MXPA01001880A - Composiciones de almacenamiento estable utiles para la produccion de espumas estructurales - Google Patents

Abstract

Composiciones que producen espuma basadas en resinas epoxídicas que muestran buena de estantería se obtienen a través del uso agente de soplado especifico y sistemas aceleradores de curación. El sistema de agente de soplado contiene azodicarbonamida, mientras el sistema curativo contiene un aducto imidaxol- epóxido tal como un aducto imidaxol-epóxido. Las composiciones son capaces de proporcionar espumas estructurales las cuales sonútiles en la fabricación de miembros estructurales reforzados y similares.

Description

COMPOSICIONES DE ALMACENAMIENTO ESTABLE ÚTILES PARA LA PRODUCCIÓN DE ESPUMAS ESTRUCTURALES ANTECEDENTES DE LA Invención Campo de la Invención La invención pertenece a composiciones que pueden formar espuma de almacenamiento estable basadas en resinas epoxídicas . Más específicamente, composiciones específicas de agentes de soplado y aceleradores de curación que se utilizan para obtener resinas que muestran estabilidad mejorada a temperatura ambiente durante periodos prolongados de tiempo, pero que pueden calentarse y curarse para proporcionar espumas capaces de reforzar y endurecer partes metálicas huecas y similares.

Discusión De La Técnica Relacionada Se sabe que un número de industrias, por ejemplo, la industria automotriz, requiere partes que sean tanto fuertes como resistentes. Un intento para lograr este balance entre la resistencia y el peso mínimo proporciona las partes metálicas huecas. Sin embargo, se deforman fácilmente las partes metálicas huecas. Por consiguiente, también se sabe que la presencia de espuma estructural en las cavidades de las partes huecas puede mejorar la resistencia y dureza de tales partes . Generalmente, tales espumas tienen una densidad de aproximadamente 20-40 lb/ft3 (aproximadamente 0.30-0.65 g/cc) y son capaces de soportar el calor en exceso de 175 ., de mayor preferencia en exceso de 200°C. Ingredientes opcionales incluyen aceleradores, agentes de curación, procesadores, estabilizadores, colorantes, y absorbentes de UV. Pueden variar ampliamente las fórmulas específicas para la espuma estructural. Por ejemplo, la Patente Norteamericana Número 5,575,526 enseña varias espumas estructurales basadas en resina que incluyen la Fórmula 2, la cual contiene 54.5% de resina epoxídica de EPON 828, 7.5% de diluyente epoxídico, 6.1% de epóxido flexible de DER 732, 2.0% de agente de soplado de EXPANCEL 551DU, 8.8% de microesferas de MICROS, 17.7% de microesferas de 3M K20 y 3.4% de agente de curación de diciandiamida de DI-CY. La Patente Norteamericanas Número 5,755,486 describe materiales basados en resina térmicamente expansibles que contienen, por ejemplo, resina epoxídica, caucho de acrilonitrilo-butadieno, carbonato de calcio, negro de humo, sílice ahumada, esferas de cristal, agente de curación, acelerador, y agente de soplado. Las ureas modificadas y los complejos de tricloruro de boro bloqueados se piensa son adecuados para el uso como aceleradores. Las espumas estructurales tales como, por ejemplo, TEROCORE® (un producto de Henkel Surface Technologies), ahora se sutilizan en una variedad de industrias . Un problema actual con muchas de las formulaciones de espuma estructural de este tipo que se han desarrollado hasta ahora, particularmente las primeras formulaciones parciales, ha sido su vida de estantería relativamente corta. Idealmente, los componentes de tales combinaciones „«ha vez que se combinan juntos, deben permanecer estables y no reaccionados bajo las condiciones normalmente encontradas durante el almacenamiento y embarque. Puede ser altamente deseable para las propiedades de las formulaciones que no cambian cuando se almacenan a temperaturas o de alguna forma encima de la temperatura ambiente durante un período de varias semanas o varios meses. Desafortunadamente, parte de los productos de espuma estructural actualmente disponibles tienden a expandirse parcialmente y a curarse a una temperatura de 54.444°C (130°F) (una temperatura cuyas instalaciones de almacenamiento y medios de transportación excedidos frecuentemente durante los meses de verano o en climas cálidos) dentro de 24 horas. Simplemente, disminuir la cantidad de curativo no es la solución al problema, sino que esto afectará típicamente en forma adversa la capacidad de curar y producir espuma de la resina cuando se desee dentro de la temperatura y límites de tiempo comercialmente aceptables . se ha descubierto sorprendentemente que los problemas de vida en estantería inherentes en las formulaciones de espuma estructural previamente conocidas basadas en resinas epoxídicas pueden aligerarse efectivamente a través del uso de curativos aductos de amina-epóxido y un gente de soplado azodicarbonamida . De este modo se proporcionan las composiciones que producen espuma de almacenamiento estable las cuales están comprendidas de una o más resinas epoxídicas, uno o más agentes de soplado (por lo menos uno de los cuales debe ser un azodicarbonamida) , y uno o más curativos (por lo menos uno de los cuales debe ser un aducto amina-epóxido) . En un aspecto especialmente ventajoso de la invención, la composición que produce espuma está en la forma de una pasta flexible la cual contiene adicionalmente uno o más rellenos, particularmente microesferas de cristal huecas. Tales composiciones, cuando se espuman y curan producen espuma de densidad reducida que tiene propiedades físicas excelentes, incluyendo alta resistencia y dureza. 