[发明专利]缩氨基脲作为促进剂用于环氧树脂的固化

说明书

本发明的主题是缩氨基脲作为潜伏性促进剂用于借助可热活化的固化剂，例如胺、酰胺、胍、双胍、羧酸酐或多酚固化环氧树脂组合物的用途。

用于环氧树脂的固化

热固性环氧树脂基于其良好的耐化学性，其非常好的热性能和动态机械性能以及其高电绝缘能力而被广泛应用。此外，它们显示出在多种基材上的良好附着。基于这些性能，它们优选作为具有低收缩性的基材用于纤维复合材料（复合材料），所述的纤维复合材料用作结构单元，同时其重量轻。此外，环氧树脂常作为铸造树脂、电层合体、结构粘合剂、粉末漆和灌注料的成分（参见G.W.Ehrenstein,Faserverbund-Kunststoffe，2006，第二版，Carl Hanser Verlag，München，第63-68页；以及M.Reyne，Composite Solutions，2006，JEC Publications，第31-37页）。

环氧树脂的固化根据各种不同的机理进行。除采用多酚或酸酐固化以外，还经常用胺或酰胺进行固化。为此目的，添加化学计量量的氢原子，例如双官能胺或酰胺所提供的氢原子。在此背景下，参见Bryan Ellis于1993年由Verlag Blackie Academic & Professional出版的Chemistry and Technology of Epoxy Resins的第二章“CuringAgents for Epoxy resins”。此处描述了，经常借助芳族、脂族或脂环族胺，聚酰胺，聚酰氨基胺，聚醚胺，曼尼希碱、酸酐或多酚（酚-酚醛清漆）进行交联。因为多数的高反应性和因此的低适用期，这类环氧树脂固化剂组合物通常配制成双组分。这意味着，将树脂（A-组分）和固化剂（B-组分）分开保存并在即将使用前才以正确的比例混合。在此背景下，“潜伏性”意味着，各个组分的混合物在确定的储存条件和储存时间稳定地存在，并且在通常的热活化后才快速固化(H.Sanftenberg,M.Fedke Angew.Makrom.Chem.1995,225,99-107)。

与此相反，单组分的、热固化性混合物则是可即用地预制的，由此排除了各个组分在现场使用时的混合错误。对此的前提是，形成在室温下稳定（能较长时间储存的）但在加热的情况下易于反应的潜伏性固化剂体系。对于这些单组分环氧树脂配制剂而言，例如双氰胺（Dicy）是一种特别适合而且成本有利的固化剂。在环境条件下，相应的树脂-固化剂混合物能够在储存长达6个月后仍可使用。这种性能主要通过环境温度下，双氰胺在环氧树脂中的不溶性来解释（BryanEllis，Chemistry and Technology of Epoxy Resins，1993，VerlagBlackie Academic & Professional，第49页）。然而由于双氰胺突出的反应惰性，这类体系在高温下需要长的固化时间(R.Lopez,1966,US 3,391,113;G.Ot t,1949,US 2,637,715B1;J.v.Seyerl,1984,EP 0148365)。为了降低固化温度可以与双氰胺固化剂组合地使用促进剂。具有这些性能的化合物特别是Urone(Th.Güthner,B.HammerJ.Appl.Polym.Sci.,1993,50,1453-1459;Brockmann et al.J.Adhesion & Adhesives,2000,20,333-340;Poisson et al.J.Appl.Polym.Sci.,1998,69,2487-2497)或咪唑类(GB 1050679;Ricciardi et al.J.Appl.Polym.Sci.,1983,21,1475-1490)。对于Urone体系描述了极其长的潜伏时间，而具有或不具有双氰胺的咪唑树脂配制剂在一般情况下仅有几个小时的较短的适用期(Bryan Ellis,Chemistry and Technology of Epoxy Resins,1993,Verlag Blackie Academic & Professional,第58-60页)。Urone在储存稳定的潜伏固化性的1K（单组分）-环氧树脂-组合物中的用途的实例描述于专利文件US 3,562,215、US 3,956,237、GB 1,153,639A1、GB 1,293,142A1、US 3,386,956、US 6,231,959以及DE 10324486A1中。但Urone类大多数是在常规的有机溶剂或水中具有低溶解性的固体。此外，许多目前商业上可获得的产品含有取代的芳族物质，所述芳族物质通常又带有卤素氯或氟。对此的实例特别是灭草隆、敌草隆、绿麦隆或伏草隆。大多数长期以来已知的产品按照当前的评价在毒理学方面以及按照安全观点是令人忧虑的。