專利名稱：水可稀釋的胺及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水可稀釋的胺及其作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑的用途。
技術(shù)背景
環(huán)氧樹(shù)脂水性分散體的胺固化劑是已知的。它們通常含有由多胺和多環(huán)氧化物 (Polyepoxiden)得到的加合物，該加合物不含環(huán)氧基并包含仲氨基和任選地伯氨基。經(jīng)常 使存在在這類加合物中的伯氨基進(jìn)一步反應(yīng)，因?yàn)榉駝t的話會(huì)存在加合物與來(lái)源于空氣的 二氧化碳?xì)怏w傾向于形成碳酸鹽和氨基甲酸鹽的缺點(diǎn)，由此可能損害固化后的膜在美觀和 機(jī)械性能如澄清度、光澤度、表面質(zhì)量、硬度和韌性方面的品質(zhì)。
由EP0000605A1中公開(kāi)了多環(huán)氧化物、聚亞烷基聚醚多元醇和多胺形成的加合物 形式的、用于環(huán)氧樹(shù)脂水性分散體的固化劑。所述加合物的伯氨基通過(guò)在不飽和化合物如 丙烯腈上的加成而轉(zhuǎn)化為仲氨基。這些固化劑的缺點(diǎn)是，它們?cè)?0°C范圍內(nèi)的溫度下傾向 于凝聚，亦即是存儲(chǔ)不穩(wěn)定的。
由EP0567831A1公開(kāi)了環(huán)氧樹(shù)脂水性分散體的固化劑，其在50°C下是存儲(chǔ)穩(wěn)定 的。所述的乳化劑和助乳化劑每種情況下指的是多胺與多環(huán)氧化物形成的加合物。所述加 合物的伯氨基借助于醛和蟻酸而被還原性地烷基化并且以仲氨基的形式存在。但是，所述 的固化劑具有缺點(diǎn)。一方面，其制備過(guò)程繁瑣，這特別是由于所用還原方法的緩慢性，另一 方面，其在例如作為防腐蝕涂層用的厚層應(yīng)用中趨于形成外觀不令人滿意的渾濁的膜。
由EP00M915A1公開(kāi)了雙組分環(huán)氧樹(shù)脂水性體系，其固化劑以多胺-聚環(huán)氧樹(shù)脂 加合物的形式存在。所述加合物的伯氨基借助于單環(huán)氧化物而反應(yīng)。由于與單環(huán)氧化物的 反應(yīng)，所述加合物的制備過(guò)程持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。
發(fā)明描述
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供可以簡(jiǎn)便快速的方法由良好可得的原料制備的化合 物，該化合物可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，特別是作為用于環(huán)氧樹(shù)脂分散體的水性固化劑組 合物的成分并且其克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)權(quán)利要求1的化合物能夠解決該任務(wù)。所述化合物能 最佳地用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。特別已經(jīng)表明，這些化合物是稀液粘性的(dtonviskos)，能以 簡(jiǎn)便而快速的方式且由良好易得的原料制得并且最適合作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑。它們?cè)谳^ 寬的溫度范圍內(nèi)可基本上無(wú)變化地存儲(chǔ)，具有很低的加工粘度和與環(huán)氧樹(shù)脂的混合粘度并 且與環(huán)氧樹(shù)脂快速而完全地固化同時(shí)對(duì)基底形成良好的粘附力。它們滿足對(duì)于固化后薄膜 在美觀和機(jī)械性質(zhì)如澄清度、光澤度、表面質(zhì)量、硬度和韌性方面的品質(zhì)的高要求。
特別地已經(jīng)表明，這些化合物最適合作為環(huán)氧樹(shù)脂的水性固化劑。它們特別地使 得制備存儲(chǔ)穩(wěn)定、低粘度的水性固化劑乳液(特別是在最高50°C的溫度下穩(wěn)定)成為可能。 因此，本發(fā)明的其他方面是一種如權(quán)利要求5所述的用于制備化合物和如權(quán)利要求10所述 的固化劑組合物的方法。
另外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這類固化劑組合物最佳地適合于如權(quán)利要求16所述的雙組分或三組分的環(huán)氧樹(shù)脂組合物。特別的，也能制得ECC(環(huán)氧水泥混凝土(Epoxy Cement Concrete)) _組合物。特別地，所述化合物或者由其形成的水性固化劑組合物良好地適合作 為尤其能用作涂料的ECC-組合物的成分。
