RU2574061C2 - Adducts as hardeners in thermally cured epoxy systems - Google Patents
Adducts as hardeners in thermally cured epoxy systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574061C2 RU2574061C2 RU2014103618/04A RU2014103618A RU2574061C2 RU 2574061 C2 RU2574061 C2 RU 2574061C2 RU 2014103618/04 A RU2014103618/04 A RU 2014103618/04A RU 2014103618 A RU2014103618 A RU 2014103618A RU 2574061 C2 RU2574061 C2 RU 2574061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adduct
- composition
- epoxy resin
- hardener
- epoxy
- Prior art date
Links
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 93
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 70
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 19
- -1 isocyanate compound Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000003077 polyols Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 9
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 7
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N Diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 5
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1H-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1H-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N Bis(4-hydroxyphenyl)methane Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- RQZUWSJHFBOFPI-UHFFFAOYSA-N 2-[1-[1-(oxiran-2-ylmethoxy)propan-2-yloxy]propan-2-yloxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(C)COC(C)COCC1CO1 RQZUWSJHFBOFPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCC1CO1 AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WTYYGFLRBWMFRY-UHFFFAOYSA-N 2-[6-(oxiran-2-ylmethoxy)hexoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCCCOCC1CO1 WTYYGFLRBWMFRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001451 Polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 2
- 231100000716 Acceptable daily intake Toxicity 0.000 claims 2
- KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate Chemical compound C1CC(N=C=O)CCC1CC1CCC(N=C=O)CC1 KORSJDCBLAPZEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IZXIZTKNFFYFOF-UHFFFAOYSA-N 2-oxazolidone Chemical compound O=C1NCCO1 IZXIZTKNFFYFOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 2H-1,3-oxazol-2-id-4-one Chemical group O=C1CO[C-]=N1 WDGCBNTXZHJTHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 5
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N Perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Natural products OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 4
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 4
- CSHJJWDAZSZQBT-UHFFFAOYSA-N 7a-methyl-4,5-dihydro-3aH-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=CCCC2C(=O)OC(=O)C21C CSHJJWDAZSZQBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N Diphenylmethane p,p'-diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 229920000469 amphiphilic block copolymer Polymers 0.000 description 3
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N cyanoguanidine Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether Substances COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 1,2-ethanediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 2-[[4-[[4-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]methyl]phenoxy]methyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(C=C1)=CC=C1CC(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JJVKJJNCIILLRP-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-6-methylaniline Chemical compound CCC1=CC=CC(C)=C1N JJVKJJNCIILLRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Methylenedianiline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M Benzyltrimethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N Cyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N DETA Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Di(p-aminophenyl)sulphone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N Dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 2
- 229920000311 Fiber-reinforced composite Polymers 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenediamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001228 Polyisocyanate Polymers 0.000 description 2
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M Tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N Triethylenetetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- NIDNOXCRFUCAKQ-UHFFFAOYSA-N bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2C(O)=O NIDNOXCRFUCAKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZZUMXSLPJFMCB-UHFFFAOYSA-M ethyl(triphenyl)phosphanium;acetate Chemical compound CC([O-])=O.C=1C=CC=CC=1[P+](C=1C=CC=CC=1)(CC)C1=CC=CC=C1 HZZUMXSLPJFMCB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static Effects 0.000 description 2
- DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N tetrabutylammonium Chemical compound CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC DZLFLBLQUQXARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHRMQJGYUSXGEE-UHFFFAOYSA-N (2-morpholin-4-yl-2-oxoethyl)-triphenylphosphanium Chemical compound C1COCCN1C(=O)C[P+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 BHRMQJGYUSXGEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYVYLVCVXXCYRI-UHFFFAOYSA-N 1-propylimidazole Chemical compound CCCN1C=CN=C1 IYVYLVCVXXCYRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWMNWOXJAXJCJI-UHFFFAOYSA-N 2-(oxiran-2-ylmethoxymethyl)oxirane;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1.C1OC1COCC1CO1 OWMNWOXJAXJCJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminophenol Chemical class NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRSDMXKCMBHKCS-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]methyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC1=CC=CC=C1CC1CO1 CRSDMXKCMBHKCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 description 1
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-5-methyl-1H-imidazole Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecyl-1H-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 2-propan-2-yl-1H-imidazole Chemical compound CC(C)C1=NC=CN1 FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZDNNHOZVXRIGA-UHFFFAOYSA-N 2H-1,2-benzoxazin-3-amine Chemical class C1=CC=C2ONC(N)=CC2=C1 IZDNNHOZVXRIGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHMARZNHEMRXQH-UHFFFAOYSA-N 3a,4,5,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=CCCC2C(=O)OC(=O)C21 UHMARZNHEMRXQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQVIHDPBMFABCQ-UHFFFAOYSA-N 5-(1,3-dioxo-2-benzofuran-5-carbonyl)-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC(C(C=2C=C3C(=O)OC(=O)C3=CC=2)=O)=C1 VQVIHDPBMFABCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLBHAWAMATUOBB-UHFFFAOYSA-N 6,6-dimethylheptane-1,1-diamine Chemical compound CC(C)(C)CCCCC(N)N GLBHAWAMATUOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K Aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YDIZFUMZDHUHSH-UHFFFAOYSA-N C12OC2C=CC2(C=C)C1(C=C)O2 Chemical compound C12OC2C=CC2(C=C)C1(C=C)O2 YDIZFUMZDHUHSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCENTMAPZCSHBO-UHFFFAOYSA-L CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC Chemical compound CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC VCENTMAPZCSHBO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O CC[NH+](CC)CC Chemical compound CC[NH+](CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N Dicyclopentadiene Chemical compound C1C2C3CC=CC3C1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPYCRFCQABTEKC-UHFFFAOYSA-N Diglycidyl resorcinol ether Chemical compound C1OC1COC(C=1)=CC=CC=1OCC1CO1 WPYCRFCQABTEKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDDPPRMOYLBFCF-UHFFFAOYSA-N Dodecenyl succinic anhydride Chemical compound CCCCCC=CCCCCCC1CC(=O)OC1=O NDDPPRMOYLBFCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N Guaifenesin Chemical compound COC1=CC=CC=C1OCC(O)CO HSRJKNPTNIJEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L Magnesium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000539716 Mea Species 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- KVKFRMCSXWQSNT-UHFFFAOYSA-N N,N'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CNCCNC KVKFRMCSXWQSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZEOQPNRYUCROGZ-UHFFFAOYSA-N N,N-dibutylbutan-1-amine;hydrobromide Chemical compound [Br-].CCCC[NH+](CCCC)CCCC ZEOQPNRYUCROGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEWVCDMEDQYCHX-UHFFFAOYSA-N N,N-diethylethanamine;hydron;iodide Chemical compound [I-].CC[NH+](CC)CC XEWVCDMEDQYCHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTBHHUPVCYLGQO-UHFFFAOYSA-N Norspermidine Chemical compound NCCCNCCCN OTBHHUPVCYLGQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N O-Cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Chemical class 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M Tetraethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CC[N+](CC)(CC)CC HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N Tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940041158 antibacterial for systemic use Imidazole derivatives Drugs 0.000 description 1
- 229940042051 antimycotic for systemic use Imidazole derivatives Drugs 0.000 description 1
- YOUGRGFIHBUKRS-UHFFFAOYSA-N benzyl(trimethyl)azanium Chemical compound C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 YOUGRGFIHBUKRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-f][2]benzofuran-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC2=C1C(=O)OC2=O ANSXAPJVJOKRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 229940093910 gyncological antiinfectives Imidazole derivatives Drugs 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- MUTGBJKUEZFXGO-UHFFFAOYSA-N hexahydrophthalic anhydride Chemical compound C1CCCC2C(=O)OC(=O)C21 MUTGBJKUEZFXGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives Imidazole derivatives Drugs 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VYKXQOYUCMREIS-UHFFFAOYSA-N methylhexahydrophthalic anhydride Chemical compound C1CCCC2C(=O)OC(=O)C21C VYKXQOYUCMREIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOOZEQGBHHIHEF-UHFFFAOYSA-N methyltetrahydrophthalic anhydride Chemical compound C1C=CCC2C(=O)OC(=O)C21C SOOZEQGBHHIHEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- AFEQENGXSMURHA-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethanamine Chemical compound NCC1CO1 AFEQENGXSMURHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Chemical class 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Chemical class 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N tetrabutylphosphanium Chemical compound CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFZMLBWMGBLIDI-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;acetate Chemical compound CC([O-])=O.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC GFZMLBWMGBLIDI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IBWGNZVCJVLSHB-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC IBWGNZVCJVLSHB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-O tributylazanium Chemical compound CCCC[NH+](CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- KLBOFRLEHJAXIU-UHFFFAOYSA-N tributylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCCCN(CCCC)CCCC KLBOFRLEHJAXIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRLRKOBIHDUBMS-UHFFFAOYSA-N tributylazanium;iodide Chemical compound [I-].CCCC[NH+](CCCC)CCCC FRLRKOBIHDUBMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTLTGGGUQIRRT-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;bromide Chemical compound [Br-].CC[NH+](CC)CC NRTLTGGGUQIRRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN(CC)CC ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N trimellitic anhydride Chemical compound OC(=O)C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ BACKGROUND OF THE INVENTION
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к аддуктам в качестве отвердителей, используемых в термоотверждаемых эпоксидных системах, и к композиции, включающей отвердитель; и более конкретно, настоящее изобретение касается содержащего оксазолидоновый цикл аддукта, где указанный аддукт используют в качестве отвердителя и композиции, изготовленной из указанного аддукта.The present invention relates to adducts as hardeners used in thermosetting epoxy systems, and to a composition comprising a hardener; and more specifically, the present invention relates to an oxazolidone ring containing adduct, wherein said adduct is used as a hardener and a composition made from said adduct.
ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ И МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ЗАЯВКИDESCRIPTION OF THE LEVEL OF TECHNOLOGY AND MATERIALS USED IN THE EXAMINATION OF THE APPLICATION
Композиции на основе эпоксидных смол широко используются в различных сферах применения благодаря хорошей термостойкости и механическим свойствам. При полном отверждении, прозрачный отлитый образец типичной композиции на основе эпоксидных смол может иметь температуру стеклования (Tg) свыше 130°C, модуль упругости при растяжении и модуль упругости при изгибе свыше 3 ГПа. Однако прочность отвержденных эпоксидных композиций обычно низкая и такой недостаток значительно ограничивает применение эпоксидных композиций в некоторых областях. Например, ударная прочность отвержденных жидких эпоксидных смол (LER) с метилтетрагидрофталевым ангидридом (МТНРА) равна приблизительно 8 кДж/м2 и во многих применениях, таких как электролитье или композиты. Идеальная ударная прочность должна быть выше 10 кДж/м2.Epoxy resin compositions are widely used in various fields of application due to their good heat resistance and mechanical properties. When fully cured, a transparent cast sample of a typical epoxy resin composition may have a glass transition temperature (Tg) above 130 ° C, a tensile modulus, and a bending modulus of more than 3 GPa. However, the strength of the cured epoxy compositions is usually low and this drawback significantly limits the use of epoxy compositions in some areas. For example, the impact strength of cured liquid epoxy resins (LER) with methyltetrahydrophthalic anhydride (MTNRA) is approximately 8 kJ / m 2 and in many applications such as electrolyte or composites. The ideal impact strength should be above 10 kJ / m 2 .
Хорошо известно в промышленности применение полимеров с гибкой основной цепью в качестве пластификаторов для улучшения ударной прочности. Например, в отвержденных системах для электролитья, содержащих ангидриды, широко используется простой полиэфиргликоль. К сожалению, такой пластификатор значительно снижает Tg, например, добавление 5 масс. % простого полиэфиргликоля к эпоксидной смоле снижает Tg не меньше чем на 20°C, и модуль на 10% в некоторых случаях. Альтернативным способом является применение функционализированного эпоксидом простого полиэфиргликоля. Более высокая функциональность способствует поддержанию Tg свыше 120°C. Однако, хотя требуется Tg свыше 130°C, ударная прочность не улучшается даже с добавлением эпоксидированного простого полиэфиргликоля.It is well known in the industry to use polymers with a flexible backbone as plasticizers to improve impact strength. For example, cured systems for electric smelting containing anhydrides make extensive use of polyether glycol. Unfortunately, such a plasticizer significantly reduces Tg, for example, the addition of 5 mass. % polyether glycol to epoxy reduces Tg by at least 20 ° C, and the modulus by 10% in some cases. An alternative method is the use of epoxy functionalized polyether glycol. Higher functionality helps maintain Tg above 120 ° C. However, although a Tg of over 130 ° C is required, the impact strength does not improve even with the addition of epoxidized polyether glycol.
Отличные от пластификаторов материалы с разделенными фазами, называемые отвердителями, были включены в эпоксидные композиции для улучшения ударной прочности, в особенности, в армированные волокном композиты. Такого типа отвердители диспергированы в матрицах в виде несмешиваемых (разделенные фазы), частиц и частицы останавливают рост волосных трещин, прежде чем такие трещины разовьются в крупную трещину. Бутадиенакрилонитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами (CTBN) или каучуки ядро-оболочка (CSR) представляют собой два основных типа отвердителей для применения в композитах. Обычно CTBN и CSR лучше, чем пластификаторы, для поддержания высокого Tg, но оба снижают модуль. При 5% уровне дозировки, CTBN и CSR могут снижать модуль на 15-20%. Другими недостатками CTBN и CSR являются очень высокая вязкость обоих соединений и несовместимость с эпоксидными композициями, которые очень затрудняют переработку, так что степень качества трудно контролировать. Сказанное может быть замечено по широкому отклонению результатов испытаний от образцов, содержащих материалы с разделенными фазами. Также внешняя непрозрачность по причине разделения фаз очень затрудняет визуальный контроль композитов.Non-plasticizer materials with separated phases, called hardeners, were included in epoxy compositions to improve impact resistance, especially in fiber-reinforced composites. Hardeners of this type are dispersed in matrices in the form of immiscible (separated phases), particles and particles stop the growth of hair cracks before such cracks develop into a large crack. Carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber (CTBN) or core-sheath rubbers (CSR) are the two main types of hardeners for use in composites. Typically, CTBN and CSR are better than plasticizers to maintain high Tg, but both lower modulus. At a 5% dosage level, CTBN and CSR can reduce modulus by 15-20%. Other drawbacks of CTBN and CSR are the very high viscosity of both compounds and incompatibility with epoxy compositions, which make processing very difficult, so the quality level is difficult to control. The foregoing can be seen by the wide deviation of the test results from samples containing materials with separated phases. Also, external opacity due to phase separation makes visual inspection of composites very difficult.
Известно также применение амфифильных блочных сополимеров, таких как FORTEGRA™ 100 series, в качестве отвердителей для эпоксидных композиций. Такие амфифильные блочные сополимеры могут быть получены с низкой вязкостью, чтобы облегчить переработку и разделение фаз во время процесса отверждения. Однако, модули таких амфифильных блочных сополимеров все же не удовлетворительны.It is also known to use amphiphilic block copolymers, such as FORTEGRA ™ 100 series, as hardeners for epoxy compositions. Such amphiphilic block copolymers can be prepared with low viscosity to facilitate processing and phase separation during the curing process. However, the moduli of such amphiphilic block copolymers are still not satisfactory.
Следовательно, существует промышленная необходимость в разнообразных и улучшенных отвердителях для эпоксидных композиций таких, чтобы, улучшая прочность, могли поддерживать без снижения как Tg, так и модуль.Therefore, there is an industrial need for diverse and improved hardeners for epoxy compositions such that, while improving strength, they can support both Tg and modulus without reduction.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Один из аспектов настоящего изобретения касается жидкого аддукта, включающего, состоящего из или по существу состоящего из реакционного продуктаOne aspect of the present invention relates to a liquid adduct, comprising, consisting of or essentially consisting of a reaction product
(a) полиэфиргликолевой эпоксидной смолы и(a) polyester glycol epoxy and
(b) изоцианатного соединения,(b) an isocyanate compound,
где вязкость аддукта составляет приблизительно менее 60 Па-с приблизительно при 25°C.where the viscosity of the adduct is approximately less than 60 Pa-s at approximately 25 ° C.
Другой аспект настоящего изобретения касается композиции, включающей, состоящей из или по существу состоящей изAnother aspect of the present invention relates to a composition comprising, consisting of or essentially consisting of
(a) вышеуказанного аддукта;(a) the above adduct;
(b) по меньшей мере, одной эпоксидной смолы и(b) at least one epoxy resin; and
(c) по меньшей мере, одного отвердителя.(c) at least one hardener.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРЫBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURE
Фиг. 1 представляет масс-спектр образца XQR-19 по сравнению с масс-спектром DER™ 736 и PAPI 27.FIG. 1 represents the mass spectrum of an XQR-19 sample compared to the DER ™ 736 and PAPI 27 mass spectrum.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
По настоящему изобретению содержащий оксазолидоновый цикл аддукт получают, используя алифатическое эпоксидное соединение, и изоцианат испытывают в качестве отвердителя для эпоксидных композиций. Из результатов видно, что соединение примера по изобретению может улучшать ударную прочность, поддерживая Tg и модуль без снижения.According to the present invention, an oxazolidone ring-containing adduct is prepared using an aliphatic epoxy compound and the isocyanate is tested as a hardener for epoxy compositions. It can be seen from the results that the compound of the example of the invention can improve impact strength by supporting Tg and modulus without reduction.
В следующем подробном описании раскрыты конкретные варианты осуществления настоящего изобретения в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления. Однако, при условии, что последующее описание, относящееся к конкретному варианту осуществления или конкретному применению рассматриваемых методик, является только иллюстративным и просто представляет краткое описание характерных вариантов осуществления. Таким образом, настоящее изобретение неограничивается описанными ниже вариантами осуществления, напротив, изобретение включает все альтернативные варианты, модификации и эквиваленты, охватываемые рамками объема приложенных пунктов.The following detailed description discloses specific embodiments of the present invention in accordance with a preferred embodiment. However, provided that the following description relating to a specific embodiment or specific application of the techniques in question is only illustrative and merely provides a brief description of representative embodiments. Thus, the present invention is not limited to the embodiments described below, on the contrary, the invention includes all alternatives, modifications and equivalents covered by the scope of the attached paragraphs.
Если не указано иное, ссылка на соединение или компонент включает соединение или компонент как таковые, а также в комбинации с другими соединениями или компонентами, такими как смеси или комбинации соединений.Unless otherwise indicated, reference to a compound or component includes a compound or component as such, as well as in combination with other compounds or components, such as mixtures or combinations of compounds.
Как использовано здесь, формы единственного числа включают ссылку на множественное число, если контекст явно не диктует иное.As used here, the singular forms include the reference to the plural, unless the context clearly dictates otherwise.
КОМПОЗИЦИЯCOMPOSITION
Согласно варианту осуществления, настоящее изобретение касается композиции, включающей, состоящей из или состоящей по существу из смесиAccording to an embodiment, the present invention relates to a composition comprising, consisting of or consisting essentially of a mixture
(a) аддуктов, содержащих одну или несколько эпоксидных смол оксазолидонового цикла;(a) adducts containing one or more epoxies of the oxazolidone ring;
(b) одной или нескольких эпоксидных смол и(b) one or more epoxy resins and
(c) одного или нескольких отвердителей. (c) one or more hardeners.
