CN113906100A - 两部分磷酸酯弹性体环氧树脂组合物及使用其的方法 - Google Patents

Abstract

本教导提供了一种两部分体系和使用该两部分体系的方法，该两部分体系包括：包含一种或多种环氧树脂的第一组分；包含一种或多种磷酸酯的第二组分；其中，在约0℃至约50℃的温度下混合第一组分和第二组分以形成固化的弹性体组合物。

Description

两部分磷酸酯弹性体环氧树脂组合物及使用其的方法

技术领域

本教导总体上涉及具有第一组分和第二组分的组合物以及使用该组合物的方法。更具体地，本教导涉及基于环氧树脂和磷酸酯的两组分固化弹性体材料，其能够发展对各种基材的粘附性，所述基材可以用作原位发泡衬垫以及密封剂材料。

背景技术

衬垫和密封剂材料经常用于运输和建筑工业中以用于各种目的。例如，衬垫材料可以提供密封、水和风隔离、污垢和灰尘侵入以及颤动预防中的一种或多种。

模切衬垫和密封剂材料已经用于工业，特别是运输和建筑工业。通常，模切剥离和粘贴衬垫/密封材料包括泡沫，该泡沫在施加到工件上之前形成，并且通过粘合剂(诸如压敏粘合剂)实现与工件的附接。模切衬垫/密封剂材料的一些缺点包括模切工艺中固有的额外劳动力和工艺资源、模切产生的废物以及需要单独的粘合剂。

就地发泡反应允许衬垫和密封材料直接分配到工件上。在需要室温活化(例如，膨胀和固化)的情况下，基于聚氨酯的泡沫是最常见的。聚氨酯泡沫具有许多缺点，其中一些缺点包括异氰酸酯官能单体或低聚物、高VOC、粘附到某些基材上的能力有限、湿的或潮湿环境中差的耐水解性、不适宜用于较慢反应体系、在分配和发泡期间对温度变化的高敏感性、以及在配制时对混合比例的高特异性的需要，其中每种制剂是混合比敏感的。另一种类型的原位固化衬垫/密封材料是硅基的。这些具有其自身的缺点，包括对各种基材的差的粘附性、差的抗撕裂性、成本高以及缺乏膨胀和刚度的可调节性。

作为基于聚氨酯的泡沫的替代物，用于聚合物材料中的原位发泡反应的磷酸已经被使用。然而，与磷酸的反应时间非常快，这对于在发泡之前需要时间将聚合物材料定位到表面上的组装过程来说并不理想。因此，稍微延迟的反应时间可能是优选的。在一些情况下，可能会担心磷酸的低pH和飞溅危险。因此，具有较高pH和减少的飞溅危险的替代材料可能是优选的。由于磷酸的多官能度而导致的制造弹性体材料的困难是使用磷酸的另一个缺点。磷酸和聚合物材料之间的粘度也存在显著差异。这对材料的制造(例如混合)和储存都提出了挑战。磷酸还具有比许多聚合物材料低得多的分子量，从而导致不合需要的混合比。1:1、2:1或4:1(通常是单体或低聚物材料比磷酸)的相对类似的混合比将是优选的。最后，磷酸的反应性使得难以配制粘合剂和密封剂材料，因为当与磷酸结合使用时，由于非常高的反应性，所以许多化学组分可能是不稳定的。最好具有包括各种不同部分的能力，这些部分可能有利于粘附性、物理或化学相容性、机械性能或其他因素。

国际公开号WO2016/149700A1(出于所有目的通过引用并入本文)公开了使用磷酸酯作为磷酸的替代物。

尽管有上述教导，但仍然需要可以用作衬垫和密封材料的改进的弹性体材料。需要在室温(例如，环境温度)下固化的泡沫和就地形成的衬垫和密封材料。与已知的衬垫和密封材料相比，需要在更宽的环境温度范围内提供膨胀和交联的衬垫和密封材料。需要衬垫和密封材料，其提供对各种基材(包括未处理和未清洁的基材)的粘附性。需要衬垫和密封材料，该衬垫和密封材料使用能够固化和发泡的组分，而不需要另外的组分。需要衬垫和密封材料，该衬垫和密封材料提供理想的防火、防烟和防毒(FST)特性，同时消除使用不希望的试剂或降低不希望的试剂的量来赋予这些特性。

本教导提供了一种或多种上述益处。本教导的衬垫和密封材料可以用于以下的一个或多个：空腔填充、密封或阻尼。

发明内容

本教导提供了一种两部分体系，其包括：包含一种或多种环氧树脂的第一组分；包含一种或多种磷酸酯的第二组分；其中，在混合第一组分和第二组分时，组合物可在约0℃至约50℃的温度范围内反应以产生可接受的成品。可选地，为了减少达到指触干燥(例如，非粘性)状态的时间，可以使用加热源。

本教导提供了两部分体系，其包括：第一组分，其包含：一种或多种环氧树脂，一种或多种环氧树脂可以是液体或固体环氧树脂、柔性环氧树脂或脂族多官能环氧树脂，一种或多种反应性稀释剂和一种或多种第一组分添加剂；第二组分，其包含：一种或多种磷酸酯，一种或多种磷酸酯包括第一磷酸酯、任选的第二磷酸酯和任选的第三磷酸酯，一种或多种第二组分添加剂；其中，在将所述第一组分和所述第二组分混合以形成可固化组合物时，所述可固化组合物在约0℃至约50℃的温度下固化。

第二组分可以包括第三磷酸酯。第二组分可以包括至少一种磷酸酯，至少一种磷酸酯是磷酸和单官能环氧树脂之间的反应产物。一种或多种磷酸酯可以包括衍生自腰果果壳液(CNSL)的磷酸酯。第二组分可以包括一些添加的磷酸。

第一组分可以包括一种或多种第一组分添加剂。一种或多种第一组分添加剂可以包括金属碳酸盐(其可以为碳酸钙)、一种或多种矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或它们的任意组合。碳酸钙可以以按组合物的A侧(例如，第一组分)的重量计约2％至约40％的量存在。碳酸钙可以包括超细碳酸钙、细碳酸钙、中细碳酸钙或它们的任意组合。第一组分可以包括按重量计约4％至约8％的量的细碳酸钙。第一组分可以包括按重量计约13％至约18％的量的中细碳酸钙。

第二组分可以包括一种或多种第二组分添加剂。一种或多种第二组分添加剂可以包括矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或它们的任意组合。

一种或多种环氧树脂可以包括一种或多种液体环氧树脂、一种或多种柔性环氧树脂、一种或多种脂族多官能环氧树脂、一种或多种反应性稀释剂或它们的任意组合。所述一种或多种环氧树脂可以包括表氯醇和双酚A的反应产物。所述一种或多种环氧树脂可以以按重量计约5％至约30％的量存在。一种或多种环氧树脂(其可以是柔性环氧树脂)可以包括双官能缩水甘油醚环氧树脂、未改性的基于BPA的环氧树脂、多官能环氧化聚丁二烯树脂或它们的任意组合。为了生产弹性体的最终组合物，预计一种或多种配制的产品组成成分将是柔性的或弹性体的。一种或多种环氧树脂可以以按重量计约10％至约45％的量存在。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以包括环氧化山梨糖醇。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以以按重量计约1％至约30％的量存在。一种或多种反应性稀释剂可以包括聚二醇二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚或两者。一种或多种反应性稀释剂可以以按重量计约4％至约25％的量存在。

反应温度可为约0℃至约50℃。反应温度可以为约15℃至约25℃。可固化组合物的固化时间可以为约5分钟至约25分钟，这可以使用加热源来加速。可固化组合物的固化时间可以为约7分钟至约10分钟。所得反应产物可以具有约100％至约800％的体积膨胀。所得反应产物可以具有约400％至约500％的体积膨胀。

