用于制备环氧衍生的共价自适应网络的方法
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- 2025-01-10 13:28:25
本发明涉及用于制备包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的方法。此外,本发明涉及包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物。背景技术:::1、环氧系组合物在本领域中是已知的。由于它们优异的物理-机械性能以及优异的耐腐蚀性和耐磨性,环氧系组合物例如广泛用作涂料。2、大多数环氧系涂料是通过使用多官能胺比如脂族胺、聚酰胺和聚酰胺胺作为固化剂获得的。3、ep1024159描述了聚酰胺胺固化剂用于固化环氧树脂的用途。环氧固化剂包括包含脂族一元羧酸、芳族一元羧酸、芳族二元羧酸和多亚乙基胺的混合物的反应产物,其中脂族一元羧酸与芳族一元羧酸的当量比在约1:0.2至约1:1.5的范围内,一元羧酸与芳族二元羧酸的当量比在约1:0.1至约1:0.6的范围内,并且总的多胺的摩尔数与总的酸的当量的比率可以在约0.8:1至约1.3:1的范围内。4、虽然广泛使用常规获得的交联的环氧树脂,但是它们具有一些缺点。它们例如由于它们永久且不可逆的交联而不能重新成形或再加工为高价值产品。因此,常规的环氧树脂不能机械地回收利用。5、近来,可交换共价键的加入为常规热固性制剂、特别是它们的(再)加工选择和可回收性带来令人关注的性能。这样的包含动态共价键的网络通常被称为共价自适应网络(covalent adaptable network,can)。6、虽然在环氧网络中加入动态共价键得到具有令人关注的性能的材料,但是这样的动态共价键的引入可能负面影响材料的性能(例如材料的热稳定性和尺寸稳定性)。因此,加入动态共价键以获得环氧网络仍是有挑战性的。此外,实现热诱导的材料流动通常限于由特定单体、单体比率或催化剂组成的特定聚合物网络,这限制了它们的应用。例如,已经将环氧化物单体与酯交换(例如leibler和同事,science,2011,334(6058) 965-968)、氨基交换(例如du prez和同事,macromolecules,2020,53(7) 2485-2495)、二硫置换(例如odriozola和同事,mater. horizons,2016,3(3) 241-247)和亚胺交换(例如,wu和同事,chemical engineering journal,2019,368 61-70)组合来获得环氧衍生的共价自适应网络。技术实现思路1、本发明的一个目的是提供制备用于包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的固化剂和制备包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的方法,所述组合物不显示出现有技术中已知的组合物的缺点。2、本发明的另一个目的是提供制备包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的方法,所述组合物具有良好的热稳定性(> 200℃),允许在高温(200-300℃)的(再)加工性。3、本发明的另一个目的是提供制备用于包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的固化剂和制备包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物的方法,所述组合物适用于例如在增材制造、流延、挤出、注射成型、压缩成型、传递成型、泡沫成型、热成形和旋转成型中的加工技术。4、本发明的另一个目的是提供将包含环氧衍生的共价自适应网络的粘合剂或涂料涂布在基底上的方法。5、本发明的一个目的是提供将包含环氧衍生的共价自适应网络的封装物施用在电子部件上的方法。6、本发明的再一个目的是提供具有良好的可回收性的包含环氧衍生的共价自适应网络的组合物。7、此外,本发明的一个目的是提供适合作为(结构)粘合剂、作为(熔融结合)环氧涂料或适合用于复合材料比如纤维增强复合材料的组合物。8、根据本发明的第一方面,提供了一种用于制备包含环氧系共价自适应网络的组合物的方法。所述方法包括以下步骤:9、a)使至少一种化合物a与至少一种化合物b接触,由此获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物,10、其中所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx和/或-c(=o)-型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,并且其中a’个官能团中每一个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组。11、-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对,其中所述第一官能团的羰基和所述第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内。12、所述至少一种化合物b具有b’个伯胺官能团,其中b’是等于或大于2的整数,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,由此所述第一伯胺官能团和所述第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,所述b’个伯胺官能团中的每一个都直接与伯碳原子相连。13、在步骤a)期间,通过所述-c(=o)orx和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述b’个伯胺官能团的至少一部分的反应形成动态键。14、b)使步骤a)中获得的所述混合物与至少一种化合物c接触,由此获得环氧衍生的共价自适应网络,其中所述至少一种化合物c具有c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数。15、在步骤b)期间,通过至少c’个环氧官能团的至少一部分与能够与所述混合物中存在的环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久(非动态)键。