CN111315837A - 变色组合物 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种变色组合物,该变色组合物包含:a)染料,该染料选自金属络合物,其中该金属络合物包含:i.金属的中心离子,该金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及ii.螯合配体,该螯合配体具有杂芳族结构;b)粘合剂组合物;c)任选地,可固化聚合物树脂,该可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物;其中该变色组合物具有初始颜色,并且在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物时能够将颜色改变至最终颜色;其中该一种或多种固化剂适于固化该可固化聚合物树脂;并且其中该初始颜色与该最终颜色不同。
Description
技术领域
本公开涉及变色组合物,具体地可用于制备复合材料的变色粘合剂组合物领域。本公开还涉及一种制备组件的方法,以及利用变色组合物。
背景技术
变色组合物,具体地粘合剂变色组合物已用于制备复合材料多年。在粘合剂组合物的某些应用中,期望控制所使用的粘合剂的量或指示已经施加了粘合剂的区域。某些喷雾粘合剂就是这种情况。因此,一些喷雾粘合剂组合物是着色的,如例如在美国专利申请2005/0082338(He等人)或在美国专利5,480,925(Masuzaki等人)中所述。可能期望指示粘合剂组合物已被施加至的区域的应用的示例是复合材料的制备。某些复合材料,例如包含一种或多种可固化树脂和增强材料如纤维的那些,例如,在汽车、飞机和船舶工业中以及在建筑和构造业中使用的部件的生产中,被广泛用作金属的轻质替代形式。制备复合材料的典型方法涉及制备包含增强材料诸如纤维的层。使用粘合剂将那些应用中的增强材料保持在适当位置。通常将粘合剂喷雾至基材上并着色以指示粘合剂已被施加至的区域并且避免使用过量的粘合剂。然后通常将树脂材料与增强材料组合并经受固化。可根据应用,按需重复此过程。当使用着色的粘合剂时,粘合剂的着色残留物可能在成品复合材料中依然可见。这种残留颜色可以是不期望的,因为它可能对成品复合材料的视觉外观产生负面影响。
一种部分解决方案描述于WO 2016/081357(Jung等人)中,该专利公开了一种变色粘合剂组合物,例如适用于制备复合材料的变色粘合剂组合物。
在不与本领域已知的变色组合物相关联的技术优点冲突的情况下,仍然需要一种适用于制备复合材料并且提供快速颜色改变的更全能的变色组合物。
根据以下描述,本公开的变色组合物和方法的其他优点将显而易见。
发明内容
根据一个方面,本公开涉及一种变色组合物,所述变色组合物包含:
a)染料,所述染料选自金属络合物,其中所述金属络合物包含:
i.金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
ii.螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构;
b)粘合剂组合物;
c)任选地,可固化聚合物树脂,所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物;
其中所述变色组合物具有初始颜色,并且在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物时能够将颜色改变至最终颜色;其中所述一种或多种固化剂适于固化所述可固化聚合物树脂;并且其中所述初始颜色与所述最终颜色不同。
在另一方面,本公开涉及一种制备组件的方法,所述方法包括以下步骤:
a)将包含如上所述的粘合剂组合物和染料的第一组分混合物施加至基材,从而形成粘合剂制品;
b)任选地,利用所述第一组分混合物的所述初始颜色来优化所述第一组分混合物向所述基材的所述施加;
c)使所述粘合剂制品与包含所述可固化组合物的第二组分混合物接触,所述可固化组合物包含如上所述的可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂;以及
d)任选地,当所述第一组分混合物接触所述第二组分混合物时,监测所述第一组分混合物从初始颜色到最终颜色的颜色改变。
根据又一个方面,本公开涉及一种组件,所述组件包括如上所述的基材和变色组合物。
在另一方面,本公开涉及选自金属络合物的染料作为施加粘合剂组合物的指示物的用途,其中所述金属络合物包含:
a)金属的中心离子,所述金属选自[铁、钒、铬、锰、钴、镍、铜];以及
b)螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构。
具体实施方式
根据一个方面,本公开涉及一种变色组合物,所述变色组合物包含:
a)染料,所述染料选自金属络合物,其中所述金属络合物包含:
i.金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
ii.螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构;
b)粘合剂组合物;
c)任选地,可固化聚合物树脂,所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物;
其中所述变色组合物具有初始颜色,并且在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物时能够将颜色改变至最终颜色;其中所述一种或多种固化剂适于固化所述可固化聚合物树脂;并且其中所述初始颜色与所述最终颜色不同。
在本公开的上下文中,已令人惊讶地发现,如上所述的变色组合物在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的一组全能的可固化组合物时提供到最终颜色的快速颜色改变。
不受理论的约束,据信这些有益特性由选自如上所述的金属络合物的具体类型的染料提供。在该方面,据信金属的中心离子和具有杂芳族结构的螯合配体两者在实现这些有益特性方面起关键作用。
仍不受理论的约束,据信快速且多样的颜色改变由金属络合物,具体地其金属离子的氧化;或者初始金属络合物的重组,具体地具有杂芳族结构的初始螯合配体的修饰或取代引起。
在一些有利的方面,如上所述的变色组合物能够将颜色从浓郁初始颜色改变至基本上无色的最终状态。