可固化组合物可以分配在可受益于泡沫弹性体材料的任何表面上。这可以包括由汽车部件组成的工件。可固化组合物的反应产物可以是衬垫或密封剂。两部分体系可以不含潜伏性固化剂、固化促进剂或两者。

本文的教导还涉及一种方法，所述方法包括：提供两部分体系，所述两部分体系包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括一种或多种环氧树脂，并且所述第二组分包括一种或多种磷酸酯；和混合第一组分和第二组分以形成反应产物；其中，在将所述第一组分和所述第二组分混合以形成可固化组合物时，所述可固化组合物在约0℃至约50℃的温度下固化。

第二组分可以包含两种或三种不同的磷酸酯。第一组分可以包括一种或多种第一组分添加剂。第二组分可以包括一种或多种第二组分添加剂。一种或多种第一组分添加剂可以包括碳酸钙。

该方法可以包括在约10℃至约35℃的温度下固化组合物。固化可以在约15℃至约25℃的温度下发生。可固化组合物的固化时间可以为约5分钟至约15分钟。可固化组合物的固化时间可以为约7分钟至约10分钟。反应产物可以具有约100％至约800％的体积膨胀。反应产物可以具有约400％至约500％的体积膨胀。

该方法可以包括将可固化组合物分配在由汽车部件组成的工件上。可固化组合物的反应产物可以是衬垫或密封剂。两部分体系可以不含潜伏性固化剂、固化促进剂或两者。

具体实施方式

本教导通过本文描述的改进的组合物和方法满足了一种或多种上述需求。本文给出的解释和说明旨在使本领域其他技术人员熟悉本教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以可能最适合特定用途的要求的多种形式改编和应用本教导。因此，所阐述的本教导的特定实施方式并非旨在穷举或限制本教导。因此，本教导的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的通过引用并入本文。其他组合也是可能的，如将从所附权利要求中收集到的，其也在此通过引用并入本书面描述中。

本申请要求于2019年4月3日提交的美国临时申请序列号62/828,693的申请日的权益，该申请的内容出于所有目的通过引用并入本文。

本教导提供了一种组合物，该组合物可以是包含A侧(即，“第一组分”)和B侧(即，“第二组分”)的两部分组合物。在混合后，两部分组合物可以形成可固化组合物，并且反应产物在完全固化时可以是可用作衬垫或密封材料的弹性体材料。

A侧可以包含一种或多种环氧树脂、一种或多种添加剂、一种或多种单体、或两者。一种或多种环氧树脂可以包括一种或多种液体环氧树脂、一种或多种柔性环氧树脂、一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂、一种或多种脂族多官能环氧树脂、一种或多种反应性稀释剂、一种或多种硅烷改性环氧树脂、一种或多种单体或其任意组合。一种或多种添加剂可以包括一种或多种增韧剂(例如核-壳聚合物颗粒)、金属碳酸盐、矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅、管状氧化铝或其任意组合。

B侧可以包含一种或多种磷酸酯、磷酸、一种或多种添加剂、一种或多种单体、或其任意组合。一种或多种磷酸酯可以包括第一磷酸酯、第二磷酸酯、第三磷酸酯或其任意组合。一种或多种添加剂可以包括矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或其任意组合。

一种或多种磷酸酯可以是一种或多种定制的磷酸酯。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸和各种醇的反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸和磷酸酯前体(即，尚未与磷酸反应的组分)的环氧基团的反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸与腰果果壳液(CNSL)的缩水甘油醚(例如以商品名

LITE 2513HP出售的，可从Cardolite Corporation,Monmouth JunctionNJ商购获得的)反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸与苯基缩水甘油醚(例如以商品名

GE-13出售的，可从CVC Thermoset Specialties,Moorestown,NJ商购获得的)反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸与2-乙基己基缩水甘油醚(例如以商品名

GE-6出售的，可从CVC Thermoset Specialties,Moorestown,NJ商购获得的)反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯可以通过磷酸与环氧化的对叔丁基苯酚(例如以商品名

GE-11出售的，可从CVC Thermoset Specialties,Moorestown,NJ商购获得的)或任何其他单官能环氧树脂反应来生产。一种或多种定制的磷酸酯通常可以是磷酸和单环氧化物官能分子的反应产物。

一种或多种磷酸酯可以是一种或多种商业预反应的磷酸酯。当将一种或多种商业预反应的磷酸酯交换到B侧代替定制的磷酸酯时，可能产生反应和发泡较慢的可固化组合物，这可能是由于较低水平的游离磷酸以及因此而导致的B侧的较高pH。通过在B侧添加磷酸，可以改善一种或多种商业预反应的磷酸酯的反应和发泡(即，可以提高反应速度)。一种或多种商业预反应的磷酸酯在水溶液中可以具有约1至约3的pH。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以具有如根据ASTMD445测量的在25℃下约10,000cP至约42,500cP的粘度。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以是壬基酚乙氧基化磷酸酯。合适的商业预反应磷酸酯的实例可以是以商品名Dexrol^TMOC-110、Dexrol OC-40和Strodex MO-100出售的，可以从Ashland,Inc.(Covington,KY)商购获得的那些。

商业预反应的磷酸酯可以存在于B侧。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以以按B侧的重量计约5％至约50％的量存在。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以以按B侧的重量计约0.1％至约30％的量存在。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以以按B侧的重量计约10％至约14％的量存在。一种或多种商业预反应的磷酸酯可以以按B侧的重量计约12％的量存在。

一种或多种磷酸酯可以通过一定范围内的化学计量比的磷酸酯前体与磷酸的反应来生产。一种或多种磷酸酯可以通过约0.7:1的磷酸酯前体与磷酸至约1:0.7的磷酸酯前体与磷酸的反应来生产。一种或多种磷酸酯可以通过约0.8:1的磷酸酯前体与磷酸至约1:0.8的磷酸酯前体与磷酸的反应来生产。一种或多种磷酸酯可以通过约0.9:1的磷酸酯前体与磷酸至约1:0.9的磷酸酯前体与磷酸的反应来生产。一种或多种磷酸酯可以通过约1:1的磷酸酯前体与磷酸的反应产生。一种或多种磷酸酯可以通过约0.8:1的磷酸酯前体与磷酸的反应产生。

腰果果壳液(CNSL)可以包括通常从腰果果壳液(CNSL)中提取的化学物质，包括漆树酸、强心酚、腰果酚或其任意组合。优选地，腰果果壳液(CNSL)的缩水甘油醚是腰果酚的缩水甘油醚。

一种或多种磷酸酯可以选自如下所示的单酯、二酯或三酯：

一种或多种磷酸酯可以获自环氧基团与磷酸的反应，如下所示：

B侧可以包含一种或多种磷酸酯、一种或多种磷酸酯前体或两者。B侧可以包含一种或多种在于A侧组合之前可以与磷酸组合的磷酸酯前体。B侧可以包含一种或多种在加入B侧之前进行预反应(即环氧化物和磷酸酯的反应)的磷酸酯。

第一磷酸酯可以是磷酸与腰果果壳液的缩水甘油醚(CNSL)(例如，

LITE 2513HP)的反应产物。第二磷酸酯可以是化学计量为约1:1的2-乙基己基缩水甘油醚(例如，

GE-6)与磷酸的反应产物。第三磷酸酯可以是化学计量为0.8:1的磷酸与2-乙基己基缩水甘油醚(例如，

GE-6)的反应产物。然而，第一、第二或第三磷酸酯存在许多可能性。

第一磷酸酯可以以按B侧的重量计约10％至约60％的量存在。第一磷酸酯可以以按B侧的重量计约25％至约35％的量存在。第一磷酸酯可以以按B侧的重量计约28％至约32％的量存在。第一磷酸酯可以以按B侧的重量计约32％的量存在。第二磷酸酯可以以按B侧的重量计约5％至约40％的量存在。第二磷酸酯可以以按B侧的重量计约15％至约25％的量存在。第二磷酸酯可以以按B侧的重量计约18％至约22％的量存在。第二磷酸酯可以以按B侧的重量计约21％的量存在。第三磷酸酯可以以按B侧的重量计约10％至约65％的量存在。第三磷酸酯可以以按B侧的重量计约35％至约45％的量存在。第三磷酸酯可以以按B侧的重量计约42％的量存在。第三磷酸酯可以以按B侧的重量计约58％的量存在。第三磷酸酯可以以按B侧的重量计约60％的量存在。