16、满足以下要求:17、- 等于或大于,18、- 比率在0.5至1.5的范围内,并且19、- 在x≥的情况下,比率等于或大于0.4,或者在x<的情况下,比率等于或大于0.4。20、其中21、ni是具有官能度a’i的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,22、nj是具有官能度b’j的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,23、nk是具有官能度c’k的化合物ci的毫摩尔(mmol)数,24、x是在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数。25、在至少一种化合物a包含具有–(c=o)-型官能团作为第一官能团和第二官能团的官能团对的情况下,至少一种化合物a包含环状羧酸酐,其中第一官能团和第二官能团属于至少一种化合物a的羧酸官能团。26、在优选的实施方案中,所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx型的a’个官能团,其中所述-c(=o)orx型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对。27、为了完整性,a’i是指化合物ai (a1、a2、a3、…)的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的数量。b’j是指化合物bj (b1、b2、b3、…)的b’个伯胺官能团的数量。c’k是指化合物ck (c1、c2、c3、…)的c’个环氧官能团的数量。28、为了本发明的目的,可以被称为在步骤a)开始时所有化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量。在步骤a)开始时存在两种不同的化合物a (a1和a2)的情况下,所有化合物a的b’个伯胺官能团的合并摩尔量可以被写为29、30、其中ni是具有官能度a’i的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,31、n1是具有官能度a’1的化合物a1的毫摩尔(mmol)数,32、n2是具有官能度a’2的化合物a2的毫摩尔(mmol)数。33、类似地,可以被称为在步骤a)开始时所有化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量。在步骤a)开始时存在两种不同的化合物b (b1和b2)的情况下,所有化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量可以被写为34、35、其中nj是具有官能度b’j的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,36、n1是具有官能度b’1的化合物b1的毫摩尔(mmol)数,并且37、n2是具有官能度b’2的化合物b2的毫摩尔(mmol)数。38、类似地,可以被称为在步骤b)开始时所有化合物c的c’个环氧官能团的合并摩尔量。在步骤b)开始时存在两种不同的化合物c (c1和c2)的情况下,所有化合物c的c’个环氧官能团的合并摩尔量可以被写为39、40、其中nk是具有官能度c’j的化合物cj的毫摩尔(mmol)数,41、n1是具有官能度c’1的化合物c1的毫摩尔(mmol)数,并且42、n2是具有官能度c’2的化合物c2的毫摩尔(mmol)数。43、能够与环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的总数被定义为x。更详细地进一步说明在步骤b)开始时存在的活性氢原子的总数。44、虽然通常认为在网络(比如环氧网络)中加入动态共价键负面影响性能比如热稳定性和尺寸稳定性,但是出人意料地发现,通过使用如以上所指定量的起始化合物a、b、c,获得了具有良好的热稳定性和尺寸稳定性的环氧系共价自适应网络。此外,重要的是,控制相对于动态和永久(非动态)键的(最大)数量的动态键的(最大)数量。45、因为在步骤a)中通过至少一种化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团与至少一种化合物b的b’个伯胺官能团的反应形成动态键,并且步骤a)开始时的所有化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量()等于或大于步骤a)开始时所有化合物的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量(),所以动态键的最大数量由-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的数量决定。46、优选地,步骤a)开始时的所有化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量())大于步骤a)开始时的所有化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量()。步骤a)开始时的至少一种化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量()例如比步骤a)开始时的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量()大5 %、10 %、20 %、30 %或50 %。47、优选地,-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团全部或基本上全部与至少一种化合物b的b’个伯胺官能团反应。在-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团全部与至少一种化合物b的b’个伯胺官能团反应的情况下,动态键的合并摩尔量等于 (步骤a)开始时的所有化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量)。优选地,动态键的合并摩尔量为的至少80%,的至少85 %,的至少90 %,或的至少95 %。