Os valores identificados com " +2d 80°C" foram determinados em halteres que tinham sido armazenados sob condições padrão durante 10 dias e, subsequentemente, durante 2 dias num forno de ar forçado a 80°C. Os valores indicados como " +7d 100°C" foram determinados em halteres que tinham sido armazenados sob condições padrão durante 10 dias e, em seguida, armazenados a 100°C num forno de ar forçado durante 7 dias. Os valores identificados como "+7d 60°C/100% RH" foram determinados em halteres armazenados sob condições padrão durante 10 dias e, subsequentemente, a 60°C e 100% de umidade relativa durante 7 dias.
[0171] Para a medição da resistência à tensão de cisalhamento, os espécimes de teste foram produzidos através da aplicação da composição, durante 1 minuto em cada caso, após o fim do tempo de mistura, entre duas chapas de aço H420 (chapa de aço de espessura 1,5 mm) desengorduradas com isopropanol, em uma espessura de camada de 0,3mm, sobre uma área de ligação sobreposta de 10 x 25 mm. A resiliência à tensão de cisalhamento foi determinada nestas amostras de teste à temperatura ambiente em conformidade com a norma DIN EN 1465, as amostras de ensaio foram armazenadas antes da medição durante 7 dias sob condições padrão e, em seguida, em um forno de ar forçado a 80°C durante 3 horas, seguido de arrefecimento até temperatura ambiente.
[0172] Após a cura, todos os filmes eram absolutamente livres de aderência, opacamente branco até totalmente transparente e tinha uma superfície brilhante de seda-fosca. O grau de transparência foi avaliado opticamente e identificado como "não-transparente" ou "semi-transparente" (abreviado quando adequado, a "semitransp. ") Ou "transparente" e descritos como sendo "aparência". Filmes identificados como áreas "não homogêneas" exibiram áreas ou listras de diferentes transparências.
[0173] Os resultados são apresentados nas tabelas 1 a 7.
[0174] Os exemplos identificados com "(Ref)" são exemplos comparativos.
[0175] "EP/STP" nas tabelas indica, em cada caso, a proporção em peso entre a resina epóxi líquida e o polímero que contém o grupo silano (sem plastificante).
Claims (15)
1. Composição, caracterizada pelo fato de consistir em um primeiro componente e um segundo componente, compreendendo: - pelo menos um polímero contendo o grupo silano, líquido à temperatura ambiente, com um teor no intervalo de 5 a 60% em peso, - pelo menos uma resina epóxi líquida, - pelo menos uma polieteramina, e - pelo menos um amino- ou mercaptossilano, com um teor no intervalo de 1 a 10% em peso, a polieteramina e o amino- ou mercaptossilano não estando presentes no mesmo componente que a resina epóxi líquida, em que não mais do que 10% de todos os grupos reativos com grupos epóxido na composição não vêm da polieteramina ou do amino- ou mercaptossilano, e em que a proporção em peso entre a resina epóxi líquida e o polímero contendo o grupo silano está no intervalo de 1,2 a 10.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero contendo o grupo silano é um poliéter contendo um grupo silano.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de ter um teor de polímero contendo o grupo silano no intervalo de 15 a 50% em peso.
4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de ter um teor de resina epóxi líquida no intervalo de 30 a 70% em peso.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a polieteramina tem um peso molecular médio no intervalo de 200 a 500 g/mol.
6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de ter um teor de polieteramina no intervalo de 5 a 30% em peso.
7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o amino- ou mercaptossilano é um silano de fórmula (I): R1 é um radical de hidrocarboneto monovalente linear ou ramificado que possui 1 a 5 átomos de C, R2 é um radical de hidrocarboneto linear ou ramificado monovalente que possui 1 a 8 átomos de C, R3 é um radical de hidrocarboneto linear ou ramificado divalente que possui 1 a 12 átomos de C, que contém, opcionalmente, frações cíclicas e/ou aromáticas e opcionalmente um ou mais heteroátomos, e n é 0 ou 1 ou 2.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de ter um teor de amino- ou mercaptossilano no intervalo de 1 a 10% em peso.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a proporção em peso entre a resina epóxi líquida e o polímero contendo o grupo silano está no intervalo de 1,3 a 9.
10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o teor de amino- ou mercaptossilano relativo, com base na soma total do polímero contendo o grupo silano e a resina epóxi líquida está no intervalo de 2 a 10% em peso.
11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de compreender água ou uma substância de liberação de água.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de compreender, pelo menos, uma substância de liberação de água que é um composto condensável com aminas primárias.
13. Composição curada, caracterizada pelo fato de ser obtida a partir de uma composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, por mistura do primeiro componente com o segundo componente.
14. Utilização de uma composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de ser como adesivo.
15. Artigo ligado de forma adesiva, caracterizado pelo fato de ser obtido a partir de uma utilização, conforme definida na reivindicação 14.
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