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    粘合剂 组合
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110060036.5

    申请日:

    2002.12.27

    公开号:

    CN102191000A

    公开日:

    2011.09.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09J 163/00申请日:20021227|||公开
    IPC分类号: C09J163/00; C08G59/50 主分类号: C09J163/00
    申请人: 伊利诺斯器械工程公司
    发明人: 吉姆·苏尔简
    地址: 美国伊利诺斯州
    优先权: 2001.12.28 US 60/346,443
    专利代理机构: 上海脱颖律师事务所 31259 代理人: 脱颖;杨宇宙
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110060036.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.02.24|||2011.11.23|||2011.09.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的粘合剂,与以前的粘合剂相比,表现出较短的固化时间;所述的粘合剂包括环氧化合物和固化剂,该固化剂包含至少一种脂族胺和至少一种叔胺,所述的粘合剂任选包括活性稀释剂;该粘合剂具有足够的强度,在110℉下通过ICBO热蠕变试验,在75℉下通过ICBO湿孔试验。

    权利要求书

    1.一种用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的可固化的粘合剂组合物,包括:至少一种可聚合的环氧化合物;加入到所述环氧化合物的活性稀释剂,所述活性稀释剂具有至少一个活性末端,所述环氧化合物和所述活性稀释剂的重量比为65∶10至90∶0.5;以及包含至少一种脂肪族胺和至少一种叔胺的固化剂;其中,所述粘合剂组合物在110℉下通过符合ICBO验收标准AC58的ICBO热蠕变试验,在75℉下通过ICBO湿孔试验。2.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述可聚合的环氧化合物包括至少一种从双官能双酚-A和表氯醇的反应中获得的化合物。3.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述环氧树脂的重量占到所述组合物重量的20%-40%。4.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中活性稀释剂的所述活性末端包括环氧基。5.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述活性稀释剂包括环状骨架。6.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述环氧化合物和所述活性稀释剂在所述组合物中的重量比为70∶5-80∶5。7.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述固化剂包括脂肪族胺和叔胺的组合物。8.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中环氧化合物和胺的重量比为:0.5∶1-10∶1。9.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述环氧化合物在25℃时的粘度为11,000至14,000厘泊。10.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中在所述粘合剂组合物中,所述可聚合的环氧化合物的活性成分的重量份为70至95。11.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述脂肪族胺具有350mg?KOH/g至800mg?KOH/g的胺值。12.根据权利要求1所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述叔胺具有400mg?KOH/g至800mg?KOH/g的胺值。13.一种用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的可固化的粘合剂组合物,包括:至少一种从双官能双酚-A和表氯醇的反应中获得的环氧化合物,所述环氧化合物的重量占到所述组合物重量的20%-40%,并且所述环氧化合物的环氧当量为180至200;加入到所述环氧化合物中的活性稀释剂,所述活性稀释剂具有至少一个含有环氧基的活性末端,所述环氧化合物和所述活性稀释剂的重量比为65∶10至90∶0.5;以及包含至少一种脂肪族胺和至少一种叔胺的固化剂。14.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述活性稀释剂包括环状骨架。15.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中环氧化合物和胺的重量比为0.8∶1-1∶1。16.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述环氧化合物在25℃时的粘度为11,000至14,000厘泊。17.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述脂肪族胺的玻璃化转变温度为125℉至140℉,并且所述脂肪族胺的胺值为350mg?KOH/g至800mg?KOH/g。18.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述叔胺的胺值为400mg?KOH/g至800mg?KOH/g。19.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述环氧化合物和所述活性稀释剂在所述组合物中的重量比为70∶5-80∶0.5。20.根据权利要求13所述的可固化的粘合剂组合物,其中所述粘合剂组合物在110℉下通过符合ICBO验收标准AC58的ICBO热蠕变试验,在75℉下通过ICBO湿孔试验。

