[发明专利]加合物和使用它们的可固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及可用于改进韧性的加合物和使用这样的加合物的可固化组合物。本发明加合物可以改进使用那些加合物的可固化组合物的韧性(例如在抗冲击性方面)和/或粘合性。

背景技术

韧性一般是材料吸收能量和经历大的永久变形而不会破裂的能力。对于许多工程粘合剂应用，韧性经常是决定性因素。由于塑料固有的脆性，至今已经努力地按多种方式将它们改性以改进它们的韧性。环氧树脂，例如，当固化时形成通用的玻璃状网络的环氧树脂，显示优异的耐腐蚀和耐溶剂性，良好的粘合性，适度高的玻璃化转变温度(T_g)和充分的电性能。然而，令人遗憾地，环氧树脂的差的断裂韧性时常限制它们在许多商业应用中的可使用性。

交联环氧树脂的冲击强度以及其它物理性能由环氧树脂的化学结构和分子量，环氧树脂与硬化剂的重量比，任何添加的填料和用来固化所述配制剂的条件来控制。令人遗憾地，具有较高玻璃化转变温度(″T_g″)(＞100℃)的交联的、玻璃状环氧树脂在性质上是脆性的。高玻璃化转变环氧树脂的差的冲击强度限制它们作为结构材料和用于或用作复合材料的用途。

常规增韧剂(例如，羧基封端的丁腈橡胶，″CTBN″)经常不适合在其中希望低温碰撞冲击性能的配制剂中作为添加剂。

此外，美国专利号5,278,257(Mulhaupt)和国际专利公开号WO2005/007766A1描述了橡胶改性的环氧树脂组合物的制备，该组合物包含酚封端的聚氨酯预聚物作为增韧剂。所描述的增韧剂据认为是由Dow Automotive提供的BETAMATE牌号产品的基料。

这样的BETAMATE牌号产品的低温表现性能可能经受改进。此外，消费者会从提供附加加合物和使用这样的加合物的具有不同或更合乎需要的物理性能表现的产物而受益。

因此，仍需要新的加合物，它们有效改进粘合剂配制剂，特别是要求良好低温性能的配制剂的韧性，该配制剂基于热固性材料例如环氧树脂(epoxy)、环硫化物和/或苯并嗪。

发明内容

发明概述

根据本发明，提供了新的加合物，它们可用于改进热固性树脂配制剂，例如基于环氧树脂、环硫化物、苯并嗪和它们的组合的那些的表现性能。所述表现性能包括改进的抗冲击性，特别是低温下的抗冲击性，和对基材表面的粘合性。

本发明加合物可以由在通式I范围内的化合物表示。

其中R选自聚醚、全氟化聚醚、聚酯、全氟化聚酯、聚二甲基硅氧烷或羟基封端的聚丁二烯的主链；

R′和Q彼此独立并选自亚烷基、亚芳基、亚烷基氧基或亚芳基氧基；

X选自O、NH、S、S＝O和O＝S＝O；

Y选自O或S；和

n是1-4。

R因此可以选自聚醚，例如聚丙二醇(″PPG″)和聚THF，全氟化聚醚(″PFP″)，JEFFAMINE型主链(如下文更完全描述那样)，聚二甲基硅氧烷(″PDMS″)主链(同样，如下文更完全描述那样)，LP3型主链(如下文更完全描述那样)和羟基封端的聚丁二烯(″HPBD″)主链。

为了改进低温断裂韧性表现性能，同时赋予对基材，例如钢的改进的粘合性，本发明加合物还应具有低Tg值，例如低于室温，希望地-20℃，更希望地-40℃或更低。此外，所述加合物的其它物理性能一般可以有助于这样的低温性能，例如与热固性基体的相容性和溶解度参数。为此，例如，PDMS在加合物的R中的含量如果需要的话可以调节在该加合物中的R的大约5-大约95％重量，例如大约20-大约80％重量，希望地大约20％重量的范围内，以为该加合物提供合乎需要的Tg，尤其是为了改进楔形物冲击性能和改进的粘合性。就加合物中的R由第二(或第三)主链组成而言，R的剩余部分可以是不含硅的链段，例如衍生自聚丙二醇的链段，当然带有合适的官能化。

在通式I范围内的加合物可用作单组分热固性树脂组合物中的添加剂，使得改进物理性能，例如拉伸剥离强度值、拉伸剪切强度值和楔形物冲击性能。

发明详述

如上所述，本发明提供本发明加合物，它们可用于改进热固性树脂配制剂，例如基于环氧树脂、环硫化物、苯并嗪和它们的组合的那些的表现性能。

本发明加合物可以由在通式I范围内的化合物表示。

其中R选自聚醚、全氟化聚醚、聚酯、全氟化聚酯、聚二甲基硅氧烷或羟基封端的聚丁二烯的主链；

R′和Q彼此独立并选自亚烷基、亚芳基、亚烷基氧基或亚芳基氧基；