環(huán)氧樹脂和硅烷含水共分散體及其用途
【專利摘要】提供了制備環(huán)氧樹脂與至少一種硅烷低聚物的儲存穩(wěn)定性含水共分散體的方法。該環(huán)氧樹脂與硅烷的含水共分散體作為可固化涂漆組合物的A部分，在所述可固化涂漆組合物中，B部分包括硬化劑和任選的顏料和添加劑。該環(huán)氧樹脂與硅烷一起即使在幾個月的儲存之后還提供相當(dāng)?shù)男阅堋?br> 【專利說明】環(huán)氧樹脂和硅烷含水共分散體及其用途
[0001] 本發(fā)明涉及制備作為可固化組合物的A部分的環(huán)氧樹脂與硅烷的含水共分散體 的方法，在所述可固化組合物中B部分包括硬化劑。
[0002] 環(huán)氧樹脂已被使用了很長時間并且已嘗試了不同的載體（溶劑、粉末）。由于環(huán)境 方面的顧慮，已越來越多地向產(chǎn)業(yè)推薦含水體系的開發(fā)以用于若干類型的最終應(yīng)用。已知 的是將硅烷添加到水基分散體中導(dǎo)致不穩(wěn)定的產(chǎn)品。
[0003] US6, 221，934描述了由使用通過使酰氨基胺與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)制備的環(huán)氧官能化 的表面活性劑的環(huán)氧樹脂的穩(wěn)定含水的乳液。所述環(huán)氧樹脂進(jìn)一步用胺水相容的低聚物固 化。
[0004] 在保護(hù)性涂層領(lǐng)域中，已建議了若干選擇，其中之一為使用金屬如鋅（WO 2011/112452)與水基環(huán)氧樹脂組合以提供具有良好保護(hù)性質(zhì)的穩(wěn)定的配制劑。金屬表面的 保護(hù)也通過使用硅烷衍生物和特別地環(huán)氧官能化的硅烷得以改進(jìn)。這些衍生物是公知的， 用于改進(jìn)涂層對金屬的粘附?，F(xiàn)在的趨勢在于為涂料工業(yè)提供水基體系，然而在環(huán)氧水分 散體系中配制的硅烷衍生物經(jīng)常顯示出差的儲存穩(wěn)定性。
[0005] 本發(fā)明描述了穩(wěn)定的含硅烷水性環(huán)氧底漆配制劑。描述了在水存在下穩(wěn)定化所述 硅烷的方式，以及配制所述水性環(huán)氧底漆的方式。
[0006] 硅烷粘附促進(jìn)劑經(jīng)常被用于環(huán)氧底漆中，特別是當(dāng)需要粘附至光滑的鋼時。然而， 水基的含硅烷顏料糊劑通常顯示出幾周或幾個月的降低的儲存穩(wěn)定性。在幾天或最多3個 月的糊劑儲存之后，粘附性通常降低或完全消失。
[0007] 文獻(xiàn)中描述了一些硅烷的乳液但是并不存在環(huán)氧樹脂或其它顏料或涂料添加劑 (EP1896522)。
[0008] 本發(fā)明涉及具有至少3個月的儲存穩(wěn)定性且甚至超過6個月的儲存穩(wěn)定性的包含 硅烷粘附促進(jìn)劑的穩(wěn)定的水性環(huán)氧底漆。我們已發(fā)現(xiàn)在這樣的儲存之后，對光滑的鋼的粘 附性保持至初始值。為了實現(xiàn)該穩(wěn)定性而使用的加工條件是本發(fā)明的一部分。
[0009] 本發(fā)明的目的在于以下方面：
[0010] (1)制備環(huán)氧樹脂與至少一種硅烷或硅烷低聚物的含水共分散體的方法，
[0011] (2)包含環(huán)氧樹脂乳液或分散體與硅烷乳液或硅烷低聚物乳液的組合物，
[0012] (3)在固化劑存在下配制的上述環(huán)氧組合物作為涂漆組合物。
[0013] 本發(fā)明的組合物還可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的溶劑、顏料、填料和添加劑。
[0014] 可用于本發(fā)明的硅烷低聚物基于：通過使用環(huán)氧硅烷單體采用連續(xù)引入水和強陽 離子交換樹脂作為催化劑的受控的水解和縮合合成的環(huán)氧硅烷低聚物。環(huán)氧硅烷單體可以 為具有2或3個官能燒氧基的縮水甘油氧基或環(huán)脂族環(huán)氧娃燒或者所述環(huán)氧娃燒單體可以 基于與其它單體硅烷組合的縮水甘油氧基環(huán)氧硅烷或環(huán)脂族環(huán)氧基硅烷，所述其它單體硅 烷可以提供特定的有機(jī)官能特征，如乙烯基、甲基丙烯?；⑼榛?、聚亞烷基氧化物等，條件 是它們不與環(huán)氧官能團(tuán)相互作用。市售的實例是可從MomentivePerformanceMaterials Inc獲得的CoatOSilMP200。