    说明书

    粘合剂组合物

    本发明申请是名称为“粘合剂组合物”、申请日为2002年12月27日、申请号为02826126.7的发明专利申请的分案申请。

    技术领域

    本发明涉及环氧粘合剂组合物。更具体地说,本发明涉及包括固化剂(也称硬化剂)的环氧粘合剂组合物,所述的固化剂包括一种或多种胺化合物。本发明的某些方面涉及用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的体系和方法。

    背景技术

    在很多应用中需要将一种物品、结构或零件粘结或粘附到另一种物品、结构或零件上。例如,在各种工程领域中使用固定螺钉作为岩层中或混凝土或砖石结构体中的加固或增固元件。螺钉通常是金属的,将螺钉插入岩层中或混凝土或砖石结构体中的孔中,采用一种固定组合物使螺钉安装或固定在那里。通常,固定组合物固化或硬化(聚合),在岩层或混凝土或砖石结构体与螺钉之间形成牢固的粘结。

    已知采用可固化的合成树脂,作为坚石、砖石和混凝土等中基础螺栓(anchoring?rod)、固定螺钉和类似元件安全加固用的主要粘合剂。通常,但并非全都如此,该粘合剂组合物的某些原料成分彼此分开,而后这些成分在加固点或加固点附近进行混合。这种称之为两部分体系,彼此分开的这些成分直到使用时才在现场进行混合,然后将它们加入到固定螺钉、为容纳这些螺钉的钻孔或孔洞中,或是两者兼之。如此,将紧固件粘结到基座(base?structure)上的固化粘合剂体大约是在将紧固件放入其最终位置的时刻开始形成。

    在混凝土和砖石中,固定螺钉用于加固。固定螺钉也用于将物品固定在混凝土或砖石上。使用固定螺钉固定在混凝土或砖石上的物品包括但不限于:电线导管、板(panels)、管道系统和墙面(wall?sections)。对于在潮湿(soft)混凝土或砖石中的固定,粘合剂固定优选于机械固定,这是因为粘合剂固定在混凝土或砖石上施加的应力较小。在这里使用的术语“砖石”包括但不限于:石头、砖、瓷砖、水泥瓦、空心混凝土块和实心混凝土块。

    有用的固定组合物应在混凝土或砖石与要固定到混凝土或砖石上的材料之间提供牢固的粘结,并且易于分配到使用的位置处,优选对使用者无毒或不令使用者讨厌?;褂叛「谜澈霞猎诒冉隙痰氖奔淠谀芑旧洗锏狡浼耷慷?。最后的这个特征可能对粘合剂的商业成功至关重要,因为该特征可使建筑项目有效并可赢利地进行。此外,申请人已注意到,在许多应用中,即使在恶劣的气候或是在粘结处产生相当多水分的其它条件下使用或应用该粘合剂,也希望该粘合剂能够达到良好的粘结性能。

    环氧树脂经常用作粘合剂?;费跏髦ǔJ橇讲糠终澈霞磷楹衔镏械囊徊糠?。通常在使用之前将环氧树脂和固化或硬化剂迅速混合,而后在一定的时间内固化。很多固化剂是具有至少两个亲核基团的亲核性化合物,例如胺或硫醇。以前使用的胺类固化剂常常具有这样的缺点,即产生粘着性需要用比较长的固化时间,特别是在比较低的温度下。尽管有时硫醇类固化剂可以在较低的温度下,比胺类固化剂反应更迅速,但这类化合物常产生可能对使用者的嗅觉有害和/或刺激性的蒸气。

    发明内容

    申请人已逐渐意识到,在本领域中需要极好物理和加工性能的粘合剂组合物。鉴于申请人对这种需求的意识和上述现有技术中的缺陷,本发明的一个目的是提供一种具有极好的抗热蠕变性和极好的湿孔粘结性能的粘合剂组合物。