因而,本公开的变色组合物特别适用于制备复合材料,具体地包含增强材料(诸如增强纤维)的复合组件。
在本公开的上下文中,如本文所用,表达“可固化聚合物树脂”旨在是指处于预先固化状态并且能够在与一种或多种固化剂接触时固化的聚合物树脂。固化可例如通过热、辐射(诸如电子束或紫外线辐射)、化学添加剂或它们的组合发生。
在本公开的上下文中,如本文所用,术语“可固化组合物”旨在是指包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的组合物,其中一种或多种固化剂适于固化可固化聚合物树脂。
如本文所用,表达“可喷雾粘合剂组合物”是指可以以喷雾或气溶胶形式递送的粘合剂组合物。可喷雾粘合剂组合物可包含合适的推进剂,但是推进剂的存在对于被认为是可喷雾粘合剂组合物的粘合剂组合物不是必要的。
在本公开的上下文中,如本文所用,表达“变色组合物”旨在是指最初为组合物的一部分的染料在与包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物接触时改变颜色的能力。该改变至少处于颜色的色调属性中(参见下面对于颜色属性的讨论),并且当使用根据ASTM E308(对于ΔE)的CIELAB颜色空间测量时,ΔE大于2。
本公开的变色组合物包含染料作为第一技术特征,所述染料选自金属络合物,其中所述金属络合物包含:
i.金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
ii.螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构。
在本公开的上下文中,术语“染料”、“着色剂”或“颜料”可互换使用。染料可以溶解或分散形式存在,优选地以溶解形式存在。用于本文的合适染料通过发生颜色改变(本文称为“变色”)对于可固化组合物具有反应性(即,在与可固化组合物接触时将颜色从初始颜色改变至最终颜色),该可固化组合物包含可固化聚合物树脂和用于固化可固化聚合物树脂的一种或多种固化剂。
在一个典型方面,染料可与所用的一种或多种固化剂(例如固化剂或固化催化剂或两者)反应,或者与固化反应中生成的副产物或中间体反应。在另一个典型方面,染料可与可固化聚合物树脂反应。
根据其中可固化聚合物树脂选自聚酯树脂的具体实施,据信染料通过发生金属的中心离子的氧化反应主要与一种或多种固化剂反应。
根据其中可固化聚合物树脂选自环氧树脂的具体实施,据信染料主要与可固化聚合物树脂反应。
在某些方面,染料的颜色从初始颜色改变至无色状态。颜色改变可与固化反应同时发生。优选地,当固化反应完成时,颜色改变已经发生。
根据固化反应和它们旨在与之反应的固化体系选择合适的染料。按照本公开,本领域的技术人员将容易识别用于本文的合适染料。
颜色改变可例如响应于自由基,例如由固化剂产生的自由基或在固化反应期间产生的自由基。在某些方面,颜色改变还可响应于温度升高而发生,例如,如果固化反应是放热的,并且由固化反应释放的能量导致着色剂的变色响应。变色例如也可以是对上述组合的响应。
在某些方面,染料对于产生自由基的固化剂具有反应性,例如对于由产生自由基的化合物(以下称为“自由基固化剂”)诸如但不限于过氧化物引发和/或承载的固化反应具有反应性。过氧化物可以是有机的或无机的。在另一方面,染料对于基于胺的固化剂具有反应性。在又一个方面,染料对于基于酰胺的固化剂(例如氰胺)具有反应性。在其他方面,染料对于基于酸酐的固化剂具有反应性。在又一个方面,染料对于基于巯基的固化剂具有反应性。
在一个典型方面,染料以将变色组合物着色,但在与可固化组合物反应时发生可见的颜色改变的量使用,该可固化组合物包含可固化聚合物树脂和用于固化可固化聚合物树脂的一种或多种固化剂。
根据一个示例性方面,染料可以基于变色组合物的总重量计包括在0.05重量%和30重量%之间,在0.05重量%和20重量%之间,或甚至在0.1重量%和10重量%之间的量使用。
在某些方面,颜色改变是肉眼可见的。颜色改变的示例包括但不限于从绿色到无色、红色到无色、黄色到无色、橙色到无色或蓝色到无色的改变。在树脂是着色的或非透明的情况下,颜色改变可以是着色的组合物与固化完成后的树脂的颜色不再可肉眼辨别。
本文所公开的颜色改变是针对各组分的可见的颜色改变。颜色由三种独立的属性构成:色调、色度和亮度。色调是感知的客观颜色,例如红色、黄色、蓝色、绿色等。色度(或饱和度)是颜色的鲜艳度,例如黯淡(或灰色)到鲜艳(或饱和)。亮度(或明度)是颜色的明亮程度,例如白色到黑色。如本文所提到的颜色改变,是肉眼可见的颜色改变。更优选地,颜色改变涉及色调的改变(红色到绿色、蓝色到黄色等)。尽管这些颜色改变可以并且优选地用肉眼视觉观察,但也可以使用仪器更准确地测定颜色的改变。可以使用CIELAB或CIELCH颜色空间来定量颜色改变。在CIELAB颜色空间中,L*定义亮度,a*定义红/绿,并且b*定义蓝/黄。在一些实施方案中,在L*a*b*颜色空间中观察到的颜色改变意指ΔE大于1、2、3、5、6、8、10、20、30或甚至40,其中ΔE*等于L*改变的平方加a*改变的平方加b*改变的平方的总和的平方根。在CIELCH颜色空间中,L*定义亮度,C*定义色度,并且h是色调角。在某些实施方案中,L*C*h颜色空间中的颜色改变意指ΔH大于1、2、3、5、6、8、10、20、30、40或甚至50,其中ΔH等于E*改变的平方减去L*改变的平方加C改变的平方的总和的差的平方根。
在本公开的一个优选方面,用于本文的染料基本上为无机染料,即包含金属的中心离子和具有杂芳族结构的有机螯合配体。
根据一个有利方面,中心离子的金属选自铁、铬、锰、钴和镍。在一个优选的方面,中心离子的金属被选择成铁。
在一个有益的方面,中心离子被选择成阳离子。优选地,中心离子选自Fe(II)、Va(II)、Cr(II)、Mn(II)、Co(II)和Ni(II)。更优选地,中心离子被选择成Fe(II)。
在一个优选的方面,用于本文的螯合配体的杂芳族结构衍生自苯、萘、吡啶、吡咯或呋喃结构。
优选地,用于本文的螯合配体的杂芳族结构衍生自苯或萘结构。
更优选地,用于本文的螯合配体的杂芳族结构衍生自萘结构。更优选地,用于本文的杂芳族结构选自醌式。
根据一个优选的方面,用于本文的螯合配体的杂芳族结构选自1,10-菲咯啉;5-硝基-1,10-菲咯啉;2,2’-联吡啶;卟啉;吡咯;吡啶;二氢卟酚;酞菁;以及它们的任何衍生物或组合。更优选地,用于本文的螯合配体的杂芳族结构选自1,10-菲咯啉和5-硝基-1,10-菲咯啉。
