CN113710746B - 具有高强度的双组分组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含如下的组合物：‑至少一种含硅烷基团的聚合物，所述聚合物的硅含量在0.6至2重量％的范围内并且通过至少一种含异氰酸酯基团的聚合物和至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的反应获得，‑至少一种液体环氧树脂，和‑至少一种具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢的多胺。所述组合物实现的粘合剂、涂料或浇注料具有良好的储存稳定性，即使在湿或潮的条件下都能迅速固化，具有出人意料的高强度和高可拉伸性、高抗撕裂蔓延性、高耐受性(特别是相对于醇/水混合物)和在许多基材上的高粘合力，其中在用在诸如钢或铝的金属上时所述组合物保护金属免受腐蚀。

Description

具有高强度的双组分组合物
技术领域
本发明涉及基于含硅烷基团的聚合物和环氧树脂的组合的在室温下可固化的组合物及其用途，特别是作为具有高的强度、可拉伸性和耐受性的粘弹性粘合剂、涂料或浇注料的用途。
背景技术
基于聚氨酯或环氧树脂的粘合剂、浇注料和涂料是已知的并且以各种方式使用。基于聚氨酯的材料具有高可拉伸性，但是可实现的强度有限。此外，其在湿或潮湿环境中使用时比较敏感，并且相对于醇/水混合物(所述醇/水混合物例如用作电动车电池的冷却液的那些)的耐受性不足而且在腐蚀条件下与金属的粘合不足。基于环氧树脂的材料能够实现极高的强度、粘合力和耐受性，但是可拉伸性有限，并且在腐蚀性条件(例如盐水加载)下与铝的粘合不足。
还已知组合了硅烷官能聚合物与环氧树脂的材料。与单独的硅烷官能聚合物相比，由此实现了明显更高的强度。这种基于所谓MS聚合物的组合物是已知的，例如从Kaneka公司市售获得的那些。其为通过具有烯丙基醚端基的多元醇的氢化硅烷化而获得的硅烷官能聚合物。这种组合物例如描述于EP 370'464或US 6'737'482中。然而，通过MS聚合物和环氧树脂的组合只能实现非常有限的强度。
还已知的是包含环氧树脂和硅烷官能聚合物的组合物，所述硅烷官能聚合物来自多元醇与异氰酸酯基硅烷的反应或者来自多元醇与二异氰酸酯形成异氰酸酯官能聚合物的反应，所述异氰酸酯官能聚合物随后与氨基硅烷进一步反应形成硅烷官能聚合物。这样的体系例如描述于US 2017/0292050或WO 2017/140688中。在此，通过衍生自含异氰酸酯基团的聚合物和氨基硅烷的硅烷官能聚合物实现了最高强度。在此使用的含硅烷基团的聚合物衍生自平均分子量Mn为约12000g/mol且因此具有低硅烷基团含量的长链聚醚二醇。
然而，对于某些应用希望明显更高的强度，同时具备高粘合力、高抗撕裂蔓延性和高耐受性，例如用于电动车电池盒的粘合。在此特别需要在腐蚀条件(例如特别是盐水加载)下在铝基材上粘合的高耐受性，以及对醇/水混合物的高耐受性，这对于基于丙烯酸酯、聚氨酯和/或环氧树脂的粘合剂来说是难以实现的。
发明概述
因此本发明的目的是提供一种在室温下(即使在湿或潮湿条件下)快速且可靠地固化的组合物，所述组合物能够实现高强度、高可拉伸性、高粘合力、(特别是对醇/水混合物的)良好耐受性，和在金属上的耐腐蚀粘合。出人意料地，通过根据权利要求1所述的组合物实现所述目的。所述组合物包含至少一种含硅烷基团的聚合物，所述聚合物的硅含量在0.6至2重量％的范围内并且通过至少一种含异氰酸酯基团的聚合物和至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的反应获得。这样的聚合物在现有技术中目前尚未与环氧树脂组合实施。与现有技术中已知的包含具有较低硅含量的含硅烷基团的聚合物的相应组合物相比，根据本发明的组合物令人惊讶地显示出高得多的强度和同样高的可拉伸性、很高的耐撕裂蔓延性和出色的粘合力(特别是在处于腐蚀条件的金属上)，以及对水解和醇/水混合物的优异的耐受性。
根据本发明的组合物所实现的粘合剂、涂料或浇注料作为双组分产品具有良好的储存稳定性，它们在混合之后迅速固化且基本上无气泡(即使在水或水分的存在下)，并且形成的材料具有令人惊讶的高强度和高可拉伸性、高抗撕裂蔓延性和高耐受性(特别是对醇/水混合物)，在许多基材(即使是湿润或潮的基材)上具有极高的粘合力，其中当在诸如钢或铝的金属上使用时，所述组合物可以保护这些金属免受腐蚀。特别地，所述组合物能够实现粘弹性粘合剂，使用所述粘弹性粘合剂可以粘合金属(特别是铝)而无需预处理，使得在腐蚀条件(例如特别是盐水加载)下粘合耐久。此外，所述组合物能够实现这样的涂料，通过所述涂料可以保护诸如钢或铝的金属免受腐蚀。最后，所述组合物能够实现浇注料，通过所述浇注料可以持久地填充和修复混凝土、柏油或沥青中的裂缝，其中即使在湿基底上也能产生优异的粘合。因此，可以以简单方式持久修复那些在表面或路边石、边缘或边界处具有损坏的负载巨大的道路或广场。最后，这些产品在加工时没有异氰酸酯，这出于毒理学原因是有利的。
本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。
发明详述
本发明的主题是一种组合物，所述组合物包含
-至少一种含硅烷基团的聚合物，所述聚合物的硅含量在0.6至2重量％的范围内并且所述聚合物通过至少一种含异氰酸酯基团的聚合物和至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的反应获得，
-至少一种液体环氧树脂，和
-至少一种具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢的多胺。
在本文中，术语“烷氧基硅烷基团”或简称“硅烷基团”表示连接至有机基团并且硅原子上具有1至3，特别是2或3个可水解烷氧基的甲硅烷基。
相应地，术语“烷氧基硅烷”或简称“硅烷”表示具有至少一个硅烷基团的有机化合物。
“氨基硅烷”、“巯基硅烷”或“羟基硅烷”表示有机基团上除了硅烷基团之外还具有氨基、巯基或羟基的有机硅烷。
含硅烷基团的聚合物的“硅含量”表示聚合物的以重量％表示的硅含量，基于100重量％的聚合物计。在此，用溶剂或增塑剂稀释聚合物不计为聚合物的成分。同样不计入含硅烷基团的聚合物的硅含量的是硅烷官能添加剂(例如增粘性有机硅烷)，所述硅烷官能添加剂可以任选额外包含在组合物中。在本发明的范围内，这些物质不被认为是含硅烷基团的聚合物。
聚合物的“NCO含量”表示聚合物的以重量％计的异氰酸酯基团含量。
“芳族”异氰酸酯基团表示直接键合至芳族碳原子的异氰酸酯基团。
以“聚/多”为首的物质名称，如多胺或多元醇，表示形式上每分子包含两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。
“胺氢”表示伯氨基和仲氨基的氢原子。
“伯氨基”表示结合至仅一个有机基团并且带有两个氢原子的氨基；“仲氨基”表示结合至两个有机基团(它们也可以共同成为环的一部分)并且带有一个氢原子的氨基；并且“叔氨基”表示结合至三个有机基团(其中两个或三个也可以成为一个或多个环的一部分)并且不带有氢原子的氨基。
“分子量”表示分子或分子基团的摩尔质量(单位为克/摩尔)。“平均分子量”表示低聚或聚合的分子或分子基团的多分散混合物的数均分子量(Mn)。其通过凝胶渗透色谱(GPC)相对于聚苯乙烯标样确定，特别使用四氢呋喃作为流动相和折射率检测器。
“储存稳定的”或“可储存的”表示物质或组合物可以在室温下在合适的容器中保存较长时间，通常至少3个月至6个月和更久，而其应用性能或使用性能在储存过程中不会以与其使用相关的程度变化。
“室温”表示23℃的温度。
本文中提及的所有工业标准或规格涉及首次提交申请时的有效版本。
除非另有说明，否则重量百分比(重量％)表示基于整个聚合物或整个组合物计的聚合物或组合物中成分的质量含量。术语“质量”和“重量”在本文中同义使用。
本文的式中的虚线各自表示取代基和相应分子基团之间的键。
含硅烷基团的聚合物在室温下优选为液体。
优选地，含硅烷基团的聚合物每分子平均具有1.3至4，特别优选1.5至3，特别是1.7至2.8个硅烷基团。最优选地，含硅烷基团的聚合物每分子平均具有1.7至2.3个硅烷基团。
优选地，含硅烷基团的聚合物具有0.7至1.5重量％，特别是0.8至1.2重量％范围内的硅含量。这样的组合物能够实现高强度和高可拉伸性的特别有利的组合。
