CN103180384A - 耐化学蒸气的环氧树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

双组分可固化的环氧树脂组合物，其用于灌封或密封在危险场所中使用的电学装置。环氧树脂组合物的固化反应产物满足大多数或所有的UL674要求，并且用于密封电学设备中的孔。用本公开的组合物密封的设备可满足UL674要求。

Description

耐化学蒸气的环氧树脂组合物
技术领域
本公开概括地涉及用于灌封或密封用于危险场所的电学装置的双组分可固化的环氧树脂组合物。
背景技术
一些应用需要在有可能暴露于化学品、易燃和/或可燃的条件的危险场所中使用电学设备。用于如此危险场所中的电学设备要求依照严格的标准构建以减少电学设备运转失常和故障的机会。
Underwriters Laboratories Inc.(UL)是已持续一个世纪以上测试产品和起草安全标准的独立产品安全认证组织。Underwriters Laboratories,Inc已起草安全标准UL674“Standard for Electric Motors and Generators for Use inDivision1Hazardous(Classified)Locations”。可按照UL674标准构建在危险条件下使用的电学设备例如发动机、发电机、仪表板、线槽和接口。在如此条件下使用的设备通常必须在此标准下获得认可。按照UL标准审批可要求测试系统和/或系统组件以确保符合UL标准。
UL674标准的一部分要求用能够满足耐化学品的特定性能标准的认可材料灌封或密封电学设备中的孔隙。这些标准在UL标准674第45节中规定。UL标准1203“Tests On Sealing Materials”与UL674第45节相似。此标准规定密封剂材料在暴露于来自多种特定化学品的蒸气后对破损和降解的耐受性。获得认可的密封剂材料在暴露于各特定化学品在空气中的饱和蒸气168小时后必须保留其至少85%的压缩强度，并且必须不收缩、不溶胀、不破裂，或者减重或增重不大于其重量的1%。
大多数环氧树脂组合物在暴露于一种或多种测试化学蒸气时会大幅地降解，因此不能满足UL674的耐化学性要求。对于大多数环氧树脂组合物而言，在暴露于冰醋酸后，特别难以保留至少85%的压缩强度。
在UL674标准下获得认可使用的材料极少。一种材料是可从CrouseHinds Cooper获得的CHICO。CHICO是与水混合并被倒入配件或孔隙中来形成密封的无机水泥质粘结材料。更近来，可从Crouse Hinds Cooper获得的CHICO SPEEDSEAL已获认可。CHICO SPEEDSEAL被认为是在固化过程中膨胀而在配件或孔隙中形成密封的聚氨酯。其它有用的密封剂是可从Polymeric Systems,Inc.of Pennsylvania,USA获得的KNEADASEAL和KNEADASEAL SL。KNEADASEAL是在使用者手指之间揉捏来混合而后压入配件或孔隙中从而随后固化形成密封的固体环氧树脂油灰棒（puttystick）。难以将粘稠的固体油灰压入小孔而形成密封，特别是在电线穿入孔隙中的情况中。KNEADASEAL SL是可倾倒的环氧树脂化合物。技术文献指出KNEADASEAL SL包含双酚A环氧树脂。
发明内容
简言之，本公开的一个方面提供双组分环氧树脂组合物，其包含环氧树脂组分和固化剂组分。所述环氧树脂组分有利地包含线型酚醛（novolac）树脂、双酚F二缩水甘油醚树脂或其组合。所述固化剂组分有利地包含胺、胺与环氧树脂的胺官能加合物、或其组合。在一个有利的修改方案中，所述固化剂组分包含脂肪族胺或脂环族胺、乙二胺与环氧树脂的胺官能加合物、或其组合。所述环氧树脂组合物可任选地在所述环氧树脂组分或固化剂组分中包含一种或多种组合物添加剂。
在一个实施方案中，所述环氧树脂组分基本上由线型酚醛树脂、双酚F二缩水甘油醚树脂或其组合组成。用于本文中时，基本上由线型酚醛树脂、双酚F二缩水甘油醚树脂或其组合组成的环氧树脂组分不包含除了线型酚醛树脂或双酚F二缩水甘油醚树脂之外的环氧树脂，但是可包含其它非环氧树脂组分。
在一个实施方案中，所述固化剂组分基本上由脂肪族胺或脂环族胺、双酚F的胺官能加合物或其组合组成。用于本文时，基本上由脂肪族胺或脂环族胺、双酚F的胺官能加合物或其组合组成的固化剂组分不包含除了基本上由脂肪族胺或脂环族胺、乙二胺与环氧树脂的胺官能加合物或其组合组成的固化剂组分之外的固化剂，但是可包含其它非环氧树脂固化剂组分。
将两种组分分开储藏并且在使用前即刻以预定的比例混合从而形成混合的环氧树脂组合物。在将组分混合时混合的组合物开始固化并且在室温下继续。
混合的环氧树脂组合物可被置于电气外壳孔内并且可围绕孔中的突起物流动。环氧树脂组合物的固化反应产物满足大部分或全部的UL674要求并且用于密封电学设备中的孔。用本公开的组合物密封的设备可满足UL674要求。
公开的化合物包括任何以及全部的异构体和立体异构体。一般而言，除非另外明确说明，本公开的材料和方法可替代地被配制为包含本文公开的任何适合的组分、部分或步骤，由这些组成或基本上由这些组成。本公开的材料和方法可另外或者替代地进行配制从而完全没有或基本上没有现有技术组合物中所用的或者是实现本公开的功能和/或目的所不需要的任何组分、材料、成分、辅助剂、部分、物质和步骤。
当术语"约"用于本文中时，它是指其所修饰的量或条件可超出所指的量稍作改变只要实现本公开的功能和/或目的。本领域技术人员理解很少完全探究任何领域的范围，并且预期本公开的结果可能至少一定程度上超出一个或多个公开的限制。而后，受益于本公开并且理解本文公开的概念和实施方案，在观察到实施方案没有任何预料不到的特征时，本领域技术人员可在没有创造性工作情况下超出公开的限制进行探讨，那些实施方案在本文所用的术语约的含义内。
具体实施方式
本公开的环氧树脂组合物是双组分组合物，其包含环氧树脂组分和分开的固化剂组分。在本文中使用时，双组分组合物具有直到使用之前保持分开的两个组分。在使用前即刻将两组分均匀地混合。混合物可在约室温下在短时间例如约20分钟至约240分钟内胶凝，粘度和刚性增大。在此期间，混合物的粘度和刚性增大至不便于乃至不可使用的程度。此时间也称为工作期限。其后混合物可在例如约24小时-约240小时内固化以提供基本的物理性质。因为双组分环氧树脂组合物在将树脂组分和固化剂组分混合时在室温下开始胶凝和固化，所以混合物基本上不具有超出固化时间的储存寿命。室温通常在约20°C(68°F)-约25°C(77°F)的范围内。双组分环氧树脂组合物不包含作为主要固化组分的潜伏性硬化剂。双组分环氧树脂组合物不需要加热来引发固化反应，但是可任选地利用加热来加速已有的固化反应或者“促进”已有的固化反应趋向完成。双组分环氧树脂组合物不同于包含环氧树脂和潜伏性硬化剂的可储存混合物的单组分环氧树脂组合物，并且不包括它们。单组分环氧树脂组合物是稳定的，例如，在约室温下持续长时间不胶凝或固化，并且需要升高温度来活化潜伏性固化剂并由此引发树脂组分与硬化剂之间的反应。单组分组合物的潜伏性硬化剂不能在约室温下在短时间内引发用来使单组分组合物固化的反应来提供基本的物理性质。环氧树脂组分和固化剂组分之一或者二者包含一种或多种添加剂。
本公开的环氧树脂组合物的固化反应产物可满足UL674第45节中所述的密封化合物的大多数或全部的耐化学性及其它要求，并且可用作在此标准下使用的电学设备的密封剂和灌封化合物。UL标准674和UL标准1203各自通过援引全文并入本文中。
