專利名稱:線性三亞乙基四胺作為環(huán)氧樹脂固化劑的用途的制作方法
線性三亞乙基四胺作為環(huán)氧樹脂固化劑的用途本發(fā)明涉及一種包含線性三亞乙基四胺和一種或多種選自由乙二胺縮合而產生的叔胺與由線性三亞乙基四胺衍生的甲基取代化合物的胺化合物的胺組合物,以及一種生產所述組合物的方法。本發(fā)明還涉及線性三亞乙基四胺或本發(fā)明的胺組合物作為胺固化劑的用途。本發(fā)明還涉及包含線性三亞乙基四胺的胺固化劑組合物以及包含線性三亞乙基四胺的可固化組合物和一種生產所述可固化組合物的方法。此外,本發(fā)明涉及一種包含線性三亞乙基四胺的固化環(huán)氧樹脂,尤其是增強復合材料,以及一種生產所述固化環(huán)氧樹脂的方法。
此外,本發(fā)明涉及可由線性三亞乙基二胺和二聚脂肪酸獲得的反應性聚酰胺樹脂?;诎饭袒瘎┖铜h(huán)氧樹脂的可固化組合物以大規(guī)模用于工業(yè)中以生產固化環(huán)氧樹脂。通常應用包括地面材料、土木工程、海洋和工業(yè)涂料、粘合劑、手工燙花、復合材料、鑄件、復合層壓和包封。環(huán)氧樹脂為一類重要的聚合物材料,特征在于存在一個以上環(huán)氧環(huán)。環(huán)氧樹脂借助可與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧環(huán)進行化學反應的固化劑轉化成固化環(huán)氧樹脂,其為固體的不熔且不溶的三維網絡。胺常用作功能固化劑。這些胺可為伯胺或仲胺。伯胺基可與兩個環(huán)氧基反應,而仲胺僅可與一個環(huán)氧基反應。伯胺基通常比仲胺基反應快得多。不具有活性氫的叔胺與環(huán)氧基根本不反應,但通常用作催化劑以加速環(huán)氧反應。胺的反應性還取決于其化學性質。脂族胺通常比脂環(huán)胺更具反應性,脂環(huán)胺又比芳族胺更具反應性。脂族胺由此適用于在室溫下固化環(huán)氧樹脂,而芳族胺通常需要較高固化溫度。芳族胺通常用于需要高溫穩(wěn)定性的應用中,因為它們導致具有高玻璃化轉變溫度(Tg)的最終材料。芳族胺還得到具有良好的耐化學性的材料。另一方面,芳族固化劑的光穩(wěn)定性對某些應用不夠。由于許多芳族胺在室溫下為固體且由于其較低反應性,它們通常需要升溫固化。此外,環(huán)氧體系的粘度高于脂族胺或脂環(huán)胺的粘度。脂環(huán)胺可得到具有的Tg接近芳族胺的材料。廣泛用作環(huán)氧樹脂固化劑的脂族胺組合物為市購三亞乙基四胺(TETA)?!笆匈廡ETA”通常通過使二氯乙烷與氨水反應而生產,得到乙二胺和高級同系物的鹽酸鹽。該反應通常在液相中在催化劑不存在下進行。用苛性鈉處理而產生游離胺。所述工藝得到乙二胺(EDA)的各種衍生物,例如哌嗪、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺和氨基乙基哌嗪,其通過蒸餾分離。然而,蒸餾沒有得到純線性TETA,而是得到線性TETA與環(huán)狀和支化化合物的混合物?!笆匈?TETA” 的組成例如描述于 Screening Information Data Set ofthe Organization for Economic Co-Operation and Development (OECD SIDS)for “triethylenetetramine” (UNEP Publications 出版,1998 年 7 月,可以 www. inchem.org/documents/sids/sids/112-24-3. pdf 獲得)中。根據上述參考文獻,式(I)的線性TETA的含量為60-70%
權利要求
1.包含基于式I的TETA重量和選自由乙二胺縮合而產生的叔胺與由線性三亞乙基四胺衍生的甲基取代化合物的胺化合物重量的總和為85-98重量%的式I的三亞乙基四胺和15重量%或更少的一種或多種選自由乙二胺縮合而產生的叔胺與由線性三亞乙基四胺衍生的甲基取代化合物的胺化合物的胺組合物
2.生產根據權利要求I的胺組合物的方法,其通過蒸餾由氧化乙烯與氨反應獲得的反應流出液或通過蒸餾由乙二胺二乙腈催化氫化獲得的反應流出液而進行。