Содержащий оксазолидоновый цикл аддуктOxazolidone-containing adduct
При получении термоотверждающейся смолы по настоящему изобретению композиция может включать аддукт, содержащий, по меньшей мере, одну или нескольких специфических эпоксидных смол оксазолидонового цикла в качестве компонента (а).Upon receipt of the thermosetting resin of the present invention, the composition may include an adduct containing at least one or more specific epoxy resins of the oxazolidone ring as component (a).
Например, аддукт может включать продукты взаимодействия простого полипропиленгликольдиглицидилового эфира, простого дипропиленгликольдиглицидилового эфира, простого 1,6-гександиолдиглицидилового эфира, простого 1,4-бутандиолдиглицидилового эфира и других алифатических эпоксидных смол, полиизоцианатов и соответствующих смесей.For example, the adduct may include the reaction products of polypropylene glycol diglycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether and other aliphatic epoxies, polyisocyanates and the corresponding mixtures.
В одном из вариантов осуществления, содержащий оксазолидоновый цикл аддукт (а) может включать продукт взаимодействия:In one embodiment, the implementation of the oxazolidone ring adduct (a) may include an interaction product:
(i) по меньшей мере, одного эпоксидного соединения и(i) at least one epoxy compound and
(ii) по меньшей мере, одного изоцианатного соединения.(ii) at least one isocyanate compound.
Например, эпоксидное соединение (i) может включать алифатическое эпоксидное соединение. Изоцианатное соединение (ii) может включать, например, полимерный изоцианат. Изоцианаты могут быть использованы в виде смеси двух или нескольких изоцианатов.For example, the epoxy compound (i) may include an aliphatic epoxy compound. The isocyanate compound (ii) may include, for example, a polymeric isocyanate. Isocyanates can be used as a mixture of two or more isocyanates.
Изоцианаты могут также представлять собой любую смесь изомеров изоцианата, например, смесь 2,4- и 2,6- изомеров MDI или смесь любых 2,2′-, 2,4′- и 4,4′- изомеров TDI.Isocyanates can also be any mixture of isocyanate isomers, for example, a mixture of 2,4- and 2,6-MDI isomers or a mixture of any 2,2′-, 2,4′- and 4,4′-TDI isomers.
Примеры коммерчески доступного диизоцианата, пригодного по настоящему изобретению, включают, например, ISONATE™ М124, ISONATE™ М125, ISONATE™, OP 50, PAPI 27, VORONATE™ M229 и VORANATE™ T-80, поставляемые The Dow Chemical Company.Examples of a commercially available diisocyanate useful in the present invention include, for example, ISONATE ™ M124, ISONATE ™ M125, ISONATE ™, OP 50, PAPI 27, VORONATE ™ M229 and VORANATE ™ T-80, supplied by The Dow Chemical Company.
Массовые доли алифатической эпоксидной смолы и изоцианатного соединения при получении аддукта могут варьироваться в диапазонах 60-98% для алифатической эпоксидной смолы и 40-2% для изоцианатного соединения.Mass fractions of an aliphatic epoxy resin and an isocyanate compound upon receipt of the adduct can vary in the range of 60-98% for an aliphatic epoxy resin and 40-2% for an isocyanate compound.
Катализатор или смесь катализаторов можно использовать для получения содержащих оксазолидон аддуктов. Более предпочтительные катализаторы, пригодные по настоящему изобретению, включают аминосодержащие соединения, такие как 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен (DBU), имидазольные производные, включающие 2-метилимидазол, 2-фенилимидазол (2-PhI); фосфониевые и аммониевые соли и любые соответствующие смеси. Наиболее предпочтительными катализаторами, используемыми по настоящему изобретению, являются 2-PhI и DBU. Обнаружено, что оба катализатора дают высокие процентные содержания оксазолидоновых циклов (например, приблизительно выше 95% конверсии оксазолидона), и низкие процентные содержания изоциануратных циклов (например, менее 5% конверсии изоцианурата) рассматриваемых реакционных температурах (т.е. около 150°C-200°C).The catalyst or mixture of catalysts can be used to obtain oxazolidone-containing adducts. More preferred catalysts useful in the present invention include amino compounds such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), imidazole derivatives including 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole (2-PhI) ; phosphonium and ammonium salts and any appropriate mixtures. The most preferred catalysts used in the present invention are 2-PhI and DBU. Both catalysts were found to give high percentages of oxazolidone cycles (e.g., above about 95% oxazolidone conversion), and low percentages of isocyanurate cycles (e.g., less than 5% isocyanurate conversion) of the reaction temperatures in question (i.e., about 150 ° C - 200 ° C).
Количество катализаторов, используемых по настоящему изобретению, может быть приблизительно от 10 до 50000 ч./млн, предпочтительно в диапазоне около 50-10000 ч./млн, более предпочтительно приблизительно в диапазоне 100-5000 ч./млн и наиболее предпочтительно в диапазоне 5 приблизительно 200-2000 ч./млн из расчета на общую массу композиции на основе эпоксидных смол.The amount of catalysts used in the present invention can be from about 10 to 50,000 ppm, preferably in the range of about 50-10000 ppm, more preferably in the range of 100-5000 ppm, and most preferably in the range of 5 approximately 200-2000 ppm based on the total weight of the epoxy resin composition.
В другом варианте осуществления, содержащий оксазолидоновый цикл аддукт (а) может включать соединение формулы I:In another embodiment, the oxazolidone-containing ring adduct (a) may include a compound of formula I:
R1: алифатическая цепь или полиоловая цепьR 1 : aliphatic chain or polyol chain
R2: фенильная или полимерная фенильная циклическая структура R 2 : phenyl or polymer phenyl cyclic structure
n: означает целое число, равное, по меньшей мере, 1.n: means an integer equal to at least 1.
Согласно варианту осуществления n означает целое число в диапазоне 1-4.In an embodiment, n is an integer in the range of 1-4.
Концентрация аддукта, содержащего специфический эпоксид оксазолидонового цикла, (а) может быть в диапазоне от 0,1 массового процента (масс. %) до 40 масс. %, предпочтительно в диапазоне от 0,2 масс. % до 30 масс. %, более предпочтительно в диапазоне от 1 масс. % до 20 масс. % из расчета на массу всего органического соединения.The concentration of the adduct containing the specific epoxide of the oxazolidone ring (a) may be in the range from 0.1 weight percent (mass%) to 40 weight. %, preferably in the range of 0.2 mass. % to 30 mass. %, more preferably in the range of 1 mass. % to 20 mass. % based on the weight of the total organic compound.
Эпоксидная смола (смолы)Epoxy resin (s)
При получении термоотверждающейся смолы по настоящему изобретению композиция может включать, по меньшей мере, одну или несколько эпоксидных смол в качестве компонента (b). Эпоксидные смолы представляют собой соединения, содержащие, по меньшей мере, одну вицинальную эпоксидную группу. Эпоксидная смола может быть насыщенной или ненасыщенной, алифатической, циклоалифатической или гетероциклической и может быть замещенной. Эпоксидная смола может также быть мономерной или полимерной. Эпоксидная смола, полезная по настоящему изобретению, может быть выбрана из любых эпоксидных смол, известных из уровня техники.In preparing the thermosetting resin of the present invention, the composition may include at least one or more epoxy resins as component (b). Epoxy resins are compounds containing at least one vicinal epoxy group. The epoxy resin may be saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic or heterocyclic and may be substituted. The epoxy resin may also be monomeric or polymeric. The epoxy resin useful in the present invention can be selected from any epoxy resins known in the art.
Эпоксидные смолы, используемые в описанных здесь вариантах осуществления для компонента (b) по настоящему изобретению, могут изменяться и включают общепринятые и коммерчески доступные эпоксидные смолы, которые могут быть использованы как таковые или в комбинации из двух или нескольких. При выборе эпоксидных смол для описанных здесь композиций внимание следует уделять не только свойствам конечного продукта, но также вязкости и другим свойствам, которые могут влиять на переработку смоляной композиции.The epoxy resins used in the embodiments described herein for component (b) of the present invention may vary and include conventional and commercially available epoxies that may be used as such or in combination of two or more thereof. When choosing epoxy resins for the compositions described herein, attention should be paid not only to the properties of the final product, but also to viscosity and other properties that may affect the processing of the resin composition.
В особенности подходящие эпоксидные смолы, известные рабочим-специалистам, основаны на продуктах взаимодействия полифункциональных спиртов, фенолов, циклоалифатических карбоновых кислот, ароматических аминов или аминофенолов с эпихлоргидрином. Несколько неограничительных вариантов осуществления включают, например, простой диглицидиловый эфир бисфенола А, простой диглицидиловый эфир бисфенола F, простой диглицидиловый эфир резорцина и простые триглицидиловые эфиры пара-аминофенолов. Другие подходящие эпоксидные смолы, известные рабочим-специалистам, включают продукты взаимодействия эпихлоргидрина с о-крезольные и, соответственно, фенольные новолаки. Возможно, применение смеси двух или нескольких эпоксидных смол.Particularly suitable epoxies known to skilled workers are based on the reaction products of polyfunctional alcohols, phenols, cycloaliphatic carboxylic acids, aromatic amines or aminophenols with epichlorohydrin. Several non-limiting embodiments include, for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and para-aminophenols simple triglycidyl ethers. Other suitable epoxy resins known to those skilled in the art include the reaction products of epichlorohydrin with o-cresol and, accordingly, phenolic novolacs. Perhaps the use of a mixture of two or more epoxy resins.