通常，环氧树脂组合物，例如，环氧树脂组分和固化剂组分的混合物包含约80重量%至约100重量%的环氧树脂组分。
环氧树脂组分
环氧树脂以它们的前体、结构、氧杂环丙烷氧含量（oxirane oxygencontent）和环氧当量中的一种或多种来表征。环氧当量是获得一当量的环氧基官能团所需的树脂的重量。环氧树脂可以是半固体环氧树脂、固体环氧树脂、液体环氧树脂，以及以上树脂的混合物。
一般而言，可使用多种每分子含有至少约2个环氧基的聚环氧化物。聚环氧化物可以是饱和的、不饱和的、环状或非环状的、脂肪族的、脂环族的、芳香族的或杂环族的聚环氧化物化合物。聚环氧化物的实例包括聚缩水甘油醚，其是通过使表氯醇或表溴醇与多酚在碱存在下反应制得。其它示例性多酚是，例如，间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、双酚A(双(4-羟基苯基)-2,2-丙烷)、双酚F(双(4-羟基苯基)甲烷)、双(4-羟基苯基)-1,1-异丁烷、4,4'-二羟基二苯甲酮、双(4-羟基苯基)-1,1-乙烷和1,5-羟基萘。用作聚缩水甘油醚的基础的其它多酚是已知的线型酚醛树脂类的苯酚与甲醛或乙醛的缩合产物。
其它聚环氧化物包括多元醇或二胺的聚缩水甘油醚。此类聚缩水甘油醚衍生自多元醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、三乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或三羟甲基丙烷。
其它聚环氧化物包括多元羧酸的聚缩水甘油酯，例如，缩水甘油或表氯醇与诸如草酸、琥珀酸、戊二酸、对苯二甲酸或二聚脂肪酸的脂肪族或芳香族的多元酸的反应产物。其它环氧化物衍生自烯键不饱和的脂环族化合物的环氧化产物或天然的油或脂肪。
双酚F聚缩水甘油醚树脂和线型酚醛树脂目前被认为有利地用于此应用，因为这些树脂的固化反应产物与诸如双酚A聚缩水甘油醚的其它环氧树脂类型相比显示出更好的耐化学性。
在一个实施方案中，环氧树脂组分包含一种或多种线型酚醛环氧树脂、一种或多种双官能的双酚F环氧树脂，或者一种或多种线型酚醛环氧树脂和一种或多种双官能的双酚F环氧树脂的混合物。线型酚醛环氧树脂的实例有可从Dow Chemical Company获得的D.E.N.431和可从HexionSpecialty Chemicals获得的EPON154。双官能的双酚F环氧树脂的实例有可从Hexion Specialty Chemicals获得的EPON863。
在一个实施方案中，环氧树脂组分包含约40重量%-约99重量%的一种或多种线型酚醛环氧树脂的环氧树脂组分和约1重量%-约60重量%的一种或多种聚缩水甘油基双酚F环氧树脂的环氧树脂组分的组合。
在一个实施方案中，环氧树脂组分基本上由线型酚醛树脂、双酚F二缩水甘油醚树脂或其组合组成。在本文中使用时，“基本上由线型酚醛树脂、双官能的双酚F树脂或其组合组成的环氧树脂组分”不包含除了线型酚醛树脂或双官能的双酚F树脂之外的环氧树脂，但是可以包含其它非环氧树脂组分例如组合物添加剂。
在一个实施方案中，环氧树脂组分基本上由约40重量%-约99重量%的一种或多种线型酚醛环氧树脂的环氧树脂组分和约1重量%-约60重量%的一种或多种双官能的双酚F环氧树脂的环氧树脂组分的组合组成。
固化剂组分
固化剂可以包含硬化剂化合物，其引发与环氧树脂组分在约室温下的固化反应。硬化剂化合物可以以催化方式起作用，或者，在有利的实施方案中，通过与环氧树脂组分反应直接参与固化过程。用来使环氧树脂组分在约室温下固化的硬化剂化合物包括一种或多种脂肪族胺(包括直链脂肪族胺、支链脂肪族胺和脂环族胺)、聚醚胺、聚酰胺、酰氨基胺、芳香族胺、和/或其混合物。聚酰胺是聚合的脂肪酸与按照本领域公知的方法制得的聚烷基多胺的缩合产物。所用的具体的固化剂取决于环氧树脂组分中所用的具体的环氧树脂、期望的固化产物性质，并且在较小的程度上取决于环氧树脂组合物期望的固化速度和固化程度。
固化剂组分可包含氨基聚亚烷基胺组分。一些有用的氨基聚亚烷基胺组分包括，例如，乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺，以及聚合物、低聚物、类似物，例如聚酰胺如Versamid系列(Cognis Co)和酰氨基胺如Ancamide系列(Air Products)，以及由许多生产商销售并且本领域技术人员公知的其衍生物。脂肪族胺和脂环族胺如Ancamine系列(AirProducts)可有利地用于固化剂组分中。
原理上还可使用催化活性的三级丙烯酰基胺或烷基胺，例如苄基二甲基胺、三(二甲基氨基)苯酚、哌啶或哌啶衍生物。各种咪唑衍生物也可用作催化活性的促进剂。可提及的实例有2-乙基-2-甲基咪唑、N-丁基咪唑、苯并咪唑和N-C1至C12-烷基咪唑或N-芳基咪唑。
在一个有利的修改方案中，固化剂组分包含脂肪族胺或脂环族胺、乙二胺与环氧树脂的胺官能化加合物、或其组合。
在一个有利的实施方案中，固化剂组分包含约15重量%-约85重量%的脂肪族胺的固化剂组分和约10重量%-约60重量%的乙二胺和环氧树脂的胺官能化加合物的固化剂组分的组合。可从Air Products获得的ANCAMINE2422是脂环族胺的实例，ANCAMINE2410是乙二胺和双酚A环氧树脂的胺官能化加合物的实例。包含双酚F环氧树脂的胺官能化加合物的固化剂组分在与环氧树脂组分混合时被认为可提供该混合物的固化反应产物，其具有改进的耐化学性，更好地保持压缩强度、尺寸稳定性和重量稳定性。
在一个实施方案中，固化剂组分基本上由脂肪族胺和胺与环氧树脂的胺官能化加合物的组合组成。在本文中使用时，“基本上由脂肪族胺和胺与环氧树脂的胺官能化加合物的组合组成的固化剂组分”不包括含有不是脂肪族胺和胺与环氧树脂的胺官能化加合物的固化剂的固化剂组分。
固化剂组分在可固化的组合物中的用量取决于多种因素，包括：硬化剂化合物用作催化剂或者直接参与组合物的交联、组合物中的环氧基以及其它反应基团的浓度、期望的固化速度、温度等。通常环氧树脂组合物包含约1重量%-40重量%的固化剂组分。
可方便地使用环氧树脂组分与固化剂组分的特定体积比，例如1:1、2:1、3:1或4:1的环氧树脂组分比固化剂组分。一些应用对热敏感，并且要求最大固化温度较低的密封剂，例如约150°C，有利地约125°C，优选地约100°C。为了减少在固化反应过程中由混合的组合物释放的热量并由此降低最大固化温度，期望使用相对相等比例例如1或2份环氧树脂组分对1份固化剂组分。
组合物添加剂
可固化的组合物可任选地包含一种或多种组合物添加剂。在本文中使用时，组合物添加剂是被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中的其一或二者中并且在使用体积比的环氧树脂和固化剂时保持存在的材料。组合物添加剂包括，例如，一种或多种固化促进剂、颗粒冲击改性剂、辅助性冲击改性剂、辅助性增韧剂、稀释剂、粘合促进剂、填料、触变胶、其它助剂、或者其组合，从而赋予环氧树脂组分、固化剂组分和/或混合的环氧树脂组合物期望的物理和化学性质，并且赋予环氧树脂组合物的固化反应产物期望的物理和化学性质。当然，组合物添加剂不应不利地影响允许固化反应产物用于此应用的耐化学性或其它性质。
固化促进剂