20 Descripción Detallada de la Invención Cualquiera de las resinas termoestables que tienen un porcentaje de mas de uno (preferiblemente dos o más) grupos epóxido por molécula conocidos o referidos en la técnica pueden utilizarse como el componente de resina íHSrSSS . r; :J: ™? epoxídica de la presente invención. Se describen las resinas epoxídicas, por ejemplo, en el capítulo titulado "Epoxy Resins" en la Segunda Edición le la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volumen 6, pp . 322-382 (1986) . Las resinas epoxídicas ejemplares incluyen éteres poliglicidilo obtenidos haciendo reaccionar fenoles polihídricos tales como bisfenol A, bisfenol F, y bisfenol AD, catacol, resorcinol, o alcoholes polihídricos tales como glicerina y polietilenglicol con haloepóxidos tales como epiclorhidrina; esteres de éter glicidilo obtenidos haciendo reaccionar ácidos hidroxicarboxílicos tales como ácido p-hidroxibenzoico o ácido beta-hidroxi naftóico con epiclorhidrina o similares; esteres poliglicidilo obtenidos haciendo reaccionar ácidos policarboxílicos tales como ácido ftálico, ácido tetrahidroftálico o ácido tereftálico con epiclorhidrina o similares; resinas novolacas fenólicas epoxidadas (algunas veces también referidas como éteres poliglicidilo de compuestos novolaca-fenólicos) ; poliolefinas epoxidadas; compuestos de aminoalcohol glicidilados y compuestos aminofenoles, diepóxidos idantoína y resinas epoxídicas modificadas con uretano. Pueden utilizarse mezclas de resinas epoxídicas si así se desea; (por ejemplo, mezclas de líquido a temperatura ambiente) , resinas epoxídicas sólidas y/o semi- sólidas pueden emplearse. Cualquiera de las resinas epóxidas disponibles de fuentes comerciales son adecuadas para el uso en la presente invención. Preferiblemente, la resina epoxídica tiene un peso molecular equivalente epóxido de aproximadamente 150 a 1000. El uso de resinas epoxídicas basadas en éteres glicidilo de bisfenol A, es especialmente ventajoso. Las resinas epoxídicas preferiblemente tienen un porcentaje de aproximadamente dos grupos epóxido por molécula. La resina o resinas epoxídicas deben seleccionarse para proporcionar la combinación deseada de propiedades tanto en la pasta que produce espuma como en la espuma curada final . La selección del sistema de agente de soplado que se empleará es crítica hasta la realización de una composición que produce espuma de almacenamiento estable. La azodicarbonamida (también algunas veces referida como 1,1'- azobisformamida, AZDC, o ADC) debe comprender por lo menos parte del sistema de agente de soplado, preferiblemente, el sistema de agente de soplado es predominantemente azodicarbonamida (es decir, >50% en peso) . Aún de mayor preferencia por lo menos 80% en peso de la cantidad total del sistema de agente de soplado es azodicarbonamida . Los agentes de soplado tales como sulfonil hidrazidas pueden utilizarse como componentes menores de sistema de agentes de soplado. En una modalidad, sin embargo, la azodicarbonamida es esencialmente el único agente de soplado actual en la composición que produce espuma. La azodicarbonamida está disponible de un número de fuentes comerciales, por ejemplo, se vende bajo el nombre comercial INUCELL por Dong Jin Chemical of South Korea y bajo el nombre comercial CELOGEN por Uniroyal Chemical. El tamaño de partícula de la azodicarbonamida puede ajustarse para proporcionar las características de espuma deseada en la composición que produce espuma. Por ejemplo, se ha encontrado que el tamaño de partícula relativamente pequeño de azodicarbonamidas tiende a producir espumas que tienen estructura celular más uniforme que las azodicarbonamidas de grado más grueso. Las formas "activada" o "modificada" de azodicarbonamida pueden utilizarse para dar ventaja en presente invención. En algunas formulaciones, se puede desear también utilizar un activador o acelerador de agente de soplado para disminuir la temperatura a la cual se libera del gas a partir de las tomas del agente de soplado o para incrementar la velocidad en la cual el gas se libera a una temperatura de cura dada. Típicamente, se emplea alrededor de 0.1% hasta aproximadamente 2% de acelerador/activador de agente de soplado basados en