B侧可以包括磷酸。磷酸可以是正磷酸、多磷酸或两者。磷酸可以是多磷酸。磷酸可以是一种或多种磷酸酯中的游离酸、独立于一种或多种磷酸酯而添加的酸、或两者。向B侧添加磷酸可以导致所得反应产物的膨胀(例如，起泡)增加。向B侧添加磷酸可以增加两部分体系的反应性，以在温度低于23℃时帮助维持所需的膨胀、固化或两者的水平。

独立添加的磷酸可以以85％或更多(即，“试剂级”)的量存在于水溶液中。独立添加的磷酸可以以按B侧的重量计约1％至约20％的量存在。独立添加的磷酸可以以按B侧的重量计约2％至约6％的量存在。独立添加的磷酸可以以按B侧的重量计约4％的量存在。

由磷酸和磷酸酯前体的反应产生的一种或多种磷酸酯可以包括游离酸。一种或多种磷酸酯可以具有约1％或更多的游离酸、约3％或更多的游离酸、约5％或更多的游离酸、约15％或更少的游离酸、约13％或更少的游离酸、或甚至约11％或更少的游离酸。

在加入A侧和B侧后，两部分体系可能会因为金属碳酸盐或金属碳酸氢盐与酸的反应而起泡沫，从而产生气体(例如，用作化学发泡剂的二氧化碳)的释放。这种反应机制描述于美国专利第5,648,401号中，出于所有目的将该美国专利通过引用并入本文。

反应、发泡或两者可在约50℃或更低、约30℃或更低、约20℃或更低、或者甚至约0℃或更低的温度下发生。固化、发泡或两者可在约0℃或更高、约10℃或更高、或者甚至约20℃或更高的温度下发生。固化、发泡或两者可在约10℃至约35℃的温度下发生。固化、发泡或两者可在约10℃的温度下发生。固化、发泡或两者可在室温下(例如，在约15℃至约25℃的温度下)发生。固化、发泡或两者可在约23℃的温度下发生。

与在不添加刺激物的情况下(例如，在室温下)发生的其他固化剂或固化体系相比，本教导考虑了相对较快的固化时间、发泡时间或两者。反应产物的固化时间可为75分钟或更少、50分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、2分钟或更多、8分钟或更多、或者甚至16分钟或更多。所得反应产物的固化时间可为约5分钟至约20分钟。所得反应产物的固化时间可为约10分钟。所得反应产物的固化时间可为约7分钟。所得反应产物的固化时间可为约5分钟。

发泡可以在所得反应产物完全反应之前开始。反应产物的发泡时间(即，两部分体系主动发泡的时间范围)可以是30分钟或更少或甚至20分钟或更少。反应产物的发泡时间可以为约1分钟至约10分钟。反应产物的发泡时间可以是约5分钟。反应产物的发泡时间可以是约7分钟。

A侧可以包括一种或多种环氧官能材料(即，一种或多种环氧树脂)。一种或多种环氧树脂可以是任何常规的二聚、低聚或聚合环氧树脂。一种或多种环氧树脂可含有至少一个环氧化物官能团(即，单官能团)或可含有多于一个环氧化物官能团(即，多官能团)。一种或多种环氧树脂可含一个或多个环氧化物官能团、两个或更多个环氧化物官能团、三个或更多个环氧化物官能团、或甚至四个或更多个环氧化物官能团。一种或多种环氧树脂可以是改性环氧树脂(例如，硅烷改性、弹性体改性等)。一种或多种环氧树脂可以是脂族、脂环族、芳族等，或其任意组合。一种或多种环氧树脂可以以固体(例如，以丸粒、块状、片状等、或其任意组合)或液体(例如，液体环氧树脂)的形式提供。然而，如果使用固体树脂，则它们可以首先溶解在液体树脂或其他合适的溶剂中。如本文所用，除非另有说明，否则环氧树脂如果在23℃的温度下为固体则为固体，如果在23℃的温度下为液体则为液体树脂。一种或多种环氧树脂可以包括一种或多种液体环氧树脂、一种或多种柔性环氧树脂、一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂、一种或多种脂族多官能环氧树脂、一种或多种反应性稀释剂、一种或多种硅烷改性环氧树脂或其任意组合。

两部分体系可以包括一种或多种液体环氧树脂。一种或多种液体环氧树脂可以用作环氧树脂组分的基料。一种或多种液体环氧树脂可以是表氯醇(以下称为“EPH”)和任何常规双酚的反应产物。一种或多种液体环氧树脂可以是EPH和双酚A(以下称为“BPA”)、双酚F(以下称为“BPF”)或两者的反应产物。一种或多种液体环氧树脂(其可以是标准或商品液体环氧树脂)可具有根据ASTM D1652-97测量的约100g/当量至约1000g/当量的环氧化物当量重量(以下称为“EEW”)。一种或多种液体环氧树脂可具有约20至约25的环氧化物百分比。一种或多种液体环氧树脂在25℃下可具有根据ASTMD 445测量的约10cP至约100000cP的粘度。合适的基于BPA的液体环氧树脂的示例可以是可从Olin Corporation(Clayton,MO)商购获得的D.E.R.^TM 331。合适的基于BPF的液体环氧树脂的示例可以是可从Kukdo Chemical(SouthKorea)商购获得的YDF-170。

一种或多种液体环氧树脂可以作为A侧的一部分存在。一种或多种液体环氧树脂可以以按A侧的重量计约4％至约50％的量存在。一种或多种液体环氧树脂可以以按A侧的重量计约10％至约30％的量存在。一种或多种液体环氧树脂可以以按A侧的重量计约8％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种柔性环氧树脂。一种或多种柔性环氧树脂可起到降低反应产物的弹性模量、增加反应产物的破坏应变、减少反应产物的恢复时间、降低反应产物的交联密度程度、增加反应产物的抗冲击性、改善反应产物的粘附性、改善反应产物的抗剥离性或其任意组合的作用。一种或多种柔性环氧树脂可以部分地通过充当粘度调节剂或降低气体渗透量来改善两部分体系的气体截留能力。一种或多种柔性环氧树脂可以是双官能缩水甘油醚环氧树脂、未改性的基于BPA的环氧树脂、多官能环氧化聚丁二烯树脂或其任意组合。一种或多种柔性环氧树脂可具有根据ASTM D1652-97测量的约260至约500的EEW。一种或多种柔性环氧树脂可具有根据ASTM D445测量的在25℃下的约700cP至约500000cP的粘度。合适的柔性环氧树脂的示例可以包括NC-514(可从CardoliteCorporation,Monmouth Junction NJ商购获得)、