固化促进剂是大大缩短胶凝时间和/或增进固化的完成的材料。各种化合物例如叔胺、酰亚胺、多胺、环胺和芳基胺也可作为固化促进剂包含在环氧树脂组合物中。作为潜在的促进剂还包含但不限于以下这些类型：强酸、有机酸和无机酸、氟代酸、氟代磺酸、氟代乙酸、水、醇、酚、氟代酚、水杨酸、胺、以上酸中的任一种或全部的钙盐和金属盐、多元醇、活性氢材料以及它们的盐和/或络合物等。在一个实施方案中，环氧树脂组合物包含一种或多种固化促进剂，例如糠醇或苄醇。
促进剂的用量通常占整个组合物的约0重量%至约30重量%。适合地，促进剂的含量占整个组合物的约1重量%至约10重量%。
核-壳颗粒冲击改性剂
可通过掺入一种或多种类型的具有核-壳结构的颗粒来改进或调整环氧树脂组合物的固化反应产物的韧性，例如由第一材料组成的核被由第二材料组成的壳包围的颗粒，其中第一材料和第二材料通常不同。核-壳颗粒可以是由弹性体或橡胶状性质的聚合物材料(即玻璃转化温度小于约0°C，例如有利地小于约–30°C)组成的核被由非弹性体聚合物材料(即玻璃转化温度大于环境温度例如大于约50°C的热塑性或热固性/交联的聚合物)组成的壳包围。
核可主要由聚丁二烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丁二烯/苯乙烯混合物、聚丁二烯/丙烯腈混合物、多元醇和/或聚硅氧烷或赋予较低玻璃转化温度的任何其它单体的原料形成。例如，核可由二烯均聚物或共聚物(例如，丁二烯或异戊二烯的均聚物；丁二烯或异戊二烯与一种或多种烯键不饱和单体例如乙烯基芳香族单体、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸酯等的共聚物)或者丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物组成。其它橡胶状的聚合物也可适合地用于核，包括聚丙烯酸丁酯弹性体或聚硅氧烷弹性体(例如聚二甲基硅氧烷，特别是交联的聚二甲基硅氧烷)。
壳可主要由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯或者赋予较高玻璃转化温度的任何其它单体的原料形成。例如，壳可由一种或多种单体的具有适当高的玻璃转化温度的聚合物或共聚物组成，所述单体例如丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯)、乙烯基芳香族单体(例如苯乙烯)、乙烯基氰(例如丙烯腈)、不饱和的酸和酸酐(例如丙烯酸)、(甲基)丙烯酰胺等。
核-壳颗粒可由多于两层组成(例如一种材料的中心核可被不同材料的第二核包围，或者核可被不同组成的两种壳包围)，或者颗粒可具有软核、硬壳、软壳、硬壳结构。颗粒可包含核和至少两层具有不同的化学组成和/或性质的同心壳。核或壳或者核和壳可以是交联的(例如离子交联或共价交联)。壳可以被接枝在核上。构成壳的聚合物可具有一种或多种能够与本发明组合物的其它组分相互作用的不同类型的官能团(例如环氧基)。
可从Rohm and Haas获得的一些核-壳颗粒结构被认为具有由交联的聚(丁二烯/苯乙烯)制得的核和聚甲基丙烯酸甲酯壳。可从Nippon Zeon获得的一些核-壳颗粒结构被认为具有包含玻璃转化温度约-30°C或更低的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物的核与包含玻璃转化温度约70°C或更高的丙烯酸酯聚合物或甲基丙烯酸酯聚合物的壳。
核-壳颗粒的外表面可通过与偶合剂、氧化剂等反应进行改性从而增强颗粒分散于组分中的能力(例如减少颗粒的聚集、减小颗粒沉降出环氧树脂的倾向)。颗粒表面的改性还可增强在粘合剂固化时环氧树脂基质对颗粒的粘附性。也可对颗粒进行辐射从而改变构成颗粒的聚合物在颗粒的不同区域中的交联程度。例如，可以用γ射线处理颗粒，从而在接近颗粒表面之处与颗粒中心处相比颗粒材料更高度地交联。
用反应性气体或其它试剂处理颗粒从而通过例如在颗粒表面上产生极性基团(例如羟基、羧酸基)使颗粒的外表面改性，也适合用于本发明。反应性气体的实例包括，例如，臭氧、Cl2、F2、O2、SO3和氧化性气体。利用这样的试剂对橡胶颗粒表面改性的方法是本领域已知的，并且在例如美国专利5,382,635；5,506,283；5,693,714和5,969,053中有述，通过引用将各文献全部并入本文中。适合的表面改性的橡胶颗粒还可从商业来源获得，例如，Exousia Corporation以商品名VISTAMER销售的橡胶。
通常所述核可占所述颗粒的约50重量%-约95重量%，而所述壳可占所述颗粒的约5重量%-约50重量%。
所述颗粒的粒度相对小。例如，平均粒度可以是约30nm-约10,000nm，有利地为约50nm-约5,000nm。在一些实施方案中，橡胶颗粒的平均直径小于约500nm。例如，核-壳颗粒的平均直径可以为约25nm-约400nm。
可使核壳颗粒分散于基质例如液体环氧树脂基质中。环氧树脂基质的实例包括双酚A、双酚F或双酚S或联苯酚的二缩水甘油醚、线型酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛树脂例如基于双酚-A的酚醛树脂。在环氧树脂组合物中使用双酚F聚缩水甘油醚树脂和线型酚醛树脂在此被认为是有利的。
分散于基质中的核壳颗粒可被制成母料。例如，颗粒被制成含水分散体或乳液。这样的分散体或乳液可与期望的液体环氧树脂或液体环氧树脂的混合物混合并且通过蒸馏等除去水及其它挥发性物质来提供母料。具有核-壳结构的颗粒在环氧树脂基质中的分散体可从Kaneka Corporation以商品名KANEACE MX获得。
在初始以干形式提供颗粒的情况中，可有利地确保这样的颗粒充分分散于环氧树脂组分或固化剂组分之一或二者中。即，优选地将核-壳颗粒的聚集体粉碎以提供分离的各个颗粒，可通过将干颗粒与一些或全部的其它组分紧密且彻底地混合来实现。例如，可将干颗粒与液体环氧树脂混合有效地使核-壳颗粒基本上完全分散于其中并且破碎任何颗粒聚集体的时间段。
在环氧树脂组合物中，核壳颗粒的含量可以占所述环氧树脂组合物的约1重量%-约50重量%，有利地占所述环氧树脂组合物的约2重量%-约40重量%，适合地占所述环氧树脂组合物的约10重量%-约30重量%。下限是基于期望的韧性增加。在核壳颗粒含量的较高范围下，可在相对短的时间段内，在包含颗粒的组分中观察到粘度增高。使用较高量的核-壳颗粒可增大环氧树脂组合物的成本，并且可降低环氧树脂组合物固化反应产物的强度而未提供相应的韧性增加。核壳颗粒根据需要可被配制入环氧树脂组分或固化剂组分之一或二者中。
辅助性冲击改性剂/增韧剂
可通过掺入一种或多种辅助性冲击改性剂和/或增韧剂改进或调整环氧树脂组合物固化反应产物的冲击性质。适合的辅助性冲击改性剂/增韧剂一般是聚合物或低聚物，其适合的玻璃转化温度(Tg)低于20°C(有利地低于0°C，更有利地低于-30°C，或者低于-50°C)，并且可具有一个或多个能够参与环氧树脂组分的固化反应的官能团。适合的反应性官能团包括环氧基、羟基、羧酸基等。
一类辅助性冲击改性剂和/或增韧剂包含通过使一种或多种环氧树脂与一种或多种胺封端的聚合物反应而得的基于环氧基的预聚物(有时称为“加合物”)。
用于制备基于环氧基的预聚物的环氧树脂可选自上述环氧树脂，特别优选多酚例如双酚F二缩水甘油醚。优选液体环氧树脂，但是可使用固体和液体环氧树脂的混合物。
用于制备基于环氧基的预聚物的胺封端的聚合物包括，例如，以下中的一种或多种：