48、因为步骤a)开始时的至少一种化合物b的b’个伯胺官能团的合并摩尔量()优选地大于步骤a)开始时的至少一种化合物a的a’-c(=o)or型和/或-c(=o)-型官能团的合并摩尔量(),在a’个官能团与b’个伯胺官能团的反应之后,优选地剩余过量的未反应的b’个伯胺官能团。这样的过量的b’个伯胺官能团可以例如在根据本发明的方法的步骤b)中发生反应。49、在步骤b)中通过至少一种化合物c的c’个环氧官能团的至少一部分与能够与环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久键。50、根据本发明,比率在0.5至1.5的范围内。更优选地,比率在0.7至1.3的范围内,例如在0.8至1.2的范围内。最优选地,比率在0.9至1.1的范围内,并且例如是0.95、1或1.05。51、可以形成的永久键的最大数量由步骤b)开始时的混合物中存在的c’个环氧官能团的总数决定,或由步骤b)开始时的混合物中存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数决定,这取决于哪一个最大。52、根据本发明,在x≥的情况下,则比率必须等于或大于0.4。在x<的情况下,则比率等于或大于0.4。53、在本发明的优选实施方案中,比率、比率分别等于或大于0.5,等于或大于0.6,或等于或大于0.8。54、任选地,根据本发明的方法的步骤a)中可以存在一种或多种另外的化合物。在优选的实施方案中,所述方法的步骤a)中存在至少一种化合物e。在这种情况下,混合步骤a)包括使至少一种化合物a、至少一种化合物b和至少一种化合物e接触以获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物。至少一种化合物e包含e’个伯胺官能团(其中e’是等于或大于1的整数),并且不包含包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子数为至少5。优选的化合物e包含e’为一个的伯胺官能团。在化合物e包含e’为超过一个的伯胺官能团的情况下,这些伯胺官能团可以相同或可以不同。55、清楚的是,化合物e可以包含另外的官能团(除了e’伯官能团以外)。这种另外的官能团被称为e’’个另外的官能团。56、化合物e的主要作用是影响能够在根据本发明的方法的步骤a)中获得的混合物的粘度,优选地降低能够在步骤a)中获得的混合物的粘度。57、优选地,至少一种化合物e的量例如限于至少一种化合物b的总量的最大10重量%,或者限于至少一种化合物b的总量的最大5重量%。58、备选地或另外地,活性氢原子可以包括在步骤b)开始时的混合物中存在的至少一种另外的化合物的官能团的氢原子。这种另外的化合物被称为至少一种化合物d,其具有d’为一个或多个另外的官能团。在化合物d具有d’为超过一个的另外的官能团的情况下,这些另外的官能团可以相同或可以不同。在本发明的优选实施方案中,至少一种化合物d具有d’为两个以上的另外的官能团。59、至少一种化合物d可以起到交联剂的作用。60、优选地,至少一种化合物d的量限于混合物的最大10重量%。61、能够与环氧官能团反应的官能团的活性氢原子62、为了本发明的目的,存在的能够与环氧官能团反应的官能团的任何氢原子可以被认为是活性氢原子。在本发明的上下文中,术语活性氢原子和活性氢可互换地使用。63、能够与环氧官能团反应的官能团优选地包括选自由以下各项组成的组中的官能团:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团。64、能够与环氧官能团反应的官能团可以包含一个或多个活性氢原子。仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团具有一个活性氢原子。伯胺官能团具有两个活性氢原子。65、如上所述,步骤b)开始时存在的所有活性氢原子的总数(=所有活性氢原子的总和)被称为x。步骤b)开始时的活性氢原子包括化合物b的活性氢原子和/或化合物e的活性氢原子和/或化合物d的活性氢原子等。66、化合物b中的步骤b)开始时的活性氢原子可以包括至少一种化合物b的官能团的氢原子,即,尚未与至少一种化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的b’个伯胺官能团的氢原子,或化合物b的另外的官能团(除b’个伯胺官能团以外)的氢原子。该至少一种化合物b的这种另外的官能团在此被称为b’’个另外的官能团。清楚的是,化合物b可以具有一个或多个b’’个另外的官能团。在化合物b具有超过一个b’’个另外的官能团的情况下,这些另外的官能团可以相同或可以不同。67、化合物e的步骤b)开始时存在的活性氢原子可以包括e’个伯胺官能团的氢原子,即,尚未与至少一种化合物a的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的e’个伯胺官能团的氢原子,或化合物e的另外的官能团(除e’个伯胺官能团以外)(被称为e’’个另外的官能团)的氢原子。68、化合物d的步骤b)开始时存在的活性氢原子可以包括d’个另外的官能团的氢原子。69、清楚的是,至少一种化合物a可以包含超过一种化合物a,例如化合物an的混合物,比如化合物a1、化合物a2和化合物a3的混合物。70、类似地,至少一种化合物b可以包含超过一种化合物b,例如化合物bn的混合物,比如化合物b1、化合物b2和化合物b3的混合物。71、在步骤b)开始时的混合物还包含至少一种化合物d的情况下,至少一种化合物d可以包含超过一种化合物d,例如化合物dn的混合物,例如化合物d1、化合物d1和化合物d3的混合物。72、在步骤a)开始时的混合物还包含至少一种化合物e的情况下,至少一种化合物e可以包含超过一种化合物e,例如化合物en的混合物,例如化合物e1、化合物e1和化合物e3的混合物。73、化合物a74、如上所述,至少一种化合物a具有数量为a’的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的官能团,其中a’是等于或大于2的整数,例如2、3、4或5,并且其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组。每一个所述官能团中的rx优选地包括h、甲基或乙基。75、在至少一种化合物a包含具有–(c=o)-型官能团作为第一官能团和第二官能团的官能团对的情况下,至少一种化合物a包含环状羧酸酐,其中第一官能团和第二官能团属于至少一种化合物a的羧酸官能团。76、清楚的是,至少一种化合物a还可以包含-c(=o)orx型和-c(=o)-型的a’个官能团的组合。