實施例4
[0064] 環氧固化劑組合物的制備
[0065] 通過在50 °C下在500ml燒杯中混合,以80:20的比率制備DDSA (十二烯基琥珀酸 酐)與MTHPA(甲基四氫鄰苯二甲酸酐)的共混物。然后使用該共混物制備制劑#1-5。這 些促進劑在約l〇°C到約300°C的溫度下是液體,并且是通過在50°C下在500ml燒杯中混合 來與酸酐混合物共混,以獲得液體固化組分。
[0066] 表 3
[0067]
[0068] 在表3中,使用DDSA (十二烯基琥珀酸酐)與MTHPA (甲基四氫鄰苯二甲酸酐)作 為酸酐混合物并與加入以測定它們的溶解度的不同促進劑混合。期望使用液體形式的配制 的固化劑用于結構復合材料應用,來避免促進劑在加工過程中的過濾。所有液體促進劑在 酸酐中的溶解度都是很好的,意味著液體促進劑將與胺具有良好的相容性。
[0069] 實施例5
[0070] 制備了若干種酸酐固化劑制劑。使用DDSA(十二烯基琥珀酸酐)與MTHPA(甲基四 氫鄰苯二甲酸酐)作為主要固化劑,使用Ancamine 1110 (二甲基氨基甲基酚)作為促進劑 固化劑。兩種產物以表3所示的量混合。為便于混合,酸酐混合物與Ancamine 1110二者 都在55°C下分別預熱1小時。使用磁性攪拌器在55°C下以1000 rpm將制劑1-5混合1小 時。使用得到的制劑在不同Phr (份每百份樹脂)下固化環氧樹脂(環氧當量(EEW) 190)。
[0071] 制劑1-5是比較例,其中制劑1是具有酸酐的液體環氧樹脂(LER) (EEW 190), Ancamine? Ilio是Air Products&Chemicals的注冊商標,而制劑2和5是實驗性促進 劑。用于該工作的環氧樹脂是 EPON'@ 828 (Momentive Specialty Chemicals, Inc.) 〇
[0072] 上述環氧組分和酸酐固化成分(curative)在55°C下用手混合3-5分鐘。通過將 該混合物在離心機中放置5分鐘或者直至混合物澄清來除去捕獲的空氣。然后將混合物倒 入到1/8"鋁模具中。將模具中的體系在150Γ下固化6小時。在除去固化樣品前,使模具 冷卻到室溫。根據ASTM方法,從澆鑄樣制備試樣以進行機械測試;拉伸測試(ASTM D638), 彎曲測試(ASTM D790),壓縮(ASTM D695)和DMA (動態機械分析儀)。
[0073] 使用錠子號為27的布氏粘度計RV在55°C下測量實施例5中示出的所有制劑的反 應性。使用12克環氧樹脂組合物來測量反應性。
[0074] 表4:環氧酸酐制劑
[0075]
[0076]
[0077] 實施例6
[0078] 玻璃纖維復合材料形成
[0079] 實施例4中示出的制劑在55°C下在500ml燒杯中手動混合3-5分鐘。通過將該混 合物在離心機中放置5分鐘或者直至混合物澄清來除去捕獲的空氣。將模具入口管放置于 混合物中。輕輕打開PVD球閥以使得混合物流經該管以注入穿過在封閉鋁模具內層積的玻 璃纖維層(Fiberglast)。以樹脂注入纖維,直至燒杯中大部分預稱重的混合物被消耗。多 余的樹脂在捕集罐(catch pot)中收集。一體化的棒形加熱器允許模具在注入過程中預溫 熱(40-60°C),其允許樹脂在模具中的均一流,以更好地潤濕纖維。將模具加熱到更高的溫 度(125°C,6小時)以進行后固化。在結束固化進度后,將模具冷卻到室溫以除去復合材料 板。所用彎曲試樣尺寸為I" xl/8" x3" (WxDXL),所用層間剪切強度(ILSS)試樣尺寸 為1/4" xl/8" x3/4"。
[0080] 表5 :制備方法:真空輔助樹脂轉移模塑(VARTM)
[0081]
[0082] 纖維類型:單向E玻璃(275g/m2)
[0083] 纖維體積:60 ± 3 %
[0084] 固化計劃:6小時@125°C
[0085] 實施例7
[0086] 通過使用Instron Model 5500來獲知熱水暴露后復合材料板上的ILSS保留,根 據ASTM D2344使用如上述實施例中所描述而制備的玻璃纖維復合材料板來進行SBS (短梁 剪切)測試。所有SBS試樣尺寸為1/4" xl/8" x3/4"。將每種制劑的七個試樣浸潤到玻 璃氈(veil)中。所有的氈都用水充填。從頂部以直徑~1/16"對氈覆蓋物鉆孔,以避免測 試過程中壓力聚積。將所有的氈置于~90°C的熱爐中。每周監測每個氈中的水位。如果水 位由于蒸發而下降,向氈添加淡水。在測試的1000小時后,從氈除去SBS試樣并在KKTC下 干燥1/2小時。然后在進行測試前,將樣品恢復到室溫。