胺封端的聚醚，例如具有下式的直链胺封端的聚氧乙烯醚：
H2N-(CH2)2-[O-(CH2)2-O-(CH2)2]n-NH2
其中n优选为17-27。
胺封端的聚醚，例如具有下式的直链胺封端的聚氧丙烯醚：
Figure BDA00002813946500111
其中n优选为5–100。它们可从Huntsman Chemical以商品名
Figure BDA00002813946500112
(D-系列)获得。这样的胺封端的聚氧丙烯醚的数均分子量可以从例如约200至约2000变化。
胺封端的聚醚，例如具有下式的三官能化合物：
Figure BDA00002813946500113
其中A是：
Figure BDA00002813946500121
并且x、y和z彼此独立地为1–40，并且x+y+z优选>6。这些三官能化合物的代表性实例可从Huntsman Chemical以商品名
Figure BDA00002813946500122
(T-系列)商购获得。这些物质的数均分子量通常为约400-约5000。
氨基硅烷封端的聚合物，例如可由以下通式涵盖的那些：
Figure BDA00002813946500123
其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同，并且选自氢、羟基、烷基、烷氧基、烯基、烯氧基、芳基和芳氧基；R5和R6可以相同或不同，并且选自氢、烷基和芳基；并且X选自插入有杂原子或未插入有杂原子的亚烷基、亚烯基、亚芳基；聚氨酯；聚醚；聚酯；聚丙烯酸酯；聚酰胺；聚二烯；聚硅氧烷；和聚酰亚胺。
胺封端的硅氧烷，例如由下式涵盖的二氨基硅氧烷：
Figure BDA00002813946500124
其中R11和R12可以相同或不同，并且选自亚烷基、亚芳基、氧化亚烷基、氧化亚芳基、亚烷基酯、亚芳基酯、亚烷基酰胺或亚芳基酰胺；R9和R10可以相同或不同，并且选自烷基或芳基；R7和R8如上定义，并且n是1-1,200。
可使用可从Shin-Etsu以商品名KF857、KF858、KF859、KF861、KF864和KF880商购的一些氨基改性的硅酮液体。此外，可使用Wacker Silicones商业供应的商品名为L650、L651、L653、L654、L655和L656的氨基官能的硅酮液体系列，以及以WACKER FINISH WR1600为商品名的氨基官能的聚二甲基硅氧烷。
用于形成加合物的其它氨基官能化的硅烷或硅氧烷包括可从DegussaSivento分部获得的材料，例如，专利产品氨基官能的硅烷组合物(
Figure BDA00002813946500131
1126)、低聚二氨基硅烷系统(
Figure BDA00002813946500132
1146)、N-乙烯基苄基-N'-氨基乙基-e-氨基丙基聚硅氧烷(
Figure BDA00002813946500133
1175)、N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(
Figure BDA00002813946500134
1189)、专利产品氨基官能的硅烷组合物(
Figure BDA00002813946500135
1204)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(
Figure BDA00002813946500136
1411)、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(
Figure BDA00002813946500137
1505)、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(
Figure BDA00002813946500138
1506)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(
Figure BDA00002813946500139
AMEO)、专利产品氨基硅烷组合物(AMEO-T)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(
Figure BDA000028139465001311
AMMO)、N-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(DAMO)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(
Figure BDA000028139465001313
DAMO-T)和三氨基官能的丙基三甲氧基硅烷(
Figure BDA000028139465001314
TRIAMO)。
可使用胺封端的聚醚的混合物。包含氧乙烯和氧丙烯重复单元的胺封端的聚醚也可用作氨基封端的聚醚。优选地，氨基封端的聚醚每分子包含至少2个氨基。优选地，氨基是伯胺基。氨基封端的聚醚优选是脂肪族的。
一般而言，可根据在可固化的组合物中的用途，选择在加合物中环氧化物基团与氨基的比例。环氧基相对于氨基过量的加合物(即基本上不包含游离氨基的基于环氧基的预聚物)对添加至环氧树脂组分是有用的。通常，相对于胺封端的聚醚的活性氢当量(AHEW)存在1.5至10倍过量，例如3.5倍过量的环氧基。相对于环氧化物基团过量的氨基(即不包含游离环氧化物基团的基于环氧基的预聚物)对添加至固化剂组分是有用的。通常基于环氧基的预聚物首先在第一步骤中通过使环氧树脂与胺封端的聚合物以期望的比例在升高的温度下反应适合的时间进行制备。由胺封端的聚醚制备基于环氧基的预聚物是本领域已知的，并且在例如美国专利5,084,532和6,015,865中有述，各自通过引用全文并入本文中。
除了上述基于环氧基的预聚物之外或作为替代，还可使用环氧树脂粘合剂领域中已知的其它增韧剂或冲击改性剂。一般而言，这样的增韧剂和冲击改性剂的特征是，玻璃转化温度低于约0°C，有利地低于约-30°C，优选低于约-50°C。这样的增韧剂和冲击改性剂的实例包括但不限于：
共轭二烯例如丁二烯的环氧基反应性共聚物(特别是丁二烯与相对极性的共聚单体例如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸或丙烯酸烷基酯的环氧基反应性共聚物，例如羧基封端的丁二烯-腈橡胶，例如，可从Noveon以商品名HYCAR商购的产品)与环氧树脂(如在例如美国专利申请公开US2005/0070634和美国专利6,776,869和6,998,011中所述，各自通过引用全文并入本文中)的反应产物；
酸酐(例如不饱和酸酐如马来酸酐)与二烯聚合物(例如液体1,4-顺式聚丁二烯)的加合物，通常数均分子量为约1000至约5000，包括例如DegussaCorporation以商品名POLYVEST销售的加合物，以及这样的加合物与环氧树脂的其它反应产物；
聚酯，包括，例如，非结晶、结晶和/或半结晶的聚酯，包括通过使脂肪族和/或芳香族二元羧酸(或者相应的烷基酯或酸酐)与链长为C2-C20的二醇缩合制得的饱和聚酯，聚酯具有中等分子量(例如约1000-约20,000数均分子量)，例如，Degussa Corporation以商品名DYNACOLL销售的聚酯，并且包括用羧酸和/或羟基端基官能化的聚酯，以及如此官能化的聚酯与环氧树脂的加合物；