77、优选的化合物a包含-c(=o)orx型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,例如2、3、4或5,其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组。每一个官能团中的rx优选地包括h、甲基或乙基。78、对于化合物a来说,-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的官能团对中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内。优选地,-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的官能团对中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的原子数为2、3或4。79、-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的官能团对中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的原子可以包括取代或未取代的碳原子,或者碳原子和一个或多个杂原子(例如一个或多个氮原子和/或一个或多个氧原子)的组合。优选地,-c(=o)orx型或-c(=o)-型的官能团对中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的原子包含至多一个杂原子,例如一个氧原子或一个氮原子。80、在化合物a包含环状结构的情况下并且在官能团对(特别是-c(=o)orx型的官能团对)中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间具有超过一个连接体的情况下,这些连接体中的至少一个具有2至8个原子。优选地,在官能团对(特别是-c(=o)orx型的官能团对)中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的多个连接体中的最短连接体具有2至8个原子,更优选2、3或4个原子,并且甚至更优选2、3或4个碳原子。81、在官能团对中的第一官能团和第二官能团包含-c(=o)orx型的a’个官能团的情况下并且在-c(=o)orx型的第一官能团的羰基和-c(=o)orx型的第二官能团的羰基之间具有超过一个连接体的情况下,不包括位于a’个官能团的碳原子和rx-基团之间的氧原子的连接体的原子数优选地在2至8的范围内。更优选地,不包括位于a’个官能团的碳原子和rx-基团之间的氧的连接体的原子数为2、3或4。82、在优选的实施方案中,在-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的第一官能团的羰基与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的第二官能团的羰基之间的原子包括直链的饱和或不饱和烃,其任选地包括一个或多个杂原子。碳原子中的一个或多个可以是被取代的,例如被选自由烷基官能团例如c1-c4烷基和醇官能团组成的组中的官能团取代。83、在a’个官能团对中的第一官能团和第二官能团之间的优选连接部分包括-ch2-、-ch2-ch2-、-ch2-ch2-ch2-、-ch2-ch2-ch2-ch2-、-ch2-n-ch2-、-ch2-n-ch2-ch2-、-ch2-o-ch2-、…。84、优选的化合物a包含-c(=o)orx型的a’个官能团。这样的化合物a的实例包括:二元羧酸,比如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸。85、其他优选的包含c(=o)orx型的a’个官能团的化合物a包括:琥珀酸单甲酯、戊二酸单甲酯、己二酸单甲酯、庚二酸单甲酯、辛二酸单甲酯、壬二酸单甲酯、癸二酸单甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、壬二酸二甲酯、癸二酸二甲酯。86、优选包含-c(=o)orx型的a’个官能团的化合物a的一些其他实例包括:87、88、89、在其他实施方案中,-c(=o)orx型的官能团对中的第一官能团的羰基和第二官能团的羰基之间的原子的至少一部分是环状结构的一部分。环状结构可以被一个或多个基团取代,例如被烷基、醇官能团和/或胺官能团取代。90、环状结构可以包括芳族或非芳族结构。环状结构可以包括碳环化合物或杂环化合物,例如包含一个或多个杂原子(比如氧或氮)的环状结构。环状结构优选地包括单环结构。91、优选的环状结构包括6元环结构,其是芳族或非芳族的,取代或未取代的。92、具体示例包括苯二甲酸二甲酯和环己烷-1,2-二甲酸二甲酯。以下给出其他优选的实例:93、94、在化合物a包含环状羧酸酐的情况下,琥珀酸酐、戊二酸酐和己二酸酐是优选的。95、清楚的是,至少一种化合物a还可以包含除-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团以外的官能团,例如一种或多种胺官能团、一种或多种醇官能团、一种或多种硫醇官能团和/或一种或多种-c(=o)ory官能团,其中ry选自由h和c1-c4烷基组成的组,优选甲基或乙基。96、为了完整性,不属于如以上所说明的-c(=o)orx型的官能团对的-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型官能团不被认为是a’个官能团,而是作为另外的官能团。97、化合物b98、如上所述,至少一种化合物b具有数量为b’的伯胺官能团。任选地,至少一种化合物b还包含b’’个另外的官能团。b’是等于或大于2的整数,例如2、3、4或5,并且b’’是等于或大于0的整数,例如0、1、2、3或5。99、b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对。第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子数为至少5。b’个伯胺官能团中的每一个都优选地直接与伯碳原子相连。100、第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子可以包括取代或未取代的碳原子,或者碳原子和一个或多个杂原子(例如一个或多个氮原子和/或一个或多个氧原子)的组合。