PY4122(可从HuntsmanAdvanced Materials,Inc.,Salt Lake City,UT商购获得)、Poly

605E(可从CrayValley,Exton,PA商购获得)或其任意组合。

一种或多种柔性环氧树脂可以存在于A侧。一种或多种柔性环氧树脂可以以按A侧的重量计约10％至约50％的量存在。一种或多种柔性环氧树脂可以以按A侧的重量计约35％至约45％的量存在。一种或多种柔性环氧树脂可以以按A侧的重量计约39％的量存在。一种或多种柔性环氧树脂可以包括按A侧的重量计约10％至约18％的量的双官能缩水甘油醚环氧树脂、按A侧的重量计约8％至约16％的量的未改性的基于BPA的环氧树脂、以及按A侧的重量计约8％至约16％的量的多官能环氧化聚丁二烯树脂。一种或多种柔性环氧树脂可以包括按A侧的重量计约14％的量的双官能缩水甘油醚环氧树脂、按A侧的重量计约12％的量的未改性的基于BPA的环氧树脂、以及按A侧的重量计约12％的量的多官能环氧化聚丁二烯树脂。两部分体系可以包括比例分别为约1:1:1的双官能缩水甘油醚环氧树脂、衍生自腰果酚的双官能环氧树脂和多官能环氧化聚丁二烯树脂。两部分体系可以包括比例分别为约1:0.8:0.8的双官能缩水甘油醚环氧树脂、衍生自腰果酚的双官能环氧树脂和多官能环氧化聚丁二烯树脂。两部分体系可以包括比例分别为约1:0.9:0.9的双官能缩水甘油醚环氧树脂、衍生自腰果酚的双官能环氧树脂和多官能环氧化聚丁二烯树脂。

本文所述的两部分体系还可以包括一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可起到赋予反应产物耐化学性、耐溶剂性、耐温性或其任意组合的作用。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以作为A侧的一部分存在。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可具有根据ASTM D1652-97测量的约165g/当量至约183g/当量的EEW。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可具有约2.1至约6.5的平均环氧官能度。EPN树脂的主要功能之一是通过多官能度增加网络交联密度。这对于控制反应速度和防止泡沫在反应过程期间和/或之后塌陷的能力也是重要的。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可具有根据ASTMD445测量的在25℃下的约18000cP至约30000cP的粘度。合适的环氧苯酚酚醛清漆树脂的示例可以是以商品名Epalloy 8250和Epalloy 8330出售的，可从CVC ThermosetSpecialties(Moorestown,NJ)商购获得的那些。

一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以以按A侧的重量计约30％至约50％的量存在。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以以按第一组分或A侧的重量计约35％至约45％的量存在。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以以按A侧的重量计约38％至约42％的量存在。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以以按A侧的重量计约42％的量存在。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以包括以按A侧的重量计约2％至约18％的量存在的约3.6官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂和以按A侧的重量计约22％至约32％的量存在的约6.5官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂。一种或多种环氧苯酚酚醛清漆树脂可以包括以按A侧的重量计约15％的量存在的约3.6官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂和以按A侧的重量计约28％的量存在的约6.5官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂。两部分体系可包含比例为约1:2至约1:3的约3.6官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂和约6.5官能度的环氧苯酚酚醛清漆树脂。

两部分体系可以包括一种或多种脂族多官能环氧树脂。一种或多种脂族多官能环氧树脂可起到增加反应产物的交联度、增加反应产物的耐化学性或两者的作用。这些树脂具有增加所得反应产物的交联密度，同时保持或增强反应产物的弹性体性质的能力。通常，多官能材料将使反应产物具有较低的弹性。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以包括环氧化山梨糖醇。一种或多种脂族多官能环氧树脂可具有根据ASTM D1652-97测量的约160g/当量至约195g/当量的EEW。一种或多种脂族多官能环氧树脂可具有根据ASTM D445测量的在25℃下的约4000cP至约18000cP的粘度。合适的脂族多官能环氧树脂的示例可以是以商品名

GE-60和

GE-61出售的，可从CVC Thermoset Specialties(Moorestown,NJ)商购获得的那些。

一种或多种脂族多官能环氧树脂可以作为A侧的一部分存在。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以以按A侧的重量计约5％至约20％的量存在。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以以按A侧的重量计约8％至约16％的量存在。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以以按A侧的重量计约10％至约14％的量存在。一种或多种脂族多官能环氧树脂可以以按A侧的重量计约12％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种反应性稀释剂。一种或多种反应性稀释剂可以起到降低两部分体系的整体粘度的作用，以改变分配过程或分配后两部分体系在工件上的流动，并当单官能时降低反应产物的交联程度。当统计学上大于双官能时，稀释剂可以增加交联密度。一种或多种反应性稀释剂可以是聚合的，由此反应性稀释剂可以增加反应产物的柔性；一种或多种反应性稀释剂可以是多官能的，由此反应性稀释剂可以促进交联增加并赋予反应产物耐化学性；或两者。一种或多种反应性稀释剂可以包括聚二醇二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚或两者。一种或多种反应性稀释剂可具有根据ASTM D1652-97测量的约100g/当量至约300g/当量的EEW。一种或多种反应性稀释剂可具有根据ASTM D445测量的在25℃下的约10cP至约1000cP的粘度。合适的反应性稀释剂的示例可以是以商品名

GE-31和

GE-24出售的，可从CVC Thermoset Specialties(Moorestown,NJ)商购获得的那些。

一种或多种反应性稀释剂可以以按A侧的重量计约5％至约20％的量存在。一种或多种反应性稀释剂可以以按A侧的重量计约8％至约16％的量存在。一种或多种反应性稀释剂可以以按A侧的重量计约10％至约14％的量存在。一种或多种反应性稀释剂可以以按A侧的重量计约13％的量存在。一种或多种反应性稀释剂可以包括以按A侧的重量计约2％至约6％的量存在的聚二醇二缩水甘油醚，和以按A侧的重量计约6％至约14％的量存在的三羟甲基乙烷三缩水甘油基。一种或多种反应性稀释剂可以包括以按A侧的重量计约4％的量存在的聚二醇二缩水甘油醚，和以按A侧的重量计约9％的量存在的三羟甲基乙烷三缩水甘油基。两部分体系可分别包括比例为约1:2至约1:3的聚二醇二缩水甘油醚和三羟甲基乙烷三缩水甘油醚。

两部分体系可以包括一种或多种硅烷改性的环氧树脂。一种或多种硅烷改性的环氧树脂可起到赋予反应产物改进的粘附性，特别是对玻璃、金属或两者的粘附性的作用。合适的硅烷改性的环氧树脂的示例可以是可从Kukdo Chemical(韩国)商购获得的以商品名

KSR-177出售的那些。另一种合适的材料是具有脂环族环氧基团的硅酮预聚物。一种此类材料的示例可从加拿大安大略省的Siltech Corporation以商品名SilmerEPC Di-50商购获得。

一种或多种硅烷改性的环氧树脂可以存在于A侧。一种或多种硅烷改性的环氧树脂可以以按A侧的重量计约1％至约15％的量存在。一种或多种硅烷改性的环氧树脂可以以按A侧的重量计约2％至约6％的量存在。一种或多种硅烷改性的环氧树脂可以以按A侧的重量计约4％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种单体。一种或多种单体可起到改进反应产物(特别是对金属基材)的粘附特性，增加反应产物的柔性，增加反应产物的抗冲击性、或其任意组合的作用。一种或多种单体可以是单官能的、双官能的或甚至多官能的。一种或多种单体可以是醇和丙烯酸或甲基丙烯酸的酯化反应产物。一种或多种单体可以是单官能丙烯酸单体。优选地，一种或多种单体可以是甲基丙烯酸酯和2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯的混合物。合适的单体的示例可以是以商品名SR 9050出售的，可从Sartomer(Exton,PA)商购获得的单体。

两部分体系可以包括在A侧、B侧或两者中的一种或多种单体。一种或多种单体可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.1％至约26％的量存在。一种或多种单体可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约12％至约24％的量存在。一种或多种单体可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约14％至约22％的量存在。一种或多种单体可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约18％的量存在。