el peso de la composición que produce espuma, aunque la cantidad óptima variará por supuesto dependiendo del activador/acelerador seleccionado, la cantidad de agentes de soplado, la temperatura de cura y otras variables. El activador/acelerador de acceso no puede W: estar presente en la composición que produce espuma, sin embargo, ya que la estabilidad de almacenamiento puede comprometerse indeseablemente. Los activadores/aceleradores de agente de soplado adecuados incluyen, pero no se limitan a, ureas (tales como la urea tratada con aceite, de superficie recubierta vendida por Uniroyal Chemical bajo la marca comercial BIK OT) , polioles, ácidos orgánicos, aminas, plomo, zinc, latón, calcio, óxidos y sales de cadmio (incluyendo sales de ácido carboxílico) . También crítico en la operación de la presente invención es el tipo de sistema curativo utilizado. Aunque más de un tipo de curativos puede estar presente, por lo menos un curativo debe ser un aducto amina-epóxido . Los aductos amina-epóxido son bien conocidos en la técnica, y se describen, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,756,984, 4,066,625, 4,266,656, 4,360,649, 4,542,202, 4,546,155, 5,134,239, 5,407,978, 5,543,486, 5,548,058, 5,430,112, 5,464,910, 5,439,977, 5,717,011, 5,733,954, 5,789,498, 5,798,399, y 5,801,218, cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. Tales aductos amina-epóxido son los productos de la reacción entre uno o más compuestos epoxi . Los anhídridos de ácido carboxílico, ácidos carboxílicos, resinas novolacas fenólicas, agua, sales de metal y similares, también pueden utilizarse como reactivos adicionales en la preparación del J_____¡_M§^ aducto amina-epóxido o para modificar adicionalmente el adµcto una vez que la amina y el epóxido han sido rfgfefcionados . Preferiblemente el aducto es un sólido el cual *W es insoluble en el componente de resina epoxidica de la presente invención a temperatura ambiente, pero que se hace soluble y funciona como un acelerador para incrementar la velocidad de cura con el calentamiento. Mientras que cualquier tipo de amina puede utilizarse (siendo preferido con aminas heterocíclicas y/o aminas que contengan por lo menos un átomo de nitrógeno secundario) , son particularmente preferidos los compuestos imidazol. Imidazoles ilustrativos incluyen 2-metil imidazol, 2,4-d?metil imidazol, 2-etil-4- metil imidazol, 2-fenil imidazol, y similares. Otras aminas adecuadas incluyen, pero no se limitan a piperazinas, piperidinas, pirazoles, purinas y triazoles. Cualquier tipo de compuesto epoxi puede emplearse como el otro material de partida para el aducto, incluyendo compuestos epoxi monofuncionales, bifuncionales, y polifuncionales tales como aquellos descritos previamente con respecto al componente de resina epoxídica. Están disponibles los aductos amina-epóxido adecuados de fuentes comerciales como Ajinomoto, Inc., Shell, Pacific Anchor Chemical Company, y la Asahi Chemical Industry Company Limited. Los productos vendidos por Ajinomoto bajos las marcas comerciales AJICURE PN-23 y AJICURE PN-40 y por Air Products bajo la marca comercial ANCAMINE 2441 son especialmente preferidos para el uso en la presente invención . La cura de las resinas epoxídicas utilizadas en la presente invención puede ayudarse adicionalmente por la incorporación de otras sustancias capaces de promover el endurecimiento deseado con el calentamiento. Tales materiales se refieren en la presente como "curativas", aunque también incluyen los materiales referidos por los trabajadores en el campo como agentes de curación, endurecedores , aceleradores, activadores, y catalizadores. Mientras ciertos curativos promueven la curación de la resina epoxídica mediante acción catalítica, otros participan directamente en la reacción de la resina y se incorporan dentro de la red polimérica termoestable la cual se forma. Aunque cualquiera de los curativos (agentes de curación) conocidos en el campo de la resina epoxídica (véase el capítulo en la Encyclopedia of Polimer Science and Engineering que se hizo referencia en lo anterior) puede utilizarse en la presente invención además del aducto amina-epóxido, el uso de uno o más compuestos que contienen nitrógeno tales como imidazoles, ureas sustituidas, compuestos amino, sales amina, y compuestos de amonio cuaternario como los curativos auxiliares son deseables (con la condición de que se eviten tales compuestos que provocan un alto grado de inaceptabilidad de reacción de resina epoxídica bajo condiciones de almacenamiento .normal) . La diciandiamida (vendida comercialmente por Air Products bajo la marca comercial "DICY") es un curativo auxiliar particularmente preferido, aunque otros compuestos de -tranidina también pueden utilizarse. En una modalidad deseable de la invención, la diciandiamida (de preferencia, alrededor de 0.5-8% en peso basado en el peso total de la frS composición