二聚脂肪酸与环氧树脂的加合物(包括，例如，Resolution PerformanceProducts以商品名EPON872销售的加合物、CVC Specialty Chemicals以商品名HYPOX DA323(以前是ERISYS EMDA3-23)销售的加合物，以及美国专利5,218,063中所述的那些加合物，其通过引用全文并入本文中；
含羟基的甘油三酸酯(例如蓖麻油)与环氧树脂的加合物(包括，例如，Resolution Performance Products以商品名HELOXY505销售的加合物)；
多硫化物与环氧树脂的加合物(包括，例如，Akzo Nobel以商品名THIOPLAST EPS350销售的加合物)；
胺封端的聚二烯和二烯共聚物与环氧树脂的加合物；
以羟基芳基羧酸或羟基芳烷基羧酸封端的聚醚预聚物，或者如例如美国专利5,202,390中所述的含有聚醚片段的封端的聚酯、聚硫酯或聚酰胺，该专利通过引用全文并入本文中，特别是该专利的第1栏第59行至第2栏第16行中详述的式I的增韧剂；
嵌段共聚物，其中共聚物中的至少一种聚合物嵌段的玻璃转化温度低于20°C(优选低于0°C，或低于-30°C，或低于-50°C)，并且共聚物中的至少一种聚合物嵌段的玻璃转化温度高于20°C(优选高于50°C，或高于70°C)，特别是包含聚苯乙烯嵌段、1,4-聚丁二烯嵌段(玻璃转化温度优选低于约–60°C)和聚甲基丙烯酸甲酯嵌段(优选具有高度即>80%间同立构结构)的嵌段共聚物，例如利用硝基氧（nitroxide）引发剂通过活性聚合方法制得的SBM共聚物(例如美国专利5,677,387、5,686,534和5,886,112中所述的方法，各自通过引用全文并入本文中)，并由Arkema以商品名NANOSTRENGTH销售，以及美国专利6,894,113中所述的嵌段共聚物，该专利通过引用全文并入本文中)；
氨基或羟基封端的聚合物与酸酐的羧基官能化的加合物，以及这样的加合物与环氧树脂进一步的反应产物(例如美国专利6,884,854和美国专利申请公开2005/0215730中所述的那些，各自通过引用全文并入本文中)；
环氧基封端的聚醚，例如氧化烯如氧化乙烯、氧化丙烯或其混合物的聚合物，该聚合物已被环氧基官能化，包括使聚亚烷基二醇的羟基与表氯醇反应；
通过使化学计量过量的酸酐或二酸酐与二胺或多胺反应而后进一步使过量的酸酐或羧酸基与至少一种多酚或氨基苯酚反应制得的苯酚封端或氨基苯基封端的产物，例如美国专利申请公布2004/0181013中所述，该文献通过引用全文并入本文中。
可使用不同的辅助性冲击改性剂/增韧剂的混合物。辅助性冲击改性剂/增韧剂在环氧树脂组合物中的含量可以占环氧树脂组合物的约1重量%-约50重量%，有利地占环氧树脂组合物的约5重量%-约40重量%，适合地占环氧树脂组合物的约10重量%-约30重量%。所得的组合物部分的成本和粘度可决定上限。辅助性冲击改性剂/增韧剂可以按照需要被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中或者二者中。
稀释剂
可固化的组合物可包含一种或多种稀释剂。稀释剂可以是反应性的或是非反应性的。就反应性而言，稀释剂应具有适合于与环氧树脂组合物中的组分反应的官能团。就非反应性而言，稀释剂不与各组分反应，并且可影响固化反应产物的柔韧性和/或可用来改进环氧树脂组合物组分的可混合性。非反应性稀释剂的实例包括可从Air Products获得的EPODIL LV5。
反应性稀释剂可以是单官能的，或者有利地可以是多官能的。一种反应性稀释剂是单官能的环氧树脂。单官能的环氧树脂应含有带烷基的环氧基，其实例包括C6-C28烷基缩水甘油醚、C6-C28烷基二缩水甘油醚、C6-C28脂肪酸缩水甘油酯和C6-C28烷基苯酚缩水甘油醚。另一种反应性稀释剂包含单-环氧化物(例如烷基取代的和烯基取代的苯酚的单缩水甘油醚)。
其它反应性稀释剂包括含有(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基醚官能团的那些。在包含反应性稀释剂的一些实施方案中，反应性稀释剂是“混合”稀释剂，因为它包含至少一个乙烯基醚或1-烯基醚基和至少一个(甲基)丙烯酸酯基。例如，反应性稀释剂可以由下式(A)表示：
Figure BDA00002813946500161
其中R1选自氢、脂肪族C1-6烷基、和C1-6环烷基；R2选自C2-20亚烷基、C2-20烃二基、和聚氧化烯；并且R3选自氢和甲基。
反应性稀释剂的分子量可以小于约1500。有利地，其分子量小于约750，更适合地小于约500。反应性稀释剂的粘度在25°C下可小于约5000cps，更适合为小于约2000cps，甚至更适合为约50-500cps。
本文公开的环氧树脂组合物可包含例如总计至多约15重量%的稀释剂。稀释剂可根据需要被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中或二者中。
粘合促进剂
可固化的组合物可包含一种或多种有助于改进环氧树脂组合物的固化反应产物对基材表面的粘附性的产品。有用的粘合促进剂材料包括环氧树脂与含有螯合官能团的化合物的反应产物(本文中称为“螯合剂改性的环氧树脂”)和官能化硅烷。
这样的反应产物包括常称为“螯合环氧化物”或“螯合环氧树脂”的那些物质。螯合官能团包括能够通过其本身或者与位于相同分子上的其它官能团协同与二价或多价金属原子形成螯合键的那些官能团。适合的螯合官能团包括，例如，含磷的酸基团(例如-PO(OH)2)、羧酸基(-CO2H)、含硫的酸基团(例如-SO3H)、氨基和羟基(特别是在芳香族环上彼此相邻的羟基)。可通过本领域已知的方法例如在美国专利4,702,962和4,340,716、欧洲专利EP342035和日本专利JP58-063758和JP58-069265中所述的那些方法制备这样的反应产物，上述各文献通过引用全文并入本文中。环氧树脂与含有螯合官能团的化合物的反应产物还可从商业来源获得，例如，Asahi Denka销售的ADEKA树脂EP-49-10N、EP-49-55C、EP-49-10、EP-49-20、EP-49-23和EP-49-25。
具有金属螯合性的其它化合物也可用来帮助促进固化的粘合剂对基材表面的粘附性，包括，例如，美国专利申请公开U.S.2005/0129955中所述的粘合促进剂，其通过引用全文并入本文中。适合用作粘合促进剂的还有King Industries以商品名K-FLEX XM-B301销售的乙酰乙酸酯官能化的改性树脂。
一些官能化硅烷包括可与组合物成键或相互作用的反应性组分、可与基材反应的硅烷组分和/或其它硅烷改性的材料以及可水解的组分。一些含有环氧基反应性组分的官能化硅烷是由康涅狄格州的MomentivePerformance Materials Inc.销售。
本文公开的环氧树脂组合物可包含例如至多约6重量%的粘合促进剂。粘合促进剂根据需要可被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中或二者中。
填料
可固化的组合物可任选地包含一种或多种填料，例如各种扁平(片状)填料；各种磨碎的或沉淀的白垩；石英粉；二氧化硅粉；氧化铝；非片状粘土；白云石；各种纤维例如碳纤维、玻璃纤维、微球、聚合物纤维；熔融二氧化硅；炭黑；金属氧化物例如氧化钙；金属二氧化物例如二氧化钛；金属碳酸盐例如碳酸镁钙；重晶石；以及硅酸铝镁钙型硅酸盐类的填料例如硅钙石和绿泥石。填料可任选地进行表面处理，例如通过与偶联剂例如硅烷反应。填料根据需要可被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中或二者中。
