[发明专利]可固化的组合物

说明书

本发明涉及一种用于生产可固化的环氧树脂组合物的两组分体系。

用于制造铸造产品的环氧树脂体系通常以1-，2-，3-或甚至4-组分组合物的形式提供，它们在使用前立即混合。最常用的体系是2-组分体系，一种组分含有环氧树脂，另一组分含有硬化剂。

已知有各种硬化剂，但在制造铸造产品时，如果两组分的混合物不立即固化，而在混合温度下有一个合用的寿命是最有用的。

当制备一个铸造产品时，树脂通常首先在一个40-100℃、例如约90℃的炉中预热。然后加入硬化剂，再将此混合物在真空下混合以脱气。典型的混合物处于65℃的温度下，当使用一种酸酐硬化剂时，在65℃下的合适寿命约为3小时。

一种典型的环氧树脂/酸酐铸造树脂体系含有大约30-45％(体积)的环氧树脂，25-35％(体积)的酸酐硬化剂，30-45％(体积)的矿物填料，以及少量的固化促进剂和其它添加剂。

出于技术和费用的原因，在体系中添加最大量的矿物填料是有益的。然而，由于各种原因，由铸工完成高比例填料的添加是麻烦的。

矿物填料的处理对健康有害，并在树脂制造厂或按配制工厂而不是通常的铸造厂需要相应的技术和设备。

旨在于在100-200℃下快速固化的酸酐铸造树脂体系通常在室温下并没有足够的稳定性以允许象单一组分产品那样生产和供应。在低的温度下供应和贮存会克服上述困难，但将导致额外的花费。

当使用通常的基础树脂：硬化剂混合比接近1∶1时，单独在树脂中容纳高含量的全部填料是不可能的；这样混合太难操作。此树脂仅可容纳一半左右的整个树脂-硬化剂混合物填料。

在另一方面，树脂-填料预先混合的生产和供应是一个简单的和通常采用的技术，由于酸酐本身的粘度低，预先加入的酸酐硬化剂要经受填料的沉降分离和填料的硬化。而且，树脂和硬化剂的分别添加也是不经济的，因为这样要涉及一个额外的操作步骤并带来相应的花费。另外，如果铸工需要多种色彩的可选余地，则失去了在预先填充树脂生产中带来的经济上的好处。如果树脂需要以大批量处理的话，因为需要大量的贮存容器，费用还要增加。

从上面可明显看出，如果环氧树脂体系能够以一种两组分组合物的形式提供，这是最经济的，其中的一种组分构成小于最终组合物的25％、优选小于10％，并且混有各种成分，主要如颜料。

我们现在发明了这样的一个体系，其中在常温下两个组分都表现出足够的贮存和运输稳定性。

本发明提供了用于生产两个或多个不同的可固化的混合物的一种两组分体系，其中第一种组分A是在每种混合物中共有的，且包含：

1.一种液体的环氧树脂

2.一种酸酐硬化剂和

3.至少一种填料而第二种组分B选自两种或多种不同的B组分，其每一种第二种组分B包含：

1.一种促进剂，和任选的

2.一种颜料

3.一种促进剂的非挥发性溶剂/稀释剂

4.一种环氧-酸酐固化的增韧剂

5.一种酸酐硬化剂。

组分A和B中的任何一种或两者中也可能含有少量的其它添加剂。

组分A可由以任何顺序和在任何温度下混合其中的各组分而得，只要遵循两个准则，即该混合物的粘度可以用混合器调节，并且该温度是显著低于固化反应开始的温度。在后者的情况下，50℃的温差是一个较合适的安全温差。

生产一个含有大量填料的配方的优选方法是，把热的环氧树脂加到一个容器中，混进任何抗氧剂和其它少量添加剂，然后加入约一半的填料，然后加入所有的硬化剂，最后，加入所有剩余的填料。当填料和硬化剂加入时允许温度有所下降。

合适的环氧化物包括聚缩水甘油基酯、(聚缩水甘油基酯、和环脂族环氧化物。

可以使用的环氧化物优选是那些含有平均而言多于一个下式所示基团的化合物它直接与一个或多个氧或氮原子相连，其中R¹代表一个氢原子或一个甲基。

这样的环氧化合物的例子包括聚缩水甘油基和聚(β-甲基缩水甘油基)酯，它是由一个每个分子中包括两个或多个羧酸基团的化合物与表氯醇、甘油二氯乙醇、或β-甲基表氯醇在一种碱的存在下反应得到。这种聚缩水甘油基酯也可以由脂肪族聚羧酸，例如草酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、或二聚或三聚亚油酸衍生；也可以从环脂族聚羧酸如四氢化苯二甲酸、4-甲基四氢化苯二甲酸、六氢化苯二甲酸和4-甲基六氢化苯二甲酸衍生；以及从芳香族聚羧酸如苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸衍生。