ES2719806T3 - Agentes de curado rápido para resinas epoxi - Google Patents

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Abstract

Una composición endurecedora que comprende: a) un acelerador que comprende una primera amina al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico y un primer modificador, en el que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos; b) un aducto no aislado de i) un epoxi difuncional; y ii) una segunda amina; y c) un segundo modificador, en el que dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de los mismos de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos.

Description

DESCRIPCIÓN
Agentes de curado rápido para resinas epoxi
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a agentes de curado rápido para resinas epoxi o epóxicas. Específicamente, la presente invención se refiere a agentes de curado sin COV y (alquil) fenol para resinas epoxi.
Introducción
Los sistemas epoxi de curado en frío son adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales, tales como suelos, morteros, adhesivos, revestimientos, lacas y pinturas. La mayoría de los endurecedores de amina de curado en frío contienen alcohol bencílico como modificador, que es un compuesto orgánico volátil (COV) y causa emisiones, incluso después del curado del sistema epoxi.
Para conseguir un curado rápido y resistencia química, normalmente se usan bases de Mannich. Las bases de Mannich pueden formularse sin COV, pero se basan en fenoles (alquil) y están clasificadas según las regulaciones de la Unión Europea como sustancias R 62, que implican un "riesgo de fertilidad deteriorada".
Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad de componentes que puedan sustituir a las bases de Mannich, en términos de rendimiento técnico. Las bases de Mannich se usan para conseguir tiempos de curado rápidos y para producir revestimientos resistentes a sustancias químicas. Además, su apariencia superficial debe ser al menos "razonable", ya que, aunque estos revestimientos no se usan normalmente como revestimientos decorativos, de lo contrario carecerían de adherencia entre capas.
Sumario de la invención
En una realización de la presente invención, se divulga una composición endurecedora que comprende a) un acelerador que comprende una primera amina al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico y un primer modificador, en el que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos; b) un aducto no aislado de i) un epoxi difuncional; y ii) una segunda amina; y c) un segundo modificador, en el que dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos.
En otra realización de la presente invención, se divulga un procedimiento que comprende a) poner en contacto un primer modificador con ácido salicílico para formar una suspensión en la que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos; b) poner en contacto un exceso molar de una primera amina con dicha suspensión bajo condiciones de reacción para formar un acelerador; c) mezclar dicho acelerador con i) un aducto no aislado de un epoxi difuncional y una segunda amina; y ii) un segundo modificador, en el que dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de los mismos, de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos para formar una composición endurecedora.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una visualización de valores durante un período de 7 días para el ensayo de resistencia química, el "tamaño de paraguas" es proporcional a la resistencia química, para la formulación de la invención.
La Figura 2 es una visualización de valores durante un período de 7 días para el ensayo de resistencia química, el "tamaño de paraguas" es proporcional a la resistencia química, para la formulación comparativa.
Descripción detallada de la invención
En una realización de la invención, se divulga una composición endurecedora que comprende a) un acelerador que comprende una primera amina al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico y un primer modificador en el que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos; b) un aducto no aislado de i) un epoxi difuncional; y ii) una segunda amina; y c) un segundo modificador, en donde dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos.
Acelerador
En una realización, el acelerador comprende, consiste en, o consiste esencialmente en una primera amina al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico y un primer modificador.
El acelerador está generalmente presente en la composición en el intervalo del 30 por ciento en peso al 90 por ciento en peso, en base al peso total de la composición. El acelerador está presente en la composición en el intervalo del 40 por ciento en peso al 80 por ciento en peso en otra realización, y está presente en el intervalo del 50 por ciento en peso al 70 por ciento en peso en todavía otra realización.
En una realización, la primera amina es cicloalifática. Los ejemplos de la primera amina incluyen, pero no se limitan a, aminas aromáticas o aralifáticas tales como metilendianilina (MDA), m-xililendiamina (MXDA) y sus versiones hidrogenadas, 4-[(4-aminociclohexil)metil]ciclohexan-1-amina (PACM) y 1,3-BAC.