    本发明的一个实施方案是通过提供包括使用含胺的硬化剂的环氧类粘合剂组合物、体系和方法,来实现上述和其它的目的。所述的组合物优选固化时间约两小时或少于两小时,并达到足够的强度,以至在110℉下通过ICBO热蠕变试验(ICBO验收标准AC58)。本发明优选的组合物在75℉下也能通过ICBO湿孔试验。在更为优选的实施方案中,本发明的组合物同时具有约两小时或少于两小时的固化时间、通过ICBO热蠕变试验的能力和通过ICBO热湿孔试验的能力。本发明的组合物和体系还优选基本上没有由于在配方中存在相当量硫醇时而产生的恶臭味。

    在某些优选的实施方案中,本发明提供的组合物优选用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的体系和方法,该组合物包括在使用时或大约在使用时混合在一起的第一组合物和第二组合物。在这样的实施方案中,第一组合物优选包括树脂成分,该树脂成分优选为环氧树脂;第二组合物优选包括含有胺的硬化或固化剂。在这样的实施方案中,使第一组合物和第二组合物完全接触以形成可固化的粘合剂组合物。

    在这里使用的术语“固化时间”是指,在基本干燥的条件下,在约70℉的环境温度下,可固化粘合剂组合物从开始固化反应至达到最终负载量或强度的约90%时所需要的时间。

    尽管根据本文概括论述的本发明的广泛教导,预计可取得极好的效果,申请人还是发现从包括一种双官能液体环氧物和一种固化剂的粘合剂组合物可获得特别令人吃惊和意想不到的有益效果,其中所述的双官能液体环氧物来自双酚A/表氯醇,所述的固化剂包含至少一种脂族胺和至少一种叔胺。申请人已发现,根据本发明,由一类选择的可聚合的环氧化合物所形成的组合物,可获得优越的效果,优选与一种选择的用于环氧物的活性稀释剂和一种选择的固化剂结合。此外,申请人已发现,当可聚合的环氧化合物占粘合剂组合物的约20wt%至约40wt%,更优选约25wt%至约35wt%时,有可能取得令人意想不到的优良性能。而且,申请人已发现,当可聚合的环氧化合物占粘合剂组合物的约70pbwa至约95pbwa,更优选的约85pbwa至约95pbwa时,通常能达到令人意想不到的优良效果,其中术语“pbwa”意思是基于活性成分的重量份。在这里使用的术语“活性成分”是指参与组合物固化的那些组合物的成分,即直接作为反应物或间接作为催化剂、固化剂和抑制剂等的那些组合物的成分。在这种实施方案的某些优选方案中,该粘合剂组合物还包括约0%至约5%重量的活性稀释剂,根据本发明,所述的活性稀释剂可能是或不是组成环氧化合物。

    具体实施方式

    Ⅰ.组合物

    如上所述,根据本发明,优选的可固化组合物通常包括环氧化合物与固化剂的反应组合,其中所述的固化剂包括一种或多种胺化合物。

    可固化的组合物可采用本领域技术人员已知的各种方法进行分配。例如,该组合物可采用类似铆缝枪(caulk?gun)的双药筒(dual?cartridge)装置进行分配,或者该组合物可采用玻璃或薄膜胶囊进行分配。该组合物也可采用本领域技术人员已知的计量-混合设备从散装货箱中进行散装分配。参见,例如,美国专利4,651,875、4,706,806和4,729,696,这些美国专利的公开内容在此引入作为参考。已经知道该组合物中各种成分的量根据所使用的分配体系的类型而不同。在优选的分配方法中,可固化的组合物通过第一组合物和第二组合物的混合而得到。通常,这种混合是在可固化的组合物将要使用之前即刻发生的。例如,当组合物采用分配枪来分配时,第一组合物和第二组合物被装在分配枪各自的药筒中,在它们从药筒中挤出并涂敷在要粘结的表面(如混凝土或砖石和/或在有固定组合物的固定装置)上时,第一组合物和第二组合物可进行混合。同样,当组合物采用玻璃胶囊来分配时,该胶囊通常包括分别装有第一组合物和第二组合物的两个腔室两个腔。当玻璃胶囊被压碎时,两个腔室也被压碎,使里面装的东西混合在一起,生成固定组合物。当固定组合物散装分配时,第一组合物和第二组合物可储存在各自的散装货箱中,以合适的比例用泵吸取并混合,制得可固化的组合物。

