個環(huán)氧化物基團/分子,和甚至更優(yōu)選具有官能度為至少2環(huán)氧基團/分子 的環(huán)氧樹脂,由此該混合物將聚合以形成具有此處所述的胺的有用材料,或者它與其他胺 硬化劑共混。在另一實施方案中,環(huán)氧樹脂的官能度平均是至少1.3個環(huán)氧化物基團/分子-約8個環(huán)氧化物基團/分子,優(yōu)選至少約1.6個環(huán)氧化物基團/分子-約5個環(huán)氧化物基團/分 子。環(huán)氧樹脂可以是飽和的或不飽和的,直鏈的或支鏈的,脂族的、脂環(huán)族的、芳族的或雜環(huán) 的,并且可以帶有取代基例如溴或氟。它可以是單體的或聚合的,液體或固體,但是優(yōu)選在 室溫是液體或低熔點固體。
[0051] 根據(jù)一個實施方案,環(huán)氧樹脂是多縮水甘油基環(huán)氧化合物,例如多縮水甘油基醚、 多(β_甲基縮水甘油基)醚、多縮水甘油基酯或多(β_甲基縮水甘油基)酯。多縮水甘油基醚、 多(β_甲基縮水甘油基)醚、多縮水甘油基酯和多(β_甲基縮水甘油基)酯的合成和例子公開 在美國專利5,972,563中,其在此通過參考引入。例如,醚可以如下來獲得:使具有至少一個 游離的醇羥基和/或酚羥基的化合物與合適取代的表氯醇在堿性條件下反應(yīng),或者在酸性 催化劑存在下反應(yīng)隨后通過堿處理。醇可以是例如無環(huán)醇,例如乙二醇、二甘醇和高級聚 (氧亞乙基)二醇、丙-1,2-二醇、或聚(氧亞丙烯)二醇、丙-1,3-二醇、丁-1,4-二醇、聚(氧四 亞甲基)二醇、戊-1,5-二醇、己-1,6-二醇、己_2,4,6_三醇、甘油三羥甲基丙烷、雙 三羥甲基丙烷、季戊四醇和山梨糖醇。但是,合適的縮水甘油基醚也可以獲自脂環(huán)族醇,例 如1,3_或1,4_二羥基環(huán)己烷、雙(4-羥基環(huán)己基)甲烷、2,2_雙(4-羥基環(huán)己基)丙烷或1,1_ 雙(羥基甲基)環(huán)己-3-烯,或者它們可以具有芳環(huán),例如Ν,Ν-雙(2-羥乙基)苯胺或ρ,ρ'_雙 (2-羥乙基氨基)二苯基甲烷。
[0052] 多縮水甘油基醚或多(β-甲基縮水甘油基)醚的代表性例子包括那些,其基于單環(huán) 酚,例如基于間苯二酚或?qū)Ρ蕉?,基于多環(huán)酚,例如基于雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚F),2, 2-雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚Α),雙(4-羥基苯基)S(雙酚S),烷氧基化的雙酚A、F或S,三醇 擴鏈的雙酚A、F或S和溴化的雙酚A、F或S,氫化的雙酚A、F或S,苯酚和具有側(cè)基或側(cè)鏈的苯 酚的縮水甘油基醚,基于苯酚或甲酚與甲醛在酸性條件下獲得的縮合產(chǎn)物,例如苯酚酚醛 清漆和甲酚酚醛清漆,或者基于硅氧烷二縮水甘油基。
[0053]多縮水甘油基酯和多(β_甲基縮水甘油基)酯可以通過使表氯醇或甘油二氯乙醇 或β-甲基表氯醇與多羧酸化合物反應(yīng)來生產(chǎn)。該反應(yīng)方便地在堿存在下進行。多羧酸化合 物可以例如是戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或二聚的或三聚的亞油酸。 但是,同樣還可以使用脂環(huán)族多羧酸,例如四氫鄰苯二甲酸、4-甲基四氫鄰苯二甲酸、六氫 鄰苯二甲酸或4-甲基六氫鄰苯二甲酸。還可以使用芳族多羧酸,例如鄰苯二甲酸、間苯二甲 酸、苯偏三酸或苯均四酸,或者羧基等段的加合物,例如可以使用苯偏三酸和多元醇例如甘 油或2,2-雙(4-羥基環(huán)己基)丙烷的加合物。