Generalmente, la primera amina está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo del 20 por ciento en peso al 80 por ciento en peso, en base al peso total del acelerador. La primera amina está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo del 30 por ciento en peso al 70 por ciento en peso en otra realización, y en una cantidad comprendida en el intervalo de aproximadamente el 40 por ciento en peso al 50 por ciento en peso en todavía otra realización. Las concentraciones superiores al 80 por ciento en peso pueden hacer que el revestimiento sea sensible a la coloración o al blanqueamiento. Las concentraciones inferiores al 20 por ciento en peso pueden conducir a viscosidades desfavorablemente altas y a un HEW (peso equivalente en hidrógeno) desfavorable. La primera amina está al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico. En una realización, el procedimiento de neutralización se realiza de la siguiente manera: a temperaturas ligeramente elevadas (30-50°C), el ácido salicílico se añade al primer modificador para formar una suspensión. Se añade un exceso molar de una primera amina, neutralizando completamente el ácido salicílico. La temperatura de reacción se mantiene por debajo de 100°C.
Generalmente, el ácido salicílico está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo del 2 por ciento en peso al 35 por ciento en peso, en base al peso total del acelerador. El ácido salicílico está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo del 10 por ciento en peso al 30 por ciento en peso en otra realización, y está presente en una cantidad comprendida en el intervalo del 15 por ciento en peso al 25 por ciento en peso en todavía otra realización.
Las concentraciones de ácido salicílico superiores al 35 por ciento en peso pueden disminuir la resistencia química del material curado. Las concentraciones inferiores al 2 por ciento en peso pueden resultar en una aceleración insuficiente.
En una realización, el primer modificador es un disolvente de alto punto de ebullición que no contiene ningún compuesto orgánico volátil. El primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos (tales como fenol estirenado), alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos.
Generalmente, el primer modificador está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo del 10 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, en base al peso total del acelerador. El primer modificador está presente en el acelerador en una cantidad comprendida en el intervalo de aproximadamente el 20 por ciento en peso al 40 por ciento en peso en otra realización, y en el intervalo del 25 por ciento en peso al 35 por ciento en peso en todavía otra realización.
Las concentraciones del primer modificador en cantidades superiores al 50 por ciento en peso pueden debilitar la densidad de la red y, de esta manera, la resistencia mecánica. Las concentraciones del primer modificador inferiores al 10 por ciento en peso pueden conducir a una viscosidad desfavorable.
Epoxi difuncional y segunda amina.
En una realización, un componente de la composición es un aducto no aislado de un epoxi difuncional i) y una segunda amina ii).
Los ejemplos de epoxis difuncionales i) incluyen, pero no se limitan a, éter diglicidílico de bisfenol A o F, éter diglicidílico de 1,4 butandiol, éter diglicidílico de neopentil y éter diglicidílico de 1,6-hexandiol.
Los ejemplos de la segunda amina ii) incluyen, pero no se limitan a, poliaminas alifáticas, poliaminas arilalifáticas, poliaminas cicloalifáticas, poliaminas aromáticas, poliaminas heterocíclicas, polialcoxipoliaminas y combinaciones de las mismas. El grupo alcoxi de las polialcoxipoliaminas es un oxietileno, oxipropileno, oxi-1,2-butileno, oxi-1,4-butileno o un copolímero de los mismos.
