CN118019772A - 抗开裂双组分环氧树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双组分环氧树脂组合物,其由以下组成:‑第一组分K1,其包含至少一种每分子含有平均多于一个环氧基团的环氧树脂A;以及‑第二组分K2,其包含至少一种用于环氧树脂的酸酐官能硬化剂B和优选用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂;其特征在于组分K1含有基于组分K1的总重量计在2重量%和35重量%之间、优选在3重量%和25重量%之间、特别是在5重量%和15重量%之间的至少一种增韧剂T,其中所述增韧剂T是至少一种聚合物二醇、至少一种多异氰酸酯和腰果酚的反应产物。该双组分环氧树脂组合物表现出优异的耐热致开裂性,并且非常适合作为电气或电子设备的电绝缘体或作为工业组件中的浇铸树脂。
Description
技术领域
本发明涉及用酸酐硬化剂固化的双组分环氧树脂组合物的领域,特别适用于设备如变压器和开关设备的电绝缘,以及用于金属外壳的环氧树脂浇铸,例如在汽车组件中。
现有技术
环氧基组合物在工业粘结中起重要作用,例如结构元件的组装,或复合材料粘结或作为电子制造中的浇铸和绝缘材料。环氧基组合物通常便宜,在许多基材如金属和纤维材料上具有非常有利的粘合性能,并表现出高的内聚和粘合强度,以及对于电气和电子应用高度合适的电绝缘性能。这种环氧基组合物通常以双组分方式配制,其中在第一组分中包含环氧树脂,和在第二组分中含有所述环氧树脂的硬化剂,例如胺或酸酐。通过在独立的包装中分开这些反应性物质,能获得高度储存稳定的组合物,且当在施用环氧基组合物之前将两种组分混合在一起时,所述组合物在升高的温度下快速固化。这种双组分方法还允许高反应性的快速固化体系,所述体系在室温或升高的温度条件下可固化,并且由于储存稳定性限制,在单组分方法中无法以这些性质配制得到该体系。尤其是在工业应用中,快速固化速率和快速强度构建通常是任何给定应用的先决条件。
环氧树脂可以用一系列不同的硬化剂固化,例如用胺或酸酐。与通常更常见的胺固化的环氧树脂组合物相比,酸酐固化的环氧树脂体系具有许多令人感兴趣的有利性质。例如它们表现出较低的混合粘度,它们在升高的温度下固化,这在过程控制和储存稳定性方面是有益的,它们的固化反应放热较少,它们表现出低固化收缩率,通常具有更好的电绝缘性能,更高的玻璃化转变温度(Tg),更长的适用期,和相比于相似胺固化的环氧树脂组合物更好的热稳定性。此外,酸酐固化的环氧树脂可以比胺固化的环氧树脂更容易脱气,这对于其中剩余的封闭气泡是高度不期望的灌封树脂应用是非常有利的。
然而,尽管酸酐固化的环氧树脂体系与胺固化的体系相比提供了许多益处,但存在一些限制其应用的显著缺点。例如,存在酸酐与水之间快速反应和通常较高水分敏感性的固有缺点。更重要的是,酸酐固化的环氧树脂组合物通常在热冲击(快速和高温度梯度)下表现出低的抗裂纹引发和扩展性。
通常,环氧-酸酐体系由于其优异的机械和热性能如高模量和高玻璃化转变温度而优选用于某些工业应用中。然而,它们在热冲击下对裂纹引发和扩展的低抗性是一个显著的问题,尤其是当固化的环氧树脂组合物暴露于热或机械应力时。
已经开发了几种改善抗开裂性和耐热冲击性的方法,其改善环氧树脂的韧性和耐热致开裂性。
通常,将添加剂如增韧剂和特定填料加入组合物中以改善抗开裂性,例如硅灰石填料。
另一种提高韧性和抗开裂性的常用方法是在环氧树脂组合物中包括增韧剂和增塑剂。这些添加剂通常改善了组合物的柔韧性,从而提高韧性和一定程度的抗开裂性。同时,这种增韧却伴随着Tg、弹性模量和硬度性能的有害降低。
例如,液体橡胶用作增韧剂的历史相对较长。所用液体橡胶的实例是基于丙烯腈/丁二烯共聚物的那些,实例是可以商品名获得的那些。
此外,在环氧组合物中最常用的增韧剂是所谓的核壳橡胶,其不仅改善环氧树脂的冲击力抗性,而且还改善环氧酸酐组合物的耐热致开裂性。
一类相对新颖的增韧剂是基于聚氨酯的增韧剂。例如,WO A 2004/055092和WO A2005/007720公开了具有改进的抗冲击性的环氧树脂组合物,其包含由异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物与低分子量单羟基环氧化物的反应产物。当与包含苯酚封端的聚氨酯预聚物的那些相比时,这些环氧树脂组合物具有改进的低温抗冲击性,但是当这些聚氨酯基增韧剂用于环氧酸酐体系中时不能赋予足够高的耐热致开裂性。
因此,需要一种容易制备的增韧剂添加剂,其导致环氧酸酐组合物的耐热致开裂性显著改善。另外,希望该添加剂不将固化的环氧组合物的玻璃化转变温度降低至低于100℃。
发明概述
因此,本发明的目的是提供一种双组分环氧树脂组合物,其在至少100℃的温度下用酸酐固化并表现出优异的耐热致开裂性,同时具有至少100℃的玻璃化转变温度。
令人惊讶地发现,通过使用基于聚合物二醇、多异氰酸酯和腰果酚的非常特定的增韧剂,可以获得高度耐热致开裂的双组分环氧酸酐组合物,其适用于设备如变压器和开关设备的电绝缘以及用于金属外壳的环氧浇铸,例如在汽车组装中。
本发明在第一方面涉及双组分环氧树脂组合物,其由以下组成:
-第一组分K1,其包含至少一种每分子含有平均多于一个环氧基团的环氧树脂A;以及
-第二组分K2,其包含至少一种用于环氧树脂的酸酐官能硬化剂B和优选的用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂;
其特征在于组分K1含有基于组分K1的总重量计在2重量%和35重量%之间、优选在3重量%和25重量%之间、特别是在5重量%和15重量%之间的至少一种增韧剂T,其中所述增韧剂T是至少一种聚合物二醇、至少一种多异氰酸酯和腰果酚的反应产物。
本发明的其它方面是附加的独立权利要求的主题。尤其优选的实施方案是从属权利要求的主题。
发明详述
本文件中使用的术语“聚合物”一方面是指通过聚合反应(聚加成、加聚、缩聚)制备的化学上均匀然而在它们的聚合度、分子量和链长方面不同的大分子的集合。另一方面,该术语还包括由聚合反应产生的所述大分子集合的衍生物,即,通过预定大分子中的官能团的反应(例如加成或取代)获得的并且可以是化学上均匀的或化学上不均匀的化合物。此外,该术语还包含所谓的预聚物,即反应性有机预加合物,其官能团参与大分子的形成。
在本文的上下文中,术语“聚合物二醇”描述了通常在聚合物链末端具有至少平均两个羟基的聚合物。
本文件中的物质名称如“多元醇”、“多异氰酸酯”、“聚醚”或“多胺”中的前缀“多”是指相应的物质在形式上每分子含有多于一个存在于其名称中的官能团。
术语“酸酐官能的硬化剂”是指具有至少一个,优选更多个羧酸酐基团的有机分子,其在合适的反应条件(例如合适的温度)下与环氧基团反应,因此能够充当环氧树脂的固化剂。
“分子量”或同义词“摩尔质量”在本文中定义为分子的摩尔质量(克/摩尔)。“平均分子量”或“平均摩尔质量”是用于表示表现出一定多分散性的分子的低聚物或聚合物混合物的平均摩尔质量Mn的术语,其通常通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯作标样测定。
“伯羟基”是应用于与具有至少两个氢的C原子键合的OH基团的术语。
“开放时间”是本文中使用的术语,指在组分混合后待粘结的部件必须装配在一起的时间。
本文件中的“室温”意指23℃的温度。
在本文中,与取代基、部分或基团相关的术语“彼此独立地”的使用应被解释为具有相同名称的取代基、部分或基团可以同时存在于具有不同定义的相同分子中。
如果没有另外说明,术语“室温”(“RT”)是指23℃的温度。
如果没有另外说明,所引用的所有工业标准和规范都是指在本专利申请首次提交时的最新版本。
术语“重量”在本文中是指以千克测量的化合物或组合物的质量。
双组分环氧树脂组合物由两种组分组成。第一组分K1,树脂组分,含有所有的环氧官能化合物。
第二组分K2,硬化剂组分,含有能够与环氧化物反应形成交联的或化学固化的产物的化学物质。这些硬化剂化合物是酸酐官能的硬化剂。
在施加之前或期间将组分K1和K2混合在一起,伴随着加热开始交联或固化反应并最终产生固化的硬化产物。
所述双组分环氧树脂组合物含有第一组分K1,所述第一组分K1包含至少一种每分子平均含有多于一个环氧基团的环氧树脂A。优选地,所述双组分环氧树脂组合物的组分K1包含的所述环氧树脂A的量为10-85重量%、优选25-50重量%,基于组分K1的总重量计。
包含在双组分组合物的第一组分K1中的环氧树脂A可以是本领域中使用的任何常规的二官能或多官能环氧树脂。合适的环氧树脂可例如由环氧化合物(例如表氯醇)与多官能脂族或芳族醇(即二醇、三醇或多元醇)的反应获得。可使用一种或多种环氧树脂。
每分子平均含有多于一个环氧基团的环氧树脂A优选为液体环氧树脂和/或固体环氧树脂。
术语“固体环氧树脂”是环氧化物领域技术人员熟知的,并且与“液体环氧树脂”相对地使用。固体树脂的玻璃化转变温度高于室温,即它们可以在室温下粉碎成自由流动的粉末。
适合作为环氧液体树脂或固体环氧树脂的特别是例如式(I)的二缩水甘油醚。
其中R4是二价脂族或单核芳族或双核芳族残基。
