本發(fā)明涉及環(huán)氧基配料，特別是一種可以通過或不通過任意加熱活化進(jìn)行固化的單組分環(huán)氧基配料。
背景技術(shù)：
具有阻燃性、易用性、相對較好的表現(xiàn)為其預(yù)期目的的改進(jìn)組合物，和/或加工組合物及其用途所需的步驟數(shù)目減少，在許多行業(yè)中都存在持續(xù)的需求(例如海運(yùn)、火車、機(jī)動(dòng)車輛、飛機(jī)或者其他運(yùn)輸業(yè)；房屋建筑)。上述應(yīng)用的例子包括粘合劑或其他組合物，用于封裝、封邊條、局部加固，和/或一個(gè)或多個(gè)物體(部件)例如具有空心截面、空腔和/或含空隙結(jié)構(gòu)的物體進(jìn)行芯粘接。其中一種這樣的物體(部件)是一種常見使用于航天航空應(yīng)用中的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的板。
盡管雙組分配料通常能提供良好的性能，但經(jīng)由astmd1338-99
(2011)測試，它們的工作壽命相對較短。其結(jié)果是，配料中組合物能經(jīng)受固化條件的時(shí)間相對較短，且限制了適當(dāng)塑形能力以及將其定位能力。也就是說，因?yàn)樵S多雙組分配料是在室溫條件下進(jìn)行固化的，從組分混合時(shí)，就會(huì)有固化反應(yīng)的產(chǎn)生，這會(huì)導(dǎo)致材料粘性增加和伴隨剛性的產(chǎn)生。粘性和伴隨剛性的產(chǎn)生阻礙了手工應(yīng)用或通過管口噴嘴進(jìn)行的應(yīng)用(如通過泵或者槍)。
市售可得材料具有類似應(yīng)用的實(shí)例包括l-9001和l-9003(都是單組分熱固化環(huán)氧基組合物)，可從l&lproducts,inc.(romeo,mi,usa)購入。
雖然現(xiàn)有的許多組合物能滿足上述一些需求，但仍需要改進(jìn)材料以使加工制造和/或組合物的使用簡單化，這有助于減少所需的所述組合物用量或者滿足一些其他需求。尤其是需要附加材料以提供適當(dāng)?shù)恼承云胶?例如，可以填充空腔或其他空隙，或者另外在其工作期間允許處理操作的能力)，以及在固化后獲得良好的強(qiáng)度和/或模量特性(例如，在壓縮時(shí))。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明一般涉及一種單組分室溫固化組合物。該組合物主要由一種單組分粘合劑前驅(qū)體組成。例如，組合物可以是一種單組分環(huán)氧基粘合劑前驅(qū)體組合物且可以包括環(huán)氧樹脂組分。
組合物可以包括填料(例如空心微球、空心玻璃(如堿石灰硼硅酸鹽玻璃)微球)。經(jīng)由astmc128-12測得填料可以具有密度(例如，真正的粒子密度)，約2至5克/立方厘米(g/cm3)，或約2.8至4.5克/立方厘米(g/cm3)。通過astmd1214-10測得填料的平均粒子直徑約在30至60微米(μ)左右，或者甚至約在40至50微米(μ)(例如，約45微米(μ))。填料可以具備重量，按填料相對于整個(gè)環(huán)氧樹脂組分的比例，范圍為約1:5至約2:1，例如約1:3至約1:1，或者甚至約1:1.5。填料的密度可能小于1克/毫升。填料的密度至少為約0.05克/毫升。填料的密度可以小于約0.80克/毫升。
組合物也可以包括大量阻燃劑(可以是無鹵阻燃劑)足以使粘合劑前驅(qū)體組合物固化到它充分完全固化的狀態(tài)時(shí)，得到的完全固化的粘合劑組合物具有充分的阻燃性，以滿足一個(gè)或多個(gè)表明阻燃性的要求(例如，滿足垂直燃燒和/或煙密度的要求(或一些其他要求)，如14c.f.r.§25.853和14c.f.r.§25.856規(guī)定的內(nèi)容(車廂內(nèi)飾的美國聯(lián)邦法規(guī)，包括但不局限于14c.f.r.§25.853(a))中所述內(nèi)容)，以及參考附錄f和其引用規(guī)程，所有的這些都是通過此處引用來實(shí)現(xiàn)參考目的)。
