[发明专利]可固化组合物

说明书

发明领域

本发明涉及可固化组合物，特别是包含树脂组分和硬化剂组分的可固化组合物。

背景技术

环氧树脂体系由可以彼此反应以形成固化环氧树脂的两种组分组成。第一种组分(以下称为“树脂组分”)包括环氧树脂，第二种组分(以下称为“硬化剂组分”)包括固化剂，有时称为硬化剂。树脂组分和硬化剂组分可以组合形成可固化组合物，其然后可以交联，即固化，和用于广泛应用中。例如，固化的环氧树脂可被用于粘合剂、涂料、纤维强化塑料材料、复合材料、电层压材料、和许多其他应用。

可固化组合物和/或单个组分的各种性质可以根据应用而改变。在粘合剂应用中，可固化组合物的粘度类似于浆糊以提供抗塌陷性也许是有利的，塌陷是一旦可固化组合物已被放在预定位置后的形状改变。增加粘度以提供充分的抗塌陷性可以使可固化组合物施用在各种方向和有大的粘合缝隙的应用中。

为了增加可固化组合物的粘度，以前的方法已经在所述组分的一种或两种中掺入填料。然而，掺入填料也会增加所述树脂和硬化剂组分在形成可固化组合物之前的粘度。各自增加两种组分的粘度可能导致混合困难，这可能导致混合不良并从而降低固化的环氧树脂的性质。其他的缺点可以包括使得难以传输和/或泵送这两种组分，以及使得难以将可固化组合物迅速分配到预定位置。此外，增加两种组分在形成可固化组合物之前的粘度可能增加包裹空气的风险，而空气可以充当裂纹的缺陷起点。此外，随着填料量增加，固化环氧树脂的韧度可能降低。

概述

本发明提供了可固化组合物的一种或多种实施方式。对本发明的一种或多种实施方式而言，所述可固化组合物包含(A)树脂组分和(B)硬化剂组分，其中所述树脂组分包含(i)环氧化合物、(ii)稀释剂和(iii)第一填料，而硬化剂组分包含(iv)固化剂、(v)第二填料和(vi)非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂。树脂组分和硬化剂组分在25摄氏度(℃)下在10倒数秒(l/s)的外加剪切下各具有不大于30帕斯卡-秒(Pa·s)的粘度，并且将树脂组分和硬化剂组分在10倒数秒的外加剪切下混合在一起120秒之后，可固化组合物在25摄氏度具有至少100帕斯卡-秒的粘度。

各种实施方式还包括制备所述可固化组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(a)通过将(i)环氧化合物、(ii)稀释剂和(iii)第一填料混合在一起，形成在25℃下、在10l/s的外加剪切下粘度不大于30Pa·s的树脂组分，和(b)将(iv)固化剂、(v)第二填料和(vi)非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂混合在一起，形成在25℃下、在10l/s的外加剪切下粘度不大于30Pa·s的硬化剂组分。对于实施方式，所述方法包括(c)将所述树脂组分和所述硬化剂组分混合在一起以形成可固化组合物，其中在所述树脂组分和所述硬化剂组分在10l/s的外加剪切下混合在一起之后120秒，所述可固化组合物在25℃具有至少100Pa·s的粘度。

另外，本发明提供了使用本文中描述的可固化组合物形成的固化环氧树脂粘合在一起的两种或更多种基材。例如，本发明的实施方式可以用来将两半风车叶片粘合在一起。

详细描述

术语“触变性”是指材料在外加剪切下的粘度低于该材料在没有外加剪切下的粘度的材料的性质。

术语“韧性”是指固化环氧树脂的抗冲击性和抗断裂性。

针对实施方式而言，(A)树脂组分和(B)硬化剂组分(一起称为“两种组分”)混合在一起形成可固化组合物。所述可固化组合物可以被固化形成可以被用作例如粘合接头的固化环氧树脂。

(A)树脂组分包含(i)环氧化合物、(ii)稀释剂和(iii)第一填料。(B)硬化剂组分包含(iv)固化剂、(v)第二填料和(vi)为可固化组合物赋予触变性的非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂。另外，由所述可固化组合物固化形成的固化环氧树脂与没有非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂的固化环氧树脂相比较，具有提高的韧性。

针对实施方式而言，非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂实现了对所述可固化组合物赋予触变性和所述固化环氧树脂与没有所述非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂的固化环氧树脂相比较韧性增加的联合效应。然而，令人惊讶的是，所述非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂不单独增加所述硬化剂组分的粘度。针对实施方式而言，非反应性聚醚嵌段共聚物添加剂尤其可以最小化第一和/或第二填料的量，并允许更好的控制以调节所述可固化组合物的所述树脂组分和硬化剂组分内的其他添加剂，如本文中的论述。