添加微米尺寸的二氧化硅颗粒不会使可固化的组合物的耐化学性增高。出人意料地，添加纳米尺寸(通常约1-约100纳米，例如约20纳米)二氧化硅颗粒的确显示出改进可固化的组合物的耐化学性。一种示例性的纳米二氧化硅材料是可从Nanoresins AG in Geesthacht,Germany获得的NANOPOX F520。Nanopox F520被表述为基于双酚F的环氧树脂系统和40%直径约20纳米的二氧化硅颗粒的母料。
填料的用量通常占整个组合物的约0重量%-约60重量%。有利地，填料的含量占整个组合物的约0重量%-约45重量%。
触变胶
本发明的组合物中可包含任何适合的触变胶。适合的触变剂包括，例如，Disparlon6100、Disparlon6200(King Industries,Science Rd.,Norwalk,CT)、有机粘土、气相法氧化硅、惰性和/或功能性填料、塑料填料、和聚酰胺粉。触变胶的用量通常占整个组合物的约0重量%至约30重量%。适合地，触变胶的含量占整个组合物的约1重量%至约10重量%。
助剂
可固化的组合物可任选地包含其它常规的助剂，例如，流动助剂、偶联剂(例如硅烷)、增粘剂、阻燃剂、流变学控制剂、抑制剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、稳定剂、增稠剂、增塑剂、弹性体、热塑性塑料、着色剂、储藏寿命延长剂(例如氯化锌)、工业microbiostats、表面活性剂或湿润剂(例如
Figure BDA00002813946500181
FSO，由DuPont销售)、聚合抑制剂，以及其它公知的添加剂，及其组合，从而进一步调整环氧树脂组合物和/或由环氧树脂组合物而得的固化反应产物的物理和化学性质。
取决于期望的性质，各组分的相对比例可在较宽的范围内变化。助剂根据需要可被配制入环氧树脂组分或固化剂组分中或二者中。
包含各组分的组合物可通过将组分混合在一起分开地进行制备。在制备环氧树脂组分时，可利用常规的方法和设备将干材料与液体或液化的材料混合来形成粘性流体环氧树脂组分。可将流体环氧树脂组分包装以便于储藏和以后使用。在制备固化剂组分时，可利用常规的方法和设备将干材料与液体或液化的材料混合来形成粘性流体固化剂组分。可包装固化剂组分以便于储藏和以后使用。
使用方法
公开的组合物适合用于灌封和密封在危险场所中使用的电学设备的开孔。
将环氧树脂组分和固化剂组分分开地储藏。可在使用前即刻将两部分均匀地混合以形成可固化的组合物。通常可将混合的可固化的组合物在约室温施用于待密封的孔隙或区域。混合的组合物的粘度可以是约8,000cps至约30,000cps。
一旦将环氧树脂组分与固化剂组分混合，固化过程就开始。不需要加热混合的组合物或基材来使固化过程开始。可任选地使用温度控制来调整混合的组合物固化所需的时间。在混合的组合物反应变成不可流动但未完全固化的状态之前，混合的环氧树脂组合物可具有约20分钟-约60分钟的操作期限（work life）。
在一个实施方案中，本公开的环氧树脂组分和固化剂组分可各自作为双组分粘合剂包装的组分。每个组分在化学上可以被分开并且被包装以便于使用。通常可将环氧树脂组分和固化剂组分均匀混合并且施用于基材上。例如，每个组分可被容纳在套筒的一个室中。将套筒置于双套筒涂布器中从而启动涂布器分配预定体积的环氧树脂组分和固化剂组分。分配的组分被迫使经过混合喷嘴，并且混合的组合物被分配入待密封的孔隙或其它区域中。用于混合和分配双组分可固化的组合物的自动涂布设备是已知的。液体或可流动的树脂组分和液体或可流动的固化剂组分的使用有利于混合和分配，还允许分配的组合物流入待密封的孔隙或区域中并且围绕待密封的区域中的任何电线或其它突出物。
出于说明性目的给出以下实施例，从而使本公开可更易于理解，除非另外明确说明，绝非意在限制本公开的范围。
在实施例中参考以下测试方法。
耐化学性(UL674)
注意，UL674涉及对密封的设备的要求，包括对设备中所用的诸如密封剂的各组分的要求。UL1203是仅对密封剂的等效标准。
将环氧树脂组分和固化剂组分混合并固化以形成固化的密封剂材料的圆柱形样品，直径0.5英寸，长0.75英寸，具有垂直于圆柱侧面的末端。对各样品进行测量和称重。对三个样品测试压缩强度。将剩余的样品分成6个样品组，并且使各组持续7天(168小时)暴露于以下化学品之一的饱和蒸气。
a  冰乙酸
b  丙酮
c  氢氧化铵,20重量%
d  ASTM参考燃料C
e  二乙醚
f  乙酸乙酯
g  二氯化乙烯
h  糠醛
i  正己烷
j  甲基乙基酮
k  甲醇
l  2-硝基丙烷
m  甲苯
在暴露168小时后，对来自各组的三个样品进行测量、称重，并且观察变色、溶胀、收缩、破裂、龟裂、溶出或溶解。将组中的其它三个样品各自置于压缩测试机中的板之间，并且以0.1英寸/分钟的横梁速度（crosshead speed）对其增大压缩负荷。施加的负荷垂直于样品圆柱体的轴，并且记录使各样品断裂或破裂所需的压缩力。
适用于危险场所的材料在持续168小时暴露于所列组的任何化学蒸气后必须保留其压缩强度的至少85%，并且在持续168小时暴露于所列组的任何化学蒸气后减重或增重必须不大于其初始重量的1%，并且在持续168小时暴露于所列组的任何化学蒸气后必须不变色、不溶胀、不收缩、不破裂、不龟裂、不溶出或不溶解。
粘度
利用Brookfield粘度计用#14转子以10转/分钟测试组合物各组分和刚混合的环氧树脂组合物的粘度。在室温下测试组合物和各组分。
实施例1
制备双组分环氧树脂组合物。
1D.E.N.431可从Dow Chemical Company获得。
2EPON Resin863可从Hexion Specialty Chemicals获得。
3EPON Resin154可从Hexion Specialty Chemicals获得。
4ANCAMINE2422可从Air Products获得。
5ANCAMINE2410可从Air Products获得。
各组分是通过将该组分的成分混合成均匀状态而分开地进行制备。环氧树脂组分的粘度为约20,000cps。固化剂组分的粘度为约10,000cps。
将二组分以2体积份环氧树脂组分比1体积份固化剂组分的比例均匀地混合。混合的双组分环氧树脂组合物的初始粘度为约15,000cps。混合的双组分环氧树脂组合物的操作期限小于30分钟；并且在室温下在小于120分钟内呈固态。
实施例1
可制备固化时间缩短的双组分环氧树脂组合物。
Figure BDA00002813946500221
1D.E.N.431可从Dow Chemical Company获得。
2EPON Resin863可从Hexion Specialty Chemicals获得。
3EPON Resin154可从Hexion Specialty Chemicals获得。
4ANCAMINE2422可从Air Products获得。
5ANCAMINE2410可从Air Products获得。
62-呋喃甲醇,cas号98-00-0
7苄醇,cas号100-51-6
各组分可通过将该组分的成分混合成均匀状态而分开地进行制备。环氧树脂组分的粘度为约20,000cps。固化剂组分的粘度为约10,000cps。