Эпоксидная смола, полезная по настоящему изобретению для получения композиции на основе эпоксидных смол, может быть выбрана из коммерчески доступных продуктов. Например, могут быть использованы D.E.R.™ 331, D.E.R.™ 332, D.E.R.™ 334, D.E.R.™ 580, D.E.N.™ 431, D.E.N™ 438, D.E.R.™ 736, или D.E.R.™, 732 или XZ 92447.00, или XZ 97104.00, или XZ92486.00, или XZ 92766.00, выпускаемые The Dow Chemical Company. В качестве иллюстрации настоящего изобретения, компонент (а) эпоксидной смолы может быть жидкой эпоксидной смолой, D.E.R™ 3 83 (простой диглицидиловый эфир бисфенола А), имеющей эпоксидный эквивалентный вес 175-185, вязкость 9,5 Па-с и плотность 1,16 г/см3. Другими коммерческими эпоксидными смолами, которые могут быть использованы в качестве компонента эпоксидной смолы, могут быть D.E.R.™ 330, D.E.R.™ 354 или D.E.R.™ 332.The epoxy resin useful in the present invention for preparing an epoxy resin composition may be selected from commercially available products. For example, DER ™ 331, DER ™ 332, DER ™ 334, DER ™ 580, DEN ™ 431, DEN ™ 438, DER ™ 736, or DER ™, 732 or XZ 92447.00, or XZ 97104.00, or XZ92486.00 can be used , or XZ 92766.00, manufactured by The Dow Chemical Company. By way of illustration of the present invention, the epoxy component (a) may be a liquid epoxy resin, DER ™ 3 83 (diglycidyl ether bisphenol A), having an epoxy equivalent weight of 175-185, a viscosity of 9.5 Pa-s and a density of 1.16 g / cm 3 . Other commercial epoxies that can be used as an epoxy component can be DER ™ 330, DER ™ 354 or DER ™ 332.
Другие подходящие эпоксидные смолы, полезные в качестве компонента (b), описаны, например, в патентах США №№3,018,262, 7,163,973, 6,887,574, 6,632,893, 6,242,083, 7,037,958, 6,572,971, 6,153,719 и 5,405,688, РСТ публикации WO 2006/052727; опубликованных заявках на патент США №№20060293172, 20050171237, 2007/0221890 А1; каждый из которых включен здесь в качестве ссылки.Other suitable epoxy resins useful as component (b) are described, for example, in US Pat. Nos. 3,018,262, 7,163,973, 6,887,574, 6,632,893, 6,242,083, 7,037,958, 6,572,971, 6,153,719 and 5,405,688, PCT Publication WO 2006/052727; U.S. Patent Application Publication Nos. 20060293172, 20050171237, 2007/0221890 A1; each of which is incorporated herein by reference.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления эпоксидная смола, полезная в композиции по настоящему изобретению, включает любую эпоксидную смолу на основе ароматического или алифатического простого глицидилового эфира или глицидилового амина, или циклоалифатическую эпоксидную смолу.In one preferred embodiment, the epoxy resin useful in the composition of the present invention includes any aromatic or aliphatic glycidyl ether or glycidyl amine epoxy, or cycloaliphatic epoxy.
Например, в одном из вариантов осуществления, эпоксидная смола (b) включает, но не в порядке ограничения, алифатические эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, эпоксидные смолы на основе бисфенола А, эпоксидные смолы на основе бисфенола F, фенольные новолачные эпоксидные смолы, крезольные новолачные эпоксидные смолы, бифенильные эпоксидные смолы, полифункциональные эпоксидные смолы, нафталиновые эпоксидные смолы, дивинилбензолдиоксидного типа, на основе простого 2-глицидилфенилглицидилового эфира, дициклопентадиенового типа, фосфорсодержащая эпоксидная смола, эпоксидные смолы типа мультиароматических смол и соответствующие смеси.For example, in one embodiment, the epoxy resin (b) includes, but is not limited to, aliphatic epoxies, cycloaliphatic epoxies, bisphenol A epoxies, bisphenol F epoxies, phenolic novolac epoxies, cresol novolacs epoxies, biphenyl epoxies, polyfunctional epoxies, naphthalene epoxies, divinylbenzene dioxide type, based on 2-glycidyl phenyl glycidyl ether, dicyclopentadiene type, phosphorus-containing epoxy resin, multi-aromatic resin type epoxy resins and corresponding mixtures.
Композиция по настоящему изобретению может включать другие смолы, такие как на основе простого диглицидилового эфира бисфенола А, на основе простого диглицидилового эфира бисфенола F, циклоалифатические эпоксидные смолы, многофункциональные эпоксидные смолы или смолы с реакционноспособными или нереакционноспособными разбавителями.The composition of the present invention may include other resins such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, cycloaliphatic epoxies, multifunctional epoxies or resins with reactive or non-reactive diluents.
В целом, выбор эпоксидных смол, используемых по настоящему изобретению, зависит от назначения. Однако простой диглицидиловый эфир бисфенола A (DGEBA) и соответствующие производные в особенности предпочтительны. Другие эпоксидные смолы могут быть выбраны, но не в порядке ограничения, из следующих групп: эпоксидные смолы на основе бисфенола F, новолачные эпоксидные смолы, эпоксидные смолы на основе глицидиламина, алициклические эпоксидные смолы, линейные алифатические и циклоалифатические эпоксидные смолы, эпоксидные смолы на основе тетрабромбисфенола А и соответствующие комбинации.In general, the choice of epoxy resins used in the present invention depends on the intended use. However, bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) and the corresponding derivatives are particularly preferred. Other epoxies may be selected, but not by way of limitation, from the following groups: bisphenol F-based epoxies, novolac epoxies, glycidylamine-based epoxies, alicyclic epoxies, linear aliphatic and cycloaliphatic epoxies, tetrabromobisphenol-based epoxies A and corresponding combinations.
Концентрация эпоксидной смолы (b) может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 99 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 20 масс. % до 80 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 30 масс. % до 60 масс. % из расчета на общую массу композиции.The concentration of the epoxy resin (b) can be approximately in the range from 0 mass. % to 99 mass. %, preferably approximately in the range from 20 mass. % to 80 mass. %, more preferably approximately in the range from 30 mass. % to 60 mass. % based on the total weight of the composition.
Отвердитель (отвердители)Hardener (hardeners)
Согласно общим терминам настоящего изобретения, отвердитель (отверждающее средство или сшиватель) или смесь отверждающих средств используют в настоящем изобретении в качестве компонента (с). Как правило, может быть использован любой известный из уровня техники отвердитель, пригодный для отверждения эпоксидных смол. Выбор отвердителя может зависеть от эксплуатационных требований. Отвердитель, полезный по настоящему изобретению, может включать, например, но не в порядке ограничения, дициандиамид, замещенные гуанидины, фенольные, амино-, бензоксазиновые соединения, ангидриды, амидоамины, полиамиды, полиамины, ароматические амины, сложные полиэфиры, полиизоцианаты, полимеркаптаны, мочевино-формальдегидные и меламинформальдегидные смолы, и соответствующие смеси.According to the general terms of the present invention, a hardener (curing agent or crosslinker) or a mixture of curing agents is used in the present invention as component (c). As a rule, any hardener known in the art suitable for curing epoxy resins can be used. The choice of hardener may depend on operational requirements. The hardener useful in the present invention may include, for example, but not limited to, dicyandiamide, substituted guanidines, phenolic, amino, benzoxazine compounds, anhydrides, amido amines, polyamides, polyamines, aromatic amines, polyesters, polyisocyanates, polymercaptans, urea formaldehyde and melamine formaldehyde resins, and corresponding mixtures.
Например, в одном из вариантов осуществления, отвердитель (с) включает ангидридный отвердитель или аминовый отвердитель. Ангидридные отвердители включают, но не в порядке ограничения, ангидрид фталевой кислоты и производные, ангидрид надиковой кислоты и производные, ангидрид тримеллитовой кислоты и производные, ангидрид пиромеллитовой кислоты и производные, ангидрид бензофенонтетракарбоновой кислоты и производные, ангидрид додеценилсукциновой кислоты и производные, ангидрид поли (этилоктадекандикарбоновой кислоты) и производные, и тому подобное, и такие соединения могут быть использованы по отдельности или в смеси друг с другом. Гексагидрофталевый ангидрид, метилгексагидрофталевый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид, метилтетрагидрофталевый ангидрид, ангидрид надиковой кислоты и ангидрид метилнадиковой кислоты в особенности полезны по настоящему изобретению. Аминовые отвердители включают, но не в порядке ограничения, дициандиамид (DICY), этилендиамин (EDA), диэтилентриамин (DETA), триэтилентетрамин (ТЕТА), триметилгександиамин (TMDA), гексаметилендиамин (HMDA), N-(2-аминоэтил)-1,3-пропандиамин (N3-Амин), N,N′-1,2-этандиилбис-1,3-пропандиамин (N4-амин), дипропилентриамин, м-ксилилендиамин (mXDA), изофорондиамин (IPDA), диаминодифенилметан (DDM), диаминодифенилсульфон (DDS), 2-этил-6-метиланилин (МЕА).For example, in one embodiment, the hardener (c) includes an anhydride hardener or an amine hardener. Anhydride hardeners include, but are not limited to, phthalic anhydride and derivatives, nadic acid anhydride and derivatives, trimellitic anhydride and derivatives, pyromellitic anhydride and derivatives, benzophenone tetracarboxylic anhydride and derivatives, dodecenyl succinic anhydride and derivatives, acids) and derivatives, and the like, and such compounds can be used individually or in a mixture with each other. Hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, nadic acid anhydride and methylnadic acid anhydride are particularly useful in the present invention. Amine hardeners include, but are not limited to, dicyandiamide (DICY), ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), trimethylhexanediamine (TMDA), hexamethylenediamine (HMDA), N- (2-aminoethyl) 3-propanediamine (N3-amine), N, N′-1,2-ethanediylbis-1,3-propanediamine (N4-amine), dipropylene triamine, m-xylylenediamine (mXDA), isophorondiamine (IPDA), diaminodiphenylmethane (DDM), diaminodiphenylsulfone (DDS), 2-ethyl-6-methylaniline (MEA).
