[发明专利]基于改性环氧树脂的单组分(1K)组合物

说明书

本发明涉及单组分(1K)组合物，所述单组分(1K)组合物包括：a)至少一种环氧树脂；b)至少一种内部增韧的环氧树脂，其特征在于如当用二亚乙基三胺固化时根据ASTM D2240采用硬度计所测量的肖氏D硬度≤45；c)核壳橡胶颗粒；d)固化剂，其由每分子具有至少两个环氧反应性基团的至少一种化合物组成，所述固化剂的特征在于包含双氰胺；以及e)至少一种促进剂。单组分组合物特别用作结构粘合剂。

技术领域

本发明涉及基于改性环氧树脂的单组分(1K)组合物。更具体地，本发明涉及包括环氧树脂、至少一种改性环氧树脂，以及包含双氰胺的固化剂的单组分组合物。

背景技术

发现环氧树脂广泛的应用范围，主要地在树脂、改性剂和交联剂(或固化剂)的特定选择可使得固化环氧树脂的特性能够调节以实现特定性能特征。

这种多功能性是公认的，适当固化的环氧树脂还具有多种其他属性，尤其包括：优异的耐化学性，特别是对于碱性环境；高拉伸和压缩强度；高疲劳强度；低固化收缩率；以及电绝缘特性及其在老化或环境暴露时的保持性。

这些属性使得环氧树脂能够作为结构粘合剂使用，其旨在以与机械紧固件相当的机械强度粘结材料：结构粘合剂可用于替代或加强常规的接合技术——如焊接，其通常不能在不同的材料、聚合物或聚合物复合材料上执行——或者替代或加强机械紧固件，如螺母和螺栓、螺钉和铆钉。

在这样的实用性中，通常需要环氧树脂基粘合剂来粘结倾斜、竖直或其它形状的表面，其实例包括机动车辆中的焊缝和焊接凸缘，以及卷边凸缘。这对环氧树脂基组合物的可加工性以及环氧树脂基组合物润湿其所施加的表面的能力提出了要求。在施加期间和固化过程期间，组合物尤其在温度、压力、水分和剪切条件下的触变性也可决定组合物在粘结特定材料中的实用性。

本发明人认为，存在着对适用于结构粘结应用的受控固化粘合剂组合物的需求，其可有利地替代已知组合物，并且可消除在粘合剂粘结操作期间使用额外支撑夹具的需求。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了单组分(1K)组合物，该单组分(1K)组合物包含：

a)至少一种环氧树脂；

b)至少一种内部增韧的环氧树脂，其特征在于当用二亚乙基三胺固化时，根据ASTM D2240采用硬度计所测量的肖肖氏D硬度≤45；

c)核壳橡胶颗粒；

d)固化剂，其由每分子具有至少两个环氧反应性基团的至少一种化合物组成，所述固化剂的特征在于包含双氰胺；以及

e)至少一种促进剂。

在某些重要的实施方案中，单组分组合物还可包含：至少一种螯合改性的环氧树脂；和/或至少一种弹性体改性的环氧树脂。

组合物的内部增韧的环氧树脂应当优选地具有200至600g/当量的环氧当量重量。独立于或除该考虑之外，所述内部增韧的环氧树脂的特征应当在于当用二亚乙基三胺固化时根据ASTM D2240采用硬度计所测量的肖氏D硬度≤40。

期望本发明的双氰胺具有以0.5至100μm的平均粒径(d50)为特征的颗粒形式，如由动态光散射所测量。独立于或除该考虑之外，优选的是e)所述至少一种促进剂包含或由至少一种式(V)或式(VI)的脲衍生物组成：

其中：至少一个残基R¹、R²、R³不为氢；

R¹和R²独立地选自氢、C₁-C₁₈烷基和C₃-C₁₈环烷基；