Los ejemplos de poliaminas alifáticas incluyen, pero no se limitan a, etilendiamina (EDA), dietilentriamina (DETA), trietilentetramina (TETA), trimetil hexano diamina (TMDA), hexametilendiamina (HMDA), N-(2-aminoetil)-1,3-propanodiamina (N3-amina), N,N'-1,2-etanodiilbis-1,3-propanodiamina (N4-amina) y dipropilentriamina. Los ejemplos de poliaminas arilalifáticas incluyen, pero no se limitan a, m-xililendiamina (MXDA) y p-xililendiamina. Los ejemplos de poliaminas cicloalifáticas incluyen, pero no se limitan a, 1,3-bisaminociclohexilamina (1,3-BAC), isoforona diamina (IPD) y 4,4'-metilenbisciclohexanamina. Los ejemplos de poliaminas aromáticas incluyen, pero no se limitan a, m-fenilendiamina, diaminodifenilmetano (DDM) y diaminodifenilsulfona (DDS). Los ejemplos de poliaminas heterocíclicas incluyen, pero no se limitan a, N-aminoetilpiperazina (NAEP) y 3,9-bis(3-aminopropil)2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecano. Los ejemplos de polialcoxipoliaminas en las que el grupo alcoxi es un oxietileno, oxipropileno, oxi-1,2-butileno, oxi-1,4-butileno o un copolímero de los mismos incluyen, pero no se limitan a, 4,7-dioxadecano-1,10-diamina, 1-propanamina,2,1-etanodiiloxi)bis(dietilenglicol diaminopropilado) (ANCAMINE® 1922A); poli(oxi(metil-1,2-etanodiilo)), alfa-(2-aminometiletil)omega-(2-aminometiletoxi) (JEFFAMINE® D-230, D-400); trietilenglicoldiamina y oligómeros (JEFFAMINE® XTJ-504, JEFFAMINE® XTJ-512), poli(oxi(metil-1,2-etanodiilo)), alfa,alfa'-(oxidi-2,1-etha nediil)bis(omega-(aminometiletoxi)) (JEFFAMINE® XTJ-511); bis(3-aminopropil)politetrahidrofurano 350; bis(3-aminopropil)politetrahidrofurano 750; poli(oxi(metil-1,2-etanodiil)), a-hidro-w-(2-aminometiletoxi)éter con 2-etil-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol (JEFFAMINE® T-403), y diaminopropil dipropilenglicol.
En una realización, el componente epoxi difuncional i) se usa generalmente en una cantidad inferior a la estequiométrica en comparación con el segundo componente de amina ii) o hasta una relación molar máxima de 1:1, para garantizar que el componente b) sea una molécula funcional amino con una amina sin reaccionar.
Generalmente, una persona experta en la técnica puede determinar la cantidad de aducto no aislado a) a usar en la formulación de endurecedor. La naturaleza del segundo componente de amina ii) usado y el grado de reacción con el componente epoxi difuncional i) pueden afectar fuertemente a la viscosidad del aducto b). Si el aducto b) es altamente viscoso, entonces puede usarse menos cantidad en la formulación del endurecedor. Si el aducto b) tiene una viscosidad más baja, entonces puede usarse más aducto en la formulación general.
En una realización, el aducto no aislado está presente en la composición en el intervalo del 1 por ciento en peso al 75 por ciento en peso, en base al peso total de la composición. El aducto está presente en la composición en el intervalo del 5 por ciento en peso al 75 por ciento en peso en otra realización, y del 1 por ciento en peso al 25 por ciento en peso en todavía otra realización.
Segundo modificador
La composición incluye también un segundo modificador. El segundo modificador es útil para la dilución y puede acelerar la velocidad de curado en combinación con resinas epoxi. El segundo modificador puede mejorar también la apariencia superficial.
Los ejemplos del segundo modificador incluyen alcoholes grasos de cadena media a larga, ramificados o lineales, ramificados o no ramificados, que contienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de los mismos de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos.
El segundo modificador está presente generalmente en un intervalo del 5 por ciento en peso al 25 por ciento en peso, en base al peso total de la composición.
Componentes opcionales
Tercera amina
En una realización, la composición puede contener una tercera amina. La tercera amina puede ser cualquiera de las aminas enumeradas anteriormente. En una realización, la tercera amina puede ser IPD, TMD o poli(oxi(metil-1,2-etanodiilo)) o alfa-(2-aminometiletil)omega-(2-aminometiletoxi) (JEFFAMINE® D-230 o JEFFAMINE)® D-400).