固化劑的用量可以大量包含在組合物中，以使粘合劑前驅(qū)體組合物固化成充分完全的固化狀態(tài)。粘合劑前驅(qū)體組合物在不超過約12小時(shí)(例如，不超過約8小時(shí)或者甚至不超過6小時(shí))的一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過固化條件到達(dá)完全固化的狀態(tài)，仍保持通過astmd1338-99(2011)測試所得的至少1小時(shí)的工作壽命(例如至少約2小時(shí)，3小時(shí)或4小時(shí))。所述環(huán)氧樹脂、填料、任何阻燃劑和固化劑以定義為基本均勻混合的方式混合，從而定義粘合劑前驅(qū)體的質(zhì)量。通過選擇環(huán)氧樹脂和固化劑，使其具有在室溫環(huán)境下固化的可能。另外，這也可以避免使用雙組分混合物的需求，以及隨之而來的潛在不便。
本發(fā)明在這里進(jìn)一步設(shè)想一種單組分環(huán)氧基粘合劑前驅(qū)體組合物，包含至少約3重量份的環(huán)氧樹脂成分的粘合劑前驅(qū)體組合物和至少約10重量份的填料。組合物可以進(jìn)一步包括大量的阻燃劑(例如，一種無鹵阻燃劑)足以使粘合劑前驅(qū)體組合物被固化到至少約50％的固化程度時(shí)，所得固化的粘合劑組合物具有足夠的阻燃性來滿足far25.853或far25.856中一個(gè)或多個(gè)的要求。固化劑也可以大量含有足以使粘合劑前驅(qū)體組合物在不超過約12小時(shí)時(shí)間內(nèi)經(jīng)過固化條件時(shí)，固化到至少約50％的固化程度，同時(shí)保持至少1小時(shí)的工作壽命(經(jīng)由astmd1338-99(2011)測試。環(huán)氧樹脂、填料、阻燃劑和固化劑以定義為基本均勻混合的方式混合，從而定義粘合劑前驅(qū)體的質(zhì)量。
本發(fā)明在這里還提供一種板邊緣封閉、封裝和加固的方法，包含一個(gè)或多個(gè)下列步驟：提供一種單組分低溫固化環(huán)氧基材料，擠出環(huán)氧基材料，保持?jǐn)D出的環(huán)氧基材料在低于約0℃的溫度環(huán)境下，解凍環(huán)氧基材料，將環(huán)氧基材料應(yīng)用于一種或多種輕便的板結(jié)構(gòu)，并通過暴露在室溫條件下的方式將環(huán)氧基材料固化。該方法在應(yīng)用步驟之前不需要混合。大多數(shù)的粘合劑前驅(qū)體在阻礙大部分粘合劑前驅(qū)體固化的條件下，仍可以被運(yùn)輸、儲(chǔ)存或者進(jìn)行上述所有操作。大多數(shù)的粘合劑前驅(qū)體在冷藏條件下(例如，低于約0℃的溫度環(huán)境)，沒有接觸電磁能量源(例如，紫外輻射、紅外輻射或者其他)或一些其他固化激發(fā)源的情況下，仍可以被運(yùn)輸、儲(chǔ)存或者進(jìn)行上述所有操作。
本發(fā)明組合物中的環(huán)氧樹脂組分可以包括一種環(huán)氧材料的混合物(例如，兩種或兩種以上環(huán)氧樹脂的混合)。該混合物可以包括多個(gè)不同粘性的環(huán)氧樹脂，各自相對粘度至少為20％、30％、40％或更多。例如，可以有一種第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂的混合物?？梢杂幸环N通常在室溫下液態(tài)的第一環(huán)氧樹脂和通常在室溫下固態(tài)的第二環(huán)氧樹脂的混合物。第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂按重量相對比例為約8：1至約1:2(例如，約6:1至約1:1，或者甚至約3:1)存在。
具體實(shí)施方式
在此所示的解釋和圖示是為了向本領(lǐng)域的技術(shù)人員介紹本發(fā)明、其原理以及其實(shí)際應(yīng)用。所以，上述本發(fā)明所提出的特定實(shí)施方案不是為了窮盡或限制本發(fā)明。所以，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)參照上述說明進(jìn)行確定，而應(yīng)當(dāng)參照所附的權(quán)利要求書以及這些權(quán)利要求的等同物的全部范圍加以確定。為了所有目的，包括專利申請和公開在內(nèi)的所有文章和參考文獻(xiàn)的公開都被并入本文作參考。如將從如下權(quán)利要求中搜集到的，其它組合也是可行的，這些組合也通過參考而結(jié)合在該書面說明中。