que produce espuma) se utiliza en combinación con un aducto amina-epóxido (de preferencia, alrededor de 0.1-5% en peso) en el sistema curativo. Sin embargo, el sistema curativo debe seleccionarse para que no catalice la curación de la composición que produce espuma en cualquier grado significante bajo condiciones de almacenamiento típico durante un periodo prolongado. De preferencia, las cantidades e identidades de los componentes del sistema curativo se seleccionan para que la composición que produce espuma retenga una consistencia en la que se pueda trabajar (en una modalidad de la invención, una consistencia que se asemeja a una pasta flexible o masilla) durante por lo menos dos semanas en almacenamiento a 54°C (130°F) sin una pérdida significante en las propiedades de la espuma curada y no se expanda en volumen o disminuya en gravedad específica a un grado inaceptable bajo tales condiciones, aunque las espumas o curados dentro de aproximadamente 10 minutos sean calentadas en aproximadamente 150°C. 25 Será deseable especialmente incluir uno o más rellenos de vidrio en la composición que produce espuma, tales rellenos se han encontrado por impartir características útiles a la espuma resultante (especialmente donde se utilizará para reforzar un miembro estructural) . Por ejemplo, las microesferas de vidrio huecas pueden adicionarse para reducir la densidad de la espuma, y de este modo el peso total del miembro estructural reforzado, mientras que mantiene buena rigidez y resistencia. Las microesferas de vidrio huecas comercialmente disponibles (algunas veces también referidas como micr€bolas, microburbuj as de vidrio) incluye los materiales vendidos por Minnesota Mining and Manufacturing bajo la marca comercial SCOTCH LITE, coin grados adecuados que incluyen aquellos vendidos bajo las designaciones B38, C15, K20, y BS 5500. Las microesferas de vidrio preferiblemente tienen diámetros en el rango de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 200 micrómetros (de mayor preferencia, menos de aproximadamente 70 micrómetros) . La resistencia al aplastamiento de las microesferas de vidrio huecas puede seleccionarse de acuerdo con las características deseadas de la espuma termoestable curada o el miembro estructural reforzado que contiene la espuma. Sin embargo, las microesferas que tienen una resistencia al aplastamiento en exceso de 500 psi se emplean típicamente. En una modalidad particularmente deseable, las microesferas de vidrio huecas comprenden de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 porciento en peso de la composición termoestable. La fibra de vidrio es otro tipo preferido de relleno de vidrio, ya que ayuda a incrementar la resistencia y rigidez de la espuma resultante. La fibra de vidrio puede ser cortada en pedazos o molida o en otras formas físicas. Otros tipos de rellenos también pueden estar presentes opcionalmente en la composición que produce espuma. Cualquiera de los rellenos inorgánicos u orgánicos conocidos en la técnica de resina termoestable puede utilizarse incluyendo, por ejemplo, sílice (que incluye sílice ahumada o pirogénica, que también funciona como un agente de control tixotrópico o reológico) , carbonato de calcio (que incluye carbonato de calcio cubierto y/o precipitado, que también puede actuar como un agente de control tixotrópico o reológico, especialmente cuando está en la forma de partículas finas), fibras diferentes a fibras de vidrio (por ejemplo, fibras de wollastinita, fibras de carbono, fibras de cerámica, fibras de aramida) , alúmina, arcillas, arena, metales (por ejemplo, polvo de aluminio) microesferas diferentes a las microesferas de vidrio (que incluyen resina termoplástica, microesferas de cerámica y carbono, las cuales pueden ser sólidas o huecas, expandidas o que pueden expandirse), y cualquiera de los otros rellenos orgánicos o inorgánicos conocidos en el campo de la resina epoxídica. Otros componentes opcionales incluyen diluyentes (reactivos o •¿ &¿% *"— •*** no reactivos) tales como éteres glicidilo, esteres glicidilo, acrílicos, solventes, y plastificantes, agentes endurecedores, y de flexión (por ejemplo, diepóxidos alifáticos, poliaminoamidas, polímeros de polisulfuro líquido, cauchos que incluyen cauchos de nitrilo líquido tales como copolímeros de butadien-acrilonitrilo, que pueden hacerse funcionar con grupos carboxi, grupos amina o similares), promotores de adhesión (también conocidos como agentes de humedad o de acoplamiento; por ejemplo, silanos, titanatos, zirconatos), colorantes (por ejemplo, tintes y pigmentos tales como negro de humo) , estabilizadores (por ejemplo, antioxidantes, estabilizadores de UV) , y similares. Las formulaciones de la presente invención preferiblemente contienen los componentes antes mencionados en las cantidades siguientes (expresadas como un porcentaje del peso total de la composición que produce espuma) .