Generalmente, la tercera amina está presente en una cantidad comprendida en el intervalo del 1 por ciento en peso al 50 por ciento en peso, en base al peso total de la composición. En una realización, la tercera amina puede estar presente en un intervalo del 10 por ciento en peso al 75 por ciento en peso, en base al peso total de la composición, y del 1 por ciento en peso al 25 por ciento en peso, en base al peso total de la composición en todavía otra realización.
Adyuvantes de formulación
En algunas realizaciones de la presente invención, pueden usarse desespumantes y tensioactivos como adyuvantes de formulación.
Los ejemplos de antiespumantes incluyen, pero no se limitan a, TEGO Airex 944, Airex 950 de Evonik, Alemania. Los ejemplos de tensioactivos incluyen, pero no se limitan a, BYK 307 y BYK 333 de BYK-Chemie, Alemania. Procedimiento de producción de la composición
En una realización de la presente invención, se divulga un procedimiento que comprende, que consiste en o que consiste esencialmente en: a) poner en contacto un primer modificador con ácido salicílico para formar una suspensión; b) poner en contacto un exceso molar de una primera amina con dicha suspensión para formar un acelerador; c) mezclar dicho acelerador con i) un aducto no aislado de un epoxi difuncional y una segunda amina; y ii) un segundo modificador para formar una composición endurecedora.
El componente acelerador es producido mediante el siguiente procedimiento:
El procedimiento de neutralización ocurre a temperaturas ligeramente elevadas (generalmente comprendidas en el intervalo de 30 a 50°C). El ácido salicílico se añade al primer modificador para formar una suspensión. Se añade un exceso molar de la primera amina, neutralizando de esta manera completamente el ácido salicílico, mientras se mantiene la temperatura de reacción por debajo de 100°C. En una realización, se neutraliza aproximadamente el 50% en moles de la primera amina. En una realización, la formación del componente b), el aducto no aislado, tiene lugar a temperaturas elevadas comprendidas entre 60 y 120°C bajo un control de la reacción mediante la velocidad de adición. La velocidad de adición depende principalmente de la potencia de enfriamiento del reactor usado. En una realización, la temperatura está comprendida en el intervalo de 75°C a 85°C. El reactor se carga con la primera amina y el epoxi difuncional se añade desde la parte superior con agitación. Una vez completada la adición, se realiza una reacción posterior de 20 a 40 minutos. Durante el tiempo de reacción posterior, la reacción entre el epoxi difuncional y la amina continúa hasta completarse, de manera que no quede ningún epoxi sin reaccionar en la mezcla de reacción.
El aducto es un aducto no aislado. Una vez completada la reacción, el aducto b) no se somete a una etapa de destilación adicional para eliminar cualquier componente restante de amina sin reaccionar.
Una vez formado el aducto b), pueden añadirse los otros componentes en cualquier combinación o sub­ combinación.
Producto de composición curable
En una realización, una composición curable comprende, consiste en o consiste esencialmente en: I) el endurecedor descrito anteriormente y II) una resina epoxi.
En una realización, la resina epoxi es una resina epoxi líquida. Los ejemplos de resinas epoxi líquidas que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, éteres diglicidílicos de bisfenol-A (BADGE), éteres diglicidílicos de bisfenol-F (BFDGE) y novolacas epoxi. En otra realización, la resina epoxi puede ser una resina epoxi de bisfenol A sólida. De manera opcional, la composición curable puede diluirse con diluyentes reactivos tales como, por ejemplo, éter glicidílico de cresilo (CGE), éter glicidílico de p. t. butilfenilo (ptBPGE), éter glicidílico C12/C14, éter diglicidílico de butanodiol (BDDGE), éter diglicidílico de hexanodiol (HDDGE), éteres glicidílicos ramificados tales como éter glicidílico de alcohol C13/15, y ésteres glicidílicos tales como ésteres glicidílicos de ácido versático.