    一般而言,本发明的环氧类粘合剂包括环氧物和用于环氧物的胺类固化或硬化剂。这里所使用的术语“固化剂”是指一种或多种能催化和/或促进树脂成分聚合和/或交联反应的成分,在优选的实施方案中所述的树脂成分包括一种或多种环氧化合物。

    为了适宜任何特殊应用的需要和要求,预计可固化组合物中环氧物与胺的相对比例在本文的范围内可以大幅度地改变。然而,一般而言,本发明的反应性组合物的环氧树脂与胺的重量比优选为约0.5∶1到约10∶1,更优选约0.7∶1到约2∶1,进一步更优选约0.8∶1到约1∶1。

    环氧物

    在这里使用的术语“环氧化合物”是指一种化合物或由两种或多种包含有反应性环氧基或环氧乙烷环的化合物的组合物。这样的材料一般叫作环氧化物,包括单体环氧化合物和聚合类的环氧化物,可以是脂族、脂环族、芳香族或杂环环氧化物。这些材料优选每分子平均至少含有1.5个可聚合的环氧基,更优选每分子含有两个或多个环氧基。聚合环氧化物包括具有环氧基端基(例如聚亚氧烷基乙二醇的缩水甘油醚)的线性聚合物、含有环氧乙烷单元骨架的聚合物(例如聚丁二烯聚环氧化物(polybutadiene?polyepoxide))和含有环氧基侧基的聚合物(例如甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物或共聚物)?;费趸锟梢允谴炕衔?,但通常是每分子含有一个、两个或多个环氧基的混合物。每分子含环氧基的“平均”数是用含环氧物材料中环氧基的总数除以所存在的环氧物的分子总数而确定的。

    含环氧物的材料可以从低分子量的单体材料变化到高分子量的聚合物,它们的骨架和取代基的性质变化很大。例如,骨架可以是任何类型的,其上的取代基可以是没有可在室温下与环氧乙烷环反应的活性氢原子的任何基团??稍市淼娜〈氖道彼?、酯基、醚、磺酸酯基(sulfonate?groups)、硅氧烷基、硝基和磷酸酯基(phosphate?group)等。含环氧材料的分子量可以从50到100,000不等,或者更大。各种含环氧物材料的混合物也可用于本发明的组合物中。

    本发明的环氧化合物可以是脂环族环氧化物。脂环族环氧化物的例子包括二羧酸的脂环族酯的缩水化物,如二(3,4-环氧环己基甲基)草酸酯(bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)oxalate)、二(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、二(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯和二(3,4-环氧环己基甲基)庚二酸酯等。其它适宜的二羧酸的脂环族酯的缩水化物如在美国专利2,750,395中的描述,这篇专利在此引入作为参考。其它的脂环族环氧化物包括3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯类(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane?carboxylates),如3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧-1-甲基环己基甲基-3,4-环氧-1-甲基环己烷羧酸酯、6-甲基-3,4-环氧环己基甲基-6-甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧-2-甲基环己基甲基-3,4-环氧-2-甲基环己烷羧酸酯、3,4-环氧-3-甲基环己基甲基-3,4-环氧-3-甲基环己烷羧酸酯和3,4-环氧-5-甲基环己基甲基-3,4-环氧-5-甲基环己烷羧酸酯等。其它适宜的3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯类如在美国专利2,890,194中的描述,这篇专利在此引入作为参考。