优选地,第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子包括至多一个杂原子,例如一个氧原子或一个氮原子。101、对于优选的化合物b来说,第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子数为至少6,至少8,至少10,至少12,至少18,或至少24。102、在化合物b包括环状结构的情况下并且在胺官能团对中的第一胺官能团和第二胺官能团之间具有超过一个连接体的情况下,这些连接体中的至少一个包含至少5个原子,更优选至少6个、至少8个、至少10个、至少12个、至少18个或至少24个原子,例如至少5个、至少6个、至少8个、至少10个、至少12个、至少18个或至少24个碳原子。103、优选地,胺官能团对中的第一胺官能团和第二胺官能团之间的多个连接体中的最短连接体(即具有最少原子数的连接体)具有至少5个并且更优选至少6个、至少8个、至少10个、至少12个、至少18个或至少24个原子,2至8个原子,例如至少5个、至少6个、至少8个、至少10个、至少12个、至少18个或至少24个碳原子。104、在优选的实施方案中,连接第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的部分包括选自由以下各项组成的组中的基团或者由选自由以下各项组成的组中的基团组成:c6-40烷基、c6-40烯基、c6-40炔基、c6-24芳基、c6-24环烷基、c6-24芳基c1-40烷基;其中所述烷基、烯基、炔基、芳基或环烷基的骨架中的一个或多个碳原子可以被杂原子取代,所述杂原子独立地选自o、s、n和si;其中所述烷基、烯基、炔基、芳基或环烷基可以是未被取代的或进一步被取代的。105、在优选的实施方案中,至少一种化合物b包括包含至少2个伯胺官能团的脂肪胺,所述伯胺官能团属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对。106、如本文中使用的,脂肪胺一般是指由不饱和脂肪酸的聚合获得的腈工艺(nitrileprocess)的产物。腈工艺包括脂肪酸和氨在高温(> 250℃)在金属氧化物催化剂的存在下获得腈化合物的反应,该腈化合物在氢化后产生所需的胺单体。得到的脂肪胺包含具有18个以上碳原子的环状结构和直链烃链的混合物。更优选地,脂肪胺包含至少22个或至少36个碳原子。脂肪胺的优选实例包括妥尔油脂肪酸、硬脂脂肪酸、棕榈脂肪酸、大豆脂肪酸、棉籽脂肪酸、油酸脂肪酸和亚油酸脂肪酸的胺衍生物。107、b’’个另外的官能团包括能够与环氧官能团反应并且包含至少一个活性氢原子的官能团。108、b’’个另外的官能团的实例包括:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团。109、为了完整性,不属于如以上所规定的胺官能团对的伯胺官能团不被认为是b’个官能团,而是作为b’’个另外的官能团。110、合适的化合物b的实例在表1中给出。111、表1112、113、其他合适的化合物b包括:4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺、二甘醇双(3-氨基丙基)醚、jeffamine d230和d400、jeffamine xtj-504和xtj-511、五亚乙基六胺(peha)、六亚甲基二胺(hmda)、n-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、n,n'-双(3-氨基丙基)乙二胺和3,9-双(3-氨基丙基) 2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷。114、化合物c115、至少一种化合物c包含c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数。两个c’个环氧官能团通过环氧连接部分连接。化合物c的环氧连接部分中的每一个都可以独立地进行选择。优选地,环氧连接部分包括选自由以下各项组成的组中的基团或者由选自由以下各项组成的组中的基团组成:c1-40烷基、c2-40烯基、c2-40炔基、c5-24芳基、c3-24环烷基、c6-24芳基c1-40烷基;其中所述烷基、烯基、炔基、芳基或环烷基的骨架中的一个或多个碳原子可以被杂原子取代,所述杂原子独立地选自o、s、n和si;其中烷基、烯基、炔基、芳基或环烷基可以是未被取代的或进一步被取代的。116、合适的式(vii)的化合物的实例在表2中给出。117、表2118、119、120、因此,在优选的实施方案中,提供了本文所述的方法,其中至少一种化合物c是选自由以下各项组成的组中的化合物:二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、二缩水甘油胺、三缩水甘油胺、异氰脲酸二缩水甘油酯和异氰脲酸三缩水甘油酯,更优选为选自由以下各项组成的组中的化合物:三(4-羟基苯基)甲烷三缩水甘油醚;三羟甲基丙烷三缩水甘油醚;双酚a二缩水甘油醚;双酚f二缩水甘油醚;双酚c二缩水甘油醚;双酚e二缩水甘油醚;双酚bp二缩水甘油醚;双酚fc二缩水甘油醚;双酚z二缩水甘油醚;1,6-己二醇二缩水甘油醚;1,4-丁二醇二缩水甘油醚;异氰脲酸三缩水甘油酯;氢化双酚a二缩水甘油醚;氢化双酚f二缩水甘油醚;氢化双酚c二缩水甘油醚;氢化双酚e二缩水甘油醚;氢化双酚bp二缩水甘油醚;氢化双酚fc二缩水甘油醚;氢化双酚z二缩水甘油醚;1,6-萘二酚二缩水甘油醚;新戊二醇二缩水甘油醚;聚(丙二醇)二缩水甘油醚;4,4’-亚甲基双(n,n-二缩水甘油基苯胺);和n,n-二缩水甘油-4-缩水甘油氧基苯胺。121、在本发明的具体实施方案中,至少一种化合物c是环氧化聚二烯或其共聚物、环氧化植物油或其共聚物、或者环氧化萜烯或其共聚物,优选为环氧化环萜烯,最优选为环氧化环状单萜烯。优选的环氧化聚二烯是环氧化天然橡胶、环氧化聚(1,4-丁二烯)和环氧化丁苯橡胶。优选的环氧化植物油是环氧化大豆油、环氧化蓖麻油、环氧化葵花油和环氧化亚麻籽油。优选的环氧化萜烯是环氧化柠檬烯、环氧化松油醇、环氧化葎草烯、环氧化月桂烯、环氧化芳樟醇、环氧化香茅醇和环氧化蒎烯。