[发明专利]可固化的树脂组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可常温固化的组合物，该组合物含有环氧树脂和胺官能的固化剂，并且该组合物可用作涂料、粘合剂或密封剂，本发明还涉及该组合物的固化方法。

背景技术

Lee和Neville所著的教科书“环氧树脂手册”(McGraw-Hill出版，1967)中讨论了诸如哌啶、吡咯烷、氨基乙基哌嗪或假木贼碱的杂环仲胺作为固化剂的用途。这些物质通常少量使用，以主要促进环氧基团的自缩合。例如，哌啶通常以环氧树脂如双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)计的5-7wt％使用。Forostyan等在Plasticheskie Massy，1965(1)16-17中描述了2，3-联哌啶在80℃下2小时间对DGEBA提供固化。

US-A-4581454描述了用作环氧树脂固化剂、特别是在注塑反应中使用的氨基烃基哌嗪和脲的加合物。

发明描述

本发明的一个方面是在基材上形成固化环氧树脂层的方法，该方法包括用含有环氧树脂和胺官能固化剂的组合物涂布基材，并且让涂覆上的涂层在常温下固化，并且其特征在于固化剂包括含有至少两个杂环仲胺基团的物料。说到杂环仲胺基团，意思是指其中胺的氮原子形成杂环一部分的仲胺基团。

本发明还提供含有至少两个杂环仲胺基团的化合物作为环氧树脂固化剂的用途，其特征在于将环氧树脂和含至少两个杂环仲胺基团的化合物一起作为涂料涂覆在基材上，并且让其在基材上常温固化。

涂层固化所处的常温通常来说是40℃以下并且经常是25℃以下，并且可以是10℃以下甚至0℃以下，例如低至-20℃。在如此低的温度下，本发明的环氧树脂组合物比使用二伯胺作为固化剂的已知环氧树脂组合物更快固化。我们相信环氧树脂的起始固化本质上是通过环氧化物／胺反应，而不是环氧基团的自缩合。

组合物中的环氧树脂通常来说可以是上述Lee和Neville教科书中描述的任何环氧树脂，优选含有缩水甘油醚或酯基团的缩水甘油型环氧树脂。例如环氧树脂可以是双酚的缩水甘油醚如DGEBA，或可以是双酚的缩合或伸直(extended)缩水甘油醚。这种缩水甘油醚得自环氧官能度通常为2或略微较小的双酚，例如官能度1．5-2。或者，环氧树脂可以是多元酚的缩水甘油醚，例如线形酚醛环氧树脂，或脂族或环脂族二缩水甘油醚或聚缩水甘油醚。含缩水甘油酯基团的环氧树脂的实例是烯式不饱和羧酸缩水甘油酯如甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯、或二聚脂肪酸二缩水甘油酯的均聚物或共聚物。

大部分情况下，固化剂优选含有两个以上例如至少三个杂环仲胺基团，但可以使用具有至少三个这样基团的固化剂与具有至少两个但少于三个这样基团的固化剂的混合物。尤其优选平均每分子含有两个以上环氧基团的环氧树脂，要么平均每分子含有多于两个的杂环仲胺基团的固化剂，例如每分子含有至少2．5或3个杂环仲胺基团。杂环仲胺基团例如可以是环上含有3-12原子的杂环如饱和杂环、不饱和杂环、甚至具有仲胺基团的芳族环的一部分，所说的饱和杂环如哌啶、哌嗪、吡咯烷、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷、咪唑烷、噁唑烷、噻唑烷或高哌嗪(1，4-二氮杂环庚烷)环，所说的不饱和杂环如咪唑啉环，所说具有仲胺基团的芳族环如吡咯或咪唑。对含有两个杂-N-原子的环如哌嗪或咪唑烷来说，通常优选每个环上只有一个N原子作为仲胺基团存在；环可以通过其它N原子连接到固化剂分子的剩余部分，例如哌嗪环上的其它N原子。

因此，本发明的另一方面是可在40℃或40℃以下的常温下固化的涂料、密封剂或粘合剂组合物，其中包含环氧树脂和胺官能的固化剂，并且其特征在于固化剂包括含有至少三个杂环仲胺基团的物料。