固化速率、交联度或两者可以是两部分体系(A侧和B侧)的官能度的函数。对于具有聚合物长度较短(即，较低粘度)的预聚合组分的两部分体系，可能需要更高的官能度(即，一种或多种可聚合组分上的官能团的平均数量)；由此，由较短的聚合物引起的结构主链的缺乏通过较高的交联度得到补偿。对于具有较长长度(即，通常导致较高粘度)的预聚合组分的两部分体系，可能需要较低的官能度；由此，由更长聚合物引起的更多结构主链的存在排除了对高官能度的需求。

B侧官能度可以至少部分地通过A侧的金属碳酸盐与磷酸和磷酸酯的反应而降低，并且因此B侧的官能度可能降低。A侧可以包括具有增加的官能度的组分，以补偿B侧的减少的官能度。可以通过使用官能度高于2的反应性成分来配制具有增加的官能度的A侧。

两部分体系可以包括一种或多种添加剂。一种或多种添加剂可以包括一种或多种增韧剂、碳酸钙、矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅、管状氧化铝或其任意组合。

两部分体系可以包括一种或多种增韧剂。一种或多种增韧剂可起到在反应产物内分配能量(即，增加抗冲击性)的作用。一种或多种增韧剂可有助于提高T-剥离强度。一种或多种增韧剂可以包括热塑性塑料、热固性材料或可热固性材料、弹性体等、或它们的任意组合。一种或多种增韧剂可以包括弹性体(包括含弹性体的材料)、核-壳聚合物(其可以包括但不限于弹性体)或两者。

核-壳聚合物可包含第一聚合物材料(即核材料)和第二聚合物材料(即壳材料)。第一聚合物材料可以完全被第二聚合物材料包封。核-壳聚合物可以包括按重量计约30％或更多、50％或更多、或甚至70％或更多的量的第一聚合物材料。第一聚合物材料、第二聚合物材料或两者可以包含一种、两种、三种或甚至多于三种的聚合物，它们组合在一起、反应在一起(例如，顺序聚合)或二者兼有，或者可以是单独的或相同的核-壳聚合物体系的一部分。合适的核-壳聚合物的示例可以是以商品名Kane Ace^TMMX-267和MX-257出售的那些，两者均可从KanekaNorthAmerica LLC(Pasadena,TX)商购获得。

核-壳聚合物可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约1％至约25％的量存在(例如，如果以按重量计10％的量存在，则其可以以5％的量存在于A侧中且以5％的量存在于B侧中)。核-壳聚合物可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约5％至约20％的量存在。核-壳聚合物可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约5％的量存在。核-壳聚合物可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约17％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种金属碳酸盐。一种或多种金属碳酸盐可起到在酸存在下产生气体，充当填料，控制发泡(例如膨胀)过程的开始或总程度或两者的作用。一种或多种金属碳酸盐可以是金属碳酸盐或金属碳酸氢盐。合适的填料的示例包括碳酸钙、碳酸镍、碳酸钡、碳酸氢钠和碳酸氢钾。优选地，一种或多种金属碳酸盐可以包括碳酸钙。金属碳酸盐、金属碳酸氢盐或两者的粒度可以控制两部分体系的膨胀和固化，由此可与酸反应的金属碳酸盐、金属碳酸氢盐或两者的总表面积是金属碳酸盐、金属碳酸氢盐或两者的粒度以及两部分体系中存在的量两者的函数。

碳酸钙(CaCO₃)可以作为一种或多种碳酸钙填料存在。一种或多种碳酸钙填料可具有约1至约50微米的中值粒度。碳酸钙可以是中细粒度的。例如，中细碳酸钙的中值粒度可为约22微米。合适的中细碳酸钙的示例可以是可从Huber Engineered Materials,Atlanta,GA商购获得的

Q200。碳酸钙可以是细粒度的。例如，细碳酸钙的中值粒度可为约4微米。合适的细碳酸钙的示例可以是可从Huber Engineered Materials,Atlanta,GA商购获得的

Q4。碳酸钙可以是超细粒度的。例如，超细碳酸钙的中值粒度可为约1微米。合适的超细碳酸钙的示例可以是可从Huber Engineered Materials,Atlanta,GA商购获得的

Q2。两部分体系可以包括中细碳酸钙、细碳酸钙、超细碳酸钙或其任意组合。

碳酸钙可以以按A侧的重量计约1％至约25％的量存在。碳酸钙可以以按A侧的重量计约4％至约18％的量存在。碳酸钙可以以按A侧的重量计约8％至约12％的量存在。碳酸钙可以以按A侧的重量计约20％的量存在。碳酸钙可以包括以按A侧的重量计约4％至约8％的量存在的细碳酸钙和以按A侧的重量计约13％至约18％的量存在的中细碳酸钙。碳酸钙可以包括以按A侧的重量计约6％的量存在的细碳酸钙和以按A侧的重量计约15％的量存在的中细碳酸钙。碳酸钙可以包括以按A侧的重量计约5％的量存在的细碳酸钙和以按A侧的重量计约5％的量存在的中细碳酸钙。中细碳酸钙与细碳酸钙的比例可为约3:1至约1:3。中细碳酸钙与细碳酸钙的比例可为约1:1。

碳酸钙可以包括涂层。涂层可以是在活化过程、膨胀过程或两者期间分解使得膨胀被延迟、减慢或两者兼有的任何材料。涂层可以是蜡、脂肪酸或其组合。

两部分体系可以包括一种或多种矿物质。一种或多种矿物(即，“矿物增强物”)可以起到在结构上增强反应产物的作用。一种或多种矿物质可以提高反应产物的拉伸强度、弯曲强度或两者。一种或多种矿物可以是任何合适的硅酸盐矿物，包括但不限于链硅酸盐(例如，硅灰石)和页硅酸盐(例如，高岭石、蛭石、滑石、白云母等)。一种或多种矿物质的单个晶体或晶体群的特征外部形状可以是针尖状或针状。一种或多种矿物质的中值粒度可以为约10微米至约20微米。中值粒度可为约12微米至约18微米。

一种或多种矿物质可以包括硅灰石(CaSiO₃)。硅灰石可以是相对纯的(即，按重量计小于2％的杂质，例如其它金属氧化物)。硅灰石可含有杂质，所述杂质包括取代矿物结构中钙的铁、镁、锰、铝、钾、钠或锶的一种或多种氧化物。合适的硅灰石的示例可以是以商品名

12和

8出售的，可从NYCO Minerals Inc.(Willsboro,NY)商购获得的那些。

一种或多种矿物质可以作为A侧、B侧或两者的一部分存在。硅灰石可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.1％至约10％的量存在。硅灰石可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约3％至约7％的量存在。硅灰石可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约4％的量存在。

煅烧的高岭土可以作为A侧的一部分存在。煅烧的高岭土可以以按A侧的重量计约0.1％至约5％的量存在。煅烧的高岭土可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约1％至约4％的量存在。煅烧的高岭土可以以按A侧的重量计约2％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种增强纤维。增强纤维可起到在结构上增强反应产物的作用。一种或多种增强纤维可以提高反应产物的拉伸强度、弯曲强度或两者。一种或多种增强纤维可以存在于A侧、B侧或两者中。一种或多种增强纤维可以均匀地分散在A侧、B侧或两者内。一种或多种增强纤维可以包括聚合物纤维、玻璃纤维(即玻璃纤维)或两者。聚合物纤维可以包括尼龙、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、芳族聚酰胺纤维(例如，

)等，或其任意组合。玻璃纤维可以包括铝硼硅酸盐玻璃(“E-玻璃”)、碱石灰玻璃(“A-玻璃”或“C-玻璃”)、耐电/耐化学玻璃(“E-CR-玻璃”)、硼硅酸盐玻璃(“D-玻璃”)、铝硅酸盐玻璃(“R-玻璃”或“S-玻璃”)、或其任意组合。增强纤维可以是短切纤维。增强纤维可以是约0.1cm或更大、约0.3cm或更大、或甚至约0.6cm或更大的短切长度。增强纤维可以是约2.0cm或更小、约1.5cm或更小、或甚至约1.0cm或更小的短切长度。合适的玻璃纤维的示例可以是可从Jushi USA(Columbia,SC)商购获得的短切原丝。