优选地，含硅烷基团的聚合物具有2000至10000g/mol，特别优选3000至8000g/mol，特别是4000至7000g/mol范围内的平均分子量Mn。
优选地，含硅烷基团的聚合物主要具有聚氧化亚烷基单元，特别是聚氧化亚丙基单元。
含硅烷基团的聚合物优选具有式(I)的硅烷基团
其中
n表示1或2或3，特别是2或3，
R1表示具有1至5个碳原子的线性或支化的一价烃基，
R2表示具有1至12个碳原子的线性或支化的二价烃基，其任选具有环状和/或芳族部分并且任选具有一个或多个杂原子，特别是酰胺基、氨基甲酸酯基或吗啉基，
X表示O或S或NR3，其中R3表示氢原子或具有1至20个碳原子的线性或支化烃基，其任选具有环状部分，并且任选具有烷氧基甲硅烷基或醚基或羧酸酯基。
n优选表示3。这种组合物特别迅速地固化并且能够实现特别高的强度。
R1优选表示甲基或乙基或异丙基。
R1特别优选表示甲基。所述含硅烷基团的聚合物是特别有反应性的。
R1还特别优选表示乙基。所述含硅烷基团的聚合物特别储存稳定并且在毒理学方面是有利的。
X优选表示O或NR3。
R3优选表示H、丁基、苯基或具有6至20个碳原子且任选具有醚基或羧酸酯基的支化脂族基团。
最优选地，X表示NR3且R3表示其中R4各自表示甲基或乙基，特别是乙基。这种含硅烷基团的聚合物容易获得，并且能够实现特别高的强度与高的可拉伸性和耐受性。
在X＝NR3的情况下，R2优选表示1,3-亚丙基或1,4-亚丁基，其中亚丁基可以被一个或两个甲基取代，特别优选表示1,3-亚丙基。
在X＝O的情况下，R2优选表示具有6至12个碳原子且具有酰胺基、氨基甲酸酯基或吗啉基的二价烃基，特别表示式的基团。
这种优选的含硅烷基团的聚合物能够实现具有高强度与高可拉伸性的特别有吸引力的组合的组合物。
含硅烷基团的聚合物由至少一种含异氰酸酯基团的聚合物和至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的反应获得。
含异氰酸酯基团的聚合物的NCO含量优选在1.2至4重量％，特别是1.2至2.8重量％的范围内。这种含异氰酸酯基团的聚合物在与优选的硅烷反应时能够实现根据本发明的硅烷基团含量。
含异氰酸酯基团的聚合物一方面特别由至少一种多元醇和至少一种二异氰酸酯的反应获得。所述反应优选在排除水分的情况下在20至160℃、特别是40至140℃的温度下任选在合适催化剂的存在下进行。
NCO/OH-摩尔比优选在1.3/1至2.5/1的范围内。
适合作为用于制备含异氰酸酯基团的聚合物的多元醇的是在室温下为液体的多元醇，特别是如下市售多元醇或其任何混合物：
-聚醚多元醇，特别是聚氧化亚烷基二元醇和/或聚氧化亚烷基三元醇，特别是环氧乙烷或1,2-环氧丙烷或1,2-或2,3-环氧丁烷或氧杂环丁烷或四氢呋喃或其混合物的聚合产物，其中它们可以借助于具有两个或三个活性氢原子的起始剂分子聚合，所述起始分子特别是例如水、氨或具有多个OH-基团或NH-基团的化合物，例如1,2-乙二醇、1,2-或1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇或三丙二醇、异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、1,3-或1,4-环己烷二甲醇、双酚A、氢化双酚A、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油或苯胺，或上述化合物的混合物。
优选的聚醚多元醇为聚氧亚丙基二元醇或聚氧亚丙基三元醇，或所谓的环氧乙烷封端的(EO-封端的)聚氧亚丙基二元醇或三元醇。后者为聚氧亚乙基-聚氧亚丙基-混合多元醇，所述聚氧亚乙基-聚氧亚丙基-混合多元醇特别这样获得：在聚丙氧基化反应结束之后用环氧乙烷进一步烷氧基化聚氧亚丙基二元醇或三元醇，并因此使其主要具有伯羟基。
优选的聚醚多元醇具有小于0.02mEq/g，特别是小于0.01mEq/g的不饱和度。
-聚醚聚酯多元醇。
-聚丙烯酸酯多元醇和聚甲基丙烯酸酯多元醇，
-聚丙烯酸酯多元醇或聚甲基丙烯酸酯多元醇。
-多羟基官能的脂肪或油，例如天然脂肪和油，特别是蓖麻油；或通过天然脂肪和油的化学改性获得的(所谓的油脂化学的)多元醇。
-聚烃多元醇，也被称为低聚烃醇，例如特别是多羟基官能的聚烯烃、聚异丁烯、聚异戊二烯；多羟基官能的乙烯-丙烯-共聚物、乙烯-丁烯-共聚物或乙烯-丙烯-二烯-共聚物，例如由Kraton Polymers公司制备的那些；多羟基官能的二烯(特别是1,3-丁二烯)聚合物，所述聚合物特别也可以通过阴离子聚合制备；多羟基官能的二烯(例如1,3-丁二烯)或二烯混合物与乙烯基单体(例如苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、异丁烯或异戊二烯)的共聚物，特别是多羟基官能的丙烯腈/丁二烯-共聚物，例如特别通过环氧化物或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/丁二烯-共聚物(例如以名称CTBN或CTBNX或ETBN从Emerald Performance Materials市售获得)制备的那些；或氢化的多羟基官能的二烯的聚合物或共聚物。
优选聚醚多元醇，特别是聚氧化亚烷基二元醇或三元醇。特别优选的是末端任选具有氧亚乙基基团的聚氧亚丙基二元醇或聚氧亚丙基三元醇。
优选的是平均OH-官能度在1.6至3范围内的多元醇，特别是平均OH-官能度在1.8至2范围内的二元醇。
优选的是平均分子量Mn在1000至8000g/mol、特别是2000至6000g/mol、特别优选3000至5000g/mol范围内的多元醇，特别是二元醇。
在制备含异氰酸酯基团的聚合物时，还可以伴随使用一定含量的双官能或多官能的醇。
含异氰酸酯基团的聚合物优选由至少一种聚氧亚丙基二元醇和至少一种二异氰酸酯的反应获得，所述聚氧亚丙基二元醇具有在18至58mg KOH/g、特别是22至40mg KOH/g范围内的OH-值且端部任选具有氧亚乙基基团。
在制备含异氰酸酯基团的聚合物时任选伴随使用至少另一种端部任选具有氧亚乙基基团的多元醇，特别是聚氧亚丙基三元醇。
适合作为用于制备含异氰酸酯基团的聚合物的二异氰酸酯的是具有脂族异氰酸酯基团的二异氰酸酯，特别是1,6-己烷二异氰酸酯(HDI)，2,2(4),4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)，环己烷-1,3-或-1,4-二异氰酸酯，1-异氰酸酯基-3,3,5-三甲基-5-异氰酸酯基-甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)，全氢-2,4'-或-4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，1,3-或1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷或间苯二甲基二异氰酸酯或对苯二甲基二异氰酸酯(XDI)。
为了制备含异氰酸酯基团的聚合物，优选的是具有芳族异氰酸酯基团的二异氰酸酯，特别是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，其任选具有一定含量的2,4'-和/或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，2,4-甲苯二异氰酸酯或其与2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合物，1,4-苯二异氰酸酯(PDI)或萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)，以及所述二异氰酸酯的混合物。
优选HDI、IPDI、MDI或TDI，特别是IPDI、MDI或TDI，最优选MDI或TDI。
在本发明的一个优选的实施方案中，含异氰酸酯基团的聚合物具有芳族异氰酸酯基团。由此获得的含硅烷基团的聚合物能够实现具有特别高强度的低成本组合物。
特别地，芳族异氰酸酯基团源自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，其任选具有一定含量的2,4'-和/或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，或2,4-甲苯二异氰酸酯或其与2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合物。