本申請要求2015年2月3日提交的美國臨時(shí)專利申請no.62/111,231和2015年2月3日提交的美國臨時(shí)專利申請no.62/111,349的優(yōu)先權(quán)，這些出于各種目的引用申請的全部內(nèi)容并以此作為參考。
此處所用的基本上完全固化，是指一種材料在其機(jī)械性能上表現(xiàn)為不再隨著時(shí)間的推移而發(fā)生固化變化的狀態(tài)。所用的一種可行的方案，是隨著時(shí)間的推移將固化程度與固化材料的硬度相關(guān)聯(lián)。當(dāng)所測固化材料的硬度基本上不存在變化時(shí)(例如，根據(jù)astmd-2240-05測得重復(fù)周期實(shí)驗(yàn)至少五小時(shí)的時(shí)間間隔顯示肖氏d在約+/-3點(diǎn)之內(nèi)波動(dòng))，此時(shí)所述材料可以被認(rèn)為基本上完全固化。
本申請通常涉及一種單組分室溫固化組合物。該組合物可以是單組分環(huán)氧基粘合劑前驅(qū)體組合物。組合物可以包括環(huán)氧樹脂組分或具有相對較高的表面積與重量之比的填料；即將填料的密度和它的粒徑考慮在內(nèi)。組合物也可以包括大量的阻燃劑(例如，無鹵阻燃劑，如含磷阻燃劑)足以使粘合劑前驅(qū)體組合物固化時(shí)，滿足如14c.f.r.§25.853和14c.f.r.§25.856規(guī)定的內(nèi)容(有關(guān)航天航空艙內(nèi)飾的美國聯(lián)邦法規(guī)，包括但不局限于14c.f.r.§25.853(a)的內(nèi)容，以及參考附錄f和其引用的規(guī)程(例如根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpart1(a)(i)中的60秒垂直燃燒測試，以及根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpartv(b)中的煙密度測試)，出于各種目的將以上所有材料在此引用以供參考)中所述對阻燃性的要求。組合物中可以包含大量的固化劑。環(huán)氧樹脂組分、固化劑成分或者兼具兩者的選擇，這可以決定其進(jìn)行固化時(shí)是否需要加熱。以定義為基本均勻混合的方式將環(huán)氧樹脂、填料、任意阻燃劑和固化劑混合，從而定義粘合劑前驅(qū)體的質(zhì)量。如有所需，可通過選擇環(huán)氧樹脂和固化劑使其能夠在室溫環(huán)境下固化。固化過程可能需要經(jīng)過約一至八個(gè)小時(shí)，例如約2至6小時(shí)，或者甚至約4小時(shí)。另外，這也可以避免使用雙組分混合物的需求，以及隨之而來的潛在不便。
現(xiàn)在更詳細(xì)地描述組合物的原料。環(huán)氧樹脂組分可以包括一種兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧樹脂的組合。這兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧樹脂可以各自相對地在一個(gè)或多個(gè)方面相異(例如，粘性、環(huán)氧當(dāng)量、功能性或者其他方面)。環(huán)氧樹脂組分可以包括第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂組合可以使得本發(fā)明的組合物在固化時(shí)具有較高壓縮強(qiáng)度、較高壓縮模量、較高管剪切強(qiáng)度這些特性中的一個(gè)或任意組合，同時(shí)具有令人滿意的阻燃性和較低的密度。