根据一个优选的方面,染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵、血红素以及它们的任何组合或混合物。更优选地,染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵以及它们的任何组合或混合物。
在本公开的上下文中,术语“试亚铁灵”旨在是指具有式[Fe(o-phen)3]SO4的化合物,其中o-phen是指1,10-菲咯啉。术语“硝基试亚铁灵”旨在是指具有式[Fe(n-phen)3]SO4的化合物,其中n-phen是指5-硝基-1,10-菲咯啉。
根据一个非常优选的方面,染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵以及它们的任何组合或混合物。
本公开的变色组合物包含粘合剂组合物作为另外的技术特征。
任何粘合剂组合物都可用于本公开的上下文中。用于本文的合适粘合剂组合物在本领域中通常是已知的,并且是本领域的技术人员按照本具体实施方式将能轻易识别的。在一些方面,粘合剂组合物可包含一种或多种粘合剂。
根据本公开的一个示例性方面,用于本文的粘合剂组合物选自基于丙烯酸酯的粘合剂、基于橡胶的粘合剂、基于环氧化物的粘合剂、基于嵌段共聚物的粘合剂具体地基于苯乙烯-丁二烯共聚物的粘合剂以及它们的任何组合或混合物。
在一个有利的方面,用于本文的粘合剂组合物选自基于丙烯酸酯的粘合剂、基于嵌段共聚物的粘合剂以及它们的混合物的任何组合。
粘合剂可以是嵌段共聚物。嵌段共聚物是弹性体材料,其中化学上不同的嵌段或序列彼此共价键合。嵌段共聚物包含至少两种不同的称为嵌段A和嵌段B的聚合物嵌段。嵌段A和嵌段B可具有不同的化学组成和不同的玻璃化转变温度。嵌段共聚物可包含具有羧基基团的脂族乙烯基基团单体,诸如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、马来酸酸酐、富马酸或(甲基)丙烯酰胺;芳族乙烯基基团单体,诸如例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯或对甲基苯乙烯;共轭的双烯基团单体,诸如但不限于丁二烯或异戊二烯;烯烃基团单体,诸如例如乙烯或丙烯或内酯基团单体。示例包括但不限于苯乙烯-丁二烯聚合物,例如与二乙烯基苯交联的可作为SBR1009AF从亚什兰公司(Ashland)商购获得的那些。基于丙烯酸酯的粘合剂的示例包括如美国专利3578622(Brown等人)中所述的那些,该专利对于它的基于丙烯酸酯的粘合剂的公开内容以引用方式并入本文。基于环氧化物的粘合剂的示例包括描述于美国专利申请2005/0082338(He等人)中的那些,该专利申请对于它的基于环氧化物的粘合剂的公开内容以引用方式并入本文。
在本公开的一个特定方面,用于本文的粘合剂组合物为压敏粘合剂组合物,这意味着它在施加时是瞬时粘合的。通常,施加温和的压力以粘附基材,例如指尖压力。粘合剂也可以是热熔性粘合剂,这意味着粘合剂通过热处理被活化以变得粘合。
根据本公开的一个有利方面,用于本文的粘合剂组合物为可喷雾组合物。可喷雾粘合剂通常容纳在保持在大于环境压力的压力下的容器中。该容器通常包括允许粘合剂组合物例如作为喷雾或气溶胶被释放的释放阀或致动器。通常,可喷雾粘合剂组合物通过释放阀或致动器而被作为喷雾释放,该释放阀或致动器可包括喷嘴以产生喷雾或气溶胶。容器罐,诸如例如圆筒,可具有附接在阀和致动器之间的软管。
用于本文的合适可喷雾粘合剂组合物可作为3M’s super 77低VOC弹性体粘合剂从3M公司(3M Company)商购获得。
在本公开的一个特定方面,用于本文的可喷雾粘合剂组合物包含一种或多种推进剂,该一种或多种推进剂优选地选自液化烃、压缩气体以及它们的任何组合或混合物。
如本文提及的推进剂包括液化烃和压缩气体。液化烃是在环境条件(20℃,1巴)下为气态但在环境温度下在压力下保持为液态形式的烃。液化烃可以是不饱和的或饱和的。它们可以是直链的、支链的或环状的,并且它们通常为脂族的。液化烃的示例包括但不限于丁烷、丙烷、异丙烷、异丁烯等。烃优选地不是卤化的,它们在一些应用中可以是卤化的。
在一个有利的方面,除了液化烃之外或者作为替代形式,可喷雾粘合剂组合物可包含压缩气体。此类气体在环境条件下是气态的,但是保存在增加的压力下(即它们被压缩)。它们仍然可以处于气态,但它们也可被液化。压缩气体可以是有机的(例如烃或卤代烃)或可以是无机的。示例性的无机压缩气体包括但不限于二氧化碳、氮气、一氧化二氮、压缩空气或它们的组合。
根据本公开的一个典型方面,用于本文的可喷雾粘合剂组合物包含基于可喷雾粘合剂组合物的重量计约10重量%至约75重量%的推进剂。这可以是推进剂和溶剂的组合重量。在本公开的一些方面,推进剂也可充当粘合剂组合物的一种或多种组分的溶剂。
本公开的变色组合物可为固体。但在一个优选的方面,变色组合物包含一种或多种有机溶剂。用于本文的有机溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂。有机溶剂包括例如液体烃,液体烃还包含选自酮单元、醚单元、羧酸酯单元以及它们的组合的单元。烃通常是饱和的。溶剂通常具有低于20℃的熔点和大于30℃且优选地小于200℃或小于100℃或甚至小于70℃的沸点。用于本文的溶剂的示例包括但不限于甲基醚酮、丙酮、二甲苯、己烷、二乙醚、丁基乙基醚。
在本公开的一个特定方面,基于溶剂的变色组合物可包含显著量的溶剂。根据一个示例性方面,基于溶剂的变色组合物包含基于变色组合物的总重量计至少约10重量%的有机溶剂。在另一个示例性方面,变色组合物包含基于变色组合物的总重量计12重量%至40重量%或20重量%至50重量%的溶剂。在另一个特定方面,变色组合物为含水组合物。
对于本领域的技术人员将容易显而易见的是,本公开的变色组合物可包含附加成分以进一步改善或优化变色组合物的特性,该特性包括但不限于变色组合物的货架期、视觉外观、敞罐时间和处理。变色组合物可例如包含增粘剂以改善粘合性。可使用本领域通常已知的任何增粘剂。合适的增粘剂的示例包括但不限于松香树脂例如松香酯及其衍生物、聚萜烯树脂和芳族改性的聚萜烯树脂、苯并呋喃-茚树脂、基于α-蒎烯的树脂、基于β-蒎烯的树脂、基于柠檬烯的树脂。也可使用部分或完全氢化的增粘剂。