Componente Preferido Más Preferido Resinas Epoxídicas aproximadamente 35-85 aproximadamente 40-70 Agentes de soplado aproximadamente o.1 -5 aproximadamente 0.5-3 Curativos AdUCtO Amma-EpÓXidO aproximadamente 0.1 -5 aproximadamente 0.25-3 Otras Curativos hasta aproximadamente 1 o aproximadamente 1 -ß RellenadC TS aproximadamente 5-60 aproximadamente 20-45 Promotores de Adesión hasta aproximadamente 2 aproximadamente 0.001 -0.5 Colorantes hasta aproximadamente 2 aproximadamente 0.01 -1 Agentes de Endurecimiento/Flexión hasta aproximadamente 15 aproximadamente 0.5-1 o Aceleradores de Agente de Soplado hasta aproximadamente 3 aproximadamente 0.05-2 Estabilizadores hasta aproximadamente 2 aproximadamente 0.01-1 Preferiblemente, la resina epoxídica está presente í en tyjpj_.' cantidad que es mayor que la cantidad de cualquiera de Vés otros componentes en la composición que produce espuma. Los ingredientes antes descritos pueden combinarse y mezclarse simplemente para formar la composición que produce espuma utilizando cualquiera de los métodos de proceso convencionales conocidos en la técnica de la resina epoxídica . El producto terminado preferido de preferencia tiene la consistencia de la pasta para el manejo más fácil. La pasta puede conformarse por extrusión o a mano u otro medio dentro de cualquier configuración deseada. Por ejemplo, la pasta puede conformarse para seguir los contornos de una superficie irregular. La pasta puede curarse después y hacerse espuma por calentamiento, preferiblemente a una temperatura de por lo menos aproximadamente 120°C (aproximadamente 250°F) , de mayor preferencia, por lo menos aproximadamente 150°C (aproximadamente 300°F) . De preferencia, se coloca sobre o cerca de la superficie de un artículo sólido comprendido de, por ejemplo, metal o un polímero termoestable o termoplástico de modo que un compuesto de la espuma estructural adherido a la superficie se crea con la formación de espuma y curación. Alternativamente, desde luego, la pasta puede colocarse en un recipiente adecuado o contenedor para almacenaje hasta el uso de la composición que prpdúce espuma si se desea. Las composiciones que producen espuma de la presente invención pueden utilizarse en cualquier aplicación de uso final en donde se necesita una espuma termoestable de peso relativamente ligero, aún fuerte. Sin embargo, las composiciones que producen espuma son especialmente útiles en la producción de automóviles y otros vehículos para mantener o incrementar la resistencia de los mismos estructurales tales como balancines, pilares, vigas de soporte del radiador, puertas, vigas de refuerzo, y similares. El uso de espumas estructurales, en tales aplicaciones se describe, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Números 4,901,500; 4, 908, 930 4,751,249; 4,978,562; 4,995,545; 5,124,186; 5,575,526 5,755,486; 4,923,902; 4,922,596; 4,861,097; 4,732, 806 4,695,343; y 4,610,836 (cada una de las cuales se incorpora en la presente para referencia en su totalidad) EJEMPLOS Ejemplos 1-6 Las composiciones que producen espuma de acuerdo con la invención se prepararon utilizando los siguientes componentes y las diferentes cantidades de dos diferentes curativos aductos amina-epóxido: aMfei_8j_Mfl¡¡g| Componente Identidad Abastecedor Peso, g ßhr Resinas Epoxídicas PEP 6134 Península Polymer 561.8 100 Diciandiamida DICY CGNA Air Products 42.8 7.6 Azodicarbonamida CELOGEN AZ120 Uniroyal 19.2 3.4 Rellenadnres Silice ahumada CAB-O-SIL TS-720 Cabot 3.3 0.6 Micrósferas de Vidrio B38/4000 3M 236.6 42.1 Carbonato de Calcio WINNOFIL SPT Zeneca 55.6 9.9 Wollastinita NYAD G Nyco 17.9 3.2 Otros Aditivos Caucho de Nitrilo Líquido NIPOL 1312 Zeon 48.3 8.6 Acelerador de Urea BIK OT Uniroyal 2.5 0.4 Colorante de Negro de Humo MONARCH 120 Cabot 1.4 0.2 Promotor de Adhesión silano A1120 Union Carbide 0.4 0.1 El Ejemplo 1 utilizó 10.2 g. (1.0% en peso, 1.8 phr) curativo aducto de amina-epóxido AJICURE PN-23 (un producto de Ajinomoto Company Limited), mientras el Ejemplo 2 utilizó la misma cantidad de curativo de amina-epóxido AJICURE PN-40 (también un producto de Ajinomoto Company Limited) . En los Ejemplos 3-6, las cantidades de AJICURE PN- 40 fueron variadas como se muestra en la Tabla I. Cada uno de los ejemplos mostró estabilidad de almacenamiento mejorada a temperaturas ambiente, aún formada la espuma y curada cuando se calentó para proporcionar una espuma reforzada teniendo buenas propiedades físicas .