这种二缩水甘油醚的实例特别是双官能饱和或不饱和、支链或非支链、环状或开链的C2-C30醇的二缩水甘油醚,例如乙二醇、丁二醇、己二醇或辛二醇缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚;双官能、低至高分子量的聚醚多元醇的二缩水甘油醚,例如聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚;双官能二酚和任选的三酚的二缩水甘油醚,它们不仅被理解为纯酚,而且还被理解为任选取代的酚。
取代的类型可以是多种多样的。特别地,这被理解为是指直接在与酚OH基团键合的芳环上的取代。此外,酚被理解为不仅是指单核芳族化合物,而且是指直接在芳族或杂芳族化合物上具有酚OH基团的多核或稠合芳族化合物或杂芳族化合物。作为双酚和任选的三酚,例如1,4-二羟基苯、1,3-二羟基苯、1,2-二羟基苯、1,3-二羟基甲苯、3,5-二羟基苯甲酸酯、2,2-双(4-羟基苯基)是合适的。丙烷(=双酚A),双(4-羟基苯基)甲烷(=双酚-F)、双(4-羟基苯基)砜(=双酚-S)、萘并间苯二酚、二羟基萘、二羟基蒽醌、二羟基联苯、3,3-双(对羟基苯基)苯酞、5,5-双(4-羟基-苯基)六氢-4,7-亚甲基茚满、酚酞、荧光素、4,4'-[双(羟基苯基)-1,3-亚苯基双(1-甲基-亚乙基)](=双酚-M)、4,4'-[双(羟基苯基)-1,4-亚苯基双(1-甲基-亚乙基)](=双酚-P)、2,2'-二烯丙基-双酚-A、通过使苯酚或甲酚与二亚异丙基苯反应制备的二苯酚和二甲酚、间苯三酚、胆汁酸酯、-OH官能度为2.0-3.5的苯酚或甲酚酚醛清漆和上述化合物的所有异构体。
优选的固体环氧树脂A具有式(II)
在该式中,取代基R'和R”各自独立地为H或CH3。此外,下标s的值为>1.5,特别是2至12。
这种固体环氧树脂可商购获得,例如来自DOW、Huntsman或Hexion。
本领域技术人员将下标s为1-1.5的式(II)化合物称为半固体环氧树脂。对于本发明,它们同样被认为是固体树脂。然而,优选的是更窄意义上的环氧树脂,即下标s的值>1.5。
优选的液体环氧树脂A具有式(III)
在该式中,取代基R”'和R””各自独立地为H或CH3。此外,下标r的值为0-1。优选地,r的值小于0.2。
因此,这些优选是双酚A(DGEBA)、双酚F和双酚A/F的二缩水甘油醚(这里,名称“A/F”是指丙酮与甲醛的混合物,其在其制备中用作反应物)。这种液体树脂可以例如作为GY 250、/>PY 304、/>GY 282(Huntsman)、或D.E.R.TM331、或D.E.R.TM330(Olin)、或Epikote 828(Hexion)得到。
此外,所谓的酚醛清漆是合适的环氧树脂A。这些特别具有下式:
其中R2=/>或CH2,R1=H或甲基和z=0-7。
特别地,它们是苯酚或甲酚酚醛清漆(R2=CH2)。
这种环氧树脂可以商品名EPN或ECN以及556从Huntsman商购获得,或者以产品线D.E.N.TM从Dow Chemical商购获得。
优选地,环氧树脂A是式(III)的液体环氧树脂。在甚至更优选的实施方案中,热固化环氧树脂组合物含有至少一种式(III)的液体环氧树脂以及至少一种式(II)的固体环氧树脂。
在根据本发明的双组分环氧树脂组合物的优选实施方案中,所述至少一种环氧树脂A(其可以是不同的液体和任选的固体环氧树脂的混合物)在25℃下是液体,优选具有根据ASTM D-445测定的低于15Pa·s的粘度,并且具有根据ASTM D-1652测定的160-200g/eq的环氧当量。
特别优选双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚或双酚A/F二缩水甘油醚,特别是GY 240、/>GY 250、/>GY 281、/>GY282、/>GY 285、/>PY 304或/>PY 720(全部来自Huntsman),或/>330、/>331、/>332、/>336、351、/>352、/>354或/>356(全部来自Olin),或酚醛清漆缩水甘油醚。
优选的是衍生自苯酚-甲醛酚醛清漆的酚醛清漆缩水甘油醚,其也称为环氧苯酚酚醛清漆树脂。
此类酚醛清漆缩水甘油醚可例如从Olin、Huntsman、Momentive或EmeraldPerformance Materials商购获得。优选的类型是431、/>438或439(来自Olin)、/>EPN 1179、/>EPN 1180、EPN 1182或/>EPN 1183(来自Huntsman)、/>154、160或/>161(来自Momentive)或/>8250、/>8330或8350(来自Emerald Performance Materials)。
另外,单、二和多官能的反应性稀释剂(例如丁二醇二缩水甘油醚)可包含在组合物的组分K1中。
这些反应性稀释剂特别是:
-单官能的饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的C4-C30醇的缩水甘油醚,特别是选自丁醇缩水甘油醚、己醇缩水甘油醚、2-乙基己醇缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、四氢糠基和糠基缩水甘油醚、三甲氧基甲硅烷基缩水甘油醚。
-双官能的饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的C2-C30醇的缩水甘油醚,特别是选自乙二醇、丁二醇、己二醇或辛二醇缩水甘油醚,环己烷二甲醇二缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚。
-三官能或多官能、饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的醇的缩水甘油醚,如环氧化蓖麻油、环氧化三羟甲基丙烷、环氧化季戊四醇或脂族多元醇如山梨糖醇、甘油或三羟甲基丙烷的聚缩水甘油醚。
-苯酚和苯胺化合物的缩水甘油醚,特别是选自苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、壬基苯酚缩水甘油醚、3-正十五碳烯基缩水甘油醚(来自腰果壳油)、N,N-二缩水甘油基苯胺和对氨基苯酚的三缩水甘油。
-环氧化胺,如N,N-二缩水甘油基环己胺。
-环氧化单羧酸或二羧酸,特别是选自新癸酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯甲酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸酯和六氢邻苯二甲酸酯以及二聚脂肪酸的二缩水甘油酯和对苯二甲酸和偏苯三酸的二缩水甘油酯。
-环氧化的二官能或三官能、低至高分子量的聚醚多元醇,特别是聚乙二醇二缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚。
特别优选的是己二醇二缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚。
有利地,基于总双组分组合物的重量计,反应性稀释剂的总比例为0.1至20重量%,优选1至8重量%。
此外,组分K1含有基于组分K1的总重量计2至35重量%,优选3至25重量%,特别是5至15重量%的至少一种增韧剂T,其中所述增韧剂T是至少一种聚合物二醇、至少一种多异氰酸酯和腰果酚的反应产物。
该量是指纯的活性增韧剂,其不含通常用于聚合物化学中用于更好的储存、处理、分散、稀释或其他目的的溶剂或其他固体或液体的任选添加剂。
增韧剂T是至少一种聚合物二醇、至少一种多异氰酸酯和腰果酚的反应产物。
在该反应中,聚合物二醇优选在第一步中与多异氰酸酯反应,以产生异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物。然后优选用腰果酚封端所述聚氨酯预聚物的异氰酸酯基团,以产生最终的增韧剂T。所述增韧剂T优选不再含有可测量量的异氰酸酯基团。特别地,优选在合成增韧剂T之后,用腰果酚封端所述预聚物的所有剩余异氰酸酯基团的至少75%、特别是至少90%、优选至少99%。
当聚合物二醇和多异氰酸酯反应时,可以制备具有显著扩链量的预聚物。当聚合物二醇和多异氰酸酯反应时,也可以制备基本上没有扩链的预聚物。聚氨酯化学领域的技术人员能够控制扩链量,例如通过调节聚合物二醇与多异氰酸酯的相对摩尔比。在显著摩尔过量的多异氰酸酯的情况下,扩链反应会被抑制,产生主要具有无链延长聚合物链的异氰酸酯官能的预聚物。当聚合物二醇和多异氰酸酯,特别是二异氰酸酯的摩尔比接近1:1时,预期链显著延长。通常,优选摩尔过量的多异氰酸酯,然而,当使用大量过量的多异氰酸酯时,可能必须在反应后除去未反应的多异氰酸酯,例如通过蒸馏或化学衍生。
用于增韧剂T的含异氰酸酯基团的预聚物特别是由至少一种单体多异氰酸酯(特别是二异氰酸酯)和至少一种合适的二醇的反应获得。该反应优选在排除水分的情况下在20-160℃,特别是40-140℃的温度下进行,并且如果合适的话,在合适的催化剂存在下进行。
在合成反应中使用的NCO/OH比例优选为1.1/1至10/1,优选1.3/1至10/1。在OH基团反应后残留在反应混合物中的单体多异氰酸酯可以除去,特别是通过蒸馏除去。