其它任选的添加剂包括例如表面活性剂、稳定剂、缓蚀剂或它们的组合。在一些示例性方面,用于本文的稳定剂为抗氧化剂。抗氧化剂的示例包括酚、亚磷酸盐、硫酯、胺、聚合物型受阻酚、4-乙基酚的共聚物、基于酚的抗氧化剂或它们的组合。缓蚀剂是可干扰组合物与它周围的金属(例如,储存桶或储罐)发生化学反应的化合物。缓蚀剂包括例如磺酸盐、吗啉、苯并三唑、各种胺、苯甲酸钠、硝酸钠、甲酰胺或它们的组合或本领域熟知的其它物质。
本公开的变色组合物包含选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物的可固化聚合物树脂作为任选的技术特征。
根据本公开的变色组合物的一个优选方面,用于本文的可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂以及它们的任何组合或混合物。
在本公开的某些方面,它是指包含聚酯可固化树脂或包含环氧可固化树脂的体系。另外,一些其他方面可指优先与例如可固化聚酯树脂体系一起使用的组分(例如,染料或固化剂),而其他组分在本文中可被优先与例如可固化环氧树脂体系一起使用。然而,在不存在特定的可固化聚合物树脂体系的任何具体参考的情况下,在整个申请中公开的所有其他方面旨在适用于包含任何可固化聚合物树脂的体系,该可固化聚合物树脂是聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的组合或混合物。
根据本公开的一个优选方面,用于本文的可固化聚合物树脂选自可固化聚酯树脂。聚酯树脂是通过二元有机酸和多羟基醇的反应形成的不饱和树脂。不饱和聚酯是通过多元醇(也称为多羟基醇)、具有多个醇或羟基官能团的有机化合物与饱和或不饱和二元酸反应形成的缩聚物。所用的典型多元醇为二醇,诸如乙二醇;所用的酸为邻苯二甲酸和马来酸。使用不饱和聚酯和添加剂诸如苯乙烯降低了树脂的粘度。最初的液体树脂通过交联链被转化为固体。这通过在不饱和键处产生自由基来完成,此过程在相邻分子中的链式反应中蔓延至其它不饱和键,在该过程中连接这些分子。
用于本公开的可商购获得的聚酯树脂的示例包括以商品名PLUS 720购自波兰的诺威公司(Novol Sp.Z.o.o.,Poland)的聚酯树脂。
根据本公开的另一优选方面,用于本文的可固化聚合物树脂选自可固化环氧树脂。可用的可固化环氧树脂包括衍生自环氧官能化的单体(诸如包含一种或多种多官能缩水甘油醚的单体)的那些。可固化环氧树脂中的典型单体包括:二羟基芳烃、脂族二醇或脂环族二醇的缩水甘油醚。脂族二醇的缩水甘油醚包括具有一个或多个末端环氧基团的直链或支链聚合环氧化物,诸如例如聚氧化亚烷基二醇的二缩水甘油醚。
芳族缩水甘油醚的示例包括但不限于可以通过使二羟基芳烃与过量的表氯醇反应而制备的那些。如本文所提到的,二羟基芳烃是具有两个氢原子可供与表氯醇反应的芳烃。可用的二羟基芳烃的示例包括间苯二酚、邻苯二酚、氢醌以及多核酚(包括p,p'-二羟基二苯甲酮,2,2'-二羟基苯基砜,2,2-二羟基-1,1-二萘基甲烷,以及二羟基二苯基甲烷、二羟基二苯基二甲基甲烷、二羟基二苯基乙基甲基甲烷、二羟基二苯基甲基丙基甲烷、二羟基二苯基乙基苯基甲烷、二羟基二苯基亚丙基苯基甲烷、二羟基二苯基丁基苯基甲烷、二羟基二苯基甲苯基乙烷、二羟基二苯基甲苯基甲基甲烷、二羟基二苯基二环已基甲烷和二羟基二苯基环己烷的2,2'、2,3'、2,4'、3,3'、3,4'和4,4'异构体)。
环氧树脂的示例包括具有一个或多个可衍生自双酚A、双酚F或两者的重复单元的那些。环氧树脂的其它示例包括可通过双酚A、双酚F或两者与表氯醇反应而制备的那些。环氧树脂可具有在约170g/mol至约10,000g/mol,优选地约200g/mol至约3,000g/mol范围内的分子量。树脂中的平均环氧官能度通常大于1且小于4。也可以采用酚醛型树脂。
可用于本公开中的可商购获得的芳族和脂族环氧化物的示例包括双酚A的二缩水甘油醚(例如,以商品名“EPON 828”、“EPON 431”、“EPON 1310”和“EPON 1510”购自德国杜伊斯堡的迈图特种化学品公司(Momentive Specialty ChemicalsGmbH,Duisburg,Germany)以及以商品名“DER-331”、“DER-332”和“DER-334”购自陶氏化学公司(DowChemical Co));双酚F的二缩水甘油醚(例如,购自大日本油墨化学工业株式会社(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.)的EPICLON 830);以及阻燃剂环氧树脂(例如,购自陶氏化学公司(Dow Chemical Co.)的“DER 580”,其为溴化双酚型环氧树脂)。
本公开的变色组合物包含一种或多种固化剂作为另外的任选技术特征。用于本文的合适固化剂将根据它们旨在涉及的固化反应和固化体系进行适当选择。也可根据存在于变色组合物中的染料选择合适的固化剂。
根据本公开的变色组合物的一个典型方面,用于本文的一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂、产生自由基的固化剂以及它们的任何组合或混合物。
在一个有益的方面,一种或多种固化剂选自产生自由基的固化剂。通过添加容易分解成自由基的化合物来诱导初始自由基。优选地,用于本文的产生自由基的固化剂选自基于过氧化物的固化剂、偶氮引发剂、光引发剂以及它们的任何混合物。更优选地,用于本文的产生自由基的固化剂选自基于过氧化物的固化剂,具体地基于有机过氧化物的固化剂。
根据变色组合物的一个特别有利的方面,用于本文的合适的基于过氧化物的固化剂选自过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰以及它们的任何组合或混合物。更优选地,基于过氧化物的固化剂被选择成过氧化二苯甲酰或其合适的衍生物。
在本公开的一个特定方面,根据该方面,可固化聚合物树脂选自聚酯树脂,用于本文的一种或多种固化剂优选地选自产生自由基的固化剂,具体地基于过氧化物的固化剂,如上所述。
在本公开的另一个特定方面,根据该方面,可固化聚合物树脂选自环氧树脂,用于本文的一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂以及它们的任何组合或混合物。在一些特定方面,固化剂选自三氧杂十三烷二胺、双氰胺固化剂以及酸酐固化剂METH/E。
适用于固化例如环氧树脂的合适固化剂包括直链或支链的长链伯胺或仲胺(基于胺的固化剂)。合适的固化剂的示例包括基于胺的固化剂和根据以下通式的那些:
R1R2N-R3-NR4H (I)