Tabla I Ej emplo 7 - 12 Los Ej emplos 1- 6 se repitieron utili zando grandes cantidades de sílice ahumada y cantidades menores del agente de soplado : Componente Peso, g phr Resina Epoxi 528.7 100 Curativo Diciandiamida 40.4 7.6 Agente de Soplado Azodicarbonamida 8.7 1.7 Llenadores Sílice ahumada 20.2 3.8 Microesferas de vidrio 223.3 42.2 Carbonato de Calcio 52.5 9.9 Wollastinita 16.8 3.2 Otros Aditivos Caucho de Nitnlo Líquido 45.7 8.7 Acelerador de Urea 2.4 0.5 Colorante de Humo de Carbón 1.4 0.3 Promotor de Adhesión de Silano 0.4 0.1 Los efectos de variación del tipo y cantidad relativa del curativo aducto de amina-epóxido utilizado se muestran en la Tabla II Tabla II Ejemplos 13-18 Las composiciones que producen espuma de acuerdo con la invención se prepararon utilizando los siguientes componentes y diversas cantidades y tipos de otros aditivos: Componente Identidad Abastecedor Peso, g in: Resina Epoxídica PEP 6134 Península Polymer 528.7 100 Curativa Diciadiamida DICYANEX 200 Air Products 40.4 7.6 Agente de Soplado de Azodicarbonamida UNICELL D-200 Dong Jin Chemical 14.0 2.6 Aducto Amina-Epóxido AJICURE PN-40 Ajinomoto 10.0 1.9 Rellenos Sílice Ahumada CAB-O-SIL TS-720 Cabot 20.2 3.8 Carbonato de Calcio ULTRA-PFLEX Pfizer 52.5 9.9 Otros Aditivos Caucho de Nitrilo Líquido NI POL 1312 Zeon 45.7 8.7 Acelerador de Urea BIK OT Uniroyal 2.4 0.5 Colorante Negro de Humo MONARCH 280 Cabot 1.4 0.3 La Tabla III muestra los resultados obtenidos por el uso de diferentes rellenos y otros aditivos en combinación con los ingredientes listados anteriormente.

Tabla III _;.??asf .-«aaaííí - 1 producto de Minnesota Mining & Manufacturing 2 producto de Kenrich Petrochemicals 3 producto de Kenrich Petrochemicals 4 producto de Kenrich Petrochemicals 5 producto de Dow Corning Corporation 6 producto de Nyco Ejemplos 19-25 Una serie de composiciones que produce una espuma que contiene los componentes listados en la Tabla IV se preparó y evaluó para el uso en la preparación de espumas estructurales como se describe en los ejemplos previos. Las cantidades de los componentes listados se proporcionan como un porcentaje en peso del total de la composición que produce espuma.

