用于纤维基质半成品的环氧树脂组合物的制作方法_2

文档序号:9620231阅读:来源:国知局
的脂族化合物。本发明的反应性稀释剂(A2)也可为环状碳酸酯,尤其为具有 1至10个碳原子的环状碳酸酯,例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甘油酯、碳酸亚丁酯或 碳酸亚乙烯酯。本发明的反应性稀释剂(A2)优选为选自如下的物质:碳酸亚乙酯、碳酸亚 乙烯酯、碳酸亚丙酯、碳酸甘油酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、 新癸酸缩水甘油酯、柯赫酸缩水甘油酯(glycidyl VerSatate)、2-乙基己基缩水甘油醚、 新戊二醇二缩水甘油醚、对叔丁基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、C8-C10-烷基缩水甘油醚、 C12-C14-烷基缩水甘油醚、壬苯酚缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油 醚、邻甲苯基缩水甘油醚、聚氧丙烯二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油 三缩水甘油醚、三缩水甘油对氨基苯酚、二乙烯苯基二氧化物及二环戊二烯二环氧化物。特 别优选选自如下的物质:1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、2-乙基己 基缩水甘油醚、C8-C10-烷基缩水甘油醚、C12-C14-烷基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油 醚、对叔丁基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、壬苯酚缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、 苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、 二乙烯苯基二氧化物及二环戊二烯二环氧化物。其尤其为选自如下的物质:1,4 一丁二醇 二缩水甘油醚、C8-C10-烷基单缩水甘油醚、C12-C14-烷基单缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩 水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、二乙 烯苯二氧化物及二环戊二烯二环氧化物。
[0020] 本发明的反应性稀释剂(A2)以环氧树脂组合物的全部树脂组分(A)(所用环氧树 脂(Al)及任何反应性稀释剂(A2))计,按重量计优选占至多30%,尤其优选占至多20%, 尤其1至10 %的比例。
[0021] 本发明的咪唑化合物(BI)为咪唑本身或其衍生物。咪唑化合物(BI)优选为通式 I所述咪唑化合物
[0023] 其中
[0024] Rl为氢原子、优选具有1至10个碳原子的烷基、优选具有3至16个碳原子的芳基 或优选具有4至20个碳原子的芳烷基,
[0025] R2和R3分别为相互独立的氢原子或优选具有1至4个碳原子的烷基,且
[0026] R4为氢原子、优选具有1至4个碳原子的烷基、苄基或优选具有2至4个碳原子及 具有伯氨基的氨基烷基。
[0027] 通式I的咪唑化合物的Rl优选为氢原子、具有1至4个碳原子的烷基、具有3至7 个碳原子字芳基或具有4至10个碳原子的芳烷基。Rl尤其优选为氢原子或具有1至4个 碳原子的烷基。
[0028] 在本发明的一个具体实施方案中,通式I的咪唑化合物的R4为氢原子、具有1至 4个碳原子的烷基或苄基。这些咪唑化合物的实例为咪唑、1-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-甲 基咪唑、2-乙基咪唑、2- 十一基咪唑、2-十七基咪唑、2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙 基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑。
[0029] 在本发明的一个具体实施方案中,式I的咪唑化合物为氨基烷基咪唑,其中R4为 优选具有2至4个碳原子且具有伯氨基的氨基烷基。这些氨基烷基咪唑的实例为1-(2-氨 基乙基)_2_甲基味唑、1- (2_氛基乙基)_2_乙基味唑、1- (3_氛基丙基)味唑、1- (3_氛基丙 基)-2-甲基咪唑、1- (3-氨基丙基)-2-乙基咪唑、1- (3-氨基丙基)-2-苯基咪唑、1- (3-氨 基丙基)-2-十七基咪唑、1- (3-氨基丙基)-2, 4-二甲基咪唑、1- (3-氨基丙基)-2, 5-二甲 基咪唑、1-(3-氨基丙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、1-(3-氨基丙基)-2-乙基-5-甲基咪唑、 1-(3-氨基丙基)-4-甲基-2-^基咪唑及1-(3-氨基丙基)-5-甲基-2-^基咪唑。 在这些化合物中,特别优选1-(3-氨基丙基)咪唑(API)。
[0030] 就本发明而言,烷基具有1至20个碳原子。其可为线性、分支链或环状。其可为 饱和(聚)不饱和。其优选为饱和。其不具有具有杂原子的取代基。杂原子为除C及H原 子外的所有原子。
[0031] 就本发明而言,芳基具有3至20个碳原子。芳环体系每个环可包含1个或2个杂 原子(优选为氮和/或氧)。其不具有具有杂原子的取代基。杂原子为除C及H原子外的 所有原子。