122、清楚的是,至少一种化合物c可以包含除c’个环氧官能团以外的官能团,例如一种或多种胺官能团、一种或多种醇官能团、一种或多种硫醇官能团和/或一种或多种-c(=o)orx官能团,其中rx选自由h和c1-c4烷基组成的组,优选为甲基或乙基。123、化合物d124、如上所述,至少一种化合物d具有数量为d’的另外的官能团。d’是等于或大于1的整数,例如2、3、4或5。125、d’个另外的官能团包括能够与环氧官能团反应并且包含至少一个活性氢原子的官能团。126、d’个另外的官能团的实例包括:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团。127、在一个优选的实例中,化合物d包括聚(氧(甲基-1,2-乙烷二基):128、129、化合物d的其他实例包括:基于聚乙二醇(peg)的二醇和三醇,以及基于聚丙二醇(ppg)的二醇和三醇。130、可以选择化合物d以减小或增大混合物的粘度和固化速率。131、化合物e132、如上所述,至少一种化合物e具有数量为e’的伯胺官能团。e’是等于或大于1的整数,例如2、3、4或5。优选地,e’等于1。133、化合物e不包含包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中在第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子数为至少5。134、优选的化合物e包含一个伯胺官能团。在化合物e包含e’为超过一个的伯胺官能团的情况下,这些伯胺官能团可以相同或可以不同。135、至少一种化合物e还可以包含另外的官能团(除e’个伯官能团以外)。另外的官能团被称为e’’个另外的官能团。这种e’’个另外的官能团包括例如能够与环氧官能团反应并且包含至少一个活性氢原子的官能团。e’’个另外的官能团的实例包括:仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团。136、化合物e的优选实例包括:n-氨基乙基哌嗪、n-甲基-1,3-二氨基丙烷和n-乙基-n-甲基丙烷-1,3-二胺。137、在第一优选方法中,在步骤a)中使包含-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的化合物a与包含b’个伯胺官能团的化合物b接触。在步骤a)开始时,b’个伯胺官能团的合并摩尔量大于(例如基本上大于)-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的合并摩尔量,以使得在步骤b)中,具有活性氢原子的b’个伯胺官能团存在而与至少一种化合物c的c’个环氧官能团反应。138、这样的第一优选方法包括以下步骤:139、a)使至少一种化合物a与至少一种化合物b接触,由此获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物,140、其中所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,并且其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组,并且其中在化合物a具有-c(=o)-型的a’个官能团的情况下,化合物a是环状羧酸酐,141、其中-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对,其中所述第一官能团的羰基和所述第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内,并且142、其中所述至少一种化合物b具有b’个伯胺官能团,其中b’是等于或大于2的整数,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中所述第一伯胺官能团和所述第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都直接与伯碳原子相连,143、其中,在步骤a)期间,通过所述-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述b’个伯胺官能团的至少一部分的反应形成动态键,144、b)使步骤a)中获得的所述混合物与至少一种化合物c接触,由此获得环氧衍生的共价自适应网络,145、其中所述至少一种化合物c具有c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数,146、其中,在步骤b)期间,通过所述至少c’个环氧官能团的至少一部分与能够与所述混合物中存在的环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久键。147、其中148、- 大于,149、- 比率在0.5至1.5的范围内,并且150、- 在x>的情况下,比率等于或大于0.4,或者在x<的情况下,比率等于或大于0.4,151、其中152、ni是具有官能度的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,153、nj是具有官能度的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,154、nk是具有官能度的化合物ci的毫摩尔(mmol)数,155、x是在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数。其中x优选为尚未与a’个伯胺官能团反应并且在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有b’个官能团的活性氢原子的总数。156、在第二优选方法中,在步骤a)中使包含-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的化合物a与包含b’个伯胺官能团和b’’个另外的官能团的化合物b接触。b’’个另外的官能团能够与环氧官能团反应,并且包含至少一个活性氢原子。在步骤b)中,尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的b’个伯胺官能团的活性氢原子以及b’’个另外的官能团的活性氢原子与至少一种化合物c的c’个环氧官能团发生反应。