增强纤维可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.01％至约3％的量存在。增强纤维可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合以约0.1％至约1％的量存在。增强纤维可以A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.2％的量存在。两部分体系可以包括一种或多种触变剂以控制粘度。

两部分体系可以包括疏水性二氧化硅。疏水性二氧化硅可起到控制粘度(例如增稠)、控制触变性、促进疏水性或其组合的作用。疏水性二氧化硅可以是气相二氧化硅。疏水性二氧化硅可以经过表面处理。例如，疏水性二氧化硅可以是用聚二甲基硅氧烷(下文称为“PDMS”)或六甲基二硅氮烷(下文称为“HMDZ”)表面处理过的气相二氧化硅。疏水性二氧化硅可以作为A侧、B侧或两者的一部分存在。合适的疏水性二氧化硅的示例可以是以商品名

R 202出售的从Evonik Corporation(Parsippany,NJ)商购获得的那些；以及以商品名

TS-530和TS-720出售的从Cabot Corporation(Boston,MA)商购获得的那些。

疏水性二氧化硅可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.25％至约6％的量存在。疏水性二氧化硅可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.5％至约4％的量存在。疏水性二氧化硅可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约1％至约2％的量存在。疏水性二氧化硅可以以按A侧的重量计约0.5％至约2％的量存在。疏水性二氧化硅可以以按B侧的重量计约3％至约5％的量存在。A侧中的疏水性二氧化硅与B侧中的疏水性二氧化硅的比例可为约1:6至约6:1。A侧中的疏水性二氧化硅与B侧中的疏水性二氧化硅的比例可为约1:4。A侧中的疏水性二氧化硅与B侧中的疏水性二氧化硅的比例可为约1:2至约2:1。

两部分体系可以包括管状氧化铝。管状氧化铝可起到赋予反应产物硬度、抗热冲击性、抗机械冲击性、高热容、高电阻或其任意组合的作用。管状氧化铝可以存在于A侧、B侧或两者中。管状氧化铝可以是转化为其刚玉形式(即结晶氧化铝)并烧结的α氧化铝，并且可以作为分级颗粒或粉末提供。管状氧化铝可以从约44微米到约4760微米分级(即，通过尺寸分开)。管状氧化铝可以分级为约44微米。

管状氧化铝可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约0.1％至约15％的量存在。管状氧化铝可以以按A侧、B侧或A侧和B侧两者的组合的重量计约4％至约12％的量存在。管状氧化铝可以以按A侧的重量计约5％的量存在。管状氧化铝可以以按A侧的重量计约10％的量存在。

两部分体系可以包括一种或多种功能添加剂，以改善组合物的一种或多种不同特性。合适的功能添加剂的示例可以包括抗氧化剂、抗臭氧剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、着色剂、偶联剂、固化剂、阻燃剂、发泡剂、热稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、增塑剂、防腐剂、加工助剂、稳定剂等，以及其任意组合。

A侧、B侧或两者的粘度在约23℃下可以足够高，以便在将两部分体系分配在工件上时防止两部分体系不合需要地流入与分配的珠粒相邻的区域中，或者在分配两部分体系时控制流入(即，允许所需流量)与分配的珠粒相邻的区域。防止不希望的流动或控制流动所需的A侧、B侧或两者的粘度可取决于所分配的珠粒的尺寸。例如，分配的两部分体系的珠粒越厚，防止意外流动或控制流动所需的粘度越高。A侧在23℃下的粘度在接近流挂条件的非常低的剪切速率下可为约20000cP至约50000cP或甚至约35000cP至约45000cP。A侧和B侧在23℃下的粘度可为约250000cP至约400000cP。A侧在10℃下的粘度可为约280000cP至约350000cP或甚至约300000cP至约325000cP。B侧在23℃下的粘度可为约20000cP至约50000cP或甚至约35000cP至约45000cP。B侧在10℃下的粘度可为约130000cP至约220000cP或甚至约175000cP至约195000cP。

在混合A侧和B侧时，两部分体系可膨胀超过两部分体系的原始体积的约50％、超过约100％、超过约200％、小于约800％、小于约700％、或甚至小于约600％。两部分体系可以膨胀到两部分体系的原始体积的约400％至约500％。两部分体系可以膨胀到两部分体系的原始体积的约400％。

两部分体系可不含固化剂(即常规固化剂)、固化促进剂或两者。典型的固化剂包括路易斯碱(即阴离子催化剂)、路易斯酸(即阳离子催化剂)、UV催化剂、胺、酸酐、酚、硫醇或其任意组合。代替上述固化剂，两部分体系可以在磷酸催化的磷酸酯和环氧基团、羟基基团或两者之间的聚合反应时固化。两部分体系可以通过磷酸酯和金属碳酸盐之间的化学相互作用固化并引起膨胀。已经发现，利用本公开的固化和膨胀系统可以通过减少总组分(即固化剂、固化促进剂和发泡剂)的数量来降低制剂的复杂性；然而，实现所需的膨胀和固化时间对于优化而言更具挑战性。

在本教导的一个非限制性实施方式中，两部分体系可以在A侧(“第一组分”)中包括以下中的一种或多种：液体环氧树脂、柔性环氧树脂、脂族多官能环氧树脂、反应性稀释剂、芳族聚酰胺浆、中细碳酸钙、细碳酸钙、疏水性二氧化硅和硅灰石。两部分体系可在B侧(“第二组分”)中包括以下中的一种或多种：第一磷酸酯、第二磷酸酯、第三磷酸酯、芳族聚酰胺纤维和疏水性二氧化硅。

两部分体系可以是A侧与B侧以1:4至4:1的比例混合在一起。两部分体系可以是A侧与B侧以1:2至2:1的比例混合在一起。两部分体系可以是A侧与B侧以1:1的比例混合在一起。两部分体系可以是A侧与B侧以2:1的比例混合在一起。

在下表1中根据本教导的非限制性示例制剂范围。

表1

本文讨论的衬垫和密封剂材料的一个重要方面是具有改进的压缩形变(例如，根据ASTM D3571-17，在施加的力被移除之后，组合物对永久变形的抗性)。缺乏足够的压缩形变将导致弹性体材料对水、灰尘、风隔离和颤动预防的密封失效。测试样品被压缩至立方体的尺寸的50％。然后将压缩的立方体置于70℃的烘箱中22小时。将它们取出并在环境温度下保持30分钟的恢复期。所得的测量变形低于10％。除了具有高的压缩形变回复之外，还期望低的压缩刚度。

可能希望实现足够的压缩形变(例如，小于10％的变形和低压缩刚度)、均匀的泡孔结构、长弹性体链和部分开孔组成，同时保持泡沫完整性。变形后恢复的能力可能与相对于损耗模量保持复数模量的高弹性部分有关。储能模量和损耗模量通常表示为通过诸如动态力学分析(DMA)的手段测量的G’(剪切储能模量)和G”(剪切损耗模量)。因此，与永久变形(例如蠕变)相比，有助于恢复的聚合物结构的结构方面可能是被所希望的。这包括将分子与弹性元素结合，以及使材料除了更均匀的泡孔结构之外还具有更低的热塑性(即更高的交联密度)的方法。为了实现均匀的泡孔结构，可以使用细金属碳酸盐、脂族多官能环氧树脂和环氧化聚丁二烯树脂的组合。为了保持更高的交联密度，可以使用脂族多官能环氧树脂。环氧化聚丁二烯树脂、双官能缩水甘油醚环氧树脂、低粘度环氧树脂(表氯醇和聚丙二醇的反应物)和具有脂环族环氧基团的硅预聚物可用于A侧以改善弹性体特性。第一磷酸酯(缩水甘油醚腰果果壳液和磷酸的反应产物)可用于B侧以改善弹性体特性。具有脂环族环氧基团的硅预聚物聚合物也可有助于增加晾置时间。