第一環(huán)氧樹脂可以是環(huán)氧酚醛清漆樹脂，例如未改性的酚醛樹脂。第一環(huán)氧樹脂可以具有約2至約4(例如，約2.3至約3.2，或者甚至約2.5至約3.0)的官能度以及經(jīng)由astmd-1652-11e1測得第一環(huán)氧樹脂可以具有約150至約200克/當(dāng)量(g/eq)，例如約160至180g/eq的環(huán)氧當(dāng)量。第一環(huán)氧樹脂可以具有約12000至約35000厘泊(cps)，例如約15000至約32000cps或者甚至約18000至約28000cps范圍內(nèi)的粘度(根據(jù)astmd-44514e2在25℃溫度環(huán)境下測得)。市售可得第一環(huán)氧的實(shí)例是
第二環(huán)氧樹脂可以是液態(tài)環(huán)氧樹脂和雙酚a的反應(yīng)產(chǎn)物(例如固體反應(yīng)產(chǎn)物)，例如氯甲基環(huán)氧乙烷和雙酚a的反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)astmd-44514e2在25℃溫度環(huán)境下第二環(huán)氧樹脂可以具有約140至約180，例如約165至250(百分之40重量的二乙二醇丁醚)的粘度。根據(jù)astmd-1652-11e1第二環(huán)氧樹脂可以具有約400至700，例如約500至約560的環(huán)氧當(dāng)量(g/eq)。第二環(huán)氧樹脂可以通過商業(yè)購得，例如d.e.r.tm661，可從dowchemical公司購入。
第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂按重量相對比例約8：1至約1:2(例如，第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂比約6:1至約1:1，或者甚至約3:1)存在。
填料可以具有相對較高的體積質(zhì)量比。填料可以是包含單一型的填料，也可以是多種填料的組合。根據(jù)astmc128-12填料可以具有約0.01至約5克/毫升(g/ml)、約0.05至約1g/ml、或者甚至約0.12至約0.63g/ml)的密度(例如粒子密度)。填料可以是有機(jī)填料、無機(jī)填料或者兩者的組合。填料可以是空心填料；包括空心粒子，比如玻璃微球。填料可以基本上由玻璃微球組成。填料可以具有細(xì)長的幾何形狀、球形的幾何形狀或微粒形狀。填料可以是棒狀、珠狀、須狀、平板狀或者任意其組合的形狀。填料可以包括硅、無定形二氧化硅、堿石灰硼硅玻璃以及煙霧硅膠。示例性的一種示例性的填料即大量玻璃珠。例如，玻璃珠可以是玻璃微球也可以是空心玻璃微球。市售可得填料的實(shí)例是由3m提供的名叫k37的玻璃泡。填料可以以相對于整個(gè)環(huán)氧樹脂組分約1:5至約2:1，例如約1:3至約1:1，或者甚至約1:1.5的重量比例存在。相對于填料環(huán)氧的重量份數(shù)比為約5:1至約1:2。填料可以包括或基本上由約20微米至約85微米的粒徑空心玻璃微球組成，其中至少50％的粒子具有至少70微米的粒徑。
無鹵阻燃劑可以包括含磷的組分。阻燃劑可以包括多磷酸鹽。例如，可以包括多磷酸銨。此處所用市售可得阻燃劑的實(shí)例是jls-pnp1c或jlsapp，可從jls購入。
這里本發(fā)明可以采用大量的阻燃劑(例如無鹵阻燃劑)足以在粘合劑前驅(qū)體組合物完全固化時(shí)，使所得的固化粘合劑組合物具有足夠的阻燃性，能滿足根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpart1(a)(i)的60秒垂直燃燒測試、根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpartv(b)的煙密度測試或者根據(jù)aitm3.0005(空客的要求)的煙霧毒性測試的一個(gè)或多個(gè)要求。
舉例來說，阻燃劑可以以本發(fā)明所用整體組合物重量的，約5至70、例如約15至約55、約25至約40或者甚至34重量百分比的量存在。阻燃劑相對于環(huán)氧樹脂重量比例可以是約2:1至約1:2，例如約1:1。