在通过蒸馏除去过量的单体多异氰酸酯的情况下,反应中的NCO/OH之比优选为3/1至10/1,特别是4/1至7/1,并且蒸馏后所得的含异氰酸酯基团的预聚物优选含有至多0.5重量%,特别优选至多0.3重量%的单体多异氰酸酯。使用这种方法合成的增韧剂T不仅具有EHS和拥有更低单体二异氰酸酯含量的调控优势,并且与根据以下参数合成的增韧剂T相比通常展现出较低的多分散性、较低的粘度和通常更好的机械性能。
在没有过量的单体多异氰酸酯从预聚物中除去的情况下,反应中的NCO/OH之比优选在1.3/1至2.5/1的范围内。这种预聚物特别含有至多3重量%,优选至多2重量%的单体多异氰酸酯。
优选的增韧剂T是式(IV)的聚合物。
在该式中,n和n'彼此独立地各自为0或1,优选均为1,条件是n和n'中的至少一个,优选二者均不为0;
R1是在除去n+n'个末端异氰酸酯基团之后的含有至少n+n'末端异氰酸酯基团的直链聚氨酯预聚物;
R2和R3是除去羟基H原子后的腰果酚的残基,并通过氧原子键合。
腰果酚(CAS登记号:37330-39-5)是一种由腰果酸获得的酚基脂质,腰果酸是腰果壳液(CNSL)的主要成分,腰果加工的副产物。该物质的名称是由腰果属(Anacardium)(包括腰果树Anacardium occidentale)的缩写得到的。结构如式(V)所示。
R=C15H31-n;n=0、2、4、6
名称腰果酚用于通过热分解任何天然存在的腰果酸得到的脱羧衍生物。这包括一种以上的化合物,因为侧链的组成在其不饱和度方面有所不同。三不饱和腰果酚,主要组分(41%)如下式(VI)所示。剩余的腰果酚是34%单不饱和的,22%双不饱和的和2%饱和的。
腰果酚的酚OH基团容易与异氰酸酯官能预聚物的异氰酸酯基团反应以产生增韧剂T。
值得注意和令人惊奇的是腰果酚是唯一可用于生产本发明增韧剂T的酚类试剂。其它类似的酚类试剂,特别是壬基酚,不会导致具有与增韧剂T相同程度的有益性质的添加剂。
此外,腰果酚具有基于天然、可再生资源的优点,并且便宜。
腰果酚可例如以商品名NC-700由Cardolite Corporation商购获得。
在制备由腰果酚封端以产生增韧剂T的预聚物的方法中,使用至少一种聚合物二醇。合适的聚合物二醇尤其是以下商购的二醇或其任何所需的混合物:
–聚氧亚烷基二醇,也称为聚醚二醇或低聚醚醇,其是环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物,它们可能借助于具有两个活性氢原子的起始剂分子聚合,例如水或具有多个OH或NH基团的化合物,例如乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-和1,3-二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇、异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、环己烷-1,3-和-1,4-二甲醇、双酚A、氢化双酚A、苯胺和前述化合物的混合物。优选具有低不饱和度(根据ASTM D-2849-69测量并以毫当量不饱和度/克多元醇(meq/g)报道)的聚氧亚烷基二醇,其例如借助于双金属氰化物络合催化剂(DMC催化剂)制备。
特别合适的是聚氧亚烷基二醇,尤其是聚氧亚乙基二醇和聚氧亚丙基二醇。
另外特别合适的是所谓的环氧乙烷封端(EO封端)的聚氧亚丙基二醇。后者是聚氧亚乙基-聚氧亚丙基共聚物,其例如通过在聚丙氧基化反应完成时用环氧乙烷进一步烷氧基化聚氧亚丙基二醇而获得并因此具有伯羟基。
–苯乙烯-丙烯腈-或丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯接枝的聚醚二醇。
–聚酯二醇,也称为低聚酯醇,其通过已知方法制备,尤其是羟基羧酸的缩聚或脂族和/或芳族多元羧酸与二元醇的缩聚。
尤其合适的聚酯二醇是由二元醇与有机二羧酸或其酸酐或酯制备的那些,所述二元醇例如为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、十二烷-1,12-二醇、1,12-羟基硬脂醇、环己烷-1,4-二甲醇、二聚脂肪酸二醇(二聚二醇)、新戊二醇羟基新戊酸酯或上述醇的混合物,所述有机二羧酸例如为琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、马来酸、富马酸、二聚脂肪酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、六氢邻苯二甲酸或上述酸的混合物,以及由内酯(例如由γ-己内酯)和起始剂(如上述二元醇)形成的聚酯二醇。
–聚碳酸酯二醇,其可通过例如用于形成聚酯二醇的上述醇与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或光气的反应获得。
–带有两个羟基并具有至少两个不同嵌段的嵌段共聚物,所述嵌段具有上述类型的聚醚、聚酯和/或聚碳酸酯结构,尤其是聚醚聚酯二醇。
–聚丙烯酸酯二醇和聚甲基丙烯酸酯二醇。
–二羟基官能的脂肪和油,例如天然脂肪和油,尤其是蓖麻油;或通过天然脂肪和油的化学改性获得的所谓的油脂化学二醇,例如通过不饱和油的环氧化和随后用羧酸或醇开环获得的环氧聚酯或环氧聚醚,或通过不饱和油的加氢甲酰化和氢化获得的二醇;或由天然脂肪和油通过降解过程如醇解或臭氧解和随后的化学连接(例如通过由此获得的降解产物或其衍生物的酯交换或二聚化)获得的二醇。合适的天然脂肪和油的降解产物尤其是脂肪酸和脂肪醇,以及脂肪酸酯,尤其是甲酯(FAME),其可以例如通过加氢甲酰化和氢化衍生化以得到羟基脂肪酸酯。
–聚烃二醇,也称为低聚烃醇,例如二羟基官能的聚烯烃、聚异丁烯、聚异戊二烯;二羟基官能的乙烯-丙烯、乙烯-丁烯或乙烯-丙烯-二烯共聚物,例如由Kraton Polymers生产的;二烯,尤其是1,3-丁二烯的二羟基官能聚合物,其也可以特别地由阴离子聚合制备;二烯(例如1,3-丁二烯或二烯混合物)与乙烯基单体(诸如苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯醇、异丁烯和异戊二烯)的二羟基官能共聚物,例如可由例如环氧化物或氨基醇和羧基封端的丙烯腈/丁二烯共聚物制备的二羟基官能丙烯腈/丁二烯共聚物(例如以(以前称为/>)CTBN和CTBNX和ETBN名称从Nanoresins AG(德国)或EmeraldPerformance Materials LLC商购获得);和氢化的二烯的二羟基官能的聚合物或共聚物。
特别优选平均OH官能度在1.5至2.5,优选1.8至2.3范围内的此类二醇。
优选的二醇是聚氧亚烷基二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚丁二烯二醇和聚(甲基)丙烯酸酯二醇。其中,特别优选的是聚醚二醇,特别是聚丙二醇二醇和聚四氢呋喃二醇。
首先特别优选(特别是室温液体的)聚氧亚丙基二醇和聚氧亚乙基-聚氧亚丙基共聚二醇,尤其是平均分子量为300-15000g/mol、特别是1000-10000g/mol、优选2000-5500g/mol的聚氧亚丙基二醇。特别优选平均OH官能度为1.5-2.5,优选1.8-2.3的此类二醇。
进一步特别优选室温液体或固体、无定形或半结晶或结晶的二醇,尤其是聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇,尤其是平均分子量为300-15000g/mol、特别是1000-10000g/mol、优选1500-8000g/mol、尤其是2000-5500g/mol的聚酯二醇。特别合适的是结晶或半结晶的己二酸/己二醇聚酯和十二烷二羧酸/己二醇聚酯。
进一步特别优选聚丁二烯二醇,其平均OH官能度为1.5-2.5,优选1.8-2.3和平均摩尔质量为300-15000g/mol、特别是1000-10000g/mol、优选1500-8000g/mol、更优选2000-4000g/mol、尤其是2500-3000g/mol。
这种聚丁二烯多元醇尤其可通过以合适比例聚合1,3-丁二烯和烯丙醇或通过氧化合适的聚丁二烯获得。
合适的聚丁二烯多元醇尤其是含有式(VII)的结构元素和任选的式(VIII)和(IX)的结构元素的聚丁二烯二醇。
优选的聚丁二烯二醇含有
40至80%、尤其55至65%的式(VII)的结构元素,
0至30%,尤其15至25%的式(VIII)的结构元素,
0至30%,尤其15至25%的式(IX)的结构元素。
特别合适的聚丁二烯多元醇例如可以商品名系列Poly购自Cray Valley。
用于合成增韧剂T的所有二醇中最优选的,特别是在室温下为液体的聚氧亚丙基二醇和聚氧亚乙基-聚氧亚丙基共聚二醇,尤其是平均分子量为300-15000g/mol、特别是1000-10000g/mol、优选2000-5500g/mol的聚氧亚丙基二醇。使用这些二醇,可以获得尤其高的冲击剥离强度。
因此,在最优选的实施方案中,所述二醇是聚氧亚丙基二醇或聚氧亚乙基-聚氧亚丙基共聚物二醇,尤其是平均分子量为300至15000g/mol、特别是1000至10000g/mol、优选2000至5500g/mol的聚氧亚丙基二醇。特别优选平均OH官能度为1.5至2.5,优选1.8至2.3的此类二醇。
在制备由腰果酚封端以产生增韧剂T的预聚物的方法中,使用至少一种多异氰酸酯,优选二异氰酸酯。