将二组分以2体积份环氧树脂组分比1体积份固化剂组分的比例均匀地混合。实施例1的混合的双组分环氧树脂组合物(不含固化促进剂)的操作期限大于60分钟。实施例1的混合的双组分环氧树脂组合物(含有固化促进剂)的操作期限小于30分钟。
在筛选测试中，按照UL674测试，在暴露于冰醋酸、丙酮和二氯化乙烯后，固化的组合物保留其压缩强度的至少85%。
实施例2
通过混合以下材料制备双组分环氧树脂组合物：
Figure BDA00002813946500231
1D.E.N.431可从Dow Chemical获得
2EPON Resin863可从Hexion Specialty Chemicals获得
3R-900可从E.I.DuPont de Nemours and Company获得。
4PC-1244可从Monsanto Co.获得。
5ANCAMINE2422可从Air Products获得。
6ANCAMINE2410可从Air Products获得。
7cas号98-00-0
8MONARCH700可从Cabot Corp.获得。
将各组分的成分分开地合并且混合至均匀状态。对固化剂组分进行脱气和氮吹扫以减少空气滞留。环氧树脂组分具有白色外观；比重为约1.20；粘度为约20,000cps。固化剂组分具有黑色外观；比重为约1.20；粘度为约10,000cps。
当以2体积份环氧树脂组分比1体积份固化剂组分混合时，所得的混合物具有黑色外观并且初始粘度为约15,000cps。混合的双组分环氧树脂组合物的胶凝时间小于30分钟；可在小于120分钟内呈固态，并且可在室温下在1-7天内固化至其最大强度。
除了冰醋酸(增重3.5%)和甲醇(增重1.9%)之外，固化的组合物通过了暴露测试。在暴露于所有的UL674测试组化学品后，固化的组合物保留其压缩强度的至少85%。当用差示扫描量热仪测试时，混合的且未固化的环氧树脂组合物具有最大150°C的放热温度（exothermtemperature）。
实施例3
通过混合以下材料制备双组分环氧树脂组合物：
Figure BDA00002813946500241
1D.E.N.431可从Dow Chemical获得
2NANOPOX F520可从NanoResins AG，Geesthacht,Germany获得。
3R-900可从E.I.DuPont de Nemours and Company获得。
4PC-1244可从Monsanto Co.获得。
5ANCAMINE2422可从Air Products获得。
6ANCAMINE2410可从Air Products获得。
7cas号98-00-0
8MONARCH700可从Cabot Corp.获得。
将各组分的成分分开地合并且混合成均匀状态。对固化剂组分进行脱气和氮吹扫以减少空气滞留。环氧树脂组分具有白色外观；比重为约1.20；粘度为约20,000cps。固化剂组分具有黑色外观；比重为约1.20；粘度为约10,000cps。
当以2体积份环氧树脂组分比1体积份固化剂组分混合时，所得的混合物具有黑色外观并且初始粘度为约15,000cps。混合的双组分环氧树脂组合物的胶凝时间小于30分钟；可在小于120分钟内呈固态，并且可在室温下在1-7天内固化至其最大强度。
除了冰醋酸(增重1.4%；长度变化1.4%并且直径变化1.6%)和甲醇(增重1.9%)之外，固化的组合物通过了暴露测试。在暴露于所有的UL674测试组化学品后，固化的组合物保留其压缩强度的至少85%。当用差示扫描量热仪测试时，混合的且未固化的环氧树脂组合物具有最大150°C放热温度。
如果用胺和双酚F树脂的胺官能化加合物替代乙二胺(EDA)和液体环氧树脂的胺官能化加合物，组合物3的固化反应产物被认为可以通过所有的UL674耐化学性测试。
作为替代，UL674第45.8节允许测试确定密封化合物对施加于完整样品或配件（subassembly）的化学品的耐受性，所述完整样品或配件代表待认可的和引入意于用在最终装配件中的密封化合物但是没有电缆或导线的结构。引入密封组合物3的电学装配件被认为可通过在备选下的UL674。
实施例4
通过混合下表中所示的材料制备双组分环氧树脂组合物A-V。将各组分的材料分开地合并并且混合至均匀状态。对固化剂组分进行脱气和氮吹扫以减少空气滞留。将二组分以2体积份环氧树脂组分比1体积份固化剂组分的比例均匀地混合。
Figure BDA00002813946500261
1D.E.N.431可从Dow Chemical Company获得。
2EPON Resin863可从Hexion Specialty Chemicals获得。
3EPON Resin154可从Hexion Specialty Chemicals获得。
4HELOXY48可从Hexion Specialty Chemicals获得。
5EPON Resin828可从Hexion Specialty Chemicals获得。
6ANCAMINE2422可从Air Products获得。
7ANCAMINE2410可从Air Products获得。
8ANCAMINE2334可从Air Products获得。
9ANCAMINE2432可从Air Products获得。
10ANCAMINE1608可从Air Products获得。
Figure BDA00002813946500271
1D.EN.431可从Dow Chemical Company获得。
2EPON Resin863可从Hexion Specialty Chemicals获得。
3EPON Resin154可从Hexion Specialty Chemicals获得。
4HELOXY48可从Hexion Specialty Chemicals获得。
5EPON Resin828可从Hexion Specialty Chemicals获得。
6ANCAMINE2422可从Air Products获得。
7ANCAMINE2410可从Air Products获得。
8ANCAMINE2334可从Air Products获得。
9ANCAMINE2432可从Air Products获得。
10ANCAMINE1608可从Air Products获得。
Figure BDA00002813946500281
1EPON Resin828可从Hexion Specialty Chemicals获得。
2ANCAMINE2422可从Air Products获得。
3ANCAMINE2334
4四亚乙基五胺-4种TEPA亚乙基胺的混合物，包括：
TEPA CAS#000112-57-2,N-(2-氨基乙基)-N'-{2-(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
AETETA CAS#031295-46-2,4-(2-氨基乙基)-N-(2-氨基乙基)-N'-{2-{(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
APEEDACAS#031295-54-2,1-(2-氨基乙基)-4-[(2-氨基乙基)-氨基]乙基]-哌嗪；
PEDETACAS#031295-49-5,1-[2-[[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-氨基]乙基]-哌嗪
5cas号98-00-0
Figure BDA00002813946500291