157、这样的第二优选方法包括以下步骤:158、a)使至少一种化合物a与至少一种化合物b接触,由此获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物,159、其中所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,并且其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组,并且其中在化合物a具有a’-c(=o)-型官能团的情况下,化合物a是环状羧酸酐,160、其中-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对,其中所述第一官能团的羰基和所述第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内,并且161、其中至少一种化合物b具有b’个伯胺官能团并且具有b’’个另外的官能团,其中b’是等于或大于2的整数并且b’’是等于或大于1的整数,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中所述第一伯胺官能团和所述第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,所述b’个伯胺官能团中的每一个都直接与伯碳原子相连,其中b’’个另外的官能团选自由以下各项组成的组:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团,162、其中,在步骤a)期间,通过所述-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述b’个伯胺官能团的至少一部分的反应形成动态键,163、b)使步骤a)中获得的所述混合物与至少一种化合物c接触,由此获得环氧衍生的共价自适应网络,164、其中所述至少一种化合物c具有c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数,165、其中,在步骤b)期间,通过所述c’个环氧官能团的至少一部分与能够与所述混合物中存在的环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久键。166、其中167、- 等于或大于,168、- 比率在0.5至1.5的范围内,并且169、- 在x>的情况下,比率等于或大于0.4,或者在x<的情况下,比率等于或大于0.4,170、其中171、ni是具有官能度的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,172、nj是具有官能度的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,173、nk是具有官能度的化合物ci的毫摩尔(mmol)数,174、x是在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数。而且x优选为在步骤b)开始时存在的尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的所有b’个官能团和在步骤b)开始时存在的所有b’’个另外的官能团的活性氢原子的总数。175、在第三优选方法中,在步骤a)中使包含-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的化合物a、包含b’个伯胺官能团和任选的b’’个另外的官能团的化合物b以及包含e’个伯胺官能团和任选的e’’个另外的官能团的化合物e接触。b’’个另外的官能团和/或e’’个另外的官能团优选地能够与环氧官能团反应,并且优选地包含至少一个活性氢原子。176、这样的第三优选方法包括以下步骤:177、a)使至少一种化合物a与至少一种化合物b和与至少一种化合物e接触,由此获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物,178、其中所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,并且其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组,并且其中在化合物a具有-c(=o)-型的a’个官能团的情况下,化合物a是环状羧酸酐,179、其中-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对,其中所述第一官能团的羰基和所述第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内,并且180、其中至少一种化合物b具有b’个伯胺官能团并且任选地具有b’’个另外的官能团,其中b’是等于或大于2的整数并且b’’是等于或大于0的整数,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中所述第一伯胺官能团和所述第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,所述b’个伯胺官能团中的每一个都直接与伯碳原子相连。在至少一种化合物b包含b’’个另外的官能团的情况下,这种另外的官能团优选地选自由以下各项组成的组:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团,181、其中至少一种化合物e具有e’个伯胺官能团并且任选地包含e’’个另外的官能团,其中e’是等于或大于1的整数并且e’’是等于或大于0的整数,并且其中化合物e不包含包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中第一伯胺官能团和第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,182、其中,在步骤a)期间,通过所述-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述至少一种化合物d的所述b’个伯胺官能团的至少一部分的反应,并且任选地通过所述-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述至少一种化合物e的所述e’个伯胺官能团的至少一部分的反应,形成动态键,183、b)使步骤a)中获得的所述混合物与至少一种化合物c接触,由此获得环氧衍生的共价自适应网络,184、其中所述至少一种化合物c具有c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数,185、其中,在步骤b)期间,通过至少c’个环氧官能团的至少一部分与能够与所述混合物中存在的环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久键。