合适的多异氰酸酯尤其是单体二异氰酸酯或三异氰酸酯,以及单体二异氰酸酯或三异氰酸酯的低聚物、聚合物和衍生物,以及它们的任意混合物。
合适的芳族单体二异氰酸酯或三异氰酸酯尤其是2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯和这些异构体(TDI)的任意混合物、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物(MDI)、MDI和MDI同系物的混合物(聚合MDI或PMDI)、1,3-和1,4-苯二异氰酸酯、2,3,5,6-四甲基-1,4-二异氰酸根合苯、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、3,3'-二甲基-4,4'-二异氰酸根合联苯(TODI)、联茴香胺二异氰酸酯(DADI)、1,3,5-三-(异氰酸根合甲基)苯、三-(4-异氰酸根合苯基)甲烷和三-(4-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯。
合适的脂族单体二异氰酸酯或三异氰酸酯尤其是1,4-四亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基-1,5-二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-和2,4,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸和赖氨酸酯二异氰酸酯、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯、1-甲基-2,4-和-2,6-二异氰酸根合环己烷和这些异构体的任意混合物(HTDI或H6TDI)、异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(=异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢-2,4'-和-4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI或H12MDI)、1,4-二异氰酸基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDI)、1,3-和1,4-双-(异氰酸根合甲基)环己烷、间-和对-亚二甲苯基二异氰酸酯(间-和对-XDI)、间-和对-四甲基-1,3-和-1,4-亚二甲苯基二异氰酸酯(间-和对-TMXDI)、双-(1-异氰酸根合-1-甲基乙基)萘、二聚体和三聚体脂肪酸异氰酸酯如3,6-双-(9-异氰酸根合壬基)-4,5-二-(1-庚烯基)-环己烯(二聚体二异氰酸酯)和α,α,α',α',α”,α”-六甲基-1,3,5-均三甲基苯三异氰酸酯。
其中优选MDI、TDI、HDI和IPDI。
单体二异氰酸酯和三异氰酸酯的合适的低聚物、聚合物和衍生物尤其衍生自MDI、TDI、HDI和IPDI。其中尤其合适的是市售可得的类型,尤其是HDI-缩二脲,例如N 100和N 3200(来自Bayer)、/>HDB和HDB-LV(来自Rhodia)和24A-100(来自Asahi Kasei);HDI异氰脲酸酯,如/>N3300、N3600和N 3790BA(均来自Bayer)、/>HDT、HDT-LV和HDT-LV2(来自Rhodia)、TPA-100和THA-100(来自Asahi Kasei)和/>HX(来自NipponPolyurethane);HDI-脲二酮,如/>N 3400(来自Bayer);HDI-亚氨基噁二嗪二酮,如/>XP 2410(来自Bayer);HDI-脲基甲酸酯,如/>VP LS 2102(来自Bayer);IPDI-异氰脲酸酯,例如以/>Z 4470(来自Bayer)的溶液形式的或以/>T1890/100(来自Degussa)的固体形式的;TDI低聚物,例如II(来自Bayer);以及基于TDI/HDI的混合的异氰尿酸酯,例如/>HL(来自Bayer)。还尤其合适的是在室温下为液体的MDI形式(所谓的“改性MDI”),其代表MDI与MDI衍生物(尤其是MDI碳二亚胺或MDI脲酮亚胺或MDI氨基甲酸酯)的混合物,已知商品名为例如/>CD、/>PF、/>PC(均来自Bayer)或M143(来自DOW),以及MDI和MDI同系物(聚合MDI或PMDI)的混合物,可以商品名例如/>VL、/>VL50、/>VL R10、/>VL R20、VH 20 N和/>VKS 20F(均来自Bayer)、/>M 309、M 229和/>M 580(均来自Dow)或/>M 10R(来自BASF)获得的。上述低聚多异氰酸酯实际上通常是具有不同低聚度和/或化学结构的物质的混合物。优选它们具有2.1至4.0的平均NCO官能度。
优选地,多异氰酸酯选自MDI、TDI、HDI和IPDI和所提及的异氰酸酯的低聚物、聚合物和衍生物,以及它们的混合物。
在一些优选的实施方案中,多异氰酸酯含有异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮、脲二酮、缩二脲、脲基甲酸酯、碳二亚胺、脲酮亚胺或噁二嗪三酮基团。
多异氰酸酯优选为二异氰酸酯,这意味着它平均含有或恰好含有两个NCO基团。通过使用二异氰酸酯,获得严格线性的聚合物,这对于增韧剂T是有利的,因为它赋予组合物更高的耐热致开裂性。
合适的二异氰酸酯尤其是市售可得的脂族、脂环族、芳基脂族和芳族的二异氰酸酯,优选脂环族和芳族的二异氰酸酯。
优选的二异氰酸酯是六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基1,6-二异氰酸酯(TMDI)、环己烷1,3-和1,4-二异氰酸酯以及这些异构体的任何期望的混合物、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(=异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)、全氢二苯基甲烷2,4'-和4,4'-二异氰酸酯(HMDI)、间-和对-苯二亚甲基二异氰酸酯(间-和对-XDI)、间-和对-四甲基苯二亚甲基1,3-和1,4-二异氰酸酯(间-和对-TMXDI)、甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯(TDI)以及这些异构体的任何期望的混合物、二苯基甲烷4,4'-、2,4'-和2,2'-二异氰酸酯和这些异构体(MDI)的任何所需混合物。
更优选地,二异氰酸酯选自HDI、IPDI、MDI和TDI。这些二异氰酸酯特别容易获得。
特别优选作为多异氰酸酯,特别是二异氰酸酯的是在室温下为液体的MDI形式。这些尤其是所谓的聚合MDI以及具有低聚物或其衍生物的部分的MDI。这种MDI液体形式的MDI(=4,4'-、2,4'-或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物)含量特别是50-95重量%、特别是60-90重量%。
特别优选作为多异氰酸酯的是聚合MDI和在室温下优选为液体的MDI类型,其含有MDI-碳二亚胺或其加合物的部分。
用于合成增韧剂T的最优选的多异氰酸酯是4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体(MDI)的任意混合物,MDI和MDI同系物(聚合MDI或PMDI)的混合物,特别是在室温下为液体的形式,以及MDI与低聚物或其衍生物的级分的混合物。这种MDI的液体形式的MDI(=4,4'-、2,4'-或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体的任意混合物)含量特别是50-95重量%,特别是60-90重量%。
因此,在最优选的实施方案中,所述多异氰酸酯是4,4'-、2,4'-或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯和这些异构体(MDI)的任意混合物。基于MDI的增韧剂T允许尤其高的机械性能和尤其高的耐热致开裂性。
优选地,增韧剂T是通过二醇、二异氰酸酯和腰果酚的反应获得的直链聚合物。通过使用二异氰酸酯,获得严格直链的聚合物,这导致双组分组合物中特别高的冲击剥离强度。通过使用二醇(而不是三醇或其他更高官能度的多元醇),增韧剂T在任何情况下都是主要直链的聚合物。然而,当使用非常高官能度的多异氰酸酯,例如具有3或更高的官能度的多异氰酸酯时,可能发生一定程度的支化,这取决于合成异氰酸酯官能预聚物期间的反应条件,这对于增韧剂T的效果是不利的。
为了避免这种情况,因此优选使用平均名义NCO官能度<3、特别是<2.5的二异氰酸酯或多异氰酸酯。
增韧剂T优选具有>500g/eq、特别是>1000g/eq、优选>1500g/eq、特别是>2000g/eq的表观环氧当量。
双组分环氧树脂组合物的组分K1最优选地优选含有基于双组分组合物的组分K1的总重量计在5重量%与15重量%之间、优选在7.5重量%与12.5重量%之间的量的所述增韧剂T。