Tabla IV Componente Identidad Abastecedor EX, 19 EJ..2O Ej._21 Ej.___ Ej.__3 Resina Epoxi PEP 6134 Penín56.2 54.9 55.3 51.2 52.3 sula Polymer Curativo Diciandiamida DICY CGNA Air Products 4.3 DICY 200 Air Products 4.2 4.2 3.9 4.0 Agente de Soplado Azodicarbonamida CELOGEN AZ120 Uniroyal 1.92 1.45 1.46 1.55 1.58 Aducto Amina-Epoxi AJICURE PN-23 Ajinomoto 1.02 - AJICURE PN-40 Ajinomoto 1.04 1.05 1.00 1.00 Llenadores Sílice ahumada CAB-O-SIL TS-720 Cabot 0.33 2.10 2.11 1.96 2.00 Microesferas de vidrio B38 3M 23.7 23.2 23.4 21.6 22.1 Carbonato de Calcio ULTRA-PFLEX Pfizer 5.6 5.45 5.5 5.1 5.2 Wollastinita NYAD G Nyco 1.8 1.8 1.8 - - Fibra de vidrio - - - 7.8 5.9 Componente Identidad Abastecedor Ex- 19 Ex, 20 Ex- 21 Ex, 22 Ex. 23 Ex- 24 Ex-25 Otros Aditivos Caucho de Nitrilo Líquido NIPOL 1312 Zeon 4.8 4.8 4.8 4.9 4.9 5.1 4.8 Acelerador de Urea BIK OT Uniroyal 0.25 0.25 0.25 0.23 0.24 0.25 0.25 Colorante de Negro Humo MON ARCH 120 Cabot 0.14 0.14 0.14 0.13 0.13 0.14 0.14 Promotor de Adhesión Silano A1120 Union Carbide 0.04 - 0.04 - - - 0.04 IV) ? Titanato KR 238M Kenrich Petro. 0.21 - 0.19 0.2 0.2 - chemicals Titanato KR-55 Kenrich Petro- 0.31 - 0.29 0.3 0.3 - chemicals Zirconato NZ-37 Kenrich Petro- 0.21 - 0.19 0.2 0.2 - chemicals Expansión % 80 35 44 44 44 44 71 Cizalla de Recubrimiento psi 157 313 324 318 349 289 142 Módulos, Psi 71.4 90.5 82.0 97.6 92.7 89.1 71.7 Resistencia al Aplastamiento, psi 3639 4306 4986 4882 4515 3930 3503 Ejemplos 26-31 Las composiciones que producen espuma que contienen los siguientes ingredientes junto con diversas cantidades de fibra de vidrio se prepararon , y evaluaron como espumas estructurales de acuerdo con los procedimientos descritos en los ejemplos previos. Identidad Abastecedor Peso - S phr PEP 6134 Península Polymer 528.7 100 ndiamida DICYANEX 200 American Cyananide 40.4 7.6 a-Epoxi AJICURE PN-40 Ajinomoto 10.0 1.9 Agente de Soplado Azodicarbonamida UNICELL D-200 Dong Jin Che Llenadores Sílice ahumada CAB-O-SI LT5720 Cabot Microesferas de vidrio VS-5500 3M Carbonato de Calcio ULTRA-PFLEX Pfizer Otros Aditivos , Caucho de Nitrilo Liquido NIPOL 1312 Zeon Acelerador de Urea BIK OT Uniroyal Colorante de Humo de Carbón MONARCH 280 Cabot Titanato KR-55 Kenrich Petrochemical 3.0 0.6 Zirconato NZ-37 Kenrich Petrochemical 2.0 0.4 En tanto se optimizaron los valores de cizalla de recubrimiento en una fibra de vidrio de aproximadamente 4% en peso, la expansión máxima se obtuvo en un contenido de fibra de vidrio de aproximadamente 7.8% en peso.

Claims (29)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición que produce espuma de almacenamiento estable comprendida de: (a) una o más resinas epoxídicas; (b) uno o más agentes de soplado, en donde por lo menos un agente de soplado es azodicarbonamida; y (c) uno o más curativos en donde por lo menos un curativo es un aducto amina-epóxido.
2. 2. La composición de la reivindicación 1, en donde el aducto amina-epóxido en un aducto imidazol-epóxido .
3. 3. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida adicionalmente de uno o más rellenos .
4. 4. La composición de la reivindicación 3, en donde por lo menos uno de los rellenos es relleno de vidrio.
5. 5. La composición de la reivindicación 1, en donde las microesferas de vidrio huecas comprenden de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 porciento en peso de la composición.
6. 6. La composición de la reivindicación 1, en donde la azidocarbonamida es esencialmente el único agente de soplado en la composición.
7. 7. La composición de la reivindicación 1, en donde un compuesto que contiene nitrógeno se utiliza como uno de los curativos además del aducto amina-epóxido.
8. 8. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida adicionalmente de un agente de endurecimiento/flexión.
9. 9. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida adicionalmente de un promotor de adhesión.
10. 10. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida adicionalmente de un acelerador de agente de soplado.
11. 11. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida de aproximadamente 35 a aproximadamente 85% en peso de las resinas epoxídicas, de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5% en peso de los agentes de soplado, y de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5% en peso de los curativos aducto amina-epóxido .
