[发明专利]单组分环氧基组合物

说明书

技术领域

本发明涉及环氧基配料，特别是一种可以通过或不通过任意加热活化进行固化的单组分环氧基配料。

背景技术

具有阻燃性、易用性、相对较好的表现为其预期目的的改进组合物，和/或加工组合物及其用途所需的步骤数目减少，在许多行业中都存在持续的需求(例如海运、火车、机动车辆、飞机或者其他运输业；房屋建筑)。上述应用的例子包括粘合剂或其他组合物，用于封装、封边条、局部加固，和/或一个或多个物体(部件)例如具有空心截面、空腔和/或含空隙结构的物体进行芯粘接。其中一种这样的物体(部件)是一种常见使用于航天航空应用中的蜂窝状结构的板。

尽管双组分配料通常能提供良好的性能，但经由ASTM D1338-99

(2011)测试，它们的工作寿命相对较短。其结果是，配料中组合物能经受固化条件的时间相对较短，且限制了适当塑形能力以及将其定位能力。也就是说，因为许多双组分配料是在室温条件下进行固化的，从组分混合时，就会有固化反应的产生，这会导致材料粘性增加和伴随刚性的产生。粘性和伴随刚性的产生阻碍了手工应用或通过管口喷嘴进行的应用(如通过泵或者枪)。

市售可得材料具有类似应用的实例包括L-9001和L-9003(都是单组分热固化环氧基组合物)，可从L&L Products,Inc.(Romeo,MI,USA)购入。

虽然现有的许多组合物能满足上述一些需求，但仍需要改进材料以使加工制造和/或组合物的使用简单化，这有助于减少所需的所述组合物用量或者满足一些其他需求。尤其是需要附加材料以提供适当的粘性平衡(例如，可以填充空腔或其他空隙，或者另外在其工作期间允许处理操作的能力)，以及在固化后获得良好的强度和/或模量特性(例如，在压缩时)。

发明内容

本发明一般涉及一种单组分室温固化组合物。该组合物主要由一种单组分粘合剂前驱体组成。例如，组合物可以是一种单组分环氧基粘合剂前驱体组合物且可以包括环氧树脂组分。

组合物可以包括填料(例如空心微球、空心玻璃(如碱石灰硼硅酸盐玻璃)微球)。经由ASTM C128-12测得填料可以具有密度(例如，真正的粒子密度)，约2至5克/立方厘米(g/cm³)，或约2.8至4.5克/立方厘米(g/cm³)。通过ASTM D1214-10测得填料的平均粒子直径约在30至60微米(μ)左右，或者甚至约在40至50微米(μ)(例如，约45微米(μ))。填料可以具备重量，按填料相对于整个环氧树脂组分的比例，范围为约1:5至约2:1，例如约1:3至约1:1，或者甚至约1:1.5。填料的密度可能小于1克/毫升。填料的密度至少为约0.05克/毫升。填料的密度可以小于约0.80克/毫升。

组合物也可以包括大量阻燃剂(可以是无卤阻燃剂)足以使粘合剂前驱体组合物固化到它充分完全固化的状态时，得到的完全固化的粘合剂组合物具有充分的阻燃性，以满足一个或多个表明阻燃性的要求(例如，满足垂直燃烧和/或烟密度的要求(或一些其他要求)，如14C.F.R.§25.853和14C.F.R.§25.856规定的内容(车厢内饰的美国联邦法规，包括但不局限于14C.F.R.§25.853(a))中所述内容)，以及参考附录F和其引用规程，所有的这些都是通过此处引用来实现参考目的)。

固化剂的用量可以大量包含在组合物中，以使粘合剂前驱体组合物固化成充分完全的固化状态。粘合剂前驱体组合物在不超过约12小时(例如，不超过约8小时或者甚至不超过6小时)的一定时间内经过固化条件到达完全固化的状态，仍保持通过ASTM D1338-99(2011)测试所得的至少1小时的工作寿命(例如至少约2小时，3小时或4小时)。所述环氧树脂、填料、任何阻燃剂和固化剂以定义为基本均匀混合的方式混合，从而定义粘合剂前驱体的质量。通过选择环氧树脂和固化剂，使其具有在室温环境下固化的可能。另外，这也可以避免使用双组分混合物的需求，以及随之而来的潜在不便。