组分K1中包含的其它任选但优选的成分在下文进一步讨论。
双组分环氧树脂组合物含有第二组分K2,其包含至少一种用于环氧树脂的酸酐官能的硬化剂B和优选用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂。
组分K2优选包含10-100重量%,更优选20-99.5重量%,特别是22.5-75重量%,最优选25-50重量%的所述酸酐官能的硬化剂B,基于组分K2的总重量计。
硬化剂B可以是适用于环氧树脂的任何酸酐官能的硬化剂。
酸酐官能的硬化剂B可以包含例如芳族酸酐或具体地邻苯二甲酸酐、均苯四酸酐、三苯三酸酐等或尤其组成。在一些实施方案中,酸酐官能的硬化剂B可包含环脂族酸酐,或具体地四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐等,和脂族酸酐,或具体地琥珀酸酐、聚(己二酸酐)、聚(癸二酸酐)、聚(壬二酸酐)等,或由其组成。
其它合适的酸酐包括双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、六氢邻苯二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、二氯马来酸酐、氯菌酸酐、四氯邻苯二甲酸酐等。也可使用包含至少两种酸酐固化剂的混合物。说明性实例描述于“Chemistry and Technology of the Epoxy Resins”B.Ellis(编辑)Chapman Hall,New York,1993和“Epoxy Resins Chemistry and Technology”C.A.May编辑,MarcelDekker,New York,第二版,1988。
特别优选的是二羧酸酐和四羧酸酐或其改性物。在这一点上可以提及以下酸酐作为实例:四氢邻苯二甲酸酐(THPA)、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)、甲基纳迪克酸酐(MNA)、十二烯基琥珀酸酐(DBA)或其混合物。作为改性的二羧酸酐,优选使用酸酯(上述酸酐或其混合物与二醇或多元醇的反应产物,例如:新戊二醇(NPG)、聚丙二醇(PPG,优选平均分子量Mn为200-1000g/mol)。
用作硬化剂B的酸酐优选为脂族和环脂族或芳族的多羧酸酐。特别优选的是二羧酸酐和四羧酸酐。其中,尤其优选的是四氢邻苯二甲酸酐(THPA)、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)、甲基纳迪克酸酐(MNA)、十二碳烯基琥珀酸酐(DBA)或其混合物。此外,优选的是邻苯二甲酸酐(PA)、甲基氢邻苯二甲酸酐(MHPA)。MTHPA是市售可得的,并且以不同的形式存在,例如作为4-甲基-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐或作为4-甲基-3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐。尽管不同的形式对于本发明中的应用不是关键的,但是4-甲基-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐和4-甲基-3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐是待使用的优选化合物。甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)通常作为含有作为主要组分的MTHPA异构体以及其他酸酐如四氢邻苯二甲酸酐(THPA)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)和/或邻苯二甲酸酐(PA)的混合物而在商业上供应。此类混合物也可以在本发明的范围内使用。在这些混合物中MTHPA的含量优选至少50重量%,优选至少60重量%,优选至少70重量%,优选至少80重量%和优选至少90重量%,以混合物的总重量计算。
在尤其优选的实施方案中,硬化剂B包含所谓的改性酸酐。术语“改性酸酐”是指酸酐(特别是二羧酸酐)与二醇或多元醇的反应产物,产生具有剩余酸官能团的羧酸酯,其能够与环氧树脂A和/或双组分环氧树脂组合物的其它组分进行交联反应。
因此,在优选的实施方案中,硬化剂B包含至少一种酸酐与至少一种二醇或多元醇的反应产物。
适合作为所述反应产物的酸酐的是上文进一步提及的所有酸酐,特别是二羧酸酐和四羧酸酐。其中,尤其优选的是四氢邻苯二甲酸酐(THPA)、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA)、甲基纳迪克酸酐(MNA)、十二烯基琥珀酸酐(DBA)或其混合物。
适合作为所述反应产物的多元醇的是二醇和具有多于两个羟基官能团的多元醇,特别是二醇,优选C3-C12烷烃二醇,和聚氧亚烷基二醇,特别是平均分子量Mn为200-1000g/mol的聚氧亚烷基二醇,优选聚丙二醇。
用于所述反应产物的最优选的酸酐是四氢邻苯二甲酸酐(THPA),并且用于所述反应的最优选的多元醇是新戊二醇。
产生所有形式的所述反应产物的反应特别是在氮气气氛下进行,并且优选使用约2:1的酸酐与多元醇的摩尔比。
在根据本发明的双组分环氧树脂组合物的尤其优选的实施方案中,所述反应产物是四氢邻苯二甲酸酐(THPA)和新戊二醇(NPG)的反应产物,优选以2:1的摩尔比反应。
在优选的实施方案中,硬化剂B占所述反应产物的至多50重量%,优选10至30重量%,基于组合物内硬化剂B的总量计。
将这种反应产物与根据本发明的增韧剂一起使用导致增强由增韧剂带来的有益特性的协同效应。
相对于100质量份的热固性基础树脂,在双组分组合物中使用的硬化剂B的量优选为50质量份至170质量份,并且更优选80质量份至150质量份。如果掺混的固化剂的量小于50质量份,则玻璃化转变温度(Tg)可能由于交联的不足而降低,并且如果掺混的固化剂的量大于170质量份,则耐湿性、强热变形温度和耐热稳定性可能劣化。
在根据本发明的双组分环氧树脂组合物的最优选实施方案中,所述硬化剂B包含脂环族酸酐或由脂环族酸酐组成,特别是甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)异构体。
此外,硬化剂组分K2可优选包含促进剂。
促进剂,同义地称为固化促进剂,可以作为任选组分添加到树脂组合物中。
合适的促进剂是加速氨基和环氧基团之间反应的物质,特别是酸或可水解成酸的化合物,特别是有机羧酸如乙酸、苯甲酸、水杨酸、2-硝基苯甲酸、乳酸,有机磺酸如甲磺酸、对甲苯磺酸或4-十二烷基苯磺酸,磺酸酯,其它有机或无机酸如特别是磷酸,或上述酸和酸酯的混合物;叔胺,例如特别是已经提到的促进剂B或1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,三乙醇胺,咪唑如特别是N-甲基咪唑、N-乙烯基咪唑或1,2-二甲基咪唑,这些叔胺的盐,季铵盐,特别是苄基三甲基氯化铵,脒,特别是1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯,胍,特别是1,1,3,3-四甲基胍,酚,特别是双酚,酚醛树脂或曼尼希碱如特别是2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚或2,4,6-三(N,N-二甲基-4-氨基-2-氮杂丁基)苯酚,亚磷酸酯如特别是二-或三苯基亚磷酸酯,或含巯基的化合物。优选的促进剂是酸、叔胺或曼尼希碱。
其中最优选的是水杨酸或2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚或2,4,6-三(N,N-二甲基-4-氨基-2-氮杂丁基)苯酚或其组合。
进一步特别优选作为促进剂的是包含至少一个二甲基氨基的化合物。特别是苄基二甲胺、α-甲基苄基二甲胺、N,N-二乙基-N',N'-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-(N,N-二甲基氨基)丙-1-醇、2-或4-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4-或2,6-双(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(N,N-二甲基-4-氨基-2-氮杂丁基)苯酚或特别是N,N,N',N'-四甲基-1,2-乙二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,4-丁二胺、N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺、N,N,N',N',N”-五甲基二亚乙基三胺、N,N,N',N',N”-五甲基二亚丙基三胺、N,N,N',N',N”-五甲基-N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、N,N-二甲基-1,2-乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺、N,N-二甲基-1,6-己二胺、2-(2-(二甲基氨基)乙基氨基)乙胺、2-(3-(二甲基氨基)丙基氨基乙胺、3-(2-(二甲基氨基)乙基氨基)丙胺、3-(3-(二甲基氨基丙基氨基)丙胺(DMAPAPA)、双(2-(N,N-二甲基氨基)乙基)胺或双(3-(N,N-二甲基氨基)丙基)胺。
