[发明专利]胶凝的反应性树脂组合物

说明书

本发明涉及胶凝未固化的环氧树脂基组合物。它们是这样的组合物，其中构成组合物的反应性成分至少已反应了一定程度，使组合物实际上不再熔融，但它们还含有一些可进一步反应的未反应的环氧基和硬化剂基。

本发明涉及这种组合物本身、制造它们的方法，以及当它们单独固化或与其他反应性树脂体系特别是环氧树脂接触固化时，而且也与聚酯、丙烯酸和异氰酸酯基材料接触固化时，它们的应用。

过去很少注意胶凝未固化的环氧树脂组合物，因为在加热下缺乏流动性以及机械性能相当差，使它们不适合于大多数标准的加工方法和最终使用要求。

令人吃惊的是，我们已发现，这些组合物有以下一些优点：(a)它们不能熔融和润湿与它们接触的表面；(b)与它们完全固化的对应物相比，它们更容易磨碎、粉碎、切碎或磨成粉；(c)它们能先成型，然后加热固化使之完全反应，而不会流动；(d)它们能与其他反应性材料在其外表面或接近其外表面进行反应，产生很强的化学稳定键；(e)它能通过加热进一步固化，而不会烧结在一起。

这些特性的组合使得很容易制造有各种有价值性能的胶凝组合物和固化产品，可适用于各种方法。

本发明的胶凝组合物通过使环氧树脂与硬化剂反应，一直到达到胶凝或不流动阶段，然后停止反应或令其自己停止的方法来制造。通常通过将温度降到使反应大大放慢的温度，或通过树脂与硬化剂体系本身的反应达到使固化大大放慢，或有两个或两个以上硬化剂体系存在，其中一些反应得到胶凝体，而其余的在进一步加热前反应不多，用这些方法来使反应停止。

通常在容器中使树脂和硬化剂混合在一起并进行反应，如果选择了合适的条件就会得到胶凝未完全固化的物料。本发明提供的胶凝材料可通过将它们加热到软化温度以上和施加机械负荷用物理方法改变形状。视所选的实际组合物而定，做到这一点所需的温度通常大大低于组合物完全固化的情况，这一温度差值可高达200℃。

如果加热改变的形状被强制冷却，它会保持这一形状，一直到自由升温到接近其软化温度为止，这时原有的形状会在很大程度上恢复。做到这一点的能力在一定程度上适合于大多数热固性材料，但本发明的主要差别在于，只要仔细地选择硬化剂体系，在热成型后连续加热会产生以新的形状出现的完全固化，这一形状变成永久性的，不管自由加热接近软化温度与否。

因为组合物已在成型前胶凝，它们在这一成型操作过程中不会熔融及粘附与它们接触的表面。由于相同的原因，它们可在最后固化前后切碎、锯碎、钻孔和机械加工，而不会润湿或一般粘附在工具上。它们也可通过预胶凝处理然后胶凝制成任何形状。本发明未胶凝的可胶凝组合物可在室温下胶凝或在不明显引发必要时的硬化剂体系(c)的反应的温度下加热胶凝，如下文所述。

本发明的可热固化的胶凝树脂组合物可在胶凝以后粉碎、切碎、磨碎或磨成粉。如果在所选的反应后。胶凝未发生，但反应产物已变得对磨成粉有足够高的熔点，而不会使它们烧结，那么这一方法可用于制造胶凝颗粒，只要它们可胶凝，因为在室温或升温下，这些颗粒不再熔融成固体物料。

与相当的完全固化的组合物相比，通常在已达到胶凝以前较容易磨成粉，但胶凝以后更容易得多。在未胶凝的粉未的情况下，烧结可能出现，常常使烧结材料重新研磨或磨粉相当容易。

然后本发明的胶凝组合物可以未固化状态使用或加热固化(如果需要的话)使用。因此可以看到这些组合物具有很有价值的有用的性能，很方便制造各种固化的异形物，例如由片状、棒状和其他外形的组合物制造的建筑部件、装饰设备或雕塑品。这类粉未和颗粒可有许多应用场合，例如用于除去油漆或清洁敏感表面的喷净介质如碳组合物，用在人造宝石、通用装饰材料中，或作为其他可固化树脂体系的改性剂，包括得到多结构和多色的产品的能力。

显然许多添加剂可用于这些可固化的组合物以改善未胶凝的、胶凝的和固化的性能。在这里未固化的胶凝组合物与其他可固化的树脂体系接触，如环氧化物或异氰酸酯功能材料，在胶凝的未固化材料的表面和在该表面附近，在那里未固化的树脂体系能分子穿透，存在着使两者反应的巨大可能性。不饱和基团如马来酸、丙烯酸或甲基丙烯酸基团可构成与聚酯树脂和丙烯酸体系类似反应的结构物。在这里这样的反应产生的化学键将穿过界面形成，产生更好的粘附性和化学稳定性。这类反应使基本上固化的树脂用胶凝的未固化材料有效地改性，当两者在接触在一起固化时。