[0032] 在本发明的可固化组合物(环氧树脂组合物及纤维基质半成品组合物)中,所用 一种或多种咪唑化合物(BI)的总量在整个组合物的每摩尔环氧基0.007至0.025摩尔范 围内,优选地在整个组合物的每摩尔环氧基〇. 010至〇. 020摩尔范围内。
[0033] 用于本发明的所述树脂组合物的潜伏硬化剂(B2)可包含就此而言已知的任何化 合物或混合物,且在环境条件(在大气压下10至50°C的温度)下不与所用环氧树脂发生 显著反应,但其在高温(例如高于80°C,尤其高于120°C)下反应以与所用环氧树脂产生交 联。潜伏硬化剂与环氧树脂之间不显著的反应为24小时内在环境条件下导致环氧树脂组 合物的粘度至多加倍(例如24小时内在室温(25°C )下粘度不增加或增加小于两倍)的反 应。甚至在相对低温下与环氧树脂反应的硬化剂产生具有不足存放期的产品(半固体纤维 基质半成品(半固体SMC或BMC))。所需存放期为在室温下至少5天,优选至少2周,尤其 至少1个月,非常特别优选至少2个月。在此情形下,存放期为开始制造且在该时间段内半 固体纤维基质半成品仍可有利使用分别用于经固化SMC及BMC成形(例如在压制过程中) 的时间段。
[0034] 就本发明而言,适合的潜伏硬化剂(B2)为例如季鱗,化合物以及三氟化硼-胺加 合物,尤其为与脂族叔胺相对应的加合物。二氰二胺(DICY)(尤其呈细粉状形式)特别适 合作为潜伏硬化剂(B2)。其导致一旦材料可能由于活性裂解产物已熔融,环氧树脂体系即 在高温下固化。其他适合的潜伏硬化剂的实例为芳族胺(如4, 4' -或3, 3' -二氨基二苯基 砜)、胍(如1-邻甲苯基二胍)、经改质多元胺(如Anchor_32014S(Anchor Chemical UK 公司,Manchester))、酰肼(如己二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼或邻氨基苯甲酸酰肼)、三 嗪衍生物(如苯并胍胺)以及三聚氰胺。优选的本发明潜伏硬化剂(B2)为DICY。
[0035] 本发明的可固化组合物(环氧树脂组合物及纤维基质半成品组合物)中的潜伏硬 化剂(B2)的用量为足以有效固化半固体纤维基质半成品(例如半固体SMC)的量。例如当 在增稠制程起作用之后至少90%,优选至少95%,尤其至少98%环氧基仍残留在半固体纤 维基质半成品中时,存在有效固化。以在增稠制程后剩余的环氧基当量计,通常使用0.4至 1. 2,优选0. 6至1. 1,尤其优选0. 8至I. 0当量的潜伏硬化剂或潜伏硬化剂的混合物。在 DICY作为潜伏硬化剂(B2)的情况下,以可固化组合物的环氧基的(最初使用的)摩尔数 计,通常使用0. 05至0. 30摩尔DICY,优选0. 10至0. 25摩尔DICY。
[0036] 咪唑化合物(BI)引起本发明的可固化组合物(环氧树脂组合物或纤维基质半成 品组合物)的增稠以产生半固体纤维基质半成品,且同时其也可用作催化剂用于经由潜伏 硬化剂(B2)引起的固化,尤其当使用DICY作为潜伏硬化剂(B2)时。
[0037] 本发明的可固化组合物(环氧树脂组合物及纤维基质半成品组合物)的硬化剂组 分(B)也可包含与咪唑化合物(BI)及潜伏硬化剂(B2) -起的其他成分(硬化剂组分(B) 的任选地选用的成分),所述组分可与树脂组分的环氧基反应或可引发、加速或催化该基团 的反应。
[0038] 硬化剂组分(B)的这些任选地选用的成分例如包括胺,尤其伯胺。优选使用具有 一个或多个,尤其具有一个或两个伯氨基的单胺或多元胺作为硬化剂组分(B)的任选地选 用的成分。可用作硬化剂组分(B)的任选地选用的成分的胺的实例为二甲基二环己基甲基 二胺(DMDC)、异佛尔酮二胺(isophoronediamine) (IPDA)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基 四胺(TETA)、1,3-双(胺甲基)环己烷(1,3-BAC)、双(对氨基环己基)甲烷(PACM)、亚甲 基二苯胺(例如4, 4'-亚甲基二苯胺)、聚醚胺(如聚醚胺D230)、聚氨基酰胺(如Versamid 140)、二氨基二苯基甲烷(DDM)、二氨基二苯基砜(DDS)、2, 4-甲苯-二胺、2, 6-甲苯二胺、 2, 4-二氨基-1-甲基环己烷、2, 6-二氨基-1-甲基环-己烷、1,2-二氨基环己烷、2, 4-二 氛基_3, 5_二乙基甲苯、2, 6_二氛基_3, 5_二乙基-甲苯、1,2_二氛基苯、1,3_二氛基苯、 1,4-二氨基苯、二氨基二苯基氧化物、3, 3',5, 5' -四甲基-4, 4' -二氨基联苯、3, 3' -二甲 基-4, 4' -二氨基联苯、1,12-二氨基十二烧、1,10-二氨基癸烧、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、 2, 2' -氧基双(乙胺)、3, 3' -二甲基-4, 4' -二氨基二环已基甲烷、4-乙基-4-甲氨基-1-辛 胺、乙二胺、己二胺、4-甲基环己烷-1,3-二胺及2-甲基环己烷-1,3-二胺(MDACH)的混 合物、薄荷二胺(menthenediamine)、二甲苯二胺、N-氨基乙基哌嗪、新戊烧二胺、降:烧二 胺、辛二胺、4, 8-二氨基三环[5.2. 1.0]癸烷、三甲基六亚甲基二胺及哌嗪以及如苯胺的芳 基单胺、如环己胺的环脂族单胺及如1-丙胺的烷基单胺。
[0039] 若伯胺为本发明的环氧树脂组合物或本发明的纤维基质半成品组合物的成分,则 其可促进其增稠或促进相对应的纤维基质半成品组合物的增稠(以产生半固体纤维基质 半成品,例如以产生半固体SMC)。本文中决定因素为伯氨基的总量不超过整个组合物的每 摩尔环氧
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1