固化劑可以采用合適的環(huán)氧固化劑。它可以由一種或多種固化劑組成。它可以包括固化劑促進(jìn)劑。固化劑可以具有一個(gè)或多個(gè)胺基官能團(tuán)。固化劑包括或者由聚酰胺、脂肪族胺組成，例如可以包括或由多官能團(tuán)脂肪族胺組成。固化劑可以是脂環(huán)族胺且可以包括一個(gè)或多個(gè)咪唑官能基團(tuán)。固化劑可以是液體形態(tài)。固化劑可以具有在約200至約800mpa-s，優(yōu)選約300至約600mpa-s的范圍內(nèi)的布魯克費(fèi)爾德粘度(根據(jù)astm3236-88(2014))。固化劑可以具有約50至250，優(yōu)選約70至約125，更優(yōu)選約100的n-h當(dāng)量。根據(jù)astm2073-92(1998)e1(現(xiàn)在取消了)固化劑可以具有約300至約500，優(yōu)選約370至約410(mgkoh/g)的胺值。
市售可得固化劑的實(shí)例包括且不限于，ancamide350a商業(yè)購于airproducts，或者versamid140商業(yè)購于henkel。
大量的固化劑足以使粘合劑前驅(qū)體組合物在其不超過約6小時(shí)的一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過固化條件時(shí)，固化成完全固化的狀態(tài)，同時(shí)保持至少2小時(shí)(優(yōu)選約3小時(shí)或4小時(shí))的工作壽命。舉例說明，固化劑可以以與環(huán)氧樹脂總量約1:1至約1:10，優(yōu)選約1:2.5的重量比例存在。
為了達(dá)到本文所述的固化速率，本發(fā)明所使用的大量粘合劑組合物的尺寸可以是具有小于約100mm、小于約50mm、小于約30mm、小于約20mm或者甚至小于約10mm(優(yōu)選厚度可以是約1mm、約2mm、約3mm、約4mm、約5mm、約6mm、約7mm、約8mm、約9mm或約10mm)的厚度。寬度和/或長度可以在約3米、約2米、約1米、約0.5米、約0.3米或者更小的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的組合物中可以加入其他添加劑，包括uv穩(wěn)定劑、抗氧劑、加工助劑、發(fā)泡劑、增塑劑、固化促進(jìn)劑、著色劑、抗沖改性劑、增韌劑、增稠劑或者補(bǔ)強(qiáng)劑(例如纖維補(bǔ)強(qiáng)劑)中的一種或多種。本發(fā)明的組合物具備脫膜層、可處理膜或者兩者皆有。
本發(fā)明的組合物可以經(jīng)混合原料形成一種或多種混合物而制得。例如，包括一種或多種環(huán)氧樹脂和填料的混合物形成的母料。在最初的混合過程中可以省略任意固化劑。最初的混合過程中，足夠高的溫度可以使環(huán)氧樹脂成流體(例如在約70至約90℃的溫度環(huán)境內(nèi))。之后，混合任意環(huán)氧樹脂和固化劑，貫穿于混合和/或所得混合物隨后的處理過程中，混合物的溫度保持降低，例如低于約60℃、低于約45℃或者甚至低于約23℃。
混合過程需在對混合的原料相對較低的剪切力條件下進(jìn)行，由此有助于避免會(huì)引發(fā)過早固化的放熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。行星式混合機(jī)可在任意混合步驟中使用?；旌线M(jìn)行，直到所有原料呈現(xiàn)為基本上均勻的混合狀態(tài)?；旌峡梢栽谠S多較短的間隔進(jìn)行(例如約5至約30秒，如約10至約15秒)，或者其他一些足以避免放熱的間隔。
例如，可以采用顏料使在混合過程時(shí)觀察到持續(xù)相同的顏色。混合完成后，倒出批料并壓在粘性處理紙之中，或者進(jìn)行其他有助于降低混合物溫度和避免過早固化的處理。
大多數(shù)粘合劑前驅(qū)體具有預(yù)定的形狀結(jié)構(gòu)并可以具有預(yù)定的尺寸。因此，所得組合物可以加工成為帶狀、糊狀、片狀、具有連續(xù)或不連續(xù)橫截面輪廓的細(xì)長構(gòu)件狀、珠狀或者其他形狀。組合物可以應(yīng)用在蜂窩形狀(例如非金屬蜂窩形狀，如夾心層芯)的間隙中。組合物可以運(yùn)用在板結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)側(cè)邊緣，其邊緣可以是蜂窩式的。組合物能夠被擠壓或者形成其他特殊固定幾何輪廓或一些其他幾何形狀。