3.純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺和/或根據權利要求I的胺組合物作為胺固化劑的用途。
4.包含選自根據權利要求I的胺組合物和純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺的胺固化劑以及一種或多種其他胺固化劑的胺固化劑組合物。
5.根據權利要求4的胺固化劑組合物,其中選自根據權利要求I的胺組合物和純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺的胺固化劑的含量基于胺固化劑組合物的重量為25重量%或更大。
6.根據權利要求5的胺固化劑組合物,其中選自根據權利要求I的胺組合物和純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺的胺固化劑的含量基于胺固化劑組合物的重量為25-99重量%或更大。
7.可固化組合物,其包含一種或多種環(huán)氧樹脂和根據權利要求4-6中任一項的胺固化劑組合物或至少一種選自根據權利要求I的胺組合物和純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺的胺固化劑,其中式I的三亞乙基四胺與選自由乙二胺縮合而產生的叔胺與由線性三亞乙基四胺衍生的甲基取代化合物的胺化合物的重量比為85:15或更大。
8.生產根據權利要求7的可固化組合物的方法,其通過混合根據權利要求4-6中任一項的胺固化劑組合物或至少一種選自根據權利要求I的胺組合物和純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺的胺固化劑與至少一種環(huán)氧樹脂而進行。
9.生產固化環(huán)氧樹脂的方法,其通過將根據權利要求7的可固化組合物轉移到模具中或將所述可固化組合物施加至表面而進行。
10.根據權利要求9的生產固化環(huán)氧樹脂的方法,其中將可固化組合物施加至增強劑并在增強劑存在下固化以形成增強復合材料。
11.可通過根據權利要求9或10的方法獲得的固化環(huán)氧樹脂。
12.包含超過85重量%的式I的三亞乙基四胺的胺組合物或根據權利要求4-6中任一項的胺固化劑組合物在制備環(huán)氧樹脂中的用途。
13.反應性聚酰胺樹脂,其可通過使根據權利要求I的胺組合物和/或純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺與二聚脂肪酸反應而獲得。
14.生產反應性聚酰胺樹脂的方法,其通過加熱根據權利要求I的胺組合物和/或純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺與二聚脂肪酸并蒸餾除去縮合產物水而進行。
15.根據權利要求I的胺組合物和/或純度為98重量%或更大的式I的三亞乙基四胺在生產反應性聚酰胺樹脂中的用途 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含線性三亞乙基四胺和一種或多種選自由乙二胺縮合而產生的叔胺與由線性三亞乙基四胺衍生的甲基取代化合物的胺化合物的胺組合物,以及一種生產所述組合物的方法。本發(fā)明還涉及線性三亞乙基四胺或本發(fā)明的胺組合物作為胺固化劑的用途。本發(fā)明還涉及包含線性三亞乙基四胺的胺固化劑組合物以及包含線性三亞乙基四胺的可固化組合物和一種生產所述可固化組合物的方法。此外,本發(fā)明涉及一種包含線性三亞乙基四胺的固化環(huán)氧樹脂,尤其是增強復合材料,以及一種生產所述固化環(huán)氧樹脂的方法。此外,本發(fā)明涉及可由線性三亞乙基二胺和二聚脂肪酸獲得的反應性聚酰胺樹脂。
文檔編號C08G59/40GK102782002SQ201180011749
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權日2010年3月2日
發(fā)明者A·卡夫, B·布施豪斯, D·蘇特爾, G·V·考文貝格, H·海辛, J-P·梅爾德, K·于熱, K·達門, M·金舍夫 申請人:巴斯夫歐洲公司