Концентрация отвердителя (с) может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 99 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 3 масс. % до 60 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 10 масс. % до 50 масс. % из расчета на общую массу композиции.The concentration of hardener (s) can be approximately in the range from 0 mass. % to 99 mass. %, preferably approximately in the range of 3 mass. % to 60 mass. %, more preferably approximately in the range of 10 mass. % to 50 mass. % based on the total weight of the composition.
Молярное соотношение эпоксидных компонентов [компонентов (а) и (b)] и отвердителя (с) в композиции может быть молярным соотношением, выбираемым в диапазоне приблизительно от 50:1 до 1:2 в одном из вариантов осуществления; в диапазоне приблизительно от 30:1 до 1:2 в другом варианте осуществления; в диапазоне приблизительно от 20:1 до 1:1,5 в еще одном варианте осуществления и в диапазоне приблизительно от 1:1,25 в дальнейшем варианте осуществления.The molar ratio of the epoxy components [components (a) and (b)] to the hardener (c) in the composition may be a molar ratio selected in the range of from about 50: 1 to 1: 2 in one embodiment; in the range of about 30: 1 to 1: 2 in another embodiment; in the range of from about 20: 1 to 1: 1.5 in another embodiment, and in the range of from about 1: 1.25 in a further embodiment.
Необязательный компонент - ускоритель (ускорители)/катализаторыOptional component - accelerator (s) / catalysts
По необходимости, композиция по настоящему изобретению может содержать один или несколько ускорителей или катализаторов взаимодействия между эпоксидной смолой и амидом амин-замещенной ароматической сульфоновой кислоты. Подходящие ускорители или катализаторы включают, например, 2-метилимидазол, 2-этил-4-метилимидазол, 2-изопропилимидазол, 1-пропилимидазол, 2-гептадецилимидазол, бензилдиметиламин, ацетат этилтрифенилфосфония, хлорид этилтрифенилфосфония, этилтрифенилфосфония бромид, иодид этилтрифенилфосфония, диацетат этилтрифенилфосфония (комплекс ацетат этилтрифенилфосфония. уксусная кислота), тетрагалогенборат этилтрифенилфосфония, хлорид тетрабутилфосфония, ацетат тетрабутилфосфония, диацетат тетрабутилфосфония (комплекс ацетат тетрабутилфосфония уксусная кислота), тетрагалогенборат тетрабутилфосфония, тетрабромбисфенат бутилтрифенилфосфония, бисфенат бутилтрифенилфосфония, бикарбонат бутилтрифенилфосфония, хлорид бензилтриметиламмония, гидроксид бензилтриметиламмония, тетрагалогенборат бензилтриметиламмония, гидроксид тетраметиламмония, гидроксид тетрабутиламмония, тетрагалогенборат тетрабутиламмония, триэтиламин, трипропиламин, трибутиламин, 2-метилимидазол, бензилдиметиламин, хлорид триэтиламмония, бромид триэтиламмония, иодид триэтиламмония, тетрагалогенборат триэтиламмония, хлорид трибутиламмония, бромид трибутиламмония, иодид трибутиламмония, тетрагалогенборат трибутиламмония, комплекс N,N′-диметил-1,2-диаминоэтантетрагалогенборная кислота, соответствующие смеси и тому подобное.If necessary, the composition of the present invention may contain one or more accelerators or catalysts for the interaction between the epoxy resin and the amide of amine-substituted aromatic sulfonic acid. Suitable accelerators or catalysts include, for example, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-isopropylimidazole, 1-propylimidazole, 2-heptadecylimidazole, benzyl dimethylamine, ethyltriphenyl diphenylphosphonyl diphenylphosphonyl diphenylphosphonyl diphenylphosphonyl diphenylphosphonyl diphenylphosphonyl diphenyl diphenylphosphonium ethyltriphenylphosphonium acetate.acetic acid), ethyltriphenylphosphonium tetrahalogenate, tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium acetate, tetrabutylphosphonium diacetate (tetrabutylphosphate complex foniya acetic acid) tetragalogenborat tetrabutylphosphonium tetrabrombisfenat butiltrifenilfosfoniya, bisfenat butiltrifenilfosfoniya bicarbonate butiltrifenilfosfoniya chloride, benzyltrimethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium tetragalogenborat benzyltrimethylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium tetragalogenborat tetrabutylammonium, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, 2-methylimidazole, benzyldimethylamine, triethylammonium chloride, triethylammonium bromide, triethylammonium iodide, tetrahalogenb triethylammonium orate, tributylammonium chloride, tributylammonium bromide, tributylammonium iodide, tributylammonium tetrahalogenate, N, N′-dimethyl-1,2-diaminoethane tetrahaloboronic acid complex, corresponding mixtures and the like.
Концентрация необязательного ускорителя или катализатора может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 10 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 8 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 2 масс. % из расчета на общую массу композиции.The concentration of the optional accelerator or catalyst may be approximately in the range from 0 mass. % to 10 mass. %, preferably approximately in the range from 0 mass. % to 8 mass. %, more preferably approximately in the range from 0 mass. % to 2 mass. % based on the total weight of the composition.
Необязательный компонент - наполнитель (наполнители)Optional component - filler (s)
Наполнитель может быть использован в композиции в качестве необязательного компонента. Когда композиция содержит неорганический наполнитель, неорганический наполнитель может быть выбран из любого неорганического наполнителя, предпочтительно из диоксида кремния, талька, кварца, слюды и наполнителей, придающих огнеупорные свойства, таких как тригидроксид алюминия, гидроксид магния или бемит.A filler may be used in the composition as an optional component. When the composition contains an inorganic filler, the inorganic filler may be selected from any inorganic filler, preferably silica, talc, quartz, mica, and refractory materials, such as aluminum trihydroxide, magnesium hydroxide, or boehmite.
Концентрацию неорганического наполнителя предпочтительно выбирают приблизительно в диапазоне от 0% до 95%, из расчета на общую массу композиции, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0% до 90%, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0% до 80%. Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один из средних размеров частиц неорганического наполнителя был меньше приблизительно 1 мм, предпочтительно меньше приблизительно 100 микрон, более предпочтительно меньше приблизительно 50 микрон и еще предпочтительней меньше приблизительно 10 микрон, и свыше приблизительно 2 нм, предпочтительно свыше приблизительно 10 нм, более предпочтительно свыше приблизительно 20 нм и еще предпочтительней свыше приблизительно 50 нм.The concentration of the inorganic filler is preferably selected in the range of about 0% to 95%, based on the total weight of the composition, preferably in the range of 0% to 90%, more preferably in the range of 0% to 80%. Preferably, at least one of the average particle sizes of the inorganic filler is less than about 1 mm, preferably less than about 100 microns, more preferably less than about 50 microns, and even more preferably less than about 10 microns, and more than about 2 nm, preferably more than about 10 nm, more preferably above about 20 nm, and even more preferably above about 50 nm.
Концентрация необязательного наполнителя может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 95 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 90 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 80 масс. % из расчета на массу композиции.The concentration of the optional filler may be approximately in the range from 0 mass. % to 95 mass. %, preferably approximately in the range from 0 mass. % to 90 mass. %, more preferably approximately in the range from 0 mass. % to 80 mass. % based on the weight of the composition.
Необязательный компонент - растворитель (растворители)Optional component is solvent (s)
Растворители могут быть использованы в композиции как необязательные. Растворители (f) включают, но не в порядке ограничения, метилэтилкетон (МЕК), диметилформамид (ДМФА), этиловый спирт (EtOH), простой метиловый эфир пропиленгликоля (РМ), ацетат простого метилового эфира пропиленгликоля (РМА) и соответствующие смеси.Solvents may be used in the composition as optional. Solvents (f) include, but are not limited to, methyl ethyl ketone (MEK), dimethylformamide (DMF), ethyl alcohol (EtOH), propylene glycol methyl ether (PM), propylene glycol methyl ether acetate (PMA), and the corresponding mixtures.
Концентрация необязательного растворителя может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 80 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 60 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 50 масс. % из расчета на общую массу композиции.The concentration of the optional solvent can be approximately in the range from 0 mass. % to 80 mass. %, preferably approximately in the range from 0 mass. % to 60 mass. %, more preferably approximately in the range from 0 mass. % to 50 mass. % based on the total weight of the composition.
Необязательный компонент - армирующее волокно (волокна)Optional component - reinforcing fiber (s)
Армирующее волокно также может быть использовано в качестве необязательного компонента в составе по изобретению. Армирующее волокно может быть, но не в порядке ограничения, стекловолокном, углеродным волокном и целлюлозным волокном.Reinforcing fiber can also be used as an optional component in the composition according to the invention. The reinforcing fiber may be, but is not limited to, fiberglass, carbon fiber, and cellulose fiber.
Концентрация необязательного армирующего волокна может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 95 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 90 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 80 масс. % из расчета на общую массу композиции.The concentration of the optional reinforcing fiber can be approximately in the range from 0 mass. % to 95 mass. %, preferably approximately in the range from 0 mass. % to 90 mass. %, more preferably approximately in the range from 0 mass. % to 80 mass. % based on the total weight of the composition.
Другие необязательные компонентыOther optional components
Термоотверждающаяся композиция может дополнительно включать вторую термоотверждающуюся смолу, отличную от эпоксидной смолы (b) и отличную от отвердителя (с). Термоотверждающаяся композиция может дополнительно включать, по меньшей мере, один растворитель. Кроме того термоотверждающаяся композиция по изобретению может включать одну или несколько добавок, выбираемых из дополнительных добавок, придающих огнеупорные свойства, дополнительных добавок, повышающих ударную прочность, отличных от содержащего оксазолидоновый цикл аддукта (а), ингибиторов отверждения, смачивающих средств, пигментов, термопластиков, технологических добавок, красителей, УФ-блокирующих соединений и флуоресцентных соединений.The thermosetting composition may further include a second thermosetting resin different from epoxy resin (b) and different from hardener (c). The thermosetting composition may further include at least one solvent. In addition, the thermoset composition according to the invention may include one or more additives selected from additional additives giving refractory properties, additional additives that increase impact resistance, other than the adduct containing oxazolidone cycle (a), curing inhibitors, wetting agents, pigments, thermoplastics, technological additives, dyes, UV blocking compounds and fluorescent compounds.