因此，二异氰酸酯特别优选选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯。
用于与含异氰酸酯基团的聚合物反应的氨基硅烷或巯基硅烷或羟基硅烷优选具有式(II)
其中n、R1、R2和X具有上述含义。
用于与含异氰酸酯基团的聚合物反应的合适的氨基硅烷是伯氨基硅烷或仲氨基硅烷。优选的是3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3-甲基丁基三甲氧基硅烷、4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、N-丁基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，伯氨基硅烷例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷或N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和迈克尔受体例如丙烯腈、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、马来酸二酯或富马酸二酯、柠康酸二酯或衣康酸二酯的加合物，特别是N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯或N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)-氨基琥珀酸二乙基酯。同样合适的是上述氨基硅烷的在硅上具有乙氧基代替甲氧基的相似物。
用于与含异氰酸酯基团的聚合物反应的合适的巯基硅烷特别是3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷或这些巯基硅烷的在硅上具有乙氧基代替甲氧基的相似物。
用于与含异氰酸酯基团的聚合物反应的合适的羟基硅烷特别得自氨基硅烷在内酯、交酯或环状碳酸酯上的加成反应。
这种类型的优选的羟基硅烷为N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙酰胺、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4-羟基戊酰胺、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4-羟基辛酰胺、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-5-羟基癸酰胺或N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-2-羟基丙基氨基甲酸酯。
其它合适的羟基硅烷获自氨基硅烷在环氧化物上的加成反应或胺在环氧硅烷上的加成反应。
这种类型的优选的羟基硅烷为2-吗啉代-4(5)-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)环己烷-1-醇、2-吗啉代-4(5)-(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)环己烷-1-醇或1-吗啉代-3-(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙氧基)丙烷-2-醇。
最优选与含异氰酸酯基团的聚合物反应的是氨基硅烷，特别是N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯、N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯或N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯。
所述组合物还包含至少一种液体环氧树脂。适合作为液体环氧树脂的是在室温下能够流动并且具有低于25℃的玻璃化转变温度的常见的工业环氧树脂。其以已知的方式和方法获得，特别是由具有至少两个活性氢原子的化合物(特别是多酚、多元醇或胺)通过与表氯醇反应缩水甘油基化而获得。
合适的液体环氧树脂特别是芳族液体环氧树脂，特别是以下物质的缩水甘油基化产物：
-双酚-A、双酚-F或双酚-A/F，其中A表示丙酮并且F表示甲醛，它们充当用于制备所述双酚的反应物。在双酚-F的情况下也可以存在特别是源自2,4'-或2,2'-羟基苯基甲烷的位置异构体。
-二羟基苯衍生物例如间苯二酚、对苯二酚或邻苯二酚；
-其它双酚或多酚例如双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(双酚-C)、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷(双酚-B)、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、3,4-双(4-羟基苯基)己烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(双酚-Z)、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚-TMC)、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、1,4-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(双酚-P)、1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(双酚-M)、4,4'-二羟基联苯(DOD)、4,4'-二羟基苯甲酮、双(2-羟基萘-1-基)甲烷、双(4-羟基萘-1-基)甲烷、1,5-二羟基萘、三(4-羟基苯基)甲烷、1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷、双(4-羟基苯基)醚或双(4-羟基苯基)砜；
-酚与甲醛在酸性条件下获得的缩合产物，例如苯酚-酚醛线性清漆或甲酚-酚醛线性清漆，也被称为双酚-F-酚醛线性清漆；
-芳族胺，例如苯胺、对甲苯胺、4-氨基苯酚、4,4'-亚甲基二苯基二胺、4,4'-亚甲基二苯基二-(N-甲基)胺、4,4'-[1,4-亚苯基-双(1-甲基亚乙基)]二苯胺(二苯胺-P)或4,4'-[1,3-亚苯基-双(1-甲基亚乙基)]二苯胺(二苯胺-M)。
其它合适的液体环氧树脂是脂族或脂环族聚环氧化物，特别是
-饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的二官能、三官能或四官能的C2-至C30-醇的缩水甘油醚，特别是乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、聚丙二醇、二羟甲基环己烷、新戊二醇、二溴新戊二醇、蓖麻油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、山梨醇或甘油，或烷氧基化甘油或烷氧基化三羟甲基丙烷；
-氢化的双酚-A-、-F-或-A/F-液体树脂，或氢化的双酚-A-、-F-或-A/F的缩水甘油基化产物；
-酰胺或杂环含氮碱的N-缩水甘油基衍生物，例如三缩水甘油基氰脲酸酯或三缩水甘油基异氰脲酸酯，或表氯醇和乙内酰脲的反应产物。
-得自烯烃(例如特别是乙烯基环己烯、二环戊二烯、环己二烯、环十二烷二烯、环十二烷三烯、异戊二烯、1,5-己二烯、丁二烯、聚丁二烯或二乙烯基苯)的氧化的环氧树脂。
优选的是基于双酚的液体环氧树脂。
特别优选的是基于双酚-A-二缩水甘油醚、双酚-F-二缩水甘油醚或双酚-A/F-二缩水甘油醚的液体环氧树脂，例如可从Dow、Huntsman或Momentive市售获得的那些。这些液体环氧树脂具有容易控制的粘度并且能够实现高的强度和耐受性。这样的液体树脂也可包含一定含量的双酚A-固体树脂或苯酚-酚醛线性清漆。
组合物中含硅烷基团的聚合物与液体环氧树脂之间的重量比优选在20/80至70/30，特别是25/75至50/50的范围内。这样的组合物具有高强度和良好的可拉伸性。