本發(fā)明的其他方面是如權(quán)利要求17所述的經(jīng)固化的組合物和如權(quán)利要求18和19 所述的用途。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
發(fā)明的實(shí)施途徑
在第一個(gè)方面，本發(fā)明涉及式⑴或(II)的化合物VB，
權(quán)利要求
1.式(I)或(II)的化合物VB，
2.權(quán)利要求1的化合物VB，其特征在于，其具有式(Ia)或(Ib)，
3.權(quán)利要求1的化合物VB，其特征在于，其具有式(IIa)或(nb)，
4.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的化合物VB，其特征在于，該二環(huán)氧化物El選自環(huán)氧當(dāng)量 重量為156至250g/Eq的雙酚A_、雙酚F-和雙酚A/F- 二縮水甘油醚，環(huán)氧當(dāng)量重量為170 至340g/Eq的N，N- 二縮水甘油基苯胺和聚乙二醇-二縮水甘油醚。
5.用于制備依據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的化合物VB的方法，其特征在于，使 (α)至少一種包含至少兩個(gè)伯氨基的多胺Al，(β)任選地至少一種僅包含一個(gè)伯氨基的胺Α2， (Y )至少一種環(huán)氧當(dāng)量重量(EEW)為65至500g/Eq的多環(huán)氧化物E和 (δ )至少一種式(IV)的二酮Kl或式(V)的二酮Κ2(Ila)(II b)
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述二酮Kl選自2，4-戊二酮，3-甲基-、3-乙基-、 3-丙基-、3-異丙基-、3- 丁基-、3-叔丁基-、3-環(huán)己基-和3-苯基-2，4-戊二酮，3，5-庚 二酮，6-甲基-3，5-庚二酮，2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮，2，2，4，6，6-五甲基-3，5-庚二 酮，2-乙酰基環(huán)戊酮和2-乙?；h(huán)己酮，且優(yōu)選為2，4-戊二酮。
7.權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，所述多胺Al選自式(VIII)的、特別是分子量 為500 5000g/mol的含醚基的二胺，以及聚亞烷基胺，特別是二亞乙基三胺(DETA)、三亞 乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)、具有5 7個(gè)亞乙基胺單元 的聚亞乙基多胺(所謂的“高級(jí)亞乙基多胺”，HEPA)、342-氨基乙基)氨基丙胺(N3-胺) 和N，N'-雙(3-氨基丙基)亞乙基二胺(N4-胺)
8.權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，胺A2選自丁基胺、戊基胺、己基 胺、環(huán)己基胺、辛基胺、癸基胺、十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、二十烷 基胺、二十二烷基胺、2-乙基-1-己基胺、芐基胺、1-或2-苯基乙基胺、N-己基-1，2-乙二 胺、N42-乙基己基)-1，2_乙二胺、N-環(huán)己基-1，2-乙二胺、N- 丁基_1，3-丙二胺、N-己 基-1，3-丙二胺、N42-乙基己基)-1，3-丙二胺、N-十二烷基-1，3-丙二胺、N-環(huán)己基-1， 3-丙二胺、椰油烷基胺、大豆烷基胺、油胺、N-椰油烷基-1，3-丙二胺、N-油烯基-1，3-丙 二胺和N-大豆烷基-1，3-丙二胺。
9.權(quán)利要求5 8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述多環(huán)氧化物E是二環(huán)氧化 物El，其選自環(huán)氧當(dāng)量重量為156 250g/Eq的雙酚A_、雙酚F-和雙酚A/F- 二縮水甘油 基醚，環(huán)氧當(dāng)量重量為170 340g/Eq的N，N- 二縮水甘油基苯胺和聚乙二醇-二縮水甘油 基醚。
