CN1860164A - 基于环氧树脂的可热固化组合物以及3(4)－(氨甲基)环己烷－丙胺和1,4(5)－环辛烷二甲胺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于环氧树脂的可热固化组合物以及3(4)－(氨甲基)环己烷－丙胺和1，4(5)－环辛烷二甲胺。
Description
技术领域
本发明涉及基于环氧树脂的可固化组合物以及3(4)-(氨甲基)环己烷-丙胺及1，4(5)-环辛烷二甲胺。
背景技术
环氧树脂是含有2或更多个环氧基团每分子的预聚物。此类树脂能与多种固化剂起反应生成交联聚合物。有关该树脂和固化剂及其在性能方面的应用的综述载于H.Schuhmann，《利用涂料的混凝土保护手册》，Expert出版社1992，pp.396～428。
已知，用于固化环氧树脂，如基于双酚A二缩水甘油基醚的那些环氧树脂，除了多种其它的胺固化剂之外，也可使用环脂族二胺，例如，异佛尔酮二胺(IPD)。然而，与脂族胺相比，其相对较低的反应性在应用中处于不利地位。
环脂族胺通常在室温下只能不完全地固化。为了获得足够的性能，重要的是要达到尽可能高的固化程度。
脂族胺，例如，乙二胺、二亚乙基三胺和三亚乙基四胺，或者芳脂族胺，例如，间二甲苯二胺，虽具有较高反应性但却存在缺点，例如，特别是高蒸汽压或高变黄倾向。
因此，需要一种胺固化剂，它一方面具有环脂族固化剂的优点，而另一方面又具有较高反应性。
发明内容
现已发现，在环氧树脂中使用3(4)-(氨甲基)环己烷-丙胺(C64-二胺)和/或1，4(5)-环辛烷二甲胺(BAMCO)作为反应组分，不但可获得良好的性能，同时又能达到很好的固化。
本发明涉及：一种可固化组合物，其主要包含
A)至少一种环氧树脂，
和
B)至少一种固化剂，其选自：
B1)3(4)-(氨甲基)环己烷-丙胺(C64-二胺)，
或
B2)1，4(5)-环辛烷二甲胺(BAMCO)；
及其应用。
胺B1)和B2)具有下式：
3(4)-(氨甲基)环己烷-丙胺(C64-二胺)，B1
1，4(5)-环辛烷二甲胺(BAMCO)，B2
它们可由4-乙烯基环己烯(C64-二胺)或1，5-环辛二烯(BAMCO)通过羧甲基化，随后进行还原性胺化来制备，并由不同异构体的混合物组成。
合适的环氧树脂组分A)原则上是所有能利用胺固化的环氧树脂。该环氧树脂包括，例如，基于双酚A二缩水甘油基醚、双酚F二缩水甘油基醚的多环氧化物或环脂族型的。然而，优选的是，使用基于双酚A的环氧树脂和任选地基于双酚F的环氧树脂——也任选地使用其混合物。树脂和固化剂优选以等当量数量使用。然而，偏离化学计量比的也是可能。
该可固化组合物还可含有另外的胺固化剂，后者含有至少2或更多个伯和/或仲氨基基团，例如是，亚甲基二苯胺、N-氨乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、间亚苯基双(甲基胺)、三甲基六亚甲基二胺、聚氧亚烷基胺、聚氨基酰胺、胺与丙烯腈和曼尼期碱的反应产物。它们的用量介于0.5～95wt％，优选10～90wt％，尤其优选50～80wt％，以所用的胺为基准计。胺和环氧树脂一般以化学计量比实施固化。然而，在一定范围内，偏离该比例是可能的，取决于固化剂的类型和用途。
除了含一个或多个环氧基团的树脂和一种或多种固化剂之外，视相应应用领域而定，环氧树脂制剂还含有改性剂、反应加速剂、活性稀释剂、溶剂和/或添加剂，例如，特别是，消泡剂、填料和/或颜料。
在纤维复合材料的情况下，该制剂另外含有相应的纤维和/或非织造布。
特别合适的改性剂是诸如苄基醇、烷基酚或烃类树脂之类的化合物。
反应加速剂包括，例如，有机酸，例如，乳酸和水杨酸，或者叔胺的化合物，例如，三(二甲氨基甲基)苯酚和苄基二甲基胺。
合适的活性稀释剂，例如，是单-或多官能液态环氧化合物，例如，2-乙基己基缩水甘油基醚、己二醇二缩水甘油基醚和三羟甲基丙烷二缩水甘油基醚。
可使用的溶剂包括，例如，芳烃，例如，二甲苯，或醇，例如，乙醇、丙醇或丁醇。
另外，还使用用于涂料的典型颜料和填料以及添加剂。
此类体系在不同温度实施固化，取决于预期用途。譬如，在用于建筑化学和防腐保护领域时，固化大多在环境温度进行，而在，例如，纤维复合材料的情况下，固化则在高温实施(即所谓的“热固化”)。
本发明还涉及可固化组合物在可在环境温度，优选0～35℃，尤其优选在5～30℃固化的环氧化物体系中的应用。
本发明还涉及可固化组合物在实施热固化的环氧化物体系中的应用，其中固化在50～180℃，优选80～180℃，尤其优选80～130℃实施。
该可固化组合物尤其用于涂料，特别是在金属、矿物基材和塑料上涂布，以及用于地板涂料、罩面漆、聚合物水泥、修补体系、锚固材料、胶粘剂、纤维复合材料、铸封材料和浸渍剂。
下面的实例显示在各种不同体系中采用本发明产物的结果。
具体实施方式
实例
表1：室温固化
| 配方组分 | C64二胺 | BAMCO | IPD |
| 数量，g | |||
| 固化组分 | |||
| 二胺C64 | 100 | - | - |
| BAMCO | - | 100 | - |
| 异佛尔酮二胺 | - | - | 100 |
| 苄基醇 | 30 | 30 | 30 |
| 树脂组分 | |||
| 环氧树脂数量，每100g固化剂(基于双酚A的标准树脂；例如，Epikote 828) | 33 | 33 | 30 |
| 性能 | 评估 | ||
| 脆性 | 不脆/完全固化 | 不脆/完全固化 | 脆/不完全反应 |
采用该反应性二胺C64二胺和BAMCO，获得一种不脆并且在室温固化得较好的环氧化物体系。
表2：室温固化