186、其中187、- 等于或大于,188、- 比率在0.5至1.5的范围内,并且189、- 在x>的情况下,比率等于或大于0.4,或者在x<的情况下,比率等于或大于0.4,190、其中191、ni是具有官能度的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,192、nj是具有官能度的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,193、nk是具有官能度的化合物ci的毫摩尔(mmol)数,194、x是在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数。其中x优选为在步骤b)开始时存在的尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的所有b’个官能团的活性氢原子的总数,在步骤b)开始时存在的所有b’’个另外的官能团的活性氢原子的总数,以及在步骤b)开始时存在的尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的所有e’个官能团的活性氢原子的总数,和在步骤b)开始时存在的所有e’’个另外的官能团的活性氢原子的总数。195、在第四优选方法中,在步骤a)中使包含-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的化合物a与包含b’个伯胺官能团和任选的b’’个另外的官能团的化合物b接触。b’’个另外的官能团优选地能够与环氧官能团反应,并且优选地包含至少一个活性氢原子。196、在步骤b)中,将至少一种化合物d加入到起始混合物中。至少一种化合物d包含d’为一个或多个的另外的官能团。d’个另外的官能团能够与环氧官能团反应,并且包含至少一个活性氢原子。在步骤b)中,d’个另外的官能团的活性氢原子可以与至少一种化合物c的c’个环氧官能团发生反应。清楚的是,尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的b’个伯胺官能团的活性氢原子以及b’’个另外的官能团的活性氢原子也可以与至少一种化合物c的c’个环氧官能团发生反应。197、这样的第四优选方法包括以下步骤:198、a)使至少一种化合物a与至少一种化合物b接触,由此获得包含固化剂或由固化剂组成的混合物,199、其中所述至少一种化合物a具有-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团,其中a’是等于或大于2的整数,并且其中每个官能团的rx独立地选自由h和c1-c4烷基组成的组,并且其中在化合物a具有a’个-c(=o)-型官能团的情况下,化合物a是环状羧酸酐,200、其中-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团中的每一个都属于包括第一官能团和第二官能团的官能团对,其中所述第一官能团的羰基和所述第二官能团的羰基之间的原子数在2至8的范围内,并且201、其中至少一种化合物b具有b’个伯胺官能团并且具有b’’个另外的官能团,其中b’是等于或大于2的整数并且b’’是等于或大于0的整数,其中所述b’个伯胺官能团中的每一个都属于包括第一伯胺官能团和第二伯胺官能团的官能团对,其中所述第一伯胺官能团和所述第二伯胺官能团之间的原子数为至少5,所述b’个伯胺官能团中的每一个都直接与伯碳原子相连。在至少一种化合物b包含b’’个另外的官能团的情况下,这种另外的官能团优选地选自由以下各项组成的组:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团,202、其中,在步骤a)期间,通过所述-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团的至少一部分与所述b’个伯胺官能团的至少一部分的反应形成动态键,203、b)使步骤a)中获得的还包含至少一种化合物d的所述混合物与至少一种化合物c接触,由此获得环氧衍生的共价自适应网络,204、其中所述至少一种化合物c具有c’个环氧官能团,其中c’是等于或大于2的整数,205、其中所述至少一种化合物d具有d’个另外的官能团,其中d’是等于或大于1的整数并且,其中d’个另外的官能团选自由以下各项组成的组:伯胺官能团、仲胺官能团、醇官能团、硫醇官能团和-c(=o)oh官能团,206、其中,在步骤b)期间,通过至少c’个环氧官能团的至少一部分与能够与所述混合物中存在的环氧官能团反应的官能团的活性氢原子的反应形成永久键。207、其中208、- 等于或大于,209、- 比率在0.5至1.5的范围内,并且210、- 在x>的情况下,比率等于或大于0.4,或者在x<的情况下,比率等于或大于0.4,211、其中212、ni是具有官能度的化合物ai的毫摩尔(mmol)数,213、nj是具有官能度的化合物bj的毫摩尔(mmol)数,214、nk是具有官能度的化合物ci的毫摩尔(mmol)数,215、x是在步骤b)开始时存在的能够与环氧官能团反应的所有官能团的活性氢原子的总数。其中x优选为在步骤b)开始时存在的尚未与-c(=o)orx型和/或-c(=o)-型的a’个官能团反应的所有b’个官能团的活性氢原子的总数,在步骤b)开始时存在的所有b’’个另外的官能团的活性氢原子的总数,以及在步骤b)开始时存在的所有d’个官能团的活性氢原子的总数。216、根据本发明的第二方面,提供了一种包含环氧系共价自适应网络的组合物。所述组合物能够通过上述方法获得。217、根据本发明的第三方面,提供了包含环氧系共价自适应网络、优选能够通过上述方法获得的环氧系共价自适应网络的组合物的用途。所述包含环氧系共价自适应网络的组合物例如用作粘合剂或涂料。218、在具体实施方案中,所述包含环氧系共价自适应网络的组合物用作电子部件的封装材料。当前第1页12当前第1页12
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