Подразумевается, что данный список является иллюстративным и неограничительным.This list is intended to be illustrative and non-restrictive.
Концентрация любых других необязательных компонентов, которые могут быть добавлены в композицию по настоящему изобретению может быть приблизительно в диапазоне от 0 масс. % до 20 масс. %, предпочтительно приблизительно в диапазоне от 1 масс. % до 15 масс. %, более предпочтительно приблизительно в диапазоне от 2 масс. % до 10 масс. % из расчета на массу композиции.The concentration of any other optional components that may be added to the composition of the present invention may be in the range of from about 0 mass. % to 20 mass. %, preferably approximately in the range from 1 mass. % to 15 mass. %, more preferably approximately in the range of 2 mass. % to 10 mass. % based on the weight of the composition.
ПРОЦЕСС ОТВЕРЖДЕНИЯCURING PROCESS
Композиция по настоящему изобретению может быть отверждена в следующих условиях: 50-100°C в течение 0,5-3 часов, 100-150°C в течение 0,5-3 часов и 160-200°C в течение 0,5-3 часов в пресс-форме. Более длительное время отверждения и/или более высокая температура отверждения могут потребоваться для отверждаемых продуктов с более высокой Tg отвержденного продукта. Температура и время отверждения зависят от количеств отвердителей и катализаторов, необходимых для различных применений. Условия отверждения не ограничиваются настоящим описанием.The composition of the present invention can be cured under the following conditions: 50-100 ° C for 0.5-3 hours, 100-150 ° C for 0.5-3 hours and 160-200 ° C for 0.5- 3 hours in the mold. Longer cure times and / or higher cure temperatures may be required for curable products with a higher Tg cured product. The temperature and cure time depend on the amounts of hardeners and catalysts required for various applications. Curing conditions are not limited to the present description.
ПРОДУКТPRODUCT
Отвержденный продукт и свойстваCured Product and Properties
Термоотверждаемый продукт (т.е. сшитый продукт, полученный из отверждаемой композиции) по настоящему изобретению проявляют некоторые улучшенные свойства по сравнению с общепринятыми отвержденными эпоксидными смолами. Например, отвержденный по настоящему изобретению продукт может иметь температуру стеклования (Tg) приблизительно от 80°C до 250°C в одном из вариантов осуществления; приблизительно от 100°C до 200°C в другом варианте осуществления; приблизительно от 120°C до 170°C в еще одном варианте осуществления и приблизительно от 130°C до 150°C в дальнейшем варианте осуществления.The thermoset product (i.e., the crosslinked product obtained from the curable composition) of the present invention exhibit some improved properties compared to conventional cured epoxies. For example, the cured product of the present invention may have a glass transition temperature (Tg) of from about 80 ° C to about 250 ° C in one embodiment; from about 100 ° C to 200 ° C in another embodiment; from about 120 ° C to 170 ° C in another embodiment, and from about 130 ° C to 150 ° C in a further embodiment.
Термоотверждаемый продукт по настоящему изобретению имеет модуль упругости при изгибе приблизительно выше 3,200 МПа, предпочтительно приблизительно от 2,900 МПа до 4,000 МПа и более предпочтительно приблизительно от 3,000 МПа до 3,500 МПа.The thermoset product of the present invention has a bending modulus of above about 3,200 MPa, preferably from about 2,900 MPa to 4,000 MPa, and more preferably from about 3,000 MPa to 3,500 MPa.
Термоотверждаемый продукт по настоящему изобретению имеет значение предела прочности при статическом изгибе приблизительно выше 130 МПа, предпочтительно приблизительно от 110 МПа до 150 МПа и более предпочтительно приблизительно от 120 МПа до 140 МПа.The thermoset product of the present invention has a static bending strength value of above about 130 MPa, preferably from about 110 MPa to 150 MPa, and more preferably from about 120 MPa to 140 MPa.
Термоотверждаемый продукт по настоящему изобретению имеет значение модуля упругости при растяжении приблизительно выше 2,900 МПа, предпочтительно приблизительно от 2,700 МПа до 4,000 МПа и более предпочтительно приблизительно от 2,800 МПа до 3,500 МПа.The thermoset product of the present invention has a tensile modulus value of above about 2,900 MPa, preferably from about 2,700 MPa to 4,000 MPa, and more preferably from about 2,800 MPa to 3,500 MPa.
Термоотверждаемый продукт по настоящему изобретению имеет значение прочности при растяжении приблизительно выше 85 МПа, предпочтительно приблизительно от 75 МПа до 100 МПа и более предпочтительно приблизительно от 80 МПа до 90 МПа.The thermoset product of the present invention has a tensile strength value of above about 85 MPa, preferably from about 75 MPa to 100 MPa, and more preferably from about 80 MPa to 90 MPa.
КОНЕЧНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯFINAL APPLICATIONS
Отверждаемая композиция по настоящему изобретению может быть использована в термоотверждаемых системах, в которых применяют традиционные отверждаемые эпоксидные смолы. Например, изделия, получаемые отверждением термоотверждающейся композиции настоящего изобретения, могут представлять собой композит, пленочное покрытие, герметизирующий материал. Некоторые неограничительные применения, где может быть использован состав по настоящему изобретению, включают, например, армированные волокнами композиты, полученные различными способами применения, включающими филаментную намотку, пултрузию, литьевое прессование полимера, инфузию с вакуумным усилением и метод изготовления полуфабрикатов с предварительной пропиткой. Другой областью является электрическая изоляция и герметизация способами применения, включающими литье, заливку и автоматическую желатинизацию под давлением (APG) и пр. Композиция может также быть использована как пропиточный материал для дорожного покрытия и в строительной инженерии. При соответствующих способах нанесения, таких как распыление, валиком, погружение и пр., композиция может также быть использована в качестве покрытия для большого разнообразия конечных применений, включающих судно, судовые контейнеры, детали машин, каркасы из конструкционной стали и автотранспорт.The curable composition of the present invention can be used in thermoset systems that use conventional curable epoxies. For example, products obtained by curing the thermoset composition of the present invention may be a composite, a film coating, a sealing material. Some non-limiting applications where the composition of the present invention can be used include, for example, fiber-reinforced composites obtained by various application methods, including filament winding, pultrusion, injection molding of a polymer, vacuum-reinforced infusion, and a method for manufacturing pre-impregnated semi-finished products. Another area is electrical insulation and sealing by application methods, including injection molding, casting and automatic gelatinization under pressure (APG), etc. The composition can also be used as an impregnating material for paving and in building engineering. With appropriate application methods, such as spraying, by roller, dipping, etc., the composition can also be used as a coating for a wide variety of end uses, including ship, ship containers, machine parts, structural steel frames and vehicles.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Следующие примеры и примеры сравнения дополнительно подробно иллюстрируют изобретение, но не предназначены для ограничения рамок объема изобретения.The following examples and comparison examples further illustrate the invention in detail, but are not intended to limit the scope of the invention.
Различные термины и обозначения, используемые в последующих примерах, поясняются ниже:The various terms and symbols used in the following examples are explained below:
Смола D.E.R.™ 383 означает простой диглицидиловый эфир бисфенола А с EEW равным 181, коммерчески поставляемая The Dow Chemical Company.Resin D.E.R. ™ 383 means diglycidyl ether of bisphenol A with an EEW of 181, commercially available from The Dow Chemical Company.
"Образец XQR-19" означает содержащий оксазолидоновый цикл аддукт, синтезированный The Dow Chemical Company.“Sample XQR-19” means an oxazolidone ring containing adduct synthesized by The Dow Chemical Company.
Fortegra®-100 означает блочный сополимер, коммерчески поставляемый The Dow Chemical Company.Fortegra®-100 means a block copolymer commercially available from The Dow Chemical Company.
"MTHPA" означает метилтетрагидрофталевый ангидрид, коммерчески поставляемый Alpharm Fine Chemical Company."MTHPA" means methyltetrahydrophthalic anhydride, commercially available from Alpharm Fine Chemical Company.
Раствор ацетата этилтрифенилфосфония (70% содержание сухого вещества в метаноле), коммерчески поставляемый Deepwater Chemical Company.Ethyltriphenylphosphonium acetate solution (70% dry matter in methanol), commercially available from Deepwater Chemical Company.
В примерах используют следующее стандартное аналитическое оборудование и методы:In the examples, the following standard analytical equipment and methods are used:
Эпоксидный эквивалентный весEpoxy equivalent weight
Эпоксидный эквивалентный вес (EEW) определяют, используя методику ASTM D1652. EEW устанавливают по взаимодействию эпоксидов с полученной на месте бромистоводородной кислотой. Бромистоводородную кислоту получают добавлением перхлорной кислоты к избытку бромида тетраэтиламмония. Метод состоит в потенциометрическом титровании, при котором потенциал титруемого образца медленно возрастает при добавлении перхлорной кислоты пока бромистоводородная кислота поглощается эпоксидом. После завершения взаимодействия происходит внезапное увеличение потенциала, указывающее на количество имеющегося эпоксида.Epoxy equivalent weight (EEW) is determined using ASTM D1652. EEW is established by the interaction of epoxides with locally obtained hydrobromic acid. Hydrobromic acid is prepared by adding perchloric acid to an excess of tetraethylammonium bromide. The method consists in potentiometric titration, in which the potential of the titratable sample slowly increases with the addition of perchloric acid while hydrobromic acid is absorbed by the epoxide. After completion of the interaction, a sudden increase in potential occurs, indicating the amount of epoxide present.