表2提供了在23℃的反应温度下根据本教导的制剂的技术数据。“峰值放热”可以指固化时达到的峰值温度，并且可以是交联度和固化速率的函数；较高的交联度可产生较高的放热反应；较高的固化速率可产生较高的峰值放热，因为反应产物从放热反应吸收热量比其散发热量更快。根据ASTM D1621测定机械性能。测试样品被压缩至立方体的尺寸的50％。十字头移动速率保持恒定在12.7mm/min。

表2

根据本教导的制剂的另外的示例在下表3中提供。以重量百分比表示各量。磷酸酯前体相对于磷酸的化学计量的量呈现在括号中。

表3

表4提供了在23℃的反应温度下根据表1的制剂的技术数据。压缩模量可以是施加到样品的压缩应力(每单位面积的力)和所得压缩(变形)的函数。因此，弹性体材料通常需要较低的压缩模量。给定具有均匀压缩模量的两个样品，具有较低密度的样品表明反应产物的基质更硬，这可能是较高交联程度的产物。当以密度与压缩模量的比率观察时，较低的比率可以表明反应产物的整体较硬基质。比较例A可以是常规的模切PSA背衬预发泡衬垫。根据ASTM D1621使用25.4mm立方体测定压缩性能。测试样品被压缩至立方体的尺寸的50％。十字头速度保持恒定在12.7mm/min。

表4

根据本教导的制剂的另外的示例在下表5中提供。以重量百分比表示各量。磷酸酯前体相对于磷酸的化学计量的量呈现在括号中。

表5

两部分体系可以以并排的盒、桶或鼓提供。两部分体系可以在施加到工件上之前混合。两部分体系可以通过任何合适的分配器施加到工件上，在施加到工件上之前通过该分配器混合两部分体系。例如，两部分体系可经由静态混合器分配到工件上，该静态混合器被配置成递送具有合适混合比的混合的可固化组合物，如本文所述。

所得反应产物提供对许多基材的优异粘附性以及快速固化时间。所得反应产物可提供对玻璃、金属、聚合物(例如热塑性塑料、热固性材料或可热固性材料或弹性体)或其任意组合的优异粘附。特别地，反应产物提供对热塑性塑料的优异粘附。

两部分体系可以在其上施加两部分体系的工件完全组装之前或之后固化和/或膨胀。例如，可以将两部分体系分配在第一工件上，固化和/或膨胀，然后可以将与第一工件互补的第二工件施加在第一工件上。作为另一个实例，可以将两部分体系分配在第一工件上，可以将与第一工件互补的第二工件施加在第一工件上，然后可以固化和/或膨胀两部分体系。在工件完全组装之后固化和/或膨胀的两部分体系可以膨胀以填充第一工件和第二工件之间的空间。第一工件、第二工件或两者可以包括凹槽，两部分体系在凹槽中分配、膨胀或两者。两部分材料可以分配在空腔中。

两部分体系可用于运输应用中。该两部分体系可用于汽车应用中。两部分体系可用于包括但不限于车辆内部、车辆外部、HVAC管道、侧视镜、电子外壳、尾灯、头灯、商用车辆、建筑等的应用中。

本教导提供了一种方法，该方法可以包括：提供两部分体系，该两部分体系包括A侧(即，第一组分)和B侧(即，第二组分)。A侧包括一种或多种环氧树脂，B侧包括一种或多种磷酸酯和任选的磷酸。可以将A侧和B侧混合以形成可固化组合物。该方法可以包括在低于50℃的温度下固化可固化组合物，从而形成反应产物的步骤。该方法可以包括将第一组分和第二组分混合以形成反应产物的步骤。该方法可以包括其中第一组分和第二组分的反应产物在低于50℃的温度下固化的步骤。该方法可以与包含一种或多种环氧树脂、碳酸钙或两者的A侧一起使用。该方法可以与包含一种或多种磷酸酯、磷酸或两者的B侧一起使用。该方法可以与具有一种或多种添加剂的A侧、B侧或两者一起使用。

使用本文的教导可以使衬垫表现出足够的阻燃性以满足用于证明阻燃性的一个或多个要求(例如，满足如14C.F.R.§25.853和14C.F.R.§25.856(用于隔室内部的美国联邦法规，包括但不限于14C.F.R.§25.853(a)，以及引用的附录F和其中引用的规程)中所列出的垂直燃烧和/或烟雾密度要求(或一些其他要求)，出于所有目的，所有这些都通过引用并入本文。

如本文所用，除非另有说明，否则本教导设想可以从属(列表)中排除该属的任何成员；和/或马库什分组的任何成员可以从分组中排除。

除非另有说明，否则本文所述的任何数值包括以一个单位为增量的从较低值到较高值的所有值，条件是在任何较低值和任何较高值之间存在至少2个单位的间隔。作为示例，如果提及了组分的量、性质或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值为例如1至90，优选20至80，更优选30至70，则意味着中间范围值(例如15至85、22至68、43至51、30至32等)在本说明书的教导内。同样，各个中间值也在本教导内。对于小于1的值，一个单位视情况被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的实例，并且所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合被认为在本申请中以类似的方式明确陈述。可以看出，本文中表示为“重量份”的量的教导也考虑了以重量百分比表示的相同范围。因此，在“至少‘x’重量份的所得组合物”方面的范围的表达也考虑了以所得组合物的重量百分比表示相同所述量的“x”的范围的教导。”

除非另有说明，否则所有范围包括两个端点和端点之间的所有数字。结合范围使用的“约”或“大约”适用于该范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点。除非另有说明，否则与数值组合的术语“约”或“大约”的教导涵盖所记载的量以及所记载的量的近似值的教导。举例来说，“约100”的教导涵盖100的教导。

所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的通过引用并入。用于描述组合的术语“基本上由......组成”应包括所指出的元素、成分、组分或步骤，以及不会实质上影响组合的基本和新特征的此类其他元素、成分、组分或步骤。本文中用于描述元素、成分、组分或步骤的术语“包含”或“包括”的使用还涵盖了由或基本上由元素、成分、组分或步骤组成的实施方式。

多个元素、成分、组分或步骤可以由单个集成元素、成分、组分或步骤提供。或者，单个集成元素、成分、组分或步骤可以分成单独的多个元素、成分、组分或步骤。描述元素、成分、组分或步骤的“一种”或“一个”的公开内容并非旨在排除额外的元素、成分、组分或步骤。

应当理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述后，除了所提供的示例之外的许多实施例以及许多应用对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的通过引用并入。本文公开的主题的任何方面在所附权利要求中的省略不是对这样的主题的放弃，也不应认为发明人不认为这样的主题是所公开的发明主题的一部分。

Claims (66)

1.一种两部分体系，所述两部分体系包括：

a.包含一种或多种环氧树脂的第一组分；

b.包含一种或多种磷酸酯的第二组分；以及

其中，在约0℃至约50℃的温度下混合所述第一组分和所述第二组分以形成弹性体固化组合物。

2.根据权利要求1所述的两部分体系，其中，所述第二组分包含所述一种或多种磷酸酯中的至少两种或甚至至少三种。

3.根据权利要求1或2所述的两部分体系，其中，所述一种或多种磷酸酯包括衍生自腰果果壳液(CNSL)的磷酸酯。

4.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述一种或多种磷酸酯包括衍生自2-乙基己基缩水甘油醚的磷酸酯。

5.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述第一组分包括一种或多种第一组分添加剂。

6.根据权利要求5所述的两部分体系，其中，所述一种或多种第一组分添加剂包括碳酸钙、矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或其任意组合中的一种或多种。