En una realización, el componente endurecedor y la resina epoxi se mezclan según el peso equivalente de endurecedor (HEW) y el peso equivalente de epóxido (EEW) para garantizar que 1 equivalente de epoxi reaccione con 1 equivalente de hidrógeno de amina.
La composición se cura a continuación a temperatura ambiente.
Estas composiciones se usan generalmente como imprimaciones para hormigón y suelos.
Ejemplos
En los siguientes ejemplos, se usan varios términos y designaciones, tales como, por ejemplo:
Polypox™ E 403: resina epoxi diluida reactiva de UPPC:
tipo bisfenol A/F con éter glicidílico C12/C14
Polypox™ H 014: endurecedor de UPPC, tipo base de Mannich, basado en MXDA y ptBP diluido con TMD. Procedimientos de ensayo
La "vida útil", tal como se usa en la presente memoria, se refiere al período de tiempo, a una temperatura determinada, durante el cual una mezcla de un componente de resina y un componente endurecedor sigue siendo viable, tal como entiende una persona experta en la técnica. La vida útil es el tiempo que necesita una mezcla de 100 gramos de resina/endurecedor para alcanzar una viscosidad de trabajo inapropiada. En una taza desechable, se movió hacia arriba y hacia abajo un cable de acero con una bobina en su extremo inferior, con una velocidad moderada. A medida que la mezcla se volvía viscosa en el curso de la reacción de curado, la copa se alzó cerca del punto extremo. El borde del recipiente tocaba entonces un interruptor eléctrico, deteniendo un reloj y definiendo la vida útil.
Las composiciones curables se analizaron térmicamente con un dispositivo Mettler Toledo DSC822, disponible en Mettler-Toledo Inc., Columbus, OH, EE. UU. La temperatura (TgA) de transición vítrea real se midió en el intervalo de 20°C a 120°C. La temperatura (Tgp) de transición vítrea potencial se midió 10 minutos después del curado a 180°C en el intervalo de 20°C a 130°C siguiendo la norma Deutsches Institut für Normung (DIN Instituto Alemán de Normalización DIN 65467), a una velocidad de calentamiento de 15 K/minuto.
Ejemplos
El endurecedor de la invención se preparó mezclando los siguientes componentes:
60 partes del acelerador BAC-SA, un producto de neutralización de ácido salicílico y 1,3-BAC (1,3-bisciclohexildiamina) disueltos en fenol estirenado (Sanko SP-F, de Sanko)
15 partes de aducto MXDA-LER, un producto de reacción de 4 moles de MXDA (m-xililendiamina, Mitsubishi Gas) con 1 mol de DER™ 331, que contenía MXDA sin reaccionar
15 partes de TMD (trimetilhexametilendiamina, de Evonik Industries)
10 partes de Lorol spezial (mezcla de alcoholes grasos C12/C14, de Cognis/BASF, Alemania)
El ejemplo comparativo es un endurecedor de tipo base de Mannich estándar, Polypox™ H 014.
Ambos ejemplos de endurecedor se usaron con Polypox™ E 403, una resina epoxi de bisfenol A/bisfenol F, diluida con éter glicidílico de alcohol graso C12/C14.
Los valores técnicos de los ejemplos de la invención y comparativos se enumeran en la Tabla 1, a continuación.
Tabla 1: Valores técnicos
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El desarrollo de la dureza Shore D y la inspección visual se muestran en la Tabla 2, a continuación.
Tabla 2: Desarrollo de la dureza Shore D e inspección visual
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Los valores de dureza de péndulo según Koenig, 200 |jm se muestran en la Tabla 3, a continuación. Esto fue para una capa de 200 jm en placas de vidrio con los valores determinados en segundos.