[0054] 在另一實施方案中,環(huán)氧樹脂是非縮水甘油基環(huán)氧化合物。非縮水甘油基環(huán)氧化 合物結(jié)構(gòu)上可以是線型的、支化的或環(huán)狀的。例如,可以包括一種或多種環(huán)氧化物化合物, 其中環(huán)氧化物基團形成了脂環(huán)族或雜環(huán)的環(huán)體系的一部分。其他包括含環(huán)氧的化合物,其 具有至少一個環(huán)氧環(huán)己基,其直接或間接結(jié)合到含有至少一個硅原子的基團。例子公開在 美國專利5,639,413中,其在此通過參考引入。仍然的其他包括含有一個或多個環(huán)氧己烷基 團的環(huán)氧化物和含有一個或多個環(huán)氧戊烷基團的環(huán)氧化物。特別合適的非縮水甘油基環(huán)氧 化合物包括以下的二官能非縮水甘油基環(huán)氧化物化合物,其中環(huán)氧化物基團形成了脂環(huán)族 或雜環(huán)的環(huán)體系的一部分:雙(2,3_環(huán)氧環(huán)戊基)醚、1,2_雙(2,3_環(huán)氧環(huán)戊氧基)乙烷、3,4_ 環(huán)氧環(huán)己基-甲基、3,4_環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、3,4-環(huán)氧-6-甲基-環(huán)己基甲基、3,4-環(huán)氧-6-甲 基環(huán)己烷羧酸酯、二(3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯、二(3,4_環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基)己 二酸酯、乙烯雙(3,4_環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯)、乙二醇二(3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基)醚、乙烯基二氧 化環(huán)己烯、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物或2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基-5,5-螺-3,4-環(huán)氧)環(huán)己烷-1,3-二嚼燒和2,2雙-(3,4_環(huán)氧-環(huán)己基)-丙烷。
[0055] 在另一實施方案中,環(huán)氧樹脂是環(huán)氧酚醛清漆化合物,其通過優(yōu)選在堿性催化劑 例如氫氧化鈉或氫氧化鉀存在下,表鹵醇例如表氯醇,與醛例如甲醛和單羥基酚或多羥基 酚的樹脂質(zhì)縮合物反應(yīng)來獲得。
[0056] 在其他實施方案中,環(huán)氧樹脂是多(N-縮水甘油基)化合物或多(S-縮水甘油基)化 合物。多(N-縮水甘油基)化合物可以例如通過表氯醇與含有至少兩個胺氫原子的胺的反應(yīng) 產(chǎn)物的脫氯化氫來獲得。這些胺可以例如是正丁基胺、苯胺、甲苯胺、間苯二甲基二胺、雙 (4-氨基苯基)甲烷或雙(4-甲基氨基苯基)甲烷。多(N-縮水甘油基)化合物的其他例子包括 環(huán)亞烷基脲,例如亞乙基脲或1,3-亞丙基脲的N,N 二縮水甘油基衍生物,和乙內(nèi)酰脲例 如5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲的N,N 二縮水甘油基衍生物。多(S-縮水甘油基)化合物的例子 是二-S-縮水甘油基衍生物,其衍生自二硫醇,例如乙烷-1,2-二硫醇或雙(4-巰基甲基苯 基)醚。
[0057]還可以使用1,2_環(huán)氧化物基團連接到不同的雜原子或官能團的含環(huán)氧的化合物。 這些化合物的例子包括4-氨基酚的N,N,0 -三縮水甘油基衍生物、水楊酸的縮水甘油基 醚/縮水甘油基酯、N-縮水甘油基-N'-(2-縮水甘油氧基丙基)-5,5_二甲基乙內(nèi)酰脲或2-縮 水甘油氧基-1,3-雙(5,5_二甲基-1-縮水甘油基乙內(nèi)酰脲-3-基)丙烷。
[0058]可以使用其他環(huán)氧化物衍生物,例如乙烯基二氧化環(huán)己烯、二氧化檸檬烯、一氧化 檸檬烯、乙烯基一氧化環(huán)己烯、3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯、3,4_環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲 基9,10_環(huán)氧硬脂酸酯和1,2_雙(2,3_環(huán)氧-2-甲基丙氧基)乙烷。還可以想到使用環(huán)氧丙烷 或者含環(huán)氧的化合物例如上述那些與環(huán)氧樹脂硬化劑的液體預反應(yīng)的加合物。