所述组合物还包含至少一种多胺，所述多胺具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢。
合适的特别是如下多胺：
-脂族、脂环族或芳脂族伯二胺，特别是2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,3-戊二胺(DAMP)、1,5-戊二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD)、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11–新二胺)、1,6-己二胺、2,5-二甲基-1,6-己二胺、2,2(4),4-三甲基六亚甲基二胺(TMD)、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,2-、1,3-或1,4-二氨基环己烷、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二胺或IPDA)、2(4)-甲基-1,3-二氨基环己烷、双-(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基环己基)甲烷、双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-乙基-5-甲基环己基)甲烷、2,5(2,6)-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷(NBDA)、3(4),8(9)-双(氨基甲基)三环-[5.2.1.02 ,6]癸烷、1,4-二氨基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDA)、1,8-薄荷烷二胺、1,3-双(氨基甲基)苯(MXDA)或1,4-双(氨基甲基)苯；
-含醚基的脂族伯二胺或三胺，特别是3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺，4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺，4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺，4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺，5,8-二氧杂十二烷-3,10-二胺，4,7,10-三氧杂十三烷-1,13-二胺或这些二胺的高级低聚物，双(3-氨基丙基)聚四氢呋喃或其它聚四氢呋喃二胺，3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷，通过1,4-二羟甲基环己烷的丙氧基化和随后的胺化获得的含醚基的脂环族二胺，特别可以RFD-270(来自Huntsman)获得，或聚氧化亚烷基二胺或三胺，特别是/>D-230、/>D-400、/>D-2000、/>EDR-104、/>EDR-148、/>EDR-176、/>T-403、/>T-3000、/>T-5000(全部来自Huntsman)，或来自BASF或Nitroil的相应的胺；
-具有仲氨基且具有两个伯氨基的多胺，例如特别是3-(2-氨基乙基)氨基丙基胺，双(六亚甲基)三胺(BHMT)，二亚乙基三胺(DETA)，三亚乙基四胺(TETA)，四亚乙基五胺(TEPA)，五亚乙基六胺(PEHA)或线性聚乙烯胺的更高级的同系物，二亚丙基三胺(DPTA)，N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺(N3-胺)，N,N'-双(3-氨基丙基)乙二胺(N4胺)，N,N'-双(3-氨基丙基)-1,4-二氨基丁烷，N5-(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺，N3-(3-氨基戊基)-1,3-戊二胺，N5-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺或N,N'-双(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺；
-具有叔氨基的多胺，例如特别是2-氨基乙基哌嗪，3-二甲基氨基丙胺(DMAPA)，N,N-二甲基二(1,3-亚丙基)三胺(DMAPAPA)，N,N'-双(氨基乙基)哌嗪，N,N'-双(氨基丙基)哌嗪，N,N-双(3-氨基丙基)甲胺，N,N-双(3-氨基丙基)乙胺；
-脂族、脂环族或芳脂族伯三胺，特别是4-氨基甲基-1,8-辛二胺、1,3,5-三(氨基甲基)苯、1,3,5-三(氨基甲基)环己烷、三(2-氨基乙基)胺、三(2-氨基丙基)胺或三(3-氨基丙基)胺；或
-具有一个伯氨基和一个仲氨基的二胺，特别是通过脂族伯多胺与醛或酮的还原性烷基化获得的产物，例如特别是N-苯甲基-1,2-乙二胺，N-苯甲基-1,2-丙二胺，N-苯甲基-1,3-双(氨基甲基)苯，N-2-乙基己基-1,3-双(氨基甲基)苯，N-(2-苯基乙基)-1,3-双(氨基甲基)苯(苯乙烯化1,3-双(氨基甲基)苯的成分，可作为240从Mitsubishi Gas Chemical获得)；或
-所述胺或小分子胺(例如特别是1,2-乙二胺或1,2-丙二胺)与单环氧化物或双环氧化物(特别是与甲苯基缩水甘油醚或双酚-A二缩水甘油醚)的加合物；或
-聚酰胺基胺，特别是一元羧酸或多元羧酸或其酯或酸酐(特别是二聚脂肪酸)与化学计量过量使用的多胺(特别是聚亚烷基胺，例如DETA或TETA)的反应产物；或
-曼尼希碱，特别是非那明，即酚(特别是腰果酚)与醛(特别是甲醛)和多胺的反应产物。
优选的是脂族、脂环族或芳脂族多胺。
多胺优选选自MPMD，TMD，1,2-二氨基环己烷，1,3-二氨基环己烷，1,4-二氨基环己烷，1,3-双(氨基甲基)环己烷，1,4-双(氨基甲基)环己烷，IPDA，2(4)-甲基-1,3-二氨基环己烷，双(4-氨基环己基)甲烷，NBDA，MXDA，平均分子量Mn在200至500g/mol范围内的聚氧亚丙基二胺和聚氧亚丙基三胺，BHMT，TETA，TEPA，N4-胺，DMAPAPA，N-苯甲基-1,2-乙二胺，N-苯甲基-1,2-丙二胺，N-苯甲基-1,3-双(氨基甲基)苯，N-(2-苯基乙基)-1,3-双(氨基甲基)苯和MPMD或1,2-丙二胺与甲苯基缩水甘油醚的加合物。
其中特别优选的是1,2-二氨基环己烷。由此获得特别高的强度。
其中还特别优选的是IPDA。由此获得具有高强度的特别低成本的组合物。
其中还特别优选的是平均分子量Mn在200至500g/mol范围内的聚氧亚丙基二胺或三胺，特别是D-230、/>D-400或/>T-403。由此获得特别高的拉伸率。
其中还特别优选的是1,2-丙二胺与甲苯基缩水甘油醚(特别是邻甲苯基缩水甘油醚)的加合物，其中相对于甲苯基缩水甘油醚优选使用过量的1,2-丙二胺进行加成并且在反应之后通过蒸馏除去未加成的1,2-丙二胺。由此获得即使在潮湿条件下也有光泽的表面。
可能有利的是使用两种或更多种多胺的混合物。优选的是包含至少一种聚氧亚丙基二胺或三胺和至少一种其它多胺的混合物。
多胺或两种或更多种多胺的混合物优选以这样的量存在，使得胺氢的数目与环氧基团的数目之比在0.5/1至1.5/1，特别是0.8/1至1.2/1的范围内。
根据本发明的组合物优选是双组分组合物，并且包含彼此分开制备、包装和储存的第一组分和第二组分，其中多胺与液体环氧树脂不存在于相同的组分中。
在本发明的一个优选的实施方案中，组合物具有包含如下的第一组分
-至少一种如上所述的含硅烷基团的聚合物，和
-至少一种液体环氧树脂，
和包含如下的第二组分
-至少一种具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢的多胺。
在本发明的另一个优选的实施方案中，组合物具有包含如下的第一组分
-至少一种如上所述的含硅烷基团的聚合物，和
-至少一种具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢的多胺，
和包含如下的第二组分
-至少一种液体环氧树脂。