Tabla 3: Valores de dureza de péndulo
Figure imgf000007_0003
Comparación de resistencia química
Después de la homogeneización de ambos componentes (el endurecedor de la invención o comparativo con resina epoxi Polypox™ E 403) durante 2 minutos, la mezcla líquida se vertió en moldes, de manera que el espesor de la película fue de 3 mm y se curó durante 7 días a temperatura ambiente.
Estas películas se ensayaron exponiéndolas a diferentes soluciones durante 7 días (168 horas) colocando una almohadilla de algodón que está saturada con la solución sobre la muestra y cubriendo la almohadilla y la muestra. Después de 1 día (24 horas) de exposición, 2 días (48 horas) de exposición y 7 días de exposición, se midió la dureza Shore D de las muestras. Las mediciones de dureza Shore D se muestran en las Figuras 1 y 2, y en las Tablas 4-6.
El porcentaje de cambio en la dureza Shore D, tal como se muestra como porcentaje %A, se determinó con la dureza inicial y la dureza final después de 168 horas de exposición a las soluciones. El cambio porcentual en la dureza Shore D se calculó como (1 - (dureza final/dureza inicial)) * 100, donde un cambio porcentual negativo en la dureza indicaba un valor mayor para la dureza inicial que para la dureza final.
Los líquidos de ensayo fueron ácido acético, ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, gasolina, B.P.G. 5b, xileno y metilisobutilcetona (MIBK). Los compuestos específicos se enumeran a continuación:
Ácido acético, grado analítico, disponible en Merck KGaA
Ácido sulfúrico, grado analítico, disponible en Merck KGaA
Hidróxido de sodio, grado analítico, disponible en Merck KGaA
Bau- und Prüfgrundsatze Gruppe 5b del DIBT (Policy for Construction and Testing Group 5b of the German Institute for Construction Technique) (en adelante, "B.P.G. 5b"), una mezcla de 48 por ciento en volumen de metanol, grado analítico, disponible en Merck KGaA, 48 por ciento en volumen de isopropanol, grado analítico, disponible en Merck KGaA, y 4 por ciento en volumen de agua
Gasolina, disponible en Esso (Exxon).
Xileno, grado analítico, disponible en Merck KGaA
Etanol, disponible en Merck KGaA
Metilisobutilcetona (MIBK), grado analítico, disponible en Merck KGaA
Los resultados se muestran en las Tablas 4-6, a continuación. También se muestran en la Figura 1, para la formulación de la invención, y en la Figura 2 para la formulación comparativa.
Tabla 4 - Resultados después de 1 día
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Tabla 5 - Resultados después de 2 días
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Tabla 6 - Resultados después de 7 días
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Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una composición endurecedora que comprende:
a) un acelerador que comprende una primera amina al menos parcialmente neutralizada por medio de ácido salicílico y un primer modificador, en el que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos;
b) un aducto no aislado de
i) un epoxi difuncional; y
ii) una segunda amina; y
c) un segundo modificador, en el que dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de los mismos de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos.
2. Una composición endurecedora según la reivindicación 1, en la que dicho epoxi difuncional se selecciona de entre el grupo que consiste en éter diglicidílico de bisfenol A, éter diglicidílico de bisfenol F y mezclas de los mismos.
3. Una composición endurecedora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera amina es cicloalifática.
4. Una composición endurecedora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha segunda amina es una poliamina aralifática.
5. Una composición endurecedora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además d) una tercera amina.
6. Una composición endurecedora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el acelerador está presente en una cantidad comprendida en el intervalo del 30 por ciento en peso al 90 por ciento en peso, el aducto no aislado está presente en una cantidad comprendida en el intervalo del 1 por ciento en peso al 75 por ciento en peso, y el segundo modificador está presente en una cantidad comprendida en el intervalo del 5 por ciento en peso al 25 por ciento en peso, en base al peso total de la composición.