[0087] 表 6
[0088]
[0090] 雖然本發明已經參考某些方面或實施方式進行描述,但是本領域技術人員應理解 可以進行不同改變,并且其特征可以以等價方式取代,而不背離本發明的范圍。另外,可以 對本發明的教導進行許多改變以適應特定情形或材料,而不背離其基本范圍。因此,本發明 旨在不受作為用來實施本發明所設想的最佳模式的所公開的特定實施方式限制,但是本發 明將包括落入所附權利要求范圍內的所有實施方式。
【主權項】
1. 一種組合物,其包含至少一種叔胺鹽和至少一種酸酢。2. 權利要求1的組合物,其中所述叔胺鹽由結構1的結構表示:其中A是邸2、0、NH或NR;R是1-6個碳原子的亞烷基鏈;X是1-40個碳原子的簇酸 根陰離子。3. 權利要求2的組合物,其中所述叔胺鹽包括至少一種選自W下的成員:N-徑烷基贓 晚基、N-徑烷基嗎嘟基、N-徑基贓嗦基、1-徑乙基贓嗦基及其組合。4. 權利要求1的組合物,其中所述叔胺鹽由結構2的結構表示:其中R郝R2是H或烷基,并且R3和R4是烷基。5. 權利要求4的組合物,其中所述叔鹽包括與至少一種選自乙酸、己酸和妥爾油脂肪 酸的酸接觸的N-環己基-N,N-二甲胺。6. 權利要求1的組合物,其中所述叔鹽包括至少一種簇酸與至少一種叔胺的接觸產 物。7. 權利要求6的組合物,其中所述叔胺包括至少一種選自W下的成員:N-徑乙基贓 晚、N-徑丙基贓晚、2-甲基-N-徑乙基贓晚、N-徑甲基贓晚、N-徑乙基嗎嘟、1,4-雙(2-徑 乙基)贓嗦、1,4-二甲基贓嗦、N-環己基-N,N-二甲胺、N-環己基-N,N-二乙胺、N-環己 基-N-乙基-N-甲胺、N,N-二甲基-N-(2-甲基環己基)胺、N,N-二環己基-N-甲胺、N-徑 乙基-N-環己基-N-甲胺、N-環己基-N,N-二丙胺、N-環己基-N,N-二辛胺及其組合。8. 權利要求6的組合物,其中所述簇酸包括至少一種選自W下的成員:乙酸、丙酸、己 酸、2-乙基己酸、癸酸、妥爾油脂肪酸(T0FA)、二聚酸及其混合物。9. 權利要求1的組合物,其中所述叔胺鹽包含N-徑烷基贓晚基。10. 權利要求6的組合物,其中所述叔胺包括N-徑乙基贓晚。11. 權利要求10的組合物,其中所述簇酸包括妥爾油脂肪酸。12. 權利要求6的組合物,其中所述叔胺包括N-環己基-N,N-二甲胺。13. 權利要求11的組合物,其中所述簇酸包括妥爾油脂肪酸。14. 權利要求1的組合物,其中所述酸酢包括至少一種選自W下的成員:聚癸二酸酢和 聚壬二酸酢;甲基四氨鄰苯二甲酸酢、四氨鄰苯二甲酸酢、甲基納迪克酸酢、六氨鄰苯二甲 酸酢、和甲基六氨鄰苯二甲酸酢;班巧酸酢、取代的班巧酸酢、巧樣酸酢、馬來酸酢、馬來酸 酢的加合物、十二烷基班巧酸酢、馬來酸酢的馬來酸酢乙締基和苯乙締共聚物、多環脂環族 酸酢、鄰苯二甲酸酢、和偏苯=酸酢。15. 權利要求1的組合物,其進一步包含至少一種環氧樹脂。16. 權利要求15的組合物,其進一步包含玻璃纖維。17. -種組合物,其包含至少一種叔胺鹽、至少一種酸酢、至少一種環氧樹脂,其中所述 組合物具有約100到約150°C的起始溫度;約150到約400J/g的AH,和約60到約175的 Tgo18. 權利要求17的組合物,其進一步包含玻璃纖維。19. 權利要求17的組合物,其中所述組合物基本上沒有叔胺。20. 權利要求17的組合物,其中所述組合物基本上沒有水。
【專利摘要】公開了作為用于基于酸酐的環氧固化劑的促進劑使用的叔胺的羧酸鹽。所公開的某些叔胺的羧酸鹽是潛伏性酸酐促進劑,并使得環氧樹脂在加熱到升高的溫度(例如,高于約50℃的起始溫度)時能夠固化。
【IPC分類】C08G59/42, C08G59/68
【公開號】CN105008426
【申請號】CN201480011055
【發明人】G·S·拉爾, G·A·維達吉, S·M·博伊斯, P·G·帕特爾, D·N·沙, A·H·阿布杜拉扎克
【申請人】氣體產品與化學公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年2月25日
【公告號】CA2896721A1, US9080007, US20140243456, WO2014133992A2, WO2014133992A3