Температура стеклованияGlass transition temperature
Температуру стеклования (Tg) измеряют дифференциальной сканирующей калориметрией (DSC). Приблизительно 5-10 мг образца анализируют в открытой алюминиевой камере на ТА Instrument DSC Q2000, оснащенном устройством автоматической подачи образцов, в атмосфере N2. Измерение Tg с помощью DSC осуществляют при 30-220°C, 10°C/мин; 30-250°C, 10°C/мин; 2 цикла.Glass transition temperature (Tg) is measured by differential scanning calorimetry (DSC). Approximately 5-10 mg of the sample is analyzed in an open aluminum chamber on a TA Instrument DSC Q2000 equipped with an automatic sample feeding device in N 2 atmosphere. Tg measurement using DSC is carried out at 30-220 ° C, 10 ° C / min; 30-250 ° C, 10 ° C / min; 2 cycles.
Механические свойстваMechanical properties
Механические свойства исследуют на приборе: Instron 5566 и Resil Impactor (Ceast 6960). Используют следующие методы измерений:Mechanical properties are examined on an instrument: Instron 5566 and Resil Impactor (Ceast 6960). The following measurement methods are used:
Испытание на растяжение: ISO 527 Скорость при испытании: 5 мм/мин; длина испытываемой части образца: 50 мм.Tensile Test: ISO 527 Test Speed: 5 mm / min; the length of the test portion of the sample: 50 mm.
Испытание на изгиб: ISO 178 Скорость при испытании: 2 мм/мин; расстояние между опорами: 64 мм.Bending test: ISO 178 Test speed: 2 mm / min; distance between supports: 64 mm.
Испытание на ударную прочность: ISO 179 Расстояние между опорами: 62 мм; энергия маятника: 2 Дж.Impact test: ISO 179 Distance between supports: 62 mm; pendulum energy: 2 J.
Измерения механических свойств осуществляют на 10 кусках пластинки для каждого измеряемого параметра при двух различных временах для каждого состава. Результаты анализируют статистическим методом с помощью программного обеспечения JMP, включая эффект дисперсности каждого раза измерения и подготовку испытуемой пластинки. Поэтому в конце ранжирования результатов статистической программы включают сравнение среднего значения и сравнение дисперсий с учетом всех результатов испытаний. Среди результатов ранжирования, различный характер/уровень ранжирования указывает на существенно различный уровень результатов, тогда как аналогичный характер ранжирования указывает на тот же самый уровень результатов даже при том, что число результатов само по себе может все же отличаться, но с учетом дисперсности измеряемой системы результаты сравнения все-таки являются результатами того же уровня, основанного на том же характере ранжирования. В терминах последовательности ранжирования: А лучше чем В, который лучше чем С, и С лучше чем D.Measurement of mechanical properties is carried out on 10 pieces of a plate for each measured parameter at two different times for each composition. The results are analyzed statistically using JMP software, including the dispersion effect of each measurement time and preparation of the test plate. Therefore, at the end of the ranking of the results of the statistical program include a comparison of the average value and comparison of variances, taking into account all test results. Among the ranking results, a different nature / level of ranking indicates a significantly different level of results, while a similar nature of ranking indicates the same level of results even though the number of results in itself may still differ, but given the dispersion of the measured system comparisons are still results of the same level, based on the same nature of ranking. In terms of ranking sequence: A is better than B, which is better than C, and C is better than D.
Пример 1Example 1
Содержащий оксазолидоновый цикл аддукт, получаемый из алифатического эпоксидного соединения и изоцианата и включающий соединение, представленное формулой I, используют в качестве отвердителя в составе для применения в композитах.An adduct containing an oxazolidone ring obtained from an aliphatic epoxy compound and an isocyanate and comprising a compound represented by Formula I is used as a hardener in a composition for use in composites.
Содержащим оксазолидоновый цикл аддуктом, который используют в приведенных примерах, является образец XQR-19, синтезируемый в лабораторном масштабе и имеющий вязкость приблизительно менее 60 Па-с приблизительно при 25°C. EEW образца XQR-19 равен 313. Реакционная схема, используемая для получения образца XQR-19, представленная схемой I, следующая:The adduct containing the oxazolidone ring used in the examples is an XQR-19 sample synthesized on a laboratory scale and having a viscosity of approximately less than 60 Pa-s at approximately 25 ° C. The EEW of sample XQR-19 is 313. The reaction scheme used to obtain sample XQR-19, represented by scheme I, is as follows:
Образец XQR-19 получают следующим образом:Sample XQR-19 is prepared as follows:
Четырехгорлый стеклянный реактор на 1 л очищают МЕК и сушат. Начинают продувать N2 для создания атмосферы N2. К стеклянному реактору присоединяют устройство для обратного притока и терморегулятор.A four-necked glass reactor of 1 liter is purified with MEK and dried. Start blowing N 2 to create an atmosphere of N 2 . A return flow device and a temperature controller are connected to the glass reactor.
В реактор добавляют 870-граммовое количество D.E.R.™ 736 и температуру повышают до 125±5°C при максимальном перемешивании, добавляют 8,5 г (5% от общего количества) PAPI27 до гомогенного смешивания для нейтрализации следов воды.An 870 gram amount of D.E.R. ™ 736 was added to the reactor and the temperature was raised to 125 ± 5 ° C with maximum stirring, 8.5 g (5% of the total) PAPI27 were added until homogeneous mixing to neutralize traces of water.
Затем смесь нагревают до 135°C и добавляют DBU (1500 ч./млн) до гомогенной смеси.The mixture was then heated to 135 ° C and DBU (1500 ppm) was added until a homogeneous mixture.
Температуру масляной бани устанавливают на 170°C. После того, как температура реагентов достигает 145-150°C, добавляют 25,5 грамм PAPI27 (15% от общего количества) для инициации сильной экзотермической реакции, температура поднимается свыше 170°C.The temperature of the oil bath is set at 170 ° C. After the temperature of the reagents reaches 145-150 ° C, add 25.5 grams of PAPI27 (15% of the total) to initiate a strong exothermic reaction, the temperature rises above 170 ° C.
Дополнительные 136 грамм PAPI27 (80% от общего количества) добавляют за 1-3,5 часа. Реакционную температуру поддерживают в диапазоне 170-180°C. После добавления PAPI27 смесь продолжает взаимодействовать при температуре в диапазоне 170-80°C свыше 0,5 часа. Образец получают для измерения вязкости расплава и титрования на EEW.An additional 136 grams of PAPI27 (80% of the total) is added in 1-3.5 hours. The reaction temperature is maintained in the range of 170-180 ° C. After adding PAPI27, the mixture continues to interact at a temperature in the range of 170-80 ° C over 0.5 hours. A sample is prepared for measuring melt viscosity and titration on an EEW.
Взаимодействие продолжают, пока образец не достигнет теоретического значения EEW, отбирая образец на измерение каждые 30 минут.The interaction is continued until the sample reaches the theoretical EEW value, taking a sample for measurement every 30 minutes.
Что касается фиг. 1, как видно из FTIR спектра DER852, группа -OCN (~2248 см-1) исчезает и дает ряд оксазолидоновых циклов (1751 см-1), что указывает на взаимодействие между эпоксидной и NCO группой с образованием структуры оксазолидонового цикла. Оксазолидоновые циклы проявляются в данной части ИК-спектра, как показано в примерах патента США №5.112.932, приведенного здесь в качестве ссылки.With reference to FIG. 1, as can be seen from the FTIR spectrum of DER852, the -OCN group (~ 2248 cm -1 ) disappears and gives a number of oxazolidone cycles (1751 cm -1 ), which indicates the interaction between the epoxy and NCO groups with the formation of the oxazolidone ring structure. Oxazolidone cycles appear in this part of the IR spectrum, as shown in the examples of US patent No. 5.112.932, incorporated herein by reference.
Другой эпоксидной смолой, используемой в приведенных примерах, является D.E.R.™ 383.Another epoxy used in the examples is D.E.R. ™ 383.
Испытанием установлено, что EEW смолы D.E.R.™ 383 равен 181 г/экв.The test found that the EEW of D.E.R. ™ 383 resin was 181 g / equiv.
В таблице I приведены три состава (пример 1 и примеры сравнения А и В). Смесь D.E.R.™ 383 с образцом XQR-19 используют в качестве эпоксидной части в примере 1 и D.E.R.™ 383 используют в качестве эпоксидной части для примеров сравнения А и В. Fortegra-100, блочный сополимер, используют в качестве отвердителя в примере сравнения В. МТНРА используют в качестве отвердителя и раствор ацетата этилтрифенилфосфония (70% содержание сухого вещества в метаноле) используют в качестве катализаторов в составах. Стандартные пластинки для испытаний из прозрачных отливок, изготавливаемых с помощью устройства для формования, испытывают на механические свойства. Образцы составов отверждают при 100°C в течение 2 часов, при 120°C в течение 2 часов и при 160°C в течение 2 часов в пресс-форме, затем извлекают из пресс-формы для испытаний на теплотехнические и механические свойства.Table I shows three compositions (example 1 and comparison examples A and B). A mixture of DER ™ 383 with sample XQR-19 was used as the epoxy part in Example 1 and DER ™ 383 was used as the epoxy part for Comparative Examples A and B. Fortegra-100, a block copolymer, was used as a hardener in Comparative Example B. MTNRA they are used as a hardener and ethyltriphenylphosphonium acetate solution (70% dry matter content in methanol) is used as catalysts in the compositions. Standard test plates of transparent castings made with a molding device are tested for mechanical properties. Samples of the compositions are cured at 100 ° C for 2 hours, at 120 ° C for 2 hours and at 160 ° C for 2 hours in a mold, then removed from the mold for testing for thermal and mechanical properties.