組合物可以保存在冷藏的條件下，直到其預(yù)期使用時(shí)間為止。例如，本發(fā)明這里假設(shè)所述組合物保存在低于約18℃、14℃、10℃、5℃或者甚至0℃的溫度環(huán)境中。在預(yù)期使用時(shí)，本發(fā)明設(shè)想讓所述組合物處于活化條件(例如加熱、潮濕、輻射或者其他)中。例如，本發(fā)明可以采用即將組合物加熱至預(yù)定溫度(例如約23℃或更高)足夠長的時(shí)間的步驟，以使整個(gè)組合物在總體上發(fā)生基本上均勻的組合物固化現(xiàn)象。
本發(fā)明在交通運(yùn)輸行業(yè)(例如機(jī)動(dòng)車輛、飛機(jī)或者其他如板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中)，建筑行業(yè)(例如墻體板材)或者其他領(lǐng)域中獲得應(yīng)用。
用本發(fā)明的組合物制成的產(chǎn)品也在本發(fā)明設(shè)想的范圍中。所述產(chǎn)品的例子包括但不限于，密封結(jié)構(gòu)、封邊板、局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(如局部加強(qiáng)板)、芯粘接的部件(如蜂窩粘結(jié)結(jié)構(gòu)板)。產(chǎn)品可以是板材(例如天花板和/或側(cè)墻)、隔墻、貨物和/或行李艙，或其他類似的產(chǎn)品。上述任意一種產(chǎn)品可以包括蜂窩結(jié)構(gòu)，其具有的許多空隙便于填入本發(fā)明的組合物。
本發(fā)明的組合物可以具有一種或任意的組合的下列特征。本發(fā)明的組合物可以具有未固化的密度，根據(jù)astmd1895-96(2010)e1，約1.0至約1.4g/cm3，優(yōu)選約1.2g/cm3。根據(jù)astmd695-10本發(fā)明的組合物具有在其固化狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度，在23℃溫度環(huán)境下，約13mpa至約30mpa，優(yōu)選至少約16.5mpa。根據(jù)astmd695-10本發(fā)明的組合物可以具有在其固化狀態(tài)的壓縮模量，在23℃溫度環(huán)境下，約0.3至約0.5gpa，優(yōu)選至少約0.8。根據(jù)dinen2667-2本發(fā)明的組合物可以具有在其固化狀態(tài)的剪切強(qiáng)度，在23℃溫度環(huán)境下，約10至約30mpa，優(yōu)選至少約15mpa。
本發(fā)明的組合物在固化狀態(tài)中(優(yōu)選至少75％的固化)，也能通過根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpart1(a)(i)的60秒垂直燃燒測試、根據(jù)14c.f.r.§25.853app.fpartv(b)的煙密度或根據(jù)aitm3.0005的煙霧毒性的一個(gè)或任意測試的組合。
本發(fā)明的粘合劑前驅(qū)體組合物在冷藏條件下(優(yōu)選在約-15℃至約15℃)，在密封容器中(優(yōu)選密封光、氧氣、潮濕、熱中的一種或多種)，具有一段時(shí)間的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，至少約1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月或者至少約1年(例如約1個(gè)月至約2年的儲(chǔ)存穩(wěn)定性)。在貯存穩(wěn)定期間，粘合劑前驅(qū)組合物的使用壽命、固化到完全固化狀態(tài)的時(shí)間或兩者的時(shí)間，將控制在組合物制備時(shí)粘合劑前驅(qū)組合物的使用壽命和/或固化到完全固化狀態(tài)時(shí)間的25％以內(nèi)。