    许多含环氧物的材料可在市场上买到,通常称之为环氧树脂,可用作本发明的环氧化合物。特别是,易于得到的环氧化合物包括环氧十八烷(octadecylene?oxide)、甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚A的缩水甘油醚(例如,从Shell?Chemical?Co.可以购得的商品牌号为EPON828、EPON1004和EPON1010,以及从Dow?Chemical?Co.可以购得的商品牌号为DER-331、DER-332和DER334的那些环氧化合物)、二氧化乙烯基环己烯(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4206)、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4221)、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3,4-环氧-6-甲基环己烯羧酸酯(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4201)、二(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4289)、二(2,3-环氧环戊基)醚(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-0400)、用聚丙二醇改性的脂族环氧化物(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4050和ERL-4052)、双戊烯的二氧化物(dipentene?dioxide)(例如,Union?Carbide?Corp.的ERL-4269)、环氧化的聚丁二烯(例如,FMC?Corp.的OXIRON?2001)、含环氧官能度的硅氧烷树脂、阻燃环氧树脂(例如,Dow?Chemical?Co.提供的溴化双酚型环氧树脂,DER-580)、酚醛树脂清漆的1,4-丁二醇缩水甘油醚(例如,Dow?Chemical?Co.的DEN-431和DEN-438)和间苯二酚缩水甘油醚(例如,Koppers?Company,Inc.的KOPOXITE)。

    根据本发明,可进一步预计分子量分布范围广和具有其它特征的环氧树脂可适用于本发明。然而,本发明的环氧树脂通常优选环氧当量(EEW)为约180至约192。此外,通常优选环氧树脂的粘度在约25℃时为约11,000至约14,000cps。

    因此,适于本发明使用的环氧树脂可包括一种或多种每分子含有一个以上的、可与本发明固化剂起反应的环氧基的化合物,如环氧预聚物。这样的环氧预聚物包括但不限于多价酚的多缩水甘油醚,所述的多价酚例如邻苯二酚、间苯二酚、氢醌、4,4’-二羟基二苯基甲烷、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二羟基二苯基二甲基甲烷、4,4’-二羟基二苯基甲基甲烷、4,4’-二羟基二苯基环己烷、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基丙烷、4,4’-二羟基二苯砜或三-(4-羟基苯基)甲烷;酚醛树脂(novalacs)的多缩水甘油醚(酚醛树脂即一元酚或多元酚与醛,特别是与甲醛在酸催化剂存在下的反应产物);联苯酚的多缩水甘油醚,即由2摩尔的芳族氢化羧酸钠盐与1摩尔的二卤代烷或二卤代二烷基醚进行酯化反应而得到;及多酚的多缩水甘油醚,即通过苯酚与含有至少两个卤原子的长链卤代烷烃(halogen?paraffins)缩合而得到。

    更进一步说,在本发明的实践中特别有用的含环氧物的材料包括如在美国专利5,385,990中公开的缩水甘油醚单体,这篇专利在此引入作为参考。

    虽然可预计如上所述的一种或多种环氧化合物在本发明的范围内可适宜于应用,但在更为优选的实施方案中,环氧化合物包括占主要比例的双官能双酚A/表氯醇生成的液体环氧树脂,更加优选包括至少约80%重量的双官能双酚A/表氯醇生成的液体环氧树脂,该液体环氧树脂的环氧当量约180至约200,更优选约185至约195。在这里使用的环氧当量是指一克当量的环氧化物含有的环氧化合物或树脂的克数,由Shell分析方法HC-427D-89(高氯酸法)测得。这样优选的环氧物还优选其粘度在25℃时为约100至约175泊,更优选约110至约150泊,由Shell分析方法HC-397A-87测得。满足这些要求、这样优选的环氧树脂是Shell?Resin提供的商品牌号为EPON?Resin?828树脂。