对于这两个实施方案，组分本身在排除水分的情况下是储存稳定的。在混合两种组分时，伯氨基和/或仲氨基与存在的环氧基团反应。当与水接触时，硅烷基团反应同时释放醇。
所述组合物优选还包含至少一种选自如下的其它成分：氨基硅烷、干燥剂、促进剂、水、填料和增塑剂。
合适的氨基硅烷特别是3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨基乙基)-N'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺，及其在硅上具有乙氧基代替甲氧基的相似物。
氨基硅烷适合与多胺存在于相同组分中。
优选地，所述组合物具有0.1至5重量％，特别是0.2至2重量％范围内的氨基硅烷含量。所述组合物具有特别高的强度。
合适的干燥剂特别是四乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或在硅烷基团的α-位具有官能团的有机硅烷，特别是N-(甲基二甲氧基甲硅烷基甲基)-O-甲基氨基甲酸酯或(甲基丙烯酰氧基甲基)硅烷，甲氧基甲基硅烷，原甲酸酯，以及氧化钙或分子筛。
所述组合物特别优选包含乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。在此，当含硅烷基团的聚合物具有甲氧基硅烷基团时优选乙烯基三甲氧基硅烷，而当含硅烷基团的聚合物具有乙氧基硅烷基团时优选乙烯基三乙氧基硅烷。
干燥剂适合与含硅烷基团的聚合物存在于相同组分中。
合适的促进剂特别是促进含硅烷基团的聚合物交联的物质。为此特别合适的是金属催化剂和/或含氮化合物。
合适的金属催化剂为钛、锆、铝或锡的化合物，特别是有机锡化合物、有机钛酸盐、有机锆酸盐或有机铝酸盐，其中这些金属催化剂特别具有烷氧基、氨基烷氧基、磺酸酯基、羧基、1,3-二酮酸酯基、1,3-酮酸酯基、二烷基磷酸酯基或二烷基焦磷酸酯基。特别合适的是二丁基氧化锡，二氯化二丁基锡，二乙酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡，二乙酰丙酮二丁基锡，二辛基氧化锡，二氯化二辛基锡，二乙酸二辛基锡，二月桂酸二辛基锡或二乙酰丙酮二辛基锡，以及有机钛酸盐或有机锆酸盐。
合适的含氮化合物特别是脒，例如1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)，1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)，6-二丁基氨基-1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯，或胍例如四甲基胍，2-胍基苯并咪唑、乙酰丙酮胍，或碳化二亚胺和胺的反应产物，例如特别是聚醚胺或氨基硅烷。
合适的促进剂还特别是促进环氧基团与氨基反应的物质。适合于此的特别是酸或可水解形成酸的化合物，特别是有机羧酸例如水杨酸，有机磺酸例如对甲苯磺酸，磺酸酯，磷酸或硝酸盐例如特别是硝酸钙，或叔胺例如特别是1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，三乙醇胺，咪唑例如特别是N-甲基咪唑，N-乙烯基咪唑或1,2-二甲基咪唑，所述脒或胍，酚或曼尼希碱例如特别是2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚，或具有巯基的化合物。
所述组合物优选包含至少一种选自如下的促进剂：二烷基锡化合物、有机钛酸盐、脒、胍、酸、硝酸钙和曼尼希碱。
特别优选地，所述组合物包含2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚和至少一种其它促进剂。
在本发明的一个优选的实施方案中，所述组合物包含水或释水物质。这种组合物的优点在于，硅烷基团交联所需的水无需从环境中吸收，或仅需部分地从环境中吸收。
所述组合物优选总共含有至多5重量％，特别是至多2重量％的游离水或可释放的水。
游离水不适合与含硅烷基团的聚合物存在于相同组分中。
合适的填料特别是任选涂布有脂肪酸、特别是硬脂酸酯的研磨或沉淀碳酸钙，重晶石(Schwerspate)，石英粉，石英砂，白云石，硅灰石，煅烧高岭土，层状硅酸盐例如云母或滑石，沸石，氢氧化铝，氢氧化镁，二氧化硅(包括来自热解过程的高分散性二氧化硅)，水泥，石膏，飞灰，工业制得的炭黑，石墨，金属粉末例如铝、铜、铁、银或钢，PVC-粉末或轻质填料例如玻璃空心球或气体填充的塑料空心球(微球)，特别是以商标名(来自Akzo Nobel)获得的类型。
优选的是碳酸钙、煅烧高岭土、高分散性二氧化硅或工业制得的炭黑。
合适的增塑剂特别是羧酸酯，例如邻苯二甲酸酯，特别是邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)或二(2-丙基庚基)邻苯二甲酸酯(DPHP)、氢化邻苯二甲酸酯或1,2-环己烷二羧酸酯，特别是氢化邻苯二甲酸二异壬酯或二异壬基-1,2-环己烷二羧酸酯(DINCH)、对苯二甲酸酯，特别是双(2-乙基己基)对苯二甲酸酯(DOTP)或对苯二甲酸二异壬酯(DINT)，氢化对苯二甲酸酯或1,4-环己烷二羧酸酯，特别是氢化双(2-乙基己基)对苯二甲酸酯或双(2-乙基己基)-1,4-环己烷二羧酸酯或氢化对苯二甲酸二异壬酯或二异壬基-1,4-环己烷二羧酸酯，间苯二酸酯，偏苯三酸酯，己二酸酯，特别是己二酸二辛酯、壬二酸酯、癸二酸酯、苯甲酸酯、乙二醇醚、乙二醇酯例如特别是三乙二醇-双(2-乙基己酸酯)、具有聚醚结构的增塑剂(特别是具有经封闭的羟基(特别是乙酸酯基团形式)的聚环氧丙烷一元醇、二元醇或三元醇)、有机磷酸酯或磺酸酯、聚丁烯、聚异丁烯或源自天然脂肪或油的增塑剂，特别是环氧化的大豆油或亚麻籽油。
优选的增塑剂是邻苯二甲酸酯、二醇酯或具有聚醚结构的增塑剂。
根据本发明的组合物可以包含其它掺加剂，特别是
-其它交联剂，特别是其它硅烷例如环氧硅烷或巯基硅烷，或具有巯基的化合物例如硫醇封端的多硫化物聚合物或硫醇封端的聚氧化亚烷基醚；
-溶剂或稀释剂；
-无机或有机颜料，特别是二氧化钛、氧化铬或氧化铁；
-染料；
-流变学改性剂，特别是增稠剂，特别是层状硅酸盐如膨润土、蓖麻油衍生物、氢化蓖麻油、聚酰胺、聚氨酯、脲化合物、聚氯乙烯、热解二氧化硅、纤维素醚或疏水改性的聚氧乙烯；
-天然树脂、脂肪或油例如松香、虫胶、亚麻籽油、蓖麻油或大豆油；
-非反应性聚合物，特别是不饱和单体的均聚物或共聚物，所述不饱和单体特别选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烷基酯，特别是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯、乙烯乙酸乙烯酯-共聚物(EVA)或无规立构聚-α-烯烃(APAO)；
-纤维，特别是玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、聚合物纤维，例如聚酰胺纤维或聚乙烯纤维或天然纤维，例如羊毛、纤维素、大麻或剑麻；
-纳米填料例如石墨烯或碳纳米管；
-阻燃物质，特别是上文所述的填料氢氧化铝或氢氧化镁，以及特别是有机磷酸酯，例如特别是三乙基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、异癸基二苯基磷酸酯、三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三(氯异丙基)磷酸酯、三(氯丙基)磷酸酯、异丙基化三苯基磷酸酯、不同异丙基化程度的单-、双-和三(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)、双酚-A-双(二苯基磷酸酯)或聚磷酸铵；
-添加剂，特别是乳化剂、湿润剂、流平剂、消泡剂、脱气剂、抵抗氧化、热、光或紫外辐射的稳定剂或杀生物剂。
可能有利的是，一些成分在混入组合物之前以化学或物理的方式进行干燥，特别是当与含硅烷基团的聚合物共同储存时。
优选地，根据本发明的组合物包含很少量溶剂。其特别包含少于5重量％，优选少于2.5重量％的溶剂。其最优选基本上不含溶剂。
根据本发明的组合物优选具有含量在10至50重量％，特别是12至40重量％范围内的含硅烷基团的聚合物。
根据本发明的组合物优选具有含量在10至60重量％，特别是20至50重量％范围内的液体环氧树脂。