适合作为促进剂的特别是咪唑或其衍生物、叔胺、硼酸酯、路易斯酸、有机金属化合物、有机酸金属盐等,其也可以作为这些化合物的任意混合物使用。
用于组分K2中的最优选的固化促进剂是咪唑或具有咪唑官能团的化合物和设计用于室温潜伏性、高温固化性环氧树脂组合物的路易斯酸促进剂,例如三氯化硼胺络合物。尤其合适的这类实例是BC-120(Huntsman)。
优选地,组分K2包含基于组分K2计0.1-1重量%,特别是0.2-0.8重量%,优选0.25-0.6重量%的所述至少一种用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂。更高量的固化促进剂通常导致在固化条件下更快的固化。
包含在组分K2中的其他任选但优选的成分在下面讨论。
双组分组合物优选在双组分环氧树脂组合物的组分K1和K2中的任一种或两种中包含至少一种填料,其量为20至75重量%,优选30至65重量%,基于相应组分K1和K2的总重量计。
优选地,组分K1和K2均含有这些量的填料。
填料的使用是有利的,因为它们改善了粘合剂的耐老化性并有利地影响机械性能和/或应用性能。
适合作为填料的是无机和有机填料,例如研磨或沉淀的碳酸钙,其任选地涂覆有脂肪酸,特别是硬脂酸盐、硫酸钡(重晶石)、滑石、石英粉、石英砂、白云石、硅灰石、高岭土、云母(硅酸铝钾)、分子筛、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅(热解或沉淀)、方英石、水泥、石膏、烟道灰、炭黑、石墨、金属粉末如铝、铜、铁、银或钢,PVC粉末或中空球,如实心或中空玻璃球和有机中空球。
此外适合作为填料的是层状矿物,特别是与有机离子交换的层状矿物。离子交换的层状矿物可以是阳离子交换的或阴离子交换的层状矿物。粘合剂还可以同时含有阳离子交换的层状矿物和阴离子交换的层状矿物。这种层状矿物可以具有作为腐蚀抑制剂的另外的优点。优选作为层状矿物的是层状硅酸盐。
此外,双组分环氧树脂组合物可以在组分K1和K2中的任一种或两种中包含另外的添加剂。
这些是,例如:
–溶剂、成膜助剂或增量剂,例如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、2-乙氧基乙醇、乙酸2-乙氧基乙酯、苯甲醇、乙二醇、二乙二醇丁基醚、二丙二醇丁基醚、乙二醇丁基醚、乙二醇苯基醚、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇丁基醚、丙二醇苯基醚、二苯基甲烷、二异丙基萘、矿物油馏分如Solvesso型(来自Exxon)、芳族烃树脂、特别是含酚基团的类型、癸二酸酯、邻苯二甲酸酯、有机磷酸酯和磺酸酯以及磺酰胺;
–反应性稀释剂,例如上面提到的环氧反应性稀释剂、环氧化大豆油或亚麻油、具有乙酰乙酸酯基团的化合物,特别是乙酰乙酰化多元醇、丁内酯以及还有具有反应性基团的异氰酸酯和硅酮;
–聚合物,例如聚酰胺、聚硫化物、聚乙烯醇缩甲醛(PVF)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PUR)、含有羧基的聚合物、聚酰胺、丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、不饱和单体(特别是包括乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的组)的均聚物或共聚物,特别是氯磺化聚乙烯和含有氟的聚合物、磺酰胺改性的三聚氰胺和清洁的褐煤蜡;
–纤维,例如塑料、碳或玻璃的纤维;
–颜料,例如二氧化钛或氧化铁或有机颜料;
–流变改性剂,例如特别是增稠剂,例如片状硅酸盐如膨润土、蓖麻油衍生物、氢化蓖麻油、聚酰胺、聚氨酯、脲化合物、亲水性热解二氧化硅、纤维素醚和疏水改性的聚氧乙烯;
–粘合促进剂,例如有机烷氧基硅烷,如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N'[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷,或具有乙氧基或(聚)醚氧基而不是甲氧基的相应有机硅烷;
–氧化、腐蚀、热、光和UV辐射稳定剂;
–阻燃填料或添加剂,特别是化合物如氧化铝(Al(OH)3;也称为ATH,“三水合铝”)、氢氧化镁(Mg(OH)2;也称为MDH,“二水合镁”)、硫酸铵((NH4)2SO4)、硼酸(B(OH)3)、硼酸锌、硼酸三聚氰胺和氰脲酸三聚氰胺;含磷化合物,如磷酸铵((NH4)3PO4)、多磷酸铵、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、磷酸三苯酯、二苯基甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三乙酯、三-(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三辛酯、单-、双-和三-(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚二磷酸酯低聚物、四苯基间苯二酚二亚磷酸酯、乙二胺二磷酸酯和双酚A双(二苯基磷酸酯);含卤素化合物,如磷酸氯烷基酯,特别是磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯和磷酸三(二氯异丙基)酯,多溴化二苯醚,特别是十溴二苯醚、多溴化二苯醚、三[3-溴-2,2-双(溴甲基)丙基]磷酸酯、四溴双酚A、双酚A的双(2,3-二溴丙基醚)、溴化环氧树脂、亚乙基-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)、亚乙基双(二溴降冰片烷二甲酰亚胺)、1,2-双-(三溴苯氧基)乙烷、三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯、三溴苯酚、六溴环十二烷、双(六氯环戊二烯并)环辛烷和氯代石蜡;以及含卤素化合物和三氧化锑(Sb2O3)或五氧化锑(Sb2O5)的组合;
–表面活性剂,例如润湿剂、流动控制剂、脱气剂或消泡剂;
–杀生物剂,例如杀藻剂、杀真菌剂或抑制真菌生长的物质。
本领域技术人员清楚和已知哪些添加剂可以加入到树脂组分K1中以及哪些添加剂可以加入到硬化剂组分K2中。这里,特别地,必须确保储存稳定性不受这些添加剂的损害或仅受这些添加剂的轻微损害。因此,本领域技术人员清楚,例如胺官能化合物可以与树脂组分K1中的环氧化物反应,因此可以仅包含在硬化剂组分K2中或应完全省略。
在优选的实施方案中,双组分环氧树脂组合物在组分K1和K2中的任一种或两种中含有添加剂,优选选自粘合促进剂、润湿剂和脱气剂,其量为0.1-5重量%,优选0.25-4重量%,特别是0.5-3重量%,基于总双组分组合物计。
根据本发明的双组分环氧树脂组合物的优选实施方案由以下组成:
-所述第一组分K1,包含基于组分K1计在25重量%和50重量%之间的所述至少一种环氧树脂A、基于组分K1计在0.1重量%和1重量%之间的至少一种触变添加剂、基于组分K1计在25重量%和65重量%之间的至少一种填料、基于组分K1计在5重量%和15重量%之间的所述增韧剂T;
-所述第二组分K2,包含基于组分K2计在25和50重量%之间的所述用于环氧树脂的硬化剂B,和基于组分K2计在25和70重量%之间的至少一种填料,和基于组分K2计在0.1和1重量%之间的至少一种触变添加剂,和基于组分K2计在0.1和1重量%之间的至少一种用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂。
在根据本发明的双组分环氧树脂组合物中,对环氧基团具有反应性的胺基团的数量相对于酸酐基团的数量的比率优选在0.7至1.5,特别是0.8至1.2的范围内。
优选地,调节两种组分K1和K2的按体积或重量计的混合比,使得建立对环氧基团具有反应性的酸酐基团的数目相对于环氧基团的数目的所述比率。
或者,分别调节组分K1和K2中环氧树脂A和硬化剂B的相应量,使得在给定的混合比(例如由施用装置限定)下建立上述对环氧基团具有反应性的酸酐基团的数量相对于环氧基团的数量的比率。优选的混合比是组分K1:组分K2的重量混合比为10:1至1:1。
另一种优选的混合比约为1:1(体积比)。该混合比的优点是可以实现更精确、更均匀的混合,而且混合和测量过程被简化,例如通过使用具有附加的静态混合器和两个同时移动的活塞的双筒料盒。
双组分环氧树脂组合物的组分K1和K2在混合和施用之前储存在单独的容器中。用于储存树脂K1或硬化剂K2组分的合适容器特别是桶、袋、桶、罐、料筒或管。组分是储存稳定的,这意味着它们在使用之前可以储存数月至一年或更长时间,而不会改变它们各自的性质至与其使用相关的程度。为了施用环氧树脂组合物,树脂和硬化剂组分K1和K2以及任选存在的另外的组分在施用之前不久或施用期间混合在一起。