1EPON Resin828可从Hexion Specialty Chemicals获得。
2ANCAMINE2422可从Air Products获得。
3ANCAMINE2334
4四亚乙基五胺-4种TEPA亚乙基胺的混合物，包括：
TEPA CAS#000112-57-2,N-(2-氨基乙基)-N'-{2-(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
AETETA CAS#031295-46-2,4-(2-氨基乙基)-N-(2-氨基乙基)-N'-{2-{(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
APEEDACAS#031295-54-2,1-(2-氨基乙基)-4-[(2-氨基乙基)-氨基]乙基]-哌嗪；
PEDETACAS#031295-49-5,1-[2-[[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-氨基]乙基]-哌嗪
5cas号98-00-0
Figure BDA00002813946500292
Figure BDA00002813946500301
1EPON Resin828可从Hexion Specialty Chemicals获得。
2ANCAMINE2422可从Air Products获得。
3ANCAMINE2334
4四亚乙基五胺-4种TEPA亚乙基胺的混合物，包括：
TEPA CAS#000112-57-2,N-(2-氨基乙基)-N'-{2-(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
AETETA CAS#031295-46-2,4-(2-氨基乙基)-N-(2-氨基乙基)-N'-{2-{(2-氨基乙基)氨基}乙基}-1,2-乙烷二胺；
APEEDA CAS#031295-54-2,1-(2-氨基乙基)-4-[(2-氨基乙基)-氨基]乙基]-哌嗪；
PEDETACAS#031295-49-5,1-[2-[[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-氨基]乙基]-哌嗪
5cas号98-00-0
UL674规定重量变化小于1%。组合物A至J在按照UL674暴露于冰醋酸蒸气后增重为10.6%-12.6%。组合物A至J在按照UL674暴露于丙酮蒸气后增重为4.1%-6.7%。UL674规定保留的压缩强度(压碎力)≥85%。组合物K至V在按照UL674暴露于丙酮或冰醋酸蒸气后具有如下所示的不可接受的压缩强度损失。
K M Q T U V
暴露于冰醋酸蒸气后的保留% 70.4 74.6 55.8 68.6 66 67.2
暴露于丙酮蒸气后的保留% 78.6 82.3 61.3 76.8 72.5 77.4
由对比组合物A-V可见，几乎所有的环氧树脂组合物不能满足UL674的要求，并且不适合用于危险场所中，因为它们在持续168小时暴露于所列组的化学蒸气后没有保留其压缩强度的至少85%，或者它们在持续168小时暴露于所列组的化学蒸气后减重或增重大于其初始重量的1%，或者它们在持续168小时暴露于所列组的化学蒸气后变色、溶胀、收缩、破裂、龟裂、溶出或溶解。组合物1-3提供被认为至少满足UL674的备选要求的环氧树脂组合物。用双酚F环氧树脂的胺加合物替代组合物1-3中的胺加合物被认为增高耐化学性，并且使固化反应产物样品通过UL674要求。这些环氧树脂组合物的独特且出人意料之处在于它们能够满足大多数或所有的这些UL要求。
虽然出于说明的目的陈述优选的实施方案，以上描述不应认为是本公开的限制。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可想到各种修改、改变和替代。

Claims (18)

1.双组分环氧树脂组合物，其适合于密封在1类危险场所中使用的设备，其包含两种反应性组分：
环氧树脂组分，该环氧树脂组分包含线型酚醛环氧树脂、双酚F环氧树脂或它们的混合物；和
与所述环氧树脂组分分开的固化剂组分，该固化剂组分包含胺和环氧树脂的加合物。
2.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂组分基本上由线型酚醛环氧树脂、双酚F环氧树脂或它们的混合物组成。
3.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中2体积份环氧树脂组分对1体积份固化剂组分的混合物的初始粘度为约8,000-约30,000cps。
4.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中2体积份环氧树脂组分对1体积份固化剂组分的混合物的初始粘度为约15,000cps。
5.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其不包含双酚A环氧树脂。
6.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中所述固化剂组分不包含胺和双酚A环氧树脂的加合物。
7.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中所述固化剂组分不包含胺与双酚A环氧树脂的加合物。
8.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中2体积份环氧树脂组分对1体积份固化剂组分的混合物的固化反应产物满足UL674第45节的要求。
9.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其还包含2-呋喃甲醇和苄醇中的至少其一。
10.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其具有在通过差示扫描量热仪测试时为150°C的最大放热温度。
11.权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其中2体积份环氧树脂组分对1体积份固化剂组分的混合物能够自流平。
12.权利要求1的双组分环氧树脂组合物的固化反应产物。
13.电学装置，其包括：
界定孔的壳体，所述孔提供壳体外部与壳体内部体积之间的通道；和密封所述孔的权利要求1的双组分环氧树脂组合物的固化反应产物，其中所述电学装置适合在1类危险场所中使用。
14.权利要求13的电学装置，其包括穿过所述孔和所述固化反应产物安置的电线。
15.权利要求13的电学装置，其中所述电学装置符合UL674。
16.使用环氧树脂组合物密封电学装置的方法，其包括
提供具有包封内部空间并具有外表面的外罩的电学装置，所述外表面界定提供连通出入内部空间的孔；
将权利要求1的环氧树脂组合物置于所述壳体的孔中；
使所述环氧树脂组合物暴露于适合使所述环氧树脂组合物固化的条件从而在所述壳体的孔中形成固化反应产物；
其中所述固化反应产物密封所述壳体的内部空间，并且所述电学装置适合在1类危险场所中使用。
17.权利要求16的方法，其包括穿过所述孔和所述固化反应产物安置的电线。
18.权利要求16的方法，其中所述电学装置符合UL674。
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