根据本发明的组合物优选具有总含量在20至70重量％，特别是25至65重量％范围内的液体环氧树脂和含环氧基团的反应性稀释剂。
根据本发明的组合物优选包含
-12至40重量％的含硅烷基团的聚合物，
-20至50重量％的液体环氧树脂，
-0至20重量％的含环氧基团的反应性稀释剂，
-5至40重量％的多胺，
-0至50重量％的填料，
以及任选的其它成分。
根据本发明的组合物优选以双组分组合物的形式制备和使用。在此，组合物的第一组分和第二组分彼此分开制备并且储存在不透水分的容器中。合适的容器特别是桶、瓶、袋、斗、罐、料盒或管。
为了使用所述组合物，紧接着施加之前或者在施加过程中彼此混合两种组分。在此优选选择混合比，使得对环氧基团有反应性的基团与环氧基团以如上所述的合适比例存在。以重量份计，混合比通常在1:10至10:1的范围内。
通过合适方法进行两种组分的混合；可以通过静态混合器或借助于动态混合器连续或分批地进行。在施用之前进行混合的情况下，必须注意在组合物的适用期内进行施用，否则可能会造成干扰，例如在基材上延缓地或不完全地建立粘合或过早凝胶。
“适用期”在此表示在混合组分之后必需在该期间内施用组合物的时间。
组分的混合优选在环境温度下进行，所述环境温度通常在约0至50℃，优选约5至35℃的范围内。
通过混合两种组分开始通过化学反应而固化。在此，环氧基团与胺氢反应，并且硅烷基团水解释放出醇，其中形成硅醇基团(Si-OH-基团)并且通过之后的缩合反应形成硅氧烷基团(Si-O-Si-基团)。所述反应和任选其它反应的结果是组合物固化成交联塑料。如果组合物中不存在用于硅烷基团水解的水，水可以来自空气(空气水分)或基材，或者可以例如通过涂刷、喷涂或混合使组合物与含水组分接触。
特别地，在0至150℃的温度下进行固化。特别可以在环境温度下进行固化，其中固化通常持续数天至数周，直至其在给定条件下基本结束。在某些情况下可能有利的是，将在环境温度下部分固化的组合物在升高的温度下进行后续固化。
所述组合物的施加在至少一个基材上进行，其中如下物质是特别合适的：
-金属或合金，例如铝、铁、钢、铜、其它有色金属，包括经表面处理的金属或合金，例如镀锌或镀铬的金属；
-混凝土、砂浆、水泥、纤维水泥、砖、瓦、石膏或天然石材例如花岗石或大理石；
-柏油或沥青；
-经涂布或经涂漆的基材，特别是经涂漆瓷砖、经涂覆混凝土、经粉末涂布的金属或合金或经涂漆板材；
-基于PCC(聚合物改性的水泥砂浆)或ECC(环氧树脂改性的水泥砂浆)的修复料或找平料；
-皮革、织物、纸、木材、与树脂(例如酚醛树脂、三聚氰胺树脂或环氧树脂)结合的木质材料、树脂-织物-复合材料或其它所谓的聚合物-复合物；
-塑料，例如硬质和软质PVC、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、PMMA、ABS、SAN、环氧树脂、酚醛树脂、PUR、POM、TPO、PE、PP、EPM或EPDM，各自未处理或例如经由等离子体、电晕或火焰进行表面处理；
-纤维增强的塑料，例如碳纤维增强的塑料(CFK)、玻璃纤维增强的塑料(GFK)和片状模塑复合物(SMC)；
-玻璃或玻璃陶瓷；
-特别是由EPS、XPS、PUR、PIR、石棉、玻璃棉或发泡玻璃(泡沫玻璃)制成的绝缘泡沫。
在需要的情况下，可以在施加之前将基材预处理，特别是通过物理和/或化学清洗方法或者通过施涂活化剂或底漆。
所描述的组合物固化之后获得经固化组合物。
经固化组合物具有极高强度、高可拉伸性和高抗撕裂蔓延性。
特别地，其具有至少15MPa、优选至少20MPa的拉伸强度，和至少10％、优选至少15％、特别是至少20％、最优选至少25％的断裂伸长，所述拉伸强度和断裂伸长在长度为75mm、杆长度为30mm、杆宽度为4mm且厚度为约2mm的哑铃形试样上根据DIN EN 53504所述以2mm/min的拉伸速度确定。
特别地，其具有至少10N/mm，优选至少15N/mm，特别是至少20N/mm的抗撕裂蔓延性，所述抗撕裂蔓延性根据DIN ISO 34以500mm/min的拉伸速度确定。
所述组合物还具有抵抗热、光和水解的高耐受性。特别地，所述组合物还具有抵抗醇/水混合物的高耐受性，所述醇/水混合物例如用作汽车或电动车电池中的冷却液或防冻剂，例如50重量％ Konzentrat(来自BASF)和50重量％水的混合物。
所述组合物还在各种基材(特别是湿或潮湿基材)上具有极高粘合力。特别地，可以用根据本发明的组合物粘合诸如铝或钢的金属而无需使用底漆，其中粘合非常耐腐蚀，例如在盐水加载的情况下。此外，即使在潮或湿条件下，也可以持久粘合混凝土、柏油或沥青而无需使用底漆。
此外，当在诸如铝或钢的金属上使用时，所述组合物具有防腐蚀作用。
当出于劳动保护和健康保护的原因需要使用不含异氰酸酯的产品时，所述组合物也是特别有利的。
所描述的组合物优选特别在至少一种金属(例如特别是钢或铝，优选铝)上用作粘合剂、密封剂、涂料或浇注料。
在至少一种金属上使用时的优点在于，组合物保护金属免受腐蚀。因此，即使在例如加载盐水的情况下，粘合也不会由于金属腐蚀而减弱。特别地，可以粘合未阳极氧化的铝而无需使用底漆，其中即使在加载盐水的情况下粘合也不会由于腐蚀而被削弱。
特别有利地，所述组合物用作粘弹性粘合剂。在此，其通常在组分混合之后具有液态稠度或糊状稠度以及结构粘性。在施加时，在适用期内将经混合粘合剂施涂在至少一个待粘合的基材上，并且在粘合剂的开放时间内将两个基材粘合接合。
粘合剂的“开放时间”表示粘合剂的施加与待粘合部件的接合之间对于力锁合式的连接最大可能的时间段。
特别通过刷子、辊子、刮刀、刮板、抹刀或从管、料盒或计量装置中施用或施涂经混合的粘合剂。
所述粘合剂特别适用于建筑业或用于粘合制造业中的构件。
一个优选的用途是电池盒(特别是电动车的电池盒)的粘合。在此有利的是高强度和高可拉伸性、高粘合力和高耐受性，特别是即使对于诸如用作所述电池的冷却液的那些的醇/水混合物也是如此。在此特别粘合铝制构件，其中在加载盐水下的耐腐蚀粘合是特别有利的。
因此本发明的另一个主题是一种粘合方法，其特征在于，在适用期内将经混合的组合物施加到至少一个待粘合的基材上并且在开放时间内将基材粘合接合，然后固化经混合组合物。在此，优选至少一个基材为金属，特别是铝或钢，特别优选铝。
所描述的组合物优选也用作涂料，特别是用作金属(例如特别是钢或铝)的涂料，其中所述组合物保护金属免受腐蚀。
所描述的组合物优选还用作浇注料来填充空腔(例如裂缝、间隙或孔洞)，其中将经混合的组合物填充或注入空腔，并且在固化之后充满空腔并且使空腔的侧面彼此粘弹性结合，其中即使在湿环境下也能产生优异的粘合。因此，可以以简单方式持久修复那些在表面或路边石、边缘或边界处具有损坏的道路、广场或平台以及墙壁或其它建筑，其中经修复位置即使对于巨大负载耐受性也非常好。
如果希望的话，可以在填充空腔时在空腔中装入所谓的锚固件，例如钢筋、螺杆或螺栓。
因此本发明的另一个主题是一种涂布基材或填充空腔，特别是裂缝或间隙的方法，其特征在于，在适用期内将经混合的组合物施加到基材上或填充到空腔中，并且原位固化。任选地，可以在填充空腔时在空腔中装入锚固件，只要组合物仍可流动即可。
通过施加和固化所述组合物或者通过粘合方法或涂布基材或填充空腔的方法获得制品。所述制品可以是建筑或其部件，特别是道路、广场、平台、路边石、边缘、边界或墙壁，或者可以是工业用品或消耗品，特别是车辆或其部件，特别是车辆电池盒。
因此本发明的另一个主题是通过所述用途或所述用于粘合或填充空腔的方法获得的制品。
根据本发明的组合物具有有利的性能，特别是良好的储存稳定性，快速固化(即使在湿或潮的条件下)，令人惊讶的高强度和高可拉伸性，高抗撕裂蔓延性，高耐受性和在许多基材上的高粘合力，其中所述组合物当用在诸如钢或铝的金属上时保护所述金属免受腐蚀。因此所述组合物能够在腐蚀条件下在未经处理的铝上实现可靠粘合。
实施例
下文描述实施例，所述实施例更详细地解释本发明。本发明当然不限于所描述的实施例。
“标准气候”(NK)表示23±1℃的温度和50±5％的相对空气湿度。
如果没有另外说明，所使用的化学试剂来自Sigma-Aldrich Chemie GmbH。
N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯由马来酸二乙酯和3-三甲氧基甲硅烷基丙胺的反应制得。邻苯二甲酸二异癸酯以10-P(来自BASF)的形式使用。