混合下面表1中的配料，用低剪切方式混合以避免過多的熱量產(chǎn)生。此方法在本發(fā)明中普遍適用，先將樹脂、阻燃劑和填料混合(優(yōu)選在約70至約90℃的溫度和攪拌槳葉約每分鐘1000轉(zhuǎn)，以及混合時(shí)控制約30秒的間隔)。之后加入固化劑，優(yōu)選在混合物的溫度降至低于約50℃之后加入可選的顏料(優(yōu)選占整個(gè)組合物5重量份數(shù)的量)。然后以1000rpm間隔10至15秒進(jìn)行混合，直到觀察到配料分布均勻。一旦批料變得完全混合，就倒出批料并壓在粘性處理紙之中以加速冷卻。
表1
表1中的組合物預(yù)計(jì)具有近似下面表2中的性能結(jié)果(例如不超過所述值的約20％或者甚至10％)。
用流體密封袋密封表1中組合物的批料并在約-6℃的溫度中儲(chǔ)存直到測試時(shí)。測試時(shí)需使組合物升溫到室溫并在室溫下進(jìn)行固化處理。在樣品經(jīng)過24小時(shí)的固化處理后進(jìn)行測試。測試的樣品由儲(chǔ)存在如上所述的密封流體密封袋并冷藏的材料制得，所述材料已經(jīng)在混合后分別儲(chǔ)存了一天、一個(gè)星期、一個(gè)月、三個(gè)月和一年。
用流體密封袋密封表1中組合物的批料并在約-6℃的溫度中儲(chǔ)存直到測試時(shí)。測試時(shí)使組合物升溫到室溫并在室溫下進(jìn)行固化處理(盡管在固化前測得未固化的密度)。樣品在經(jīng)過24小時(shí)的固化處理后進(jìn)行測試。測試的樣品由儲(chǔ)存在如上所述的密封流體密封袋并冷藏的材料制得，所述材料已經(jīng)在混合后分別儲(chǔ)存了一天、一個(gè)星期、一個(gè)月、三個(gè)月和一年。表1中的組合物預(yù)計(jì)具有近似下面表2中的性能結(jié)果(例如不超過所述值的約20％或者甚至10％)。
表2
可以采用單一環(huán)氧樹脂、單一阻燃劑、單一填料和/或單一固化劑或采用兩種或多種阻燃劑、兩種或多種填料、兩種或多種固化劑的組合。如果采用兩種或多種阻燃劑、填料或固化劑，所有額外添加的(除了單個(gè)的)阻燃劑、填料和/或固化劑的總量，應(yīng)以少于阻燃劑、填料或固化劑各自總量的約百分之20或者甚至約百分之10的量存在。因此，例如阻燃劑可以包括4：1(或9：1)兩種固化劑的混合物；填料可以包括4：1(或9：1)兩種填料的混合物；或固化劑可以包括4：1(或9：1)兩種固化劑的混合物。其他符合要求的比例也可以。
如上所述，本發(fā)明的組合物具有良好的工作壽命。例如，許多本發(fā)明組合物的工作壽命至少是約2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)或者更長。
在上述工作壽命的結(jié)論基礎(chǔ)上，在少于約4小時(shí)、少于約3小時(shí)、少于約2小時(shí)、或者甚至少于約1小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，許多本發(fā)明組合物可以固化至基本上完全固化狀態(tài)。
在固化前多數(shù)本發(fā)明的組合物具有良好的儲(chǔ)存壽命。例如，在低于約0℃(優(yōu)選約-5℃至約0℃)的溫度中儲(chǔ)存至少約3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月、或者甚至12個(gè)月的時(shí)間，其工作壽命相對于最初制得未固化組合物的工作壽命保持基本上不變(例如對未固化組合物工作壽命的約15％的最初準(zhǔn)備)。大部分粘合劑前驅(qū)體優(yōu)選具有至少3個(gè)月的儲(chǔ)存壽命，在儲(chǔ)存壽命期間多數(shù)粘合劑前驅(qū)體會(huì)有約5％固化度的降低。
無論是在固化時(shí)或固化后，本發(fā)明的組合物均不發(fā)生收縮。