7.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含以按重量计约5％至约25％的量存在的碳酸钙。

8.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含超细碳酸钙、细碳酸钙、中细碳酸钙或其任意组合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述第一组分包含按重量计约4％至约8％的量的所述细碳酸钙和/或按重量计约13％至约18％的量的所述中细碳酸钙。

10.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中、所述第二组分包括一种或多种第二组分添加剂。

11.根据权利要求7所述的两部分体系，其中，所述一种或多种第二组分添加剂包括矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或其任意组合中的一种或多种。

12.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述一种或多种环氧树脂包括一种或多种液体环氧树脂、一种或多种柔性环氧树脂、一种或多种脂族多官能环氧树脂、一种或多种反应性稀释剂或其任意组合。

13.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含一种或多种液体环氧树脂，所述液体环氧树脂包含表氯醇和双酚A的反应产物。

14.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含以按重量计约6％至约30％的量存在的一种或多种液体环氧树脂。

15.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含一种或多种柔性环氧树脂，所述一种或多种柔性环氧树脂包含双官能缩水甘油醚环氧树脂、未改性的基于BPA的环氧树脂、多官能环氧化聚丁二烯树脂或其任意组合。

16.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含以按重量计约10％至约45％的量存在的一种或多种柔性环氧树脂。

17.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含一种或多种脂族多官能环氧树脂，所述一种或多种脂族多官能环氧树脂包含环氧化山梨糖醇。

18.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含以按重量计约2％至约16％的量存在的一种或多种脂族多官能环氧树脂。

19.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含一种或多种反应性稀释剂，所述一种或多种反应性稀释剂包含聚二醇二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚中的任一者或两者。

20.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其包含以按重量计约5％至约25％的量存在的一种或多种反应性稀释剂。

21.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述反应温度为约10℃至约35℃。

22.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述反应温度为约15℃至约25℃。

23.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物的固化时间为约5分钟至约15分钟。

24.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物的固化时间为约7分钟至约10分钟。

25.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物具有约100％至约800％的体积膨胀。

26.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物具有约400％至约500％的体积膨胀。

27.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物被分配在由汽车部件组成的工件上。

28.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述固化组合物形成衬垫。

29.根据前述权利要求中任一项所述的两部分体系，其中，所述两部分体系未包含固化剂、固化促进剂或两者。

30.一种两部分体系，所述两部分体系包括：

a.第一组分，所述第一组分包括：

i.一种或多种液体环氧树脂；

ii.一种或多种柔性环氧树脂；

iii.脂族多官能环氧树脂；

iv.一种或多种反应性稀释剂；以及

v.一种或多种第一组分添加剂；

b.第二组分，所述第二组分包括：

i.第一磷酸酯；

ii.第二磷酸酯；

iii.任选的第三磷酸酯；以及

iv.一种或多种第二组分添加剂；以及

其中，在约0℃至约50℃的温度下混合所述第一组分和所述第二组分以形成固化组合物。

31.根据权利要求30所述的两部分体系，其中，所述第一磷酸酯是衍生自腰果果壳液(CNSL)的磷酸酯。

32.根据权利要求30或31所述的两部分体系，其中，所述第二磷酸酯是化学计量量为1:1的2-乙基己基缩水甘油基与磷酸的反应产物。

33.根据权利要求30至32所述的两部分体系，其中，所述任选的第三磷酸酯是化学计量量为0.8:1的2-乙基己基缩水甘油基与磷酸的反应产物。

34.根据权利要求30至33所述的两部分体系，其中，所述一种或多种第一组分添加剂包括碳酸钙、矿物质、增强纤维、疏水性二氧化硅或其任意组合中的一种或多种。

35.根据权利要求30至34所述的两部分体系，其中所述一种或多种第二组分添加剂包括增强纤维、疏水性二氧化硅或两者中的一种或多种。

36.根据权利要求30至35所述的两部分体系，其中，所述一种或多种液体环氧树脂包括表氯醇和双酚A的反应产物。

37.根据权利要求30至36所述的两部分体系，其中，所述一种或多种液体环氧树脂以按重量计约6％至约10％的量存在。

38.根据权利要求30至37所述的两部分体系，其中，所述一种或多种柔性环氧树脂包括双官能缩水甘油醚环氧树脂、未改性的基于BPA的环氧树脂、多官能环氧化聚丁二烯树脂或其任意组合。

39.根据权利要求30至38所述的两部分体系，其中，所述一种或多种柔性环氧树脂以按重量计约35％至约45％的量存在。

40.根据权利要求30至39所述的两部分体系，其中，所述一种或多种脂族多官能环氧树脂包括环氧化山梨糖醇。

41.根据权利要求30至40所述的两部分体系，其中，所述一种或多种脂族多官能环氧树脂以按重量计约8％至约16％的量存在。

42.根据权利要求30至41所述的两部分体系，其中，所述一种或多种反应性稀释剂包括聚二醇二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚或两者。

43.根据权利要求30至42所述的两部分体系，其中，所述一种或多种反应性稀释剂以按重量计约8％至约16％的量存在。

44.根据权利要求30至43所述的两部分体系，其中，所述反应温度为约10℃至约35℃。

45.根据权利要求30至44所述的两部分体系，其中，所述反应温度为约15℃至约25℃。

46.根据权利要求30至45所述的两部分体系，其中，所述固化组合物的固化时间为约5分钟至约15分钟。

47.根据权利要求30至46所述的两部分体系，其中，所述固化组合物的固化时间为约7分钟至约10分钟。

48.根据权利要求30至47所述的两部分体系，其中，所述固化组合物具有至少约100％至约800％的体积膨胀。

49.根据权利要求30至48所述的两部分体系，其中，所述固化组合物具有至少约400％至约500％的体积膨胀。

50.根据权利要求30至49所述的两部分体系，其中，所述固化组合物被分配在由汽车部件组成的工件上。

51.根据权利要求30至50所述的两部分体系，其中，所述固化组合物形成衬垫。

52.根据权利要求30至51所述的两部分体系，其中，所述两部分体系未包含固化剂、固化促进剂或两者。

53.一种方法，其包括：

a.提供两部分体系，所述两部分体系包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括一种或多种环氧树脂并且所述第二组分包括一种或多种磷酸酯；以及

b.将所述第一组分和所述第二组分混合以形成反应产物；以及

其中，在约0℃至约50℃的温度下混合第一组分和第二组分以形成固化的弹性体组合物。

54.根据权利要求53所述的方法，其中，所述第二组分包含两种或三种不同的磷酸酯。

55.根据权利要求53或54所述的方法，其中，所述第一组分包括一种或多种第一组分添加剂。

56.根据权利要求53或55所述的方法，其中，所述第二组分包括一种或多种第二组分添加剂。

57.根据权利要求53或56所述的方法，其中，所述一种或多种第一组分添加剂包括碳酸钙。

58.根据权利要求53或57所述的方法，其中，固化在约10℃至约35℃的温度下发生。

59.根据权利要求53或58所述的方法，其中，固化在约15℃至约25℃的温度下发生。

60.根据权利要求53或59所述的方法，其中，所述固化组合物的固化时间为约5分钟至约15分钟。

61.根据权利要求53或60所述的方法，其中，所述固化组合物的固化时间为约7分钟至约10分钟。

62.根据权利要求53或61所述的方法，其中，所述固化组合物具有约100％至约800％的体积膨胀。

63.根据权利要求53或62所述的方法，其中，所述固化组合物具有约400％至约500％的体积膨胀。

64.根据权利要求53或63所述的方法，包括将所述固化组合物分配在由汽车部件组成的工件上。

65.根据权利要求53或64所述的方法，包括用所述固化组合物形成衬垫或密封剂。

66.根据权利要求53或65所述的方法，其中，所述方法不添加固化剂、固化促进剂或两者。