其中R1、R2和R4彼此独立地表示氢、直链或支链的烷基、或者直链或支链的聚氧烷基部分。残基R1、R2、R4可包含含有约1至25个碳原子的烃或含有3至25个碳原子的聚醚。优选地,一个,更优选地两个,并且最优选地所有残基R1、R2和R4为氢。R3表示具有至少5个碳原子的直链或支链的烷基、烷基胺、聚氨基烷基、聚酰胺基烷基、烷基醚或聚氧烷基残基。优选地,R3为聚醚,并且固化剂为聚醚胺或聚醚二胺,包括可衍生自聚环氧丙烷或聚环氧乙烷的那些聚醚胺。R3也可以是聚酰胺基胺或聚酰胺基二胺,包括可通过二聚体或三聚体羧酸与聚醚胺的反应衍生的那些。可使用的聚醚胺的示例包括但不限于对应于以下通式的那些:
H2N-C3H6-O-[C2H4-O-]nC3H6-NH2 (II)、
H2N-C3H6-O-[C3H6-O-]nC3H6-NH2 (III)、
H2N-C(CH3)H-CH2-[O-CH2-C(CH3)H]n-O-CH2-CH(CH3)-NH2 (IV),
其中n在1和34的范围内(诸如例如,1、2、3、4、5),或介于1和2之间(诸如例如,1.5或1.7)、介于2和3之间(诸如例如,2.5或2.7)、介于3和4之间(例如,3.5或3.7)、介于4和5之间(例如,4.5或4.7),或者n为31、32、33或介于31和33之间。
合适的胺可以商品名“PC AMINE DA”购自德国的尼特罗公司(Nitroil,Germany)或以商品名“JEFFAMINE”购自比利时的亨斯曼公司(Huntsman,Belgium)。特别优选的固化剂是4,7,10-三氧杂十三烷-1,13-二胺(TTD)。TTD可例如从巴斯夫公司(BASF)或尼特罗公司(Nitroil)商购获得。固化剂的组合,例如两种或更多种聚醚二胺的组合,也是合适的。
用于固化环氧树脂的其他固化剂包括酸酐、酰胺(诸如氰胺)以及基于巯基的固化剂。
典型的基于巯基的固化剂的示例包括但不限于以下商业已知的化合物:Capcure3-800、Capcure 3830-81、Capcure LOF、Capcure WR6、Capcure WR35、Capcure 40 SEC HV(科宁公司(Cognis))、GPM 800、GPM 800 LO、GPM 830 CB、GPM 845 MT、GPM 888、GPM 890CB、GPM 891、GPM 895 FC(加布里埃尔性能产品公司(Gabriel Performance Products))、Karenz MT[季戊四醇四(3-巯基丁酸)酯;CAS 31775-89-0](昭和电工株式会社(ShowaDenko))、二戊烯二硫醇(CAS 4802-20-4)、硫醇化大豆油、PM 407、PM 358、硫醇化蓖麻油:805-C(雪佛龙菲利普斯公司(Chevron Phillips))、GDMA(双巯基乙酸乙二醇酯;CAS 123-81-9)、TMPMA(三甲基丙烷三巯基乙酸酯;CAS 10193-96-1)、PETMA(季戊四醇四巯基乙酸酯;CAS 10193-994)、TMPMP(三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯;CAS 33007-83-9)、PETMP(季戊四醇四-3-巯基丙酸酯;CAS 7575-23-7)、ETTMP(乙氧基化三甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯(聚合物)、CAS345352-19-4)(Bruno Bock公司(Bruno Bock))。
根据一种特定实施,本公开的变色组合物为三组分组合物,该三组分组合物包含:
a)组分A,该组分A包含粘合剂组合物和染料;
b)组分B,该组分B包含可固化聚合物树脂;以及
c)组分C,该组分C包含一种或多种固化剂。
根据另一种特定实施,本公开的变色组合物为两组分组合物,该两组分组合物包含:
a)组分A,该组分A包含粘合剂组合物和染料;以及
b)组分D,该组分D包含可固化组合物,该可固化组合物包含可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂。
根据另一个方面,本公开涉及一种组件,该组件包括如上所述的基材和变色组合物。
在一个示例性方面,本公开的变色组合物可用于将材料临时保持在适当位置,该材料随后可能通过使用固化或部分固化的树脂经受更永久或更强的粘结。例如,在制造风力叶片或海洋工业中的某些复合物时,玻璃纤维或其它增强材料通过可喷雾粘合剂保持在适当位置,然后纤维或增强材料被注入有可固化树脂。制造风力叶片产品中的两种最常用的聚合可固化树脂为环氧树脂和聚酯树脂。
在一个优选的方面,根据本公开的组件选自用于风力涡轮机、船舶、飞机、机动车辆和家具的转子叶片。
具体地与如上文在变色组合物的上下文中所述的染料、粘合剂组合物、可固化聚合物树脂、可固化组合物和固化剂相关的所有特定和优选的方面完全适用于对组件的描述,如上所述。
在又一个方面,本公开涉及一种制备组件的方法,该方法包括以下步骤:
a)将包含如上所述的粘合剂组合物和染料的第一组分混合物施加至基材,从而形成粘合剂制品;
b)任选地,利用第一组分混合物的初始颜色来优化所述第一组分混合物向所述基材的施加;
c)使粘合剂制品与包含可固化组合物的第二组分混合物接触,该可固化组合物包含如上所述的可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂;以及
d)任选地,当所述第一组分混合物接触所述第二组分混合物时,监测第一组分混合物从初始颜色到最终颜色的颜色改变。
根据本公开的方法的一个典型方面,用于本文的组件选自复合制品、复合材料以及它们的任何组合或混合物。
在本公开的方法的一个有利方面,基材选自增强材料。更有利的是,用于本文的增强材料选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维以及它们的组合或混合物。
通常,通过将可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂的混合物(第二组分混合物)注入基材(诸如例如增强纤维)上来制备复合物。对于此方法选择足够长的固化时间,使得在固化反应发生时混合物仍然可以被处理和注入。
根据一个特定方面,增强纤维已经通过合适的粘合剂组合物(诸如例如可喷雾粘合剂)临时保持在适当位置。增强纤维可以是有机的或无机的。通常,增强纤维包括无机纤维,包括但不限于玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维以及它们的组合。增强纤维还可包括有机纤维,诸如聚酰胺纤维,包括芳族聚酰胺纤维,如但不限于(对)芳纶纤维(也称为凯夫拉(Kevlar)纤维)。