    在优选的实施方案中,将活性稀释剂加入到环氧树脂中,主要用来控制粘合剂组合物的流动特性。适宜的活性稀释剂优选具有至少一个活性末端(包括一个环氧基),更优选还具有饱和或不饱和环状骨架。优选的活性末端醚部分包括缩水甘油醚和乙烯醚。适宜的活性稀释剂的例子包括1,4-环己烷-二甲醇、间苯二酚的缩水甘油醚、环己烷二甲醇(cyclohexane?dimethanol)的缩水甘油醚、新戊二醇的缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二聚戊烯的三缩水甘油醚和环己烷二甲醇的二乙烯基醚。市场上买得到的活性稀释剂包括:Rhone?Poulenc的“WC-68”;Air?Products?and?Chemicals?Incorporated(阿伦敦,宾夕法尼亚州)(Allentown,PA)的Epodil?741、749和757;新泽西州的莫里森镇的(Morristown,N.J.)Allied-Signal?Corp.提供的Rapicure,即环己烷二甲醇的二乙烯基醚;及由Shell?Oil销售的商品名为CADURA?E-10的glycidyl?neodeconate。在环氧树脂中更为优选的用作活性稀释剂的是Air?Products销售的商品牌号为Epodil?757的1,4-环己烷-二甲醇缩水甘油醚。

    在本发明优选的实施方案中,环氧物包括并优选基本上由环氧树脂和活性稀释剂组成。在这种实施方案中,优选环氧树脂与活性稀释剂的重量比为约65∶10到约90∶0.5,更优选70∶5到约80∶0.5。在更为优选的实施方案中,环氧树脂包括约97%重量的环氧物(优选EPON?828)和约3%重量的活性稀释剂(优选1,4-环己烷-二甲醇缩水甘油醚)。

    胺固化剂

    虽然可以预计胺硬化剂通??梢允且阎魑费跏髦防喙袒恋娜魏挝镏?,但是一般优选固化剂包括,并优选基本上由脂族胺和叔胺的混合物组成。

    在一些优选的实施方案,胺平均包含多于两个对环氧树脂有活性的氢原子。这样的胺可以包含一个或多个伯、仲或叔氮原子。

    适宜的胺的例子是脂族的、脂环族的、芳族的和杂环胺,如二-(4-氨基苯基)-甲烷、苯胺/甲醛树脂、苄胺、辛胺、丙烷-1,3-二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺(新戊二胺)、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、二(3-氨基丙基)-胺、N,N-二(3-氨基丙基)-甲胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、2,2,4-三甲基己烷-1,6-二胺、间-亚二甲苯基二胺、1,2-和1,4-二氨基环己烷、二-(4-氨基环己基)甲烷、二-(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、2,2-二-(4-氨基环己基)丙烷和3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺(异佛尔酮二胺(isophoronediamine))、聚氨基咪唑啉和聚氨基酰胺,例如由脂族聚胺和二聚或三聚脂肪酸所得到的那些聚氨基酰胺。适宜的胺还包括聚亚氧烷基胺,其为由Hunstman?Chemical制造的Jeffamines,例如Jeffamines?EDR?148、D?230、D?400或T?403;二甲苯二胺(xylene?diamine)和二(氨基环己基)甲烷。其它固化剂包括,例如聚胺和聚酰胺固化剂。

    在优选的实施方案中,所述的固化剂包括脂族胺和叔胺的组合物,优选脂族胺和叔胺的重量比为约20∶9到约35∶0.5,更优选约24∶3到约30∶5,进一步更优选约15∶1到约25∶1。在这样的实施方案中,一般还优选脂族胺化合物的玻璃化转变温度为约125℉到约140℉,更优选约130℉到约135℉,进一步更优选约133℉;胺值(amine?value)至少为约350mg?KOH/g,更优选为约350mg?KOH/g到约800mg?KOH/g,进一步更优选为约450mg?KOH/g到约700mg?KOH/g。通?;褂叛∈灏返陌分滴?00mg?KOH/g到约800mg?KOH/g,更优选为约500mg?KOH/g到约700mg?KOH/g,进一步更优选为约600mg?KOH/g到约650mg?KOH/g。

    在更为优选的实施方案中,本发明的脂族胺包括第一脂族胺和第二脂族胺,其中所述的第一脂族胺的玻璃化转变温度为约130℉到约135℉,胺值为约400mg?KOH/g到约500mg?KOH/g;所述的第二脂族胺的玻璃化转变温度为约130℉到约135℉,胺值为至少约550mg?KOH/g,更优选为约550mg?KOH/g到约700mg?KOH/g。在这里使用的“玻璃化转变温度”是指根据ASTM?D3418-82测得的特性。