对比实施例用(Ref.)表示。
含硅烷基团的聚合物的制备：
聚合物ST-1
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将400g聚氧亚丙基二元醇(4200，OH-值28mg KOH/g，来自Covestro)和52g 4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(/>44MC L，来自Covestro)加热至80℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到1.85重量％的值。
然后加入70.7g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在60℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有1.08重量％的经计算的硅含量。
聚合物ST-2
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将513.3g聚氧亚丙基二元醇(4200，OH-值28mg KOH/g，来自Covestro)、256.7g环氧乙烷封端的聚氧亚丙基三元醇(/>MD34-02，OH-值35mg KOH/g，来自Shell)和64.2g甲苯二异氰酸酯(/>T 80P，来自Covestro)加热至80℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到1.5重量％的值。
然后加入105.8g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在60℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有0.90重量％的经计算的硅含量。
聚合物ST-3
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将400g聚氧亚丙基二元醇(4200，OH-值28mg KOH/g，来自Covestro)、44.4g异佛尔酮二异氰酸酯(/>IPDI，来自Evonik)和0.05g二月桂酸二丁基锡加热至80℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到1.9重量％的值。
然后加入74.8g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在60℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有1.15重量％的经计算的硅含量。
聚合物ST-4
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将500.0g聚氧亚丙基二元醇(2000L，OH-值55.5mg KOH/g，来自Dow)和88.7g甲苯二异氰酸酯(/>T 80P，来自Covestro)加热至80℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到3.4重量％的值。
然后加入167.5g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在60℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有1.8重量％的经计算的硅含量。
聚合物ST-5(Ref.)
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将250.0g聚氧亚丙基二元醇(2000L，OH-值55.5mg KOH/g，来自Dow)、250.0g聚氧亚丙基二元醇(/>P1010，OH-值110mg KOH/g，来自Dow)和130.4g甲苯二异氰酸酯(/>T 80P，来自Covestro)加热至80℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到4.9重量％的值。
然后加入258.5g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在60℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有2.3重量％的经计算的硅含量。
聚合物ST-6(Ref.)
在排除水分的情况下伴随持续搅拌将1000g聚氧亚丙基二元醇(12200，来自Covestro；OH-值11.0mg KOH/g)、122.8g邻苯二甲酸二异癸酯、43.6g异佛尔酮二异氰酸酯(/>IPDI，来自Evonik)和0.12g二月桂酸二丁基锡加热至90℃并且在该温度下静置，直至NCO-含量达到0.63重量％的值。
然后加入61.8g N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙酯，并在90℃下搅拌直至通过FT-IR-光谱不再检测出异氰酸酯。将获得的含硅烷基团的聚合物(90重量％，在邻苯二甲酸二异癸酯中)冷却至室温并且在排除水分的情况下储存。其是澄清的，在室温下为液体并且具有0.45重量％的经计算的硅含量(基于100重量％聚合物计算，无邻苯二甲酸二异癸酯)。
聚合物ST-1至ST-4具有根据本发明的硅含量。聚合物ST-5(Ref.)具有比本发明更高的硅含量，聚合物ST-6(Ref.)具有比本发明更低的硅含量。其用于对比。
双组分组合物的制备：
实施例Z-1至Z-7：
对于每种组合物，通过离心混合器(SpeedMixerTMDAC 150，FlackTek Inc.)以指定的量(重量份)混合表1中指定的组分-1的成分，并且在排除水分的情况下保存。
同样地，加工表1中给出的组分-2的成分并且保存。
然后通过离心混合器以给定的混合比(以重量计0.6/1)将每种组合物的两种组分加工成均匀液体并且立即以如下方式检测：
为了确定适用期，在500ml烧杯中用刮刀以5分钟的间隔搅拌量为300g的新鲜混合的组合物，直至感觉组合物足够粘稠而不再容易加工。
为了确定机械性能，在涂布PTFE的薄膜上将经混合的组合物浇注成厚度为2mm的膜并且在标准气候下储存。1天之后从膜中冲压长度为75mm、杆长度为30mm并且杆宽度为4mm的哑铃形样品，并且将其在标准气候下再储存6天。然后如DIN EN 53504所述以2mm/min的拉伸速度确定拉伸强度(断裂力)、断裂伸长以及在0.5至1％伸长率(E-模量0.5-1％)和0.5至5％伸长率(E-模量0.5-5％)下的弹性模量。同样冲压和储存数个试样从而确定抗撕裂蔓延性，并且根据DIN ISO 34以500mm/min的拉伸速度进行测试。
在NK下7天之后目视评估所有膜的外观。所有膜在固化之后为黑色，绝对无粘性并且具有丝绸哑光的表面，均匀且无气泡。这样的膜记为“美观”。
结果列于表2中。
实施例Z-1至Z-3和Z-5至Z-6是根据本发明的实施例，其中含硅烷基团的聚合物具有根据本发明的硅含量。实施例Z-4是比较实施例，其中含硅烷基团的聚合物具有低于本发明的硅含量。实施例Z-7是比较实施例，其中含硅烷基团的聚合物具有高于本发明的硅含量。
表1：实施例Z-1至Z-7的组成。
1 DCH-99(来自Invista)
2 3-氨基丙基三甲氧基硅烷(来自Momentive)
3 2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚(来自Evonik)
4 Irganox 1010(来自BASF)
5 GY 250(来自Huntsman)
6 DY-H(来自Huntsman)
7组分-1/组分-2的重量比
表2：实施例Z-1至Z-7的性质。
另外，在加载盐水下测试用实施例Z-1的组合物粘合两个铝板(合金5754，AlMg3，空白)的抗腐蚀性或稳定性。作为比较，使用市售双组分环氧树脂粘合剂(2K环氧粘合剂)(＝抗冲结构粘合剂07333，来自3M)进行相同测试。
为此，通过在两个用庚烷除油污的空白铝板(AlMg3，100x25x1mm)之间以0.3mm的层厚度和10x25mm的重叠粘合表面施涂新鲜混合的粘合剂，从而制备多个经粘合的试样。在标准气候下7天的储存时间之后，根据DIN EN 1465以10mm/min的拉伸速度确定拉伸剪切强度。所述值在表3中记为“0周”(起始值)。