将纤维嵌入聚合物树脂基质中以产生复合制品可通过使可固化聚合物树脂和固化剂的混合物与增强材料接触并允许材料固化来进行。
一种常用的用于制备复合材料的方法是所谓的注入方法。树脂注入方法包括将增强纤维定位至模具腔中。纤维或纤维的排列可通过使用粘合剂组合物保持在适当位置。允许可固化聚合物树脂和固化剂的混合物流入模具中。树脂优选地具有允许它们流入模具中并嵌入增强材料的粘度。通常,真空线定位在模具周围并且连接至真空罐,该真空罐提供将可固化树脂从树脂容器中抽出至增强材料中的负压。当树脂进料和真空线被安装时,将袋放置在模具上。袋密封模具的周边以及树脂进料和真空管。然后产生将空气吸出模具的真空。然后从容器中将可固化聚合物树脂和固化剂的混合物通过进料管拉入模具中以接触增强材料或在增强材料周围流动。然后允许材料固化以产生复合材料层。可通过加热浸渍有树脂和固化剂的纤维来加速固化。为了固化,可释放真空。可重复该过程以产生多个层。在固化期间,根据本公开的变色组合物的颜色从初始颜色改变至最终颜色。在某些方面,最终颜色是无色的,并且着色剂(或粘合剂组合物)在固化的树脂或复合材料中不再可见。
在工业中通常被称为“纤维润湿”的玻璃纤维中的树脂的完全填充是当注入树脂以便拥有具有合适特性的最终复合物时期望的结果。如果存在空隙点或不适当的纤维润湿,则复合物将被预期具有欠佳的特性。本公开通过在接触树脂时提供与纤维相关联的颜色的改变,提供了一种在早期阶段监测部件完全被树脂填充(完全润湿)的方法,使得可采取必要的校正动作。
在其他方面,可使用类似的注入方法,不同的是不是真空将可固化树脂和固化组合物的混合物驱使到纤维上,而是使用正压力泵送混合物。
根据一个特定方面,用于本公开的方法中的粘合剂组合物为喷雾粘合剂并且包含选自液化烃和压缩气体的一种或多种推进剂。因此,在某些方面,将粘合剂组合物施加至基材的步骤通过将粘合剂组合物喷雾至基材上来进行。
具体地与如上文在变色组合物的上下文中所述的染料、粘合剂组合物、可固化聚合物树脂、可固化组合物、固化剂和基材相关的所有特定和优选的方面完全适用于对方法的描述,如上所述。
通过根据本公开的方法获得的组件可用作飞机、机动车辆(诸如汽车和卡车)或船舶的部件以及风力涡轮机和家具的转子叶片的部件。
在另一方面,本公开涉及选自金属络合物的染料作为施加粘合剂组合物的指示物的用途,其中金属络合物包含:
a)金属的中心离子,该金属选自[铁、钒、铬、锰、钴、镍、铜];以及
b)螯合配体,该螯合配体具有杂芳族结构。
根据本公开的一个有利方面,如上所述的染料在复合材料和复合制品的制造中用作粘合剂组合物的施加指示物。
因此,并且在又一个方面,本公开涉及选自金属络合物的染料在复合材料和复合制品的制造中的用途,其中金属络合物包含:
a)金属的中心离子,该金属选自[铁、钒、铬、锰、钴、镍、铜];以及
b)螯合配体,该螯合配体具有杂芳族结构。
在一个特定方面,如上所公开的染料与粘合剂组合物结合使用。有利的是,如上所公开的染料进一步与可固化聚合物树脂结合使用,并且任选地与一种或多种固化剂结合使用。
具体地与如上文在变色组合物的上下文中所述的染料、粘合剂组合物、可固化聚合物树脂、可固化组合物、固化剂和基材相关的所有特定和优选的方面完全适用于对本公开的用途的描述,如上所述。
项目1为一种变色组合物,所述变色组合物包含:
a)染料,所述染料选自金属络合物,其中所述金属络合物包含:
i.金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
ii.螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构;
b)粘合剂组合物;
c)任选地,可固化聚合物树脂,所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物;
其中所述变色组合物具有初始颜色,并且在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物时能够将颜色改变至最终颜色;其中所述一种或多种固化剂适于固化所述可固化聚合物树脂;并且其中所述初始颜色与所述最终颜色不同。
项目2为根据项目1所述的组合物,所述组合物还包含一种或多种固化剂。
项目3为根据项目1或2中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂、产生自由基的固化剂以及它们的任何组合或混合物。
项目4为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种固化剂选自产生自由基的固化剂。
项目5为根据项目3或4中任一项所述的组合物,其中所述产生自由基的固化剂选自基于过氧化物的固化剂、偶氮引发剂、光引发剂以及它们的任何混合物。
项目6为根据项目3至5中任一项所述的组合物,其中所述产生自由基的固化剂选自基于过氧化物的固化剂,具体地基于有机过氧化物的固化剂。
项目7为根据项目5或6中任一项所述的组合物,其中所述基于过氧化物的固化剂选自过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二苯甲酰以及它们的任何组合或混合物。
项目8为根据项目7所述的组合物,其中所述基于过氧化物的固化剂被选择成过氧化二苯甲酰。
项目9为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述中心离子的所述金属选自铁、铬、锰、钴和镍。
项目10为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述中心离子的所述金属被选择成铁。
项目11为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述中心离子被选择成阳离子。
项目12为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述中心离子选自Fe(II)、Va(II)、Cr(II)、Mn(II)、Co(II)和Ni(II)。
项目13为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述中心离子被选择成Fe(II)。