12. 12. La composición de la reivindicación 1, en donde la composición está comprendida adicionalmente de una o más guanidinas como curativos .
13. 13. La espuma obtenida al calentar la composición que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 1 a una temperatura de por lo menos aproximadamente 120°C.
14. 14. La composición comprendida de un artículo sólido y la espuma de la reivindicación 13. .aá£
15. 15. El método para producir una espuma que comprende calentar la composición que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 1, a una temperatura de por lo menos aproximadamente 120 A.
16. 16. Una pasta que produce espuma de almacenamiento estable comprendida de: (a) de aproximadamente 35 a aproximadamente 85% en peso total de una o más resinas epoxídicas, en donde por lo menos una de las resinas epoxídicas es un éter glicidilo de un fenol polihídrico; (b) de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 5% en peso total de uno o más agentes de soplado, en donde por lo menos un agente de soplado es azodicarbonamida; y (c) de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 10% en peso total de uno o más curativos, en donde por lo menos un curativo es un aducto imidazol-epóxido y al menos un curativo es guanidina; (d) de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 60% en peso total de uno o más rellenos, en donde las microesferas de vidrio huecas se utilizan por lo menos como un relleno; y (e) opcionalmente, uno o más aditivos adicionales seleccionados del grupo que consiste de promotores de adhesión, agentes de flexión/endurecimiento, colorantes, estabilizadores y aceleradores de agente de soplado.
17. 17. La pasta que produce espuma de reivindicación 16, en donde la azodicarbonamida es esencialmente el único agente de soplado en la pasta que produce espuma.
18. 18. La espuma obtenida al calentar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 16 a una temperatura de por lo menos aproximadamente 150°C durante un tiempo efectivo para producir espuma y curar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable.
19. 19. El compuesto comprendido de una parte de metal y la espuma de la reivindicación 18, la espuma se adhiere a por lo menos una superficie de la parte de metal.
20. 20. El método para producir una espuma que comprende calentar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 16 a una temperatura de por lo menos aproximadamente 150°C durante un tiempo efectivo para producir espuma y curar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable.
21. 21. Una pasta que produce espuma de almacenamiento estable comprendida de: (a) una o más resinas epoxídicas, por lo menos una de las resinas epoxídicas es un éter glicidilo de bisfenol A que tiene un peso de equivalente epóxido de aproximadamente 150 hasta 1000 y un promedio de aproximadamente 2 grupos epoxi por molécula; (b) uno o más agentes de soplado, en donde la azodicarbonamida comprende al menos aproximadamente 80% en peso de los agentes de soplado; (c) dos o más curativos, en donde por lo menos un curativo es un aducto imidazol-epoxi y por lo menos un curativo es diciandiamida; (d) uno o más rellenos, en donde las microesferas de vidrio huecas se utilizan como al menos uno de los rellenos y comprenden de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 50 por ciento en peso de la pasta que produce espuma; y, (e) uno o más promotores de adhesión; (f) uno o más agentes de flexión/endurecimiento; y (g) uno o más aceleradores de agente de soplado.
22. 22. La pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, en donde los promotores de adhesión se seleccionan del grupo que consiste de silanos, titanatos, y zirconatos.
23. 23. La pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, en donde por lo menos uno de los agentes de flexión/endurecimiento es un caucho de mtrilo líquido .
24. 24. La pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, en donde las fibras de vidrio se utilizan adicionalmente como uno de los rellenos.
25. 25. La pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, en donde por lo menso uno de los aceleradores de agente de soplado es una urea.
26. 26. La espuma obtenida al calentar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, a una temperatura de por lo menos aproximadamente 150°C durante un tiempo efectivo para producir espuma y curar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable.
27. 27. El miembro estructural reforzado comprendido de una parte de metal y la espuma de la reivindicación 26, la espuma se adhiere a por lo menos una superficie de la parte de metal .
28. 28. El método para producir una espuma que comprende calentar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21 a una temperatura de por lo menos aproximadamente 150°C durante un tiempo efectivo para producir espuma y curar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable.
29. 29. El método para reforzar un miembro estructural comprendido de una parte de metal, el método comprende colocar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable de la reivindicación 21, en proximidad a una superficie de la parte de metal y calentar la pasta que produce espuma de almacenamiento estable a una temperatura de por lo menos aproximadamente 150°C durante un tiempo efectivo para producir espuma y curar la pasta que produce espuma de BffartA:rAi-'-ir-a-?-' almacenamiento estable dentro de una espuma la cual se adhiere a la superficie de la parte de metal.