组分的混合通过合适的方法进行。该混合可以是连续或分批的方式。如果在施用之前进行混合,则必须注意组分的混合和施用不花费太多时间,因为这会导致干扰,例如粘附性的缓慢或不完全的构建。混合特别是在环境温度或优选升高的温度下进行,所述提高的温度通常在约20℃至80℃的范围内、优选在约25℃至60℃的范围内。
当混合组分时,特别是当之后的温度升高到100℃以上时,固化通过化学反应开始。在这种情况下,环氧树脂A的环氧基团与硬化剂B的酸酐基团反应,在优选的实施方案中由促进剂催化支持该反应。另外的环氧基团可以在阴离子聚合下彼此反应。作为这些反应的结果,粘合剂固化成交联的材料。
固化在提高的温度下进行,例如60-250℃,特别是100-200℃,优选100-180℃。在较高温度下固化通常进行得更快。固化速率的重要影响因素是温度、化学计量比和促进剂的存在。
作为固化反应的结果,获得固化的树脂。
优选地,粘合剂的固化在高于100℃,优选高于110℃的温度下进行。
双组分环氧树脂组合物适合作为许多基底材料上的粘合剂。
例如,合适的材料包括:
-金属或合金,如铝、铁、钢或有色金属,或表面精制的金属或合金,如镀锌或镀铬的金属;
-木材、木材-树脂复合物,例如酚醛树脂、三聚氰胺或环氧树脂、粘合木材材料或其他所谓的聚合物复合物;
-石材、陶瓷、玻璃、瓷砖;
-塑料,特别是硬或软质聚氯乙烯(PVC)、柔化的聚烯烃粘附改性的氯磺化聚乙烯/>ABS、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚酯、PMMA、环氧树脂、PUR、POM、PO、PE、PP、EPM或EPDM,所述塑料任选地被等离子体、电晕或火焰表面处理;以及
-纤维增强的塑料,诸如碳纤维增强复合塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GRP)或片状模塑复合物(SMC)。
本发明的另一个方面是如上所述的双组分环氧树脂组合物作为电气或电子设备的电绝缘体或作为工业组件中的浇铸树脂的用途。如上文针对通用双组分组合物所详述的所有优选实施方案同样适用于该用途方面。
本发明的另一个方面是如本文通篇所定义的增韧剂T作为添加剂用于改善双组分、酸酐固化的环氧树脂组合物中的热冲击诱导开裂稳定性的用途。增韧剂T的所有优选实施方案在这方面通常与增韧剂T相同,如上文进一步描述的。该双组分环氧树脂组合物的优选实施方案与本文通篇所定义的那些相同。
本发明的又一方面是电绝缘的制品,其中用于绝缘的树脂是如上文进一步描述的双组分环氧树脂组合物。
实施例
下面给出的实施例进一步说明本发明,但不以任何方式限制本发明的范围,并且仅说明一些可能的实施方案。“标准条件”或“标准气候”(“NK”)是指23℃的温度和50%的相对湿度(r.h.)。
测试方法
采用以下测试方法:
玻璃化转变温度(Tg)
使用Mettler Toledo DSC 3差示扫描量热法装置测定固化的双组分组合物的玻璃化转变温度(Tg)。分析的温度范围在所有情况下为25℃-250℃,使用DSC设备的“方法5”配置,温度梯度为20℃/min。
热致开裂形成试验
为了评价耐热致开裂性,将混合后的各混合的双组分组合物(如表2和表3中详述的)立即倒入内径60mm、高度20mm的铝杯中。然后将具有方形截面的旋转一圈的铝螺旋形元件(外径37mm、内径25mm、厚度6mm、交错6mm)引入杯中的混合组合物中并完全浸没在组合物中。随后,根据以下说明固化样品(每个实验的细节参见下文和表4)。固化后,测试样品由玻璃状固化树脂组成,其中螺旋形元件完全包含在树脂内。为了评价耐热致开裂性,将各样品暴露于苛刻的热梯度循环,该热梯度循环导致弹簧形金属元件的收缩和膨胀,并且适合于确定材料承受所产生的力而不开裂的能力。所使用的温度梯度由将样品冷却至-18℃然后加热至85℃的循环组成。在这6个循环之后,如果之前没有出现裂缝,则停止实验。表4总结了观察结果。
示例性双组分环氧树脂组合物
使用表1中列出的物质和以下进一步描述的合成的额外的增韧剂制备一系列双组分示例性组合物。表2、3和5显示了由组分K1和K2组成的实施例组合物。这些表中的所有量均为基于相应组分K2或K2计的重量%(重量百分比)。
每个实验中的各组分K1如下制备:首先,将环氧树脂称重入桶中,在烘箱中在70℃下预热3小时,然后置于具有温度调节(55-60℃)和机械搅拌器的加热板上。然后加入经预热(40℃,3小时)的增韧剂(如果适用),并将混合物混合20分钟,同时将温度调节在55-60℃。逐步加入所有其它成分,并将混合物在温度调节(55-60℃)下混合10分钟。然后,在通过混合器快速搅拌和温度调节(55-60℃)下逐渐加入填料。在填料加入结束后,继续混合10分钟。将如此完成的组分K1置于配备有用于空气脱气的搅拌器的真空室中。
每个实验中的各个组分K2如下制备:首先,将“改性酸酐”硬化剂(如果适用)称重到桶中并在烘箱中在70℃下预热4小时,然后置于具有温度调节(55-60℃)和机械搅拌器的加热板上。加入促进剂(如果适用)并在相同温度下搅拌5分钟。随后,加入经预热(40℃,4h)的MTHPA(如果适用)并且将混合物混合5分钟,同时在55-60℃下调节温度。在温度调节(55-60℃)下逐步加入所有其它成分并将混合物混合10分钟。然后,在通过混合器快速搅拌和温度调节(55-60℃)下逐渐加入填料。填料加入结束后,继续混合10分钟。将如此完成的组分K2置于配备有用于空气脱气的搅拌器的真空室中。
在减压下并使用机械搅拌器,使用如表4和6中所示的相应重量比将每个相应实验中的两种组分K1和K2混合在一起。
在此之后,将混合的材料用于热致开裂形成测试(上文详述)或玻璃化转变温度(Tg)测量。使用如表4和6中详述的相应固化时间和固化温度在烘箱中进行固化。
表1:使用的化学品和成分。
为了测试,使用搅拌器制备各实施例双组分组合物中各相应组分K1和K2的均匀混合物,并将其直接施加到用于制备测试片的基材表面上。在组分K1和K2混合后立即采用测试方案。各组合物的测试数据显示在表2-6的末尾。
示例性增韧剂T1的合成(根据本发明)
在氮气气氛下,将5687g4200多元醇(Bayer MaterialScience)、712g(2当量)商品名为Desmodur 44MC L(Covestro)的MDI和0.6g催化剂DABCO 33LV(AirProducts)在恒定搅拌下加热至80℃并在该温度下放置以制备NCO封端的预聚物。在一小时的反应时间后,通过滴定测定游离NCO含量。其达到1.9重量%的异氰酸酯基团含量。随后,加入910g商品名为Cardolite NC-700(Cardolite)的腰果酚,并在80℃下继续搅拌另外2小时。一旦通过IR光谱(波数2275-2230cm-1)不再检测到游离异氰酸酯,就停止反应。
示例性增韧剂T2的合成(根据本发明)
将150g由60重量%的2000(BASF)、40重量%的/>R45V(CrayCalley)、异佛尔酮二异氰酸酯(Evonik)(0.75当量)和二月桂酸二丁基锡催化剂制备的异氰酸酯封端的预聚物用1当量的干燥/>828LVEL(Hexion)处理。接下来,加入8.11mmol邻苯二甲酸酐(Sigma Aldrich),混合反应混合物,然后通过加入催化剂在110℃下在真空下反应。
组分K1 | C1(Ref.) | C2(Ref.) | C3(Ref.) | C4(Ref.) |
BADGE | 14.7 | 14.7 | 26.7 | 43.5 |
增韧剂T2 | 12.0 | - | - | - |
CSR | - | 20 | - | - |
硅烷A-187 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | - |
消泡剂 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | - |
流变添加剂1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | - |
润湿剂 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | - |
ATH | 70.7 | 62.7 | 70.7 | - |
二氧化硅-EP | - | - | - | 56.5 |
总计 | 100 | 100 | 100 | 100 |
组分K2 | C1(Ref.) | C2(Ref.) | C3(Ref.) | C4(Ref.) |
改性的酸酐 | - | - | - | 10 |
MTHPA | 38.6 | 38.6 | 38.6 | 26.3 |
促进剂1 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | - |
促进剂2 | - | - | - | 0.2 |
ATH | 60 | 60 | 60 | - |
二氧化硅-EP | - | - | - | 63.5 |
干燥剂 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | - |
流变添加剂2 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | - |
总计 | 100 | 100 | 100 | 100 |