项目14为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述杂芳族结构衍生自苯、萘、吡啶、吡咯或呋喃结构。
项目15为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构衍生自苯或萘结构。
项目16为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构衍生自萘结构。
项目17为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构选自醌式。
项目18为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构选自1,10-菲咯啉;5-硝基-1,10-菲咯啉;2,2’-联吡啶;卟啉;吡咯;吡啶;二氢卟酚;酞菁;以及它们的任何衍生物或组合。
项目19为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构选自1,10-菲咯啉和5-硝基-1,10-菲咯啉。
项目20为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵、血红素以及它们的任何组合或混合物。
项目21为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵以及它们的任何组合或混合物。
项目22为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述粘合剂组合物选自基于丙烯酸酯的粘合剂、基于橡胶的粘合剂、基于环氧化物的粘合剂、基于嵌段共聚物的粘合剂具体地基于苯乙烯-丁二烯共聚物的粘合剂以及它们的任何组合或混合物。
项目23为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述粘合剂组合物选自基于丙烯酸酯的粘合剂、基于嵌段共聚物的粘合剂以及它们的混合物的任何组合。
项目24为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述粘合剂组合物为压敏粘合剂组合物。
项目25为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述粘合剂组合物为可喷雾组合物。
项目26为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述粘合剂组合物包含一种或多种推进剂,所述一种或多种推进剂优选地选自液化烃、压缩气体以及它们的任何组合或混合物。
项目27为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂以及它们的任何组合或混合物。
项目28为根据前述项目中任一项所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂,并且所述一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂以及它们的任何组合或混合物。
项目29为根据项目1至27所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自聚酯树脂,并且所述一种或多种固化剂选自产生自由基的固化剂,具体地基于过氧化物的固化剂。
项目30为根据前述项目中任一项所述的组合物,所述组合物还包含有机溶剂,所述有机溶剂优选地选自极性溶剂和非极性溶剂。
项目31为根据前述项目中任一项所述的组合物,所述组合物为三组分组合物,所述三组分组合物包含:
a)组分A,所述组分A包含所述粘合剂组合物和所述染料;
b)组分B,所述组分B包含所述可固化聚合物树脂;以及
c)组分C,所述组分C包含所述一种或多种固化剂。
项目32为根据项目1至30中任一项所述的组合物,所述组合物为两组分组合物,所述两组分组合物包含:
a)组分A,所述组分A包含所述粘合剂组合物和所述染料;以及
b)组分D,所述组分D包含所述可固化组合物,所述可固化组合物包含所述可固化聚合物树脂和所述一种或多种固化剂。
项目33为一种组件,所述组件包括基材和根据前述项目中任一项所述的变色组合物。
项目34为根据项目33所述的组件,所述组件选自用于风力涡轮机、船舶、飞机、机动车辆和家具的转子叶片。
项目35为一种制备组件的方法,所述方法包括以下步骤:
a)将包含根据项目1至32中任一项所述的粘合剂组合物和染料的第一组分混合物施加至基材,从而形成粘合剂制品;
b)任选地,利用所述第一组分混合物的所述初始颜色来优化所述第一组分混合物向所述基材的所述施加;
c)使所述粘合剂制品与包含所述可固化组合物的第二组分混合物接触,所述可固化组合物包含根据项目1至32中任一项所述的可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂;以及
d)任选地,当所述第一组分混合物接触所述第二组分混合物时,监测所述第一组分混合物从初始颜色到最终颜色的颜色改变。
项目36为根据项目35所述的方法,其中所述组件选自复合制品、复合材料以及它们的任何组合或混合物。
项目37为根据项目35或36中任一项所述的方法,其中所述基材选自增强材料。
项目38为根据项目37所述的方法,其中所述增强材料选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维以及它们的组合或混合物。
项目39为选自金属络合物的染料作为粘合剂组合物的施加指示物的用途,其中所述金属络合物包含:
a)金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
b)螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构。
项目40为选自金属络合物的染料作为粘合剂组合物的施加指示物的用途,其中所述金属络合物包含:
a)金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
b)螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构。
项目41为根据项目39或40中任一项所述的选自金属络合物的染料与粘合剂组合物结合使用的用途。
项目42为根据项目41所述的选自金属络合物的染料与可固化聚合物树脂,以及任选地与一种或多种固化剂结合使用的用途。