Характеристики прозрачных литых образцов также приведены в таблице I. Tg измеряют DSC в атмосфере N2 при 30-220°C, 10°C/мин для цикла 1 и 30-250°C, 10°C/мин - для цикла 2.The characteristics of the transparent cast samples are also shown in Table I. Tg measures DSC in atmosphere N 2 at 30-220 ° C, 10 ° C / min for cycle 1 and 30-250 ° C, 10 ° C / min for cycle 2.
Вышеуказанные результаты показывают, что по сравнению со стандартным составом, представленным примером сравнения A, XQR-19 может улучшать ударную прочность с 8,7 кДж/м2 до 10,7 кДж/м2, что составляет около 23% увеличения с 7,04% прироста, и является существенным увеличением уровня от С к В. Хотя свойства, такие как прочность на разрыв, удлинение, механический модуль Юнга, деформация при изгибе, напряжение при изгибе приблизительно сохраняются на том же уровне, происходит снижение Tg приблизительно на 8°C от 138°C до 130°C. По сравнению с примером сравнения В, XQR-19 может улучшать характеристики ударной прочности от 8,5 кДж/м2 до 10,7 кДж/м2, что составляет приблизительно 26% прирост, который является существенным увеличением уровня. Хотя свойства, такие как прочность на разрыв, удлинение, механический модуль Юнга, деформация при изгибе, напряжение при изгибе и Tg сохраняются на том же уровне, по сравнению с примером сравнения С и примером сравнения D, XQR-19 обладает более высокими характеристиками прочности на разрыв, предела прочности при статическом изгибе, удлинения и модуля при существенно улучшенном уровне, тогда как Tg и ударная прочность немного ниже. Подразумевается, что все описанные здесь материалы являются только иллюстративными и неограничивающими искомый объем притязаний.The above results show that, compared to the standard composition represented by Comparative Example A, the XQR-19 can improve impact strength from 8.7 kJ / m 2 to 10.7 kJ / m 2 , which is about a 23% increase from 7.04 % increase, and is a significant increase in the level from C to B. Although properties, such as tensile strength, elongation, Young's mechanical modulus, bending strain, and bending stress are approximately maintained at the same level, Tg decreases by approximately 8 ° C 138 ° C to 130 ° C. Compared to Comparative Example B, the XQR-19 can improve impact characteristics from 8.5 kJ / m 2 to 10.7 kJ / m 2 , which is about 26% increase, which is a significant increase in level. Although properties such as tensile strength, elongation, Young's mechanical modulus, bending deformation, bending stress and Tg are maintained at the same level compared to Comparative Example C and Comparative Example D, XQR-19 has higher tensile strength characteristics tensile strength, static bending strength, elongation and modulus at a significantly improved level, while Tg and impact strength are slightly lower. It is understood that all of the materials described herein are only illustrative and not limiting.
Кроме того, способ по изобретению не ограничивается конкретными, приведенными выше примерами, включая таблицы, на которые ссылаются. Скорее приведенные примеры и таблицы, на которые ссылаются, являются иллюстративными в отношении способа по настоящему изобретению.In addition, the method of the invention is not limited to the specific examples given above, including the referenced tables. Rather, the examples and tables referred to are illustrative of the method of the present invention.
Claims (19)
(a) алифатической эпоксидной смолы и
(b) изоцианатного соединения; где вязкость аддукта составляет приблизительно менее 60 Па-с приблизительно при 25°C,
где аддукт включает соединение формулы I:
где R1 выбирают из группы, включающей алифатическую цепь или полиоловую цепь, R2 выбирают из группы, включающей фенильную циклическую структуру и полимерную фенильную циклическую структуру, и n означает целое число больше 1.1. A liquid adduct used as a hardener, consisting essentially of a reaction product
(a) an aliphatic epoxy resin; and
(b) an isocyanate compound; where the viscosity of the adduct is approximately less than 60 Pa-s at approximately 25 ° C,
where the adduct includes a compound of formula I:
where R 1 is selected from the group consisting of an aliphatic chain or a polyol chain, R 2 is selected from the group consisting of a phenyl ring structure and a polymer phenyl ring structure, and n is an integer greater than 1.
(a) полиэфиргликолевой эпоксидной смолы и
(b) изоцианатного соединения.15. A method of producing an adduct according to claim 1, comprising reacting a reaction mixture consisting essentially of:
(a) polyester glycol epoxy and
(b) an isocyanate compound.
(a) аддукта по п. 1;
(b) по меньшей мере, одной эпоксидной смолы и
(c) по меньшей мере, одного отвердителя.16. A method of obtaining a composition according to claim 9, comprising mixing
(a) an adduct according to claim 1;
(b) at least one epoxy resin; and
(c) at least one hardener.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2011/076822 WO2013003999A1 (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | Adducts as tougheners in thermosettable epoxy systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014103618A RU2014103618A (en) | 2015-08-10 |
| RU2574061C2 true RU2574061C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768646C1 (en) * | 2018-05-18 | 2022-03-24 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Polyisocyanate component, polyurethane foam system and article made therefrom |
| RU2800385C1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Method for producing epoxy urethane one-pack compositions |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1114341A3 (en) * | 1973-06-20 | 1984-09-15 | Сумитомо Бейклайт Компани,Лимитед (Фирма) | Adhesive composition for connecting polymeric films to metal foil |
| US4564651A (en) * | 1983-06-27 | 1986-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of reaction resin molding materials |
| US4631306A (en) * | 1983-06-27 | 1986-12-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of molded materials |
| EP0296450A1 (en) * | 1987-06-24 | 1988-12-28 | Dsm N.V. | Oxazolidone group-containing epoxy resins |
| US5126423A (en) * | 1988-05-13 | 1992-06-30 | Nippon Paint Co., Ltd. | Composition of polyepoxide and polyisocyanate with organotin, zinc or lithium halide complex catalyst |
| US6432541B1 (en) * | 1998-12-11 | 2002-08-13 | Dow Global Technologies Inc. | Resin composition of polyepoxide and polyisocyanate, prepreg, and metallic foil laminate |
| RU2008151400A (en) * | 2006-06-07 | 2010-07-20 | Зефирос, Инк. (Us) | METHOD OF SEALING, SCREENING AND STRENGTHENING OF A PART OF SELF-PROPELLED VEHICLE |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1114341A3 (en) * | 1973-06-20 | 1984-09-15 | Сумитомо Бейклайт Компани,Лимитед (Фирма) | Adhesive composition for connecting polymeric films to metal foil |
| US4564651A (en) * | 1983-06-27 | 1986-01-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of reaction resin molding materials |
| US4631306A (en) * | 1983-06-27 | 1986-12-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the manufacture of molded materials |
| EP0296450A1 (en) * | 1987-06-24 | 1988-12-28 | Dsm N.V. | Oxazolidone group-containing epoxy resins |
| US5126423A (en) * | 1988-05-13 | 1992-06-30 | Nippon Paint Co., Ltd. | Composition of polyepoxide and polyisocyanate with organotin, zinc or lithium halide complex catalyst |
| US6432541B1 (en) * | 1998-12-11 | 2002-08-13 | Dow Global Technologies Inc. | Resin composition of polyepoxide and polyisocyanate, prepreg, and metallic foil laminate |
| RU2008151400A (en) * | 2006-06-07 | 2010-07-20 | Зефирос, Инк. (Us) | METHOD OF SEALING, SCREENING AND STRENGTHENING OF A PART OF SELF-PROPELLED VEHICLE |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2768646C1 (en) * | 2018-05-18 | 2022-03-24 | Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк | Polyisocyanate component, polyurethane foam system and article made therefrom |
| RU2800385C1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" | Method for producing epoxy urethane one-pack compositions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5933707B2 (en) | Thermosetting epoxy-based reinforcement adduct | |
| JP6073284B2 (en) | Polyoxazolidone resin | |
| JP5689172B2 (en) | Use of cyclic carbonates in epoxy resin compositions | |
| EP2551288B1 (en) | Epoxy resin composition for use in a carbon-fiber-reinforced composite material, prepreg, and carbon-fiber-reinforced composite material | |
| RU2574054C2 (en) | Epoxy resin-based curable compositions and composite materials obtained therefrom | |
| CN102037086B (en) | Epoxy resin reactive diluent compositions | |
| TWI579329B (en) | Blends for composite materials | |
| JP6839980B2 (en) | Epoxy resin composition for fiber matrix semi-finished products | |
| JP5871326B2 (en) | Coating composition | |
| TW201418317A (en) | Hardener for epoxy resin systems and use thereof | |
| KR101848704B1 (en) | Branch-type amine-based epoxy resin curing agent, and method of manufacturing the same, and epoxy resin composition using the same | |
| US20120238711A1 (en) | Epoxy resin compositions | |
| EP3274391B1 (en) | Epoxy systems having improved fracture toughness | |
| CN102958972A (en) | Polymer concrete composition | |
| CA2987855A1 (en) | Fast cure epoxy resin compositions | |
| EP2739656B1 (en) | An oxazolidone ring containing vinyl ester resin and products therefrom | |
| RU2574061C2 (en) | Adducts as hardeners in thermally cured epoxy systems | |
| CN104812794B (en) | Adduction compositions | |
| EP3320013B1 (en) | Stable high glass transition temperature epoxy resin system for making composites | |
| JP2016094610A (en) | Adduct for thermosetting epoxy-based reinforcement agent | |
| KR101462449B1 (en) | Glycidylamine epoxy curing composition | |
| TWI523876B (en) | Adduct | |
| JPH1129622A (en) | Epoxy resin curing agent | |
| JP6740619B2 (en) | Epoxy resin, method for producing the same, and epoxy resin composition based on the resin | |
| JP6252978B2 (en) | Epoxy resin curing agent |