| 配方组分 | ||
| 固化组分 | ||
| C64二胺 | 80 | _ |
| BAMCO | _ | 80 |
| 异佛尔酮二胺 | 20 | 20 |
| 苄基醇 | 88 | 88 |
| 水杨酸 | 12 | 12 |
| 基于双酚A的标准树脂；例如，Epikote 828 | 20 | 20 |
| 树脂组分 | ||
| 环氧树脂数量，每100g固化剂(基于双酚A的标准树脂；例如，Epikote 828) | 55 | 55 |
| 性能 | ||
| 触干 | ＜1日 | ＜1日 |
| 耐热畸变1日后7日后 | 42℃52℃ | 45℃55℃ |
| 摆杆硬度1日后7日后 | 125205 | 140210 |
采用C64二胺和BAMCO，与其它胺，例如，IPD相混合，能制成反应性非常强、不发粘的制剂，其具有好的性能。
表3：热固化
| 配方组分 | |||
| 固化组分 | |||
| C64二胺 | 100 | - | - |
| BAMCO | - | 100 | - |
| IPD | - | - | 100 |
| 树脂组分 | |||
| 环氧树脂数量，每100g固化剂(基于双酚A的标准树脂；例如，Epikote 828) | 23 | 23 | 23 |
| 固化后性能50℃，1h+110℃，1h | |||
| 耐热畸变 | 126℃ | 131℃ | 139℃ |
| 吸水100℃，28日后 | 4wt％ | 4wt％ | 4wt％ |
| 吸丙酮23℃，28日后 | 6wt％ | 6wt％ | 16wt％ |
采用该C64二胺和BAMCO-环氧化物体系，能够达到与环脂族二胺的情况一样优异的耐热畸变能力，但耐丙酮能力却得到了改善。
Claims (29)
1.一种可固化组合物，其主要包含
A)至少一种环氧树脂，
和
B)至少一种固化剂，其选自：
B1)3(4)-(氨甲基)环己烷-丙胺(C64-二胺)，
或
B2)1，4(5)-环辛烷二甲胺(BAMCO)。
2.权利要求1的可固化组合物，其特征在于，作为环氧树脂，含有基于双酚A二缩水甘油基醚、双酚F二缩水甘油基醚的多环氧化物和/或环脂族型多环氧化物。
3.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，其含有改性剂。
4.权利要求3的可固化组合物，其特征在于，作为改性剂，含有苄基醇、烷基酚或烃类树脂。
5.权利要求4的可固化组合物，其特征在于，作为改性剂含有苄基醇。
6.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，其含有反应加速剂。
7.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，作为反应加速剂，含有有机酸。
8.权利要求7的可固化组合物，其特征在于，作为反应加速剂，含有乳酸和/或水杨酸。
9.权利要求6的可固化组合物，其特征在于，作为反应加速剂，含有叔胺。
10.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，含有活性稀释剂。
11.权利要求10的可固化组合物，其特征在于，作为活性稀释剂，含有单-或多官能环氧化合物。
12.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，含有溶剂。
13.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，含有附加颜料和/或填料。
14.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，另外含有添加剂。
15.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，还含有另外的多胺。
16.权利要求15的可固化组合物，其特征在于，含有异佛尔酮二胺。
17.权利要求15或16的可固化组合物，其特征在于，含有三甲基六亚甲基二胺、间亚苯基双(甲基胺)、1，3-和/或1，4-双(氨甲基)环己烷、亚甲基双(4-氨基环己烷)、3，3′-二甲基-4，4′-二-氨基二环己基甲烷、三环十二烷二胺、降冰片烷二胺、N-氨乙基哌嗪和/或聚氧亚烷基胺。
18.权利要求15的可固化组合物，其特征在于，含有聚氨基酰胺、胺与丙烯腈和/或曼尼期碱的反应产物。
19.以上权利要求至少之一的可固化组合物，其特征在于，含有0.5～95wt％，优选10～90wt％，尤其优选50～80wt％数量另外的多胺，以所用的胺为基准计。
20.权利要求1～19至少之一的可固化组合物在室温固化的环氧化物体系中的应用。
21.权利要求20的应用，其中固化温度介于0～35℃，优选介于5～30℃。
22.权利要求1～19至少之一的可固化组合物的应用，其中环氧化物体系是热固化的。
23.权利要求22的应用，其中热固化期间的固化温度介于50～180℃。
24.权利要求22的应用，其中热固化期间的固化温度介于80～150℃，优选介于80～130℃。
25.权利要求1～19至少之一的可固化组合物在涂料中的应用。
26.权利要求25的应用，用于涂布在金属、矿物基材和塑料上。
27.权利要求25的应用，用于地板涂料。
28.权利要求1～19至少之一的可固化组合物在罩面漆中的应用。
29.权利要求1～19至少之一的可固化组合物用于聚合物水泥、修补体系、锚固材料、胶粘剂、纤维复合材料、铸封材料和浸渍剂的应用。
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