[0059]環(huán)氧樹脂配制物可以進一步含有常規(guī)添加劑和輔助劑,例如穩(wěn)定劑、改性劑、消泡 劑、增韌劑、加速劑、助固化劑、流平劑、增稠劑、阻燃劑、抗氧化劑、顏料、染料、填料及其組 合。例如,加速劑例如胍或其衍生物可以用于環(huán)氧樹脂配制物中。胍衍生物的例子包括但不 限于烷基胍,例如二甲基胍或四甲基胍,或者衍生自任何這些的胍鹽。胍鹽的例子包括但不 限于碳酸胍、乙酸胍和硝酸胍。受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到用于此處所述的 實施方案的適當?shù)奶砑觿┖洼o助劑。
[0060] 在此處所述的一些實施方案中,醚胺混合物可以不需要使用助固化劑,例如脂環(huán) 族二胺如異佛爾酮二胺。在這些實施方案中,需要較少的材料來制造環(huán)氧樹脂,以及需要較 少的能量來達到較低的固化溫度。
[0061] -經(jīng)配制,則環(huán)氧樹脂配制物可以施用到一種或多種表面,例如刷涂、噴涂、浸涂、 靜電噴涂等,并且經(jīng)歷適于使環(huán)氧樹脂體系固化的條件。在一個實施方案中,環(huán)氧樹脂配制 物在環(huán)境條件固化。在另一實施方案中,環(huán)氧樹脂配制物在升高的溫度例如在約40°C-約 220°C的溫度固化。在本發(fā)明的一些實施方案中,會需要比目前的環(huán)氧樹脂體系通常所需更 低的固化溫度和/或更少的固化時間來實現(xiàn)所需的固化性能,例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。實現(xiàn)在 較低的固化(例如焙烤)溫度和/或較短的固化時間改進的固化性能,意味著能量成本潛在 的節(jié)約和制造加工時間可能的減少(增加了生產(chǎn)率)。在本發(fā)明的實施方案中,固化所用的 溫度可以是約或小于 40°C、45°C、50°C、55°C、60°C、65°C、70°C、75°C、80°C、85°C、90°C、95°C 和100 °C。在本發(fā)明的一些實施方案中,固化時間可以是約2小時(h)-約8h,包括約2.5h、3h、 3.511、411、4.511、511、5.511、611、6.511、711和7.511的間隔。在本發(fā)明的一個實施方案中,環(huán)氧樹脂 體系在約70或80°C固化約3-約6小時。受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到如何使用 更低的溫度和/或更少的固化時間來實現(xiàn)所需的固化性能。
[0062] 在又一實施方案中,本發(fā)明的醚胺混合物與有機多異氰酸酯反應(yīng)以形成聚脲。有 機多異氰酸酯包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)的異氰酸酯化合物和組合物。優(yōu)選的例子包 括M D I系準預聚物,例如作為RUBINATE? 9 4 8 0,RUBINATE⑧9 4 8 4和 RUBINATE? 9495商標產(chǎn)品市售的那些,其全部獲自Huntsman International,LLC〇 液化MDI例如MONDlJR⑧ML異氰酸酯,獲自Bayer Material Science,也可以用作全部 或部分的異氰酸酯。
[0063] 可以使用的其他有機多異氰酸酯包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那些。因此,例如它 們可以包括美國專利4,748,192中所述類型的脂族異氰酸酯。因此,它們典型地是脂族二異 氰酸酯,和更具體地是三聚的或縮二脲形式的脂族二異氰酸酯,例如六亞甲基二異氰酸酯, 或者四烷基二甲苯二異氰酸酯的雙官能單體,例如四甲基二甲苯二異氰酸酯。脂族異氰酸 酯的另一例子是環(huán)己烷二異氰酸酯。其他有用的脂族異氰酸酯描述在美國專利4,705,814 中,其完全在此通過參考引入。它們包括脂族二異氰酸酯,例如在亞烷基中具有4-12個碳原 子的亞烷基二異氰酸酯,例如1,12-十