如下所述，使其它这样的试样经受不同的盐水加载循环。第一天将试样在室温下置于盐溶液(去离子水中5重量％的NaCl)中15分钟，然后在标准气候下悬挂95min滴干，然后在气候箱中在50℃/90％相对湿度下储存22h(＝1个循环)。随后用相同过程继续4天，然后在气候箱中在50℃/90％相对湿度下放置48h(周末)。这导致储存时间为1周，盐水加载5个循环。试样以这种方式储存2周(10个循环)或4周(20个循环)或6周(30个循环)，然后如上所述分别确定拉伸剪切强度。进行拉伸剪切强度测试之后，目视评估试样的破裂样式和粘合下的铝板的状态(外观)。“cf”表示内聚破裂(内聚破坏)，“af”表示粘合破裂(粘合破坏)。“无腐蚀”表示粘合下的铝板的光泽度不变。“2-3mm腐蚀”表示粘合下的铝从边缘开始2-3mm范围内出现哑光-白色的变色。在未被粘合剂覆盖的范围内，所有的板在加载盐水之后都出现哑光-白色的斑点变色。
结果列于表3中。
表3：实施例Z-1与2K环氧粘合剂(07333，来自3M)相比在盐水加载之后的拉
伸剪切强度和外观。
还确定了实施例Z-1的组合物在干和湿混凝土和沥青上的粘合性。为此，提供3个混凝土板(500x500x40mm)和3个沥青板(约300x200x30mm)。分别在干燥状态下用新鲜混合的组合物以约3至4mm的层厚度涂布两个板。将第三个板置于去离子水中24h，然后在表面残存水的湿状态下同样用新鲜混合的组合物以约3至4mm的层厚度进行涂布。在新鲜涂布的板上分别施加多个直径为20mm的用丙酮清洁过的钢制圆柱体，使得钢制圆柱体和组合物(涂层)之间形成粘合。在标准气候下储存经涂布板7天之后，分别在两个干板之一上和湿板上确定粘合强度值。其它在干燥状态下涂布的板置于去离子水中7天，使其表面干燥，然后才确定粘合强度值。粘合强度值通过如下方式确定：根据DIN EN 4624以2mm/min的测试速度牵拉粘合的钢制圆柱体直至板破裂。
结果列于表4中。
表4：实施例Z-1的组合物在混凝土和沥青上的粘合强度结果

Claims (24)

1.一种组合物，所述组合物包含
-至少一种含硅烷基团的聚合物，所述聚合物的硅含量在0.6至2重量％的范围内并且所述聚合物通过至少一种含异氰酸酯基团的聚合物和至少一种氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷的反应获得，
-至少一种液体环氧树脂，和
-至少一种具有至少三个对环氧基团有反应性的胺氢的多胺。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，含硅烷基团的聚合物的硅含量在0.7至1.5重量％的范围内。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，含硅烷基团的聚合物的硅含量在0.8％至1.2重量％的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，含硅烷基团的聚合物具有式(I)的硅烷基团
其中
n表示1或2或3，
R1表示具有1至5个碳原子的线性或支化的一价烃基，
R2表示具有1至12个碳原子的线性或支化的二价烃基，其任选具有环状和/或芳族部分并且任选具有一个或多个杂原子，
X表示O或S或NR3，其中R3表示氢原子或具有1至20个碳原子的线性或支化烃基，其任选具有环状部分，并且任选具有烷氧基甲硅烷基或醚基或羧酸酯基。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，n表示2或3。
6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，R2具有酰胺基、氨基甲酸酯基或吗啉基。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，含异氰酸酯基团的聚合物的NCO含量在1.2至4重量％的范围内。
8.根据权利要求7所述的组合物，其特征在于，含异氰酸酯基团的聚合物的NCO含量在1.2％至2.8重量％的范围内。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，含异氰酸酯基团的聚合物由OH-值在18至58mg KOH/g范围内的至少一种聚氧亚丙基二元醇和至少一种二异氰酸酯的反应获得，所述聚氧亚丙基二元醇的末端任选具有氧亚乙基基团。
10.根据权利要求9所述的组合物，其特征在于，所述聚氧亚丙基二元醇的OH-值在22至40mg KOH/g范围内。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，含异氰酸酯基团的聚合物具有芳族异氰酸酯基团。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷是氨基硅烷。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述氨基硅烷、巯基硅烷或羟基硅烷是N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯、N-(3-二甲氧基甲基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯或N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基琥珀酸二乙基酯。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，多胺选自1,5-二氨基-2-甲基戊烷，2,2(4),4-三甲基六亚甲基二胺，1,2-二氨基环己烷，1,3-二氨基环己烷，1,4-二氨基环己烷，1,3-双(氨基甲基)环己烷，1,4-双(氨基甲基)环己烷，1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷，2(4)-甲基-1,3-二氨基环己烷，双(4-氨基环己基)甲烷，2,5(2,6)-双(氨基甲基)双环[2.2.1]庚烷，1,3-双(氨基甲基)苯，平均分子量Mn在200至500g/mol范围内的聚氧亚丙基二胺和聚氧亚丙基三胺，双(六亚甲基)三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，N,N'-双(3-氨基丙基)乙二胺，N,N-二甲基二(1,3-亚丙基)三胺，N-苯甲基-1,2-乙二胺，N-苯甲基-1,2-丙二胺，N-苯甲基-1,3-双(氨基甲基)苯，N-(2-苯基乙基)-1,3-双(氨基甲基)苯和1,5-二氨基-2-甲基戊烷或1,2-丙二胺与甲苯基缩水甘油醚的加合物。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，其包含分开制备、包装和储存的第一组分和第二组分，其中多胺与液体环氧树脂不存在于相同的组分中。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，其还包含至少一种选自氨基硅烷、干燥剂、促进剂、水、填料和增塑剂的其它成分。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的组合物用作粘合剂、密封剂、涂料或浇注料的用途。
18.根据权利要求17所述的用途，在至少一种金属上用作粘合剂、密封剂、涂料或浇注料。
19.根据权利要求18所述的用途，其中所述金属为铝。
20.根据权利要求17所述的用途，其特征在于，所述组合物用于粘合电池盒。
21.粘合方法，其特征在于，在适用期内将经混合的根据权利要求1至16中任一项所述的组合物施加到至少一个待粘合的基材上并且在开放时间内将基材粘合接合，然后固化经混合的组合物。
22.涂布基材或填充空腔的方法，其特征在于，在适用期内将经混合的根据权利要求1至16中任一项所述的组合物施加到基材上或填充到空腔中，并且原位固化。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述空腔是裂缝或间隙。
24.通过根据权利要求17至20中任一项所述的用途或根据权利要求21至23中任一项所述的方法获得的制品。
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