10.固化劑組合物，其包含(a)至少一種如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的式(I)或(II)的化合物VB。
11.權(quán)利要求10的固化劑組合物，其特征在于，其包含至少一種如權(quán)利要求2 4中任 一項(xiàng)所述的式(Ia)或(IIa)的化合物VB，以及至少一種如權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的 式(Ib)或(IIb)的化合物VB。
12.權(quán)利要求10或11的固化劑組合物，其特征在于，該固化劑組合物另外包含(b)至少一種加合物AD，其由至少一種具有至少兩個(gè)伯或仲氨基形式的氨基的多胺A3 與至少一種環(huán)氧當(dāng)量重量(EEW)為65 500g/Eq的多環(huán)氧化物E形成，其中該加合物AD 具有末端伯和/或仲氨基，(c)任選地，至少一種多胺A4，其具有至少兩個(gè)伯或仲氨基形式的氨基，和(d)任選地，水。
13.權(quán)利要求12所述的固化劑組合物，其特征在于，所述多胺A3—方面選自分子量為 至多l(xiāng)OOOg/mol的聚氧化亞烷基二胺，和另一方面選自異佛爾酮二胺(IPDA)，2，2，4-和2， 4，4-三甲基六亞甲基二胺(TMD)，1，3-亞二甲苯基二胺(間-亞二甲苯基二胺或MXDA)， 2- 丁基-2-乙基-1，5-戊二胺(Cl 1-新二胺)，N-乙基-1，3-丙二胺和N-環(huán)己基-1，3-丙二胺。
14.權(quán)利要求12或13的固化劑組合物，其特征在于，所述多胺A4選自異佛爾酮二胺 (IPDA)，雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷(H12-MDA),雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷，2，2，4-和 2，4，4-三甲基六亞甲基二胺(TMD)，1，3-亞二甲苯基二胺(間-亞二甲苯基二胺或MXDA) 和2- 丁基-2-乙基-1，5-戊二胺(Cl 1-新二胺)。
15.權(quán)利要求12 14中任一項(xiàng)的固化劑組合物，其特征在于，該組合物包含特別地用 量為20 90重量％的水，基于整個(gè)固化劑組合物計(jì)。
16.雙組分或三組分環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其由固化劑組合物Cl和樹(shù)脂組分C2和任選地另 一組分C3組成，其中固化劑組分Cl包含至少一種如權(quán)利要求10 15中任一項(xiàng)所述的固化劑組合物，或者 由其組成；和樹(shù)脂組分C2包含至少一種環(huán)氧樹(shù)脂，或者由其組成；和組分C3包含至少一種水硬性凝固礦物物質(zhì)、優(yōu)選水泥，或者由其組成。
17.通過(guò)混合如權(quán)利要求16所述的雙組分或三組分環(huán)氧樹(shù)脂組合物的組分而獲得的 固化組合物。
18.權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的化合物VB作為固化劑的用途，該固化劑用于具有至 少兩個(gè)對(duì)NH和OH基團(tuán)有反應(yīng)性的基團(tuán)且特別地選自異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、環(huán)碳酸酯 基、環(huán)氧化物基、環(huán)硫化物基、氮丙啶基、丙烯?；⒓谆；?、1-乙炔基羰基、ι-丙炔 基羰基、馬來(lái)酰亞胺、檸康酰亞胺、乙烯基、異丙烯基和烯丙基的物質(zhì)。
19.權(quán)利要求16所述的雙組分或三組分環(huán)氧樹(shù)脂組合物作為涂料、特別是作為地面涂 料的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及式(I)或(II)的新型化合物，其特別適合作為用于環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑。該化合物能以簡(jiǎn)便而快速的方式和方法制得。其能夠以水性固化劑形式使用并且尤其形成穩(wěn)定的水性乳液。特別的，在此能夠配制成尤其可用作涂料的ECC-組合物。
文檔編號(hào)C08G59/40GK102037051SQ200980118620
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者P-A·布提克佛 申請(qǐng)人:Sika技術(shù)股份公司