7. Un procedimiento que comprende:
a) poner en contacto un primer modificador con ácido salicílico para formar una suspensión, en el que dicho primer modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos; b) poner en contacto un exceso molar de una primera amina con dicha suspensión bajo condiciones de reacción para formar un acelerador;
c) mezclar dicho acelerador con
i) un aducto no aislado de un epoxi difuncional y una segunda amina; y
ii) un segundo modificador, en el que dicho segundo modificador se selecciona de entre el grupo que consiste en fenoles aralifáticos, alcoholes grasos de cadena media ramificados o no ramificados que tienen de 12 a 20 átomos de carbono por molécula y mezclas de los mismos o polietilen, propilen o butilen glicoles, o mezclas de los mismos de 2 a 15 unidades monoméricas y sus éteres mono- y di- alquílicos o arílicos para formar una composición endurecedora.
8. Un procedimiento según la reivindicación 7, en el que dichas condiciones de reacción incluyen una temperatura de reacción por debajo de 100°C.
9. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en el que dicho epoxi difuncional se selecciona de entre el grupo que consiste en éter diglicidílico de bisfenol A, éter diglicidílico de bisfenol F y mezclas de los mismos.
10. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en el que dicha primera amina es cicloalifática.
11. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7-11, en el que dicha segunda amina es una poliamina aralifática.
12. Una composición curable que comprende:
I) la composición endurecedora de la reivindicación 1; y
II) una resina epoxi seleccionada de entre el grupo que consiste en éteres diglicidílicos de bisfenol-A líquidos, éteres diglicidílicos de bisfenol-F líquidos, novolacas epoxi líquidas, bisfenol-A sólido y combinaciones de los mismos.
13. Una imprimación preparada usando la composición curable de la reivindicación 12.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201641531A (zh) * 2015-04-30 2016-12-01 藍色立方體有限責任公司 硬化劑組成物
CN106978103A (zh) 2017-04-07 2017-07-25 德山化工(浙江)有限公司 硅油处理热解法二氧化硅、其制备方法及应用
CN107879668B (zh) * 2017-12-08 2020-09-25 卡本复合材料(天津)有限公司 一种用于伸缩缝快速修补的抗开裂环氧砂浆及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB868733A (en) 1958-07-04 1961-05-25 Bakelite Ltd Improvements in or relating to epoxide resin compositions
GB1061699A (en) 1966-02-02 1967-03-15 Shell Int Research Improvements in or relating to the curing of epoxy resins
US3639928A (en) * 1970-11-27 1972-02-08 Jefferson Chem Co Inc Accelerator combination for epoxy curing
US4229563A (en) * 1979-08-03 1980-10-21 Ameron, Inc. Aromatic amidoamines
US4246148A (en) 1979-08-27 1981-01-20 Celanese Corporation Two component aqueous coating composition based on an epoxy-polyamine adduct and a polyepoxide
US4264758A (en) * 1979-11-02 1981-04-28 Texaco Development Corporation Novel epoxy curing system
US20050176899A1 (en) 2002-04-29 2005-08-11 Huntsman Advanced Materials Americas, Inc. Mannich bases from isolated amine adducts
EP1717253A1 (de) 2005-04-29 2006-11-02 Sika Technology AG Mannichbase auf Resorcin-Basis
EP1978048A1 (de) 2007-04-05 2008-10-08 Uppc Ag Härter für Epoxidharze, Verfahren zur Aushärtung eines Epoxidharzes sowie Verwendung des Härters
EP2028244A1 (en) * 2007-08-02 2009-02-25 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Water-borne paints based on epoxy resins
CN101815758B (zh) 2007-08-31 2013-07-31 晓温-威廉姆斯公司 胺官能加合物以及包含该加合物的可固化组合物
JP5431355B2 (ja) 2007-12-19 2014-03-05 コグニス・アイピー・マネージメント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング エポキシ樹脂用硬化剤としての、フェナルカミンと塩形成されたアミンとの混合物

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