表2:组合物C1至C4的详情。所有数字以wt%计。
组分K1 | C5(Ref.) | C6 | C7 | C8 |
BADGE | 43.5 | 38.5 | 38.5 | 38.5 |
增韧剂T1 | - | 10 | 10 | 10 |
消泡剂 | - | - | 0.2 | 0.2 |
流变添加剂1 | - | - | 0.2 | 0.2 |
润湿剂 | - | - | 0.2 | 0.2 |
二氧化硅 | 56.5 | - | - | - |
二氧化硅-EP | - | 51.5 | 50.9 | 50.9 |
总计 | 100 | 100 | 100 | 100 |
组分K2 | C5(Ref.) | C6 | C7 | C8 |
改性酸酐 | 54.8 | 10 | 10 | 10 |
MTHPA | 44.7 | 26.3 | 26.3 | 26.3 |
促进剂2 | 0.5 | 0.2 | 0.2 | 0.4 |
二氧化硅-EP | - | 63.1 | 63.0 | 62.8 |
流变添加剂2 | - | 0.4 | 0.5 | 0.5 |
总计 | 100 | 100 | 100 | 100 |
表3:组合物C5-C8的详情。所有数字以wt%计。
表4:组合物C1至C8的测试和测量结果。
与胺官能硬化剂的比较研究
为了评估双组分环氧树脂组合物与基于胺硬化剂的双组分环氧树脂组合物相比的性质,制备两种另外的示例性组合物C9和C10(Ref.)。以与上述其他示例性组合物C1至C8相同的方式制备相应的组分K1和K2。组合物C9和C10的详情示于表5中。
选择C10中使用的多胺使得得到的Tg与实施例C9几乎相似并因此可比性是最佳的。为此原因,在C9中使用RFD 270(/>RFD 270(来自Huntsman),由1,4-二羟甲基环己烷的丙氧基化和随后的胺化获得的含脂环族醚基的二胺,平均分子量约270g/mol,AHEW 67g/eq)。
调节组合物C9和C10两者,使得在混合相应组分K1和K2之后两种混合物中所得增韧剂T1的含量相同,并且以相同的方式调节填料(二氧化硅-EP)的量相等。
组分K1 | C9 | C10(Ref.) |
BADGE | 38.6 | 38.3 |
增韧剂T1 | 10.1 | 7.3 |
二氧化硅-EP | 51.3 | 54.4 |
总计 | 100 | 100 |
组分K2 | C9 | C10(Ref.) |
改性的酸酐 | 9.9 | - |
MTHPA | 26.5 | - |
促进剂2 | 0.3 | - |
二氧化硅-EP | 62.9 | 63.2 |
流变添加剂2 | 0.4 | 0.4 |
多胺 | - | 36.4 |
总计 | 100 | 100 |
表5:组合物C9和C10的详情。所有数字以wt%计。
对于混合物C9和C10两者,获得5.3重量%的增韧剂T1的最终含量和56.8重量%的二氧化硅-EP的最终含量,因为K1:K2(w/w)的混合比为100:90(C9)和100:38.3(C10)。
以与C1-C8相同的方式测试获得的C9和C10的混合物(参见上文)。结果示于表6中。
表6:组合物C1至C8的测试和测量结果。
表6中的数据显示,基于胺硬化剂而不是酸酐硬化剂的对比双组分组合物C10在7个循环的热致开裂形成测试方案之后具有显著更高的形成裂纹的趋势。
Claims (17)
1.一种双组分环氧树脂组合物,其由以下组成:
-第一组分K1,其包含至少一种每分子含有平均多于一个环氧基团的环氧树脂A;和
-第二组分K2,其包含至少一种用于环氧树脂的酸酐官能硬化剂B和优选用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂;
其特征在于组分K1基于组分K1的总重量计含有2重量%至35重量%,优选3重量%至25重量%,特别是5重量%至15重量%的至少一种增韧剂T,其中所述增韧剂T是至少一种聚合物二醇、至少一种多异氰酸酯和腰果酚的反应产物。
2.根据权利要求1所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,用于所述增韧剂T的所述聚合物二醇是聚醚二醇,特别是聚氧亚丙基二醇或聚氧亚乙基-聚氧亚丙基共聚物二醇。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,用于所述增韧剂T的所述聚合物二醇具有通过GPC相对于聚苯乙烯标样测量的300至15000g/mol、特别是1000至10000g/mol、优选2000至5500g/mol的平均分子量Mn。
4.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,用于所述增韧剂T的所述多异氰酸酯是4,4'-、2,4'-或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯或这些异构体的任意混合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述增韧剂T的表观环氧当量为>500g/eq,特别是>1000g/eq,优选>1500g/eq,特别是>2000g/eq。
6.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述至少一种环氧树脂A在25℃下为液体,优选具有根据ASTM D-445测定的低于15Pa·s的粘度,并且具有根据ASTM D-1652测定的160至200g/eq的环氧当量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述双组分环氧树脂组合物的组分K1含有基于组分K1的总重量计10重量%至85重量%、优选25重量%至50重量%的量的所述环氧树脂A。
8.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述双组分环氧树脂组合物的组分K2含有基于组分K2的总重量计10重量%至100重量%、优选20重量%至99.5重量%、特别是25重量%至50重量%的量的所述硬化剂B。
9.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述双组分环氧树脂组合物的组分K1和K2中的任一种或两种含有至少一种填料,所述填料的量为20至75重量%,优选30至65重量%,基于相应组分K1和K2的总重量计。
10.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述硬化剂B包含羧酸酐和/或脂环族酸酐或由羧酸酐和/或脂环族酸酐组成,特别是甲基四氢邻苯二甲酸酐。
11.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于所述硬化剂B包含至少一种酸酐与至少一种二醇或多元醇的反应产物,特别是选自四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐或其混合物的至少一种酸酐与选自C3至C12烷二醇和聚氧亚烷基二醇的多元醇的反应产物,所述聚氧亚烷基二醇特别是平均分子量Mn在200至1000g/mol范围内的聚氧亚烷基二醇,优选聚丙二醇。
12.根据权利要求11所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述反应产物是四氢邻苯二甲酸酐和新戊二醇的反应产物,优选以2:1的摩尔比反应。
13.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于,所述双组分环氧树脂组合物的组分K1和K2中的任一种或两种含有至少一种触变添加剂,其量基于相应组分K1和K2的总重量为0.05至5重量%,优选0.1至1重量%。
14.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于组分K1:组分K2的混合重量比为10:1至1:1。
15.根据前述权利要求中任一项所述的双组分环氧树脂组合物,其特征在于所述双组分环氧树脂组合物由以下组成:
-所述第一组分K1包含基于组分K1计25-50重量%的所述至少一种环氧树脂A,和基于组分K1计0.1-1重量%的至少一种触变添加剂,和基于组分K1计25-65重量%的至少一种填料,和基于组分K1计5-15重量%的至少一种所述增韧剂T。
-所述第二组分K2包含基于组分K2计25-50重量%的所述用于环氧树脂的硬化剂B,和基于组分K2计25-70重量%的至少一种填料,和基于组分K2计0.1-1重量%的至少一种触变添加剂,和基于组分K2计0.1-1重量%的至少一种用于酸酐固化的环氧树脂的固化促进剂。
16.如权利要求1至5中任一项所定义的增韧剂T作为添加剂用于改善双组分酸酐固化的环氧树脂组合物中,优选包含如权利要求11或12所定义的硬化剂B的酸酐固化的环氧树脂组合物中的热冲击诱导的开裂稳定性的用途。
17.根据权利要求1-15中任一项的双组分环氧树脂组合物作为电气或电子设备的电绝缘体或作为工业组装中的浇铸树脂的用途。
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