以下內(nèi)容通常適用于整個(gè)發(fā)明。除非另有說明，本文所述的任何數(shù)值包括從低值至高值的以一個(gè)單位遞增的所有值，條件是在任何低值和任何高值之間具有至少兩個(gè)單位的間隔。作為實(shí)例，如果陳述的組分的量、性能或過程變量如溫度、壓力、時(shí)間等的值為例如1至90，優(yōu)選20至80，更優(yōu)選30至70，則旨在表明數(shù)值(如15至85，22至68，43至51，30至32等)在本說明書中明確列舉。同樣的，單獨(dú)的中間值也在本發(fā)明之內(nèi)。對于小于一的數(shù)值，一個(gè)單位酌情認(rèn)為是0.0001、0.001、0.01或0.1。這些只是具體預(yù)期的實(shí)例，而在列舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能的組合被認(rèn)為是在本申請中以類似方式明確陳述。如上可見，本說明書中表示為“重量份”的量的教導(dǎo)設(shè)想與“重量％”所表示的范圍一致。這樣，本發(fā)明具體實(shí)施方式中描述的“所得組合物的‘x’重量份”也設(shè)想為與相同量的所得組合物的“x”重量％范圍相同。
除非另有說明，本文中引用的任何測試方法標(biāo)準(zhǔn)參考最早申請日期前已有版本的標(biāo)準(zhǔn)。
除非另有說明，所有的范圍包括端點(diǎn)和所有端點(diǎn)之間值。使用“大約”和“約”所涉及的范圍包括范圍的兩端。因此，“大約20至30”意指涵蓋“大約20至大約30”，包括至少具體的端點(diǎn)值。所有的范圍都包括兩個(gè)端點(diǎn)，以及在所述端點(diǎn)之間的全部數(shù)值。所述范圍中使用的“約”或“大致”適用于所述范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。這樣，“大約20至30”就表示覆蓋了“大約20至大約30"，并包括至少具體的端點(diǎn)。
論文和參考文獻(xiàn)中的內(nèi)容包括專利申請文本和公開文本，都出于各種目的通過引用結(jié)合于此?！氨举|(zhì)上由…組成”一詞表示組合包括基礎(chǔ)、原料、組分或確定的步驟以及其他基礎(chǔ)原料、組分或?qū)衔锏幕A(chǔ)創(chuàng)新特征沒有本質(zhì)影響的步驟。所有文獻(xiàn)和參考資料的公開內(nèi)容，包括專利申請和公開物都出于一切目的通過引用結(jié)合在此。術(shù)語“基本上由…組成”用來描述應(yīng)該包括的確定的元素、成分、組分或步驟以及該種其它的元素、成分、組分或步驟的組合，其不會(huì)實(shí)質(zhì)性地影響所述組合的基本的和新穎特性。使用的術(shù)語“包括”或“包含”則用來描述本申請中的元素、成分、組分或步驟還可以涉及基本上由所述元素、成分、組分或步驟所組成的實(shí)施方案。復(fù)數(shù)個(gè)的元素、成分、組分或步驟可以由單個(gè)整合的元素、成分、組分或步驟提供?；蛘撸瑔蝹€(gè)整合的元素、成分、組分或步驟也可以分成為單獨(dú)多個(gè)的元素、成分、組分或步驟。所公開的“一個(gè)(a)”或“一個(gè)(one)”用來描述元素、成分、組分或步驟，其并不意味其排除另外的元素、成分、組分或步驟。此外，除非明確規(guī)定，所述“第一”和“第二”或者類似的不排除額外添加的成分、步驟或者其他元素。所有針對元素或金屬的參照都屬于crcpress,inc.,1989出版和保有版權(quán)的元素周期表的某一個(gè)族。所有對一個(gè)或多個(gè)族的參照都應(yīng)該指向使用iupac系統(tǒng)命名族的該元素周期表中所反映的一個(gè)或多個(gè)族。應(yīng)該理解，上述說明書是用來舉例說明的，并非是限制性的。
在閱讀了上述說明書后，很多提供的實(shí)施例以外的實(shí)施方案以及很多的應(yīng)用對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該不是參考以上的說明書來確定的，而是另外由所附的權(quán)利要求書及該權(quán)利要求所涵括的等同方式的全部范圍所確定的。所有的文章和參考文獻(xiàn)的公開內(nèi)容，包括專利申請和公開物都出于一切目的而通過引用結(jié)合在此。這里所公開的以下權(quán)利要求中所省略的任何方面的主題都不是對所述主題的具體放棄，也不應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明人不認(rèn)為該主題是所公開發(fā)明主題的一部分。