实施例
本公开通过以下实施例进一步说明。这些实施例仅为了进行示意性的说明,并非意在限制所附权利要求书的范围。
所采用的材料:
在实施例中,使用以下原料:
试亚铁灵为可从西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)商购获得的Fe(II)和1,10-菲咯啉的络合物。
硝基试亚铁灵为可从比利时的TOKU-E公司(TOKU-E,Belgium)商购获得的Fe(II)和5-硝基-1,10-菲咯啉的络合物。
粘合剂组合物为可以商品名“来自3M公司Super 77TM的低VOC Super 77(Low VOCSuper 77from 3M Company Super 77TM)”从美国3M公司(3M Company,USA)商购获得的可喷雾丙烯酸类粘合剂。
聚酯树脂可以商品名“PLUS 720”从波兰的诺威公司(Novol,Poland)商购获得。
环氧树脂可以商品名“EPIKOTE 828”从德国杜伊斯堡的迈图特种化学品公司(Momentive Specialty Chemicals GmbH,Duisburg,Germany)商购获得。
聚酯固化剂为可以商品名“LUPEROX A98”从西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)商购获得的过氧化二苯甲酰。
环氧固化剂为可从西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)商购获得的三氧杂十三烷二胺。
实施例:
实施例1
将硝基试亚铁灵在粘合剂组合物中的溶液加入到包含聚酯树脂和过氧化二苯甲酰的2K聚酯体系中。使初始具有深红颜色的树脂溶液在室温下经受固化。在与固化剂接触后,树脂溶液的颜色在30分钟内从深红色改变至透明。
实施例2
将硝基试亚铁灵在粘合剂组合物中的溶液加入到包含环氧树脂和三氧杂十三烷二胺的2K环氧体系中。使初始具有深红颜色的树脂溶液在室温下经受固化。在与固化剂接触后,树脂溶液的颜色在30分钟内从深红色改变至透明。
Claims (15)
1.一种变色组合物,所述变色组合物包含:
a)染料,所述染料选自金属络合物,其中所述金属络合物包含:
i.金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
ii.螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构;
b)粘合剂组合物;
c)任选地,可固化聚合物树脂,所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂以及它们的任何组合或混合物;
其中所述变色组合物具有初始颜色,并且在接触包含一种或多种固化剂和可固化聚合物树脂的可固化组合物时能够将颜色改变至最终颜色;
其中所述一种或多种固化剂适于固化所述可固化聚合物树脂;并且其中所述初始颜色与所述最终颜色不同。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂、产生自由基的固化剂以及它们的任何组合或混合物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述中心离子的所述金属被选择成铁。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构衍生自苯、萘、吡啶、吡咯或呋喃结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构选自1,10-菲咯啉;5-硝基-1,10-菲咯啉;2,2’-联吡啶;卟啉;吡咯;吡啶;二氢卟酚;酞菁;以及它们的任何衍生物或组合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述螯合配体的所述杂芳族结构选自1,10-菲咯啉和5-硝基-1,10-菲咯啉。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述染料选自试亚铁灵、硝基试亚铁灵、血红素以及它们的任何组合或混合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂、聚酯树脂以及它们的任何组合或混合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自环氧树脂,并且所述一种或多种固化剂选自基于胺的固化剂、基于酰胺的固化剂具体地基于氰胺的固化剂、基于巯基的固化剂、基于酸酐的固化剂以及它们的任何组合或混合物。
10.根据权利要求1至8所述的组合物,其中所述可固化聚合物树脂选自聚酯树脂,并且所述一种或多种固化剂选自产生自由基的固化剂,具体地基于过氧化物的固化剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物为三组分组合物,所述三组分组合物包含:
a)组分A,所述组分A包含所述粘合剂组合物和所述染料;
b)组分B,所述组分B包含所述可固化聚合物树脂;以及
c)组分C,所述组分C包含所述一种或多种固化剂。
12.一种组件,所述组件包括基材和根据前述权利要求中任一项所述的变色组合物。
13.一种制备组件的方法,所述方法包括以下步骤:
a)将包含根据权利要求1至11中任一项所述的粘合剂组合物和染料的第一组分混合物施加至基材,从而形成粘合剂制品;
b)任选地,利用所述第一组分混合物的所述初始颜色来优化所述第一组分混合物向所述基材的所述施加;
c)使所述粘合剂制品与包含所述可固化组合物的第二组分混合物接触,所述可固化组合物包含根据权利要求1至11中任一项所述的可固化聚合物树脂和一种或多种固化剂;以及
d)任选地,当所述第一组分混合物接触所述第二组分混合物时,监测所述第一组分混合物从初始颜色到最终颜色的颜色改变。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述组件选自复合制品、复合材料以及它们的任何组合或混合物。
15.选自金属络合物的染料作为粘合剂组合物的施加指示物的用途,其中所述金属络合物包含:
a)金属的中心离子,所述金属选自铁、钒、铬、锰、钴、镍和铜;以及
b)螯合配体,所述螯合配体具有杂芳族结构。
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20211228 |