    虽然可以预计这样的实施方案使用这种第一和第二脂族胺的相对量的可变范围很大,但一般优选第一脂族胺与第二脂族胺的重量比为约1∶1到约3∶1,更优选约1.5∶1到约2.5∶1,进一步更优选约1.8∶1到约2.1∶1。

    同样可预计,在本发明的广阔范围内胺固化剂的可变浓度区间很宽。然而,本发明的组合物优选包括约5wt%至约50wt%的胺固化剂,更优选约10wt%至约40wt%的胺固化剂,进一步更优选约10wt%至约20wt%的胺固化剂。此外,申请人已发现,当胺固化剂以约20pbwa至约50pbwa的量,更优选约30pbwa至约40pbwa的量存在于粘合剂组合物中时,通常取得令人意想不到的优越效果。

    填料和其它添加剂

    本发明的可固化的粘合剂组合物还可包括为提供所希望的性能而加入的其它添加剂,例如填料、颜料、稀释剂和染料等等。在本发明组合物中使用的适宜的填料是矿物填料。具体例子包括:滑石、云母、二氧化钛、锌钡白、氧化锌、锆、硅石、二氧化硅气凝胶、二氧化铁、硅藻土、碳酸钙、煅制二氧化硅、硅氮烷处理的硅石、沉淀二氧化硅、玻璃纤维、氧化镁、氧化铬、氧化锆、氧化铝、碎石英、煅烧粘土、石棉、碳、石墨、软木、棉、合成纤维等等。另一种填料是煅制二氧化硅,也作为触变剂和/或相容剂(compatibalizer),这样的填料有销售,商品名为Cab-O-Sil?TS-720。用于本发明的另一种填料包括空心球式的氧化铝、二氧化硅和铁的混合物,由Boliden?Interade?Inc.的Fillite部门出售,商品名为Fillite?500。

    填料的优选用量一般将取决于正使用的粘合剂的具体类型、预计的分配方法、预先的使用和其它因素。然而,优选活性成分(即环氧物和固化剂胺)与填料的重量比为约0.8∶1到约2.2∶1,更优选约0.8∶1到约1.5∶1。

    通常,其它添加剂,例如染料、稀释剂、颜料、触变剂和非活性稀释剂等将按常规用量加入。

    两部分环氧粘合剂

    优选的两部分环氧粘合剂包括:包含环氧物的第一部分(为方便在下文中称为“A部分”)和包含胺类硬化剂或固化剂的第二部分(为方便在下文中称为“B部分”)。优选地,在A部分和B部分之一或二者均包含填料。在这样的两部分实施方案中,A部分优选包括:约65至约90PBW的环氧树脂,约0.5至约9PBW的活性稀释剂和约9至约34PBW的填料;更优选约70至约80PBW的环氧树脂,约0.5至约5PBW的活性稀释剂和约15至约25PBW的填料。

    两部分粘合剂组合物的B部分优选包括胺固化剂。优选的固化剂包括胺和催化剂的组合物,其中所述的胺特别是曼尼希碱和脂族胺,可从Air?Products?and?Chemicals?Incorporated(阿伦敦,宾夕法尼亚州)买到,商品名为Ancamine?1856和Ancamine?2205;所述的催化剂优选是叔胺,特别是2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚,可从Air?Products?and?Chemicals?Incorporated得到,商品名为Ancamine?K54。根据本发明的一些优选实施方案,B部分还包括填料。B部分优选包括约20至约35PBW的脂族胺,约0.5至约9PBW的叔胺和约65至约80PBW的填料;更优选约24至约30PBW的脂族胺,约0.5至约3PBW的叔胺和约65至约75PBW的填料。

    在本发明组合物中,B部分的含量优选每100份A部分约100份B部分,按重量和/或体积计。

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