[0015] 可用于本發(fā)明的環(huán)氧樹脂基于：通過雙酚A[2,2-雙（4'羥基苯基）-丙烷]或雙 酚F與表氯醇之間縮合獲得的雙酚型環(huán)氧樹脂等。市售可得的雙酚類型的環(huán)氧樹脂為液體 或固體，且具有約350?約3750的分子量和約180?約3500的環(huán)氧當(dāng)量。含水環(huán)氧樹脂 的優(yōu)選的實例是基于具有350?3750的分子量、以非離子的方式分散于水中、具有或不具 有二醇醚共溶劑的環(huán)氧樹脂的雙酚-A和/或雙酚-F。含水環(huán)氧樹脂的市售實例例如包括 雙酚A樹脂，如EPI-REZResin3510-W-60 (乳液）、EPI-REZResin3520-WY-55、EPI-REZ Resin3521-WY-53、EPI-REZResin3523-WH-53、EPI-REZResin6520-WH-53、EPI-REZ Resin3540-WY-55、EPI-REZResin3546-WH-53、EPI-REZResin5522-WY-55、EPI-REZResin 6530-WH-53 (分散體），均可由MomentiveSpecialtyChemicalInc獲得。
[0016] 本發(fā)明的固化劑與含水分散體相容而不添加酸鹽。含水固化劑的市售實例是可由 MomentiveSpecialtyChemicalInc獲得的EPIKURECuringAgent6870-W-53 或EPIKURE CuringAgent8545-W-52 等。
[0017] 這些可固化體系包含一種或多種環(huán)氧樹脂和一種或多種固化劑。
[0018] 這些含水可固化環(huán)氧樹脂體系可以進(jìn)一步采用市售可得的叔胺加速劑，如 2, 4, 6-三（二甲基氨基甲基苯酚）或酚類催化以在更低的溫度固化。這樣的材料的實例 是可由MomentiveSpecialtyChemicalInc獲得的EPIKURECuringAgent3253 或可由 RohmandHaas獲得的DMP_30〇
[0019] 作為表面活性試劑，可以提及例如聚乙二醇和/或聚丙二醇的衍生物如 Pluronics或Synperonics，基于天然脂肪酸（如硬脂酸）與山梨醇的表面活性劑如Span 60,基于棕櫚酸的乙氧基化的失水山梨醇醋如Tween40或燒氧基化的（alcoxylated)亞乙 基共聚物如可由CR0DA獲得的BrijS721 (聚氧化乙烯（21)硬脂基醚）或S2 (聚氧化乙烯 (2)硬脂基醚）或聚乙二醇和/或聚丙二醇的衍生物如Pluronics或Synperonics和含環(huán) 氧基的衍生物。
[0020] 這些含水環(huán)氧樹脂體系可以充當(dāng)涂漆和涂料的組分用于應(yīng)用至基材，例如金屬、 木材、玻璃基材和水泥基結(jié)構(gòu)。為了制備這樣的涂漆和涂料，這些樹脂或胺與主要的增量 劑和抗腐蝕的顏料以及任選的添加劑如表面活性劑、消泡劑、流變改性劑和擦洗和滑爽劑 (marandslipreagents)摻混。這些顏料和添加劑的選擇和量取決于涂漆的預(yù)期應(yīng)用并 且通常為本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)識到。
[0021] 為了獲得包含硅烷的儲存穩(wěn)定的含水環(huán)氧樹脂配制劑所應(yīng)用的加工條件為如 下：
[0022] 使所述硅烷在乳化劑如上文所給出的之一存在下和在介于20和65°C的溫度乳 化，將該娃燒乳液進(jìn)一步在室溫與環(huán)氧水基分散體摻混。
[0023] 在另一實施方案中，將所述顏料和添加劑添加至所述環(huán)氧樹脂乳液或分散體與硅 烷的摻混物中。 實施例
[0024] 環(huán)氧-硅烷水基分散體
[0025]冷摻混的實施例：MP200乳液制各
[0026] 在冷摻混的情況下，硅烷乳液可以通過各種方法和采用各種各樣的表面活性劑制 備。
【權(quán)利要求】
1. 制備至少一種環(huán)氧樹脂和至少一種硅烷或硅烷低聚物的儲存穩(wěn)定的含水共分散體 的方法。
2. 權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將所述硅烷或硅烷低聚物作為乳液與水基環(huán)氧樹 脂慘混。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2的方法的配制劑的組合物，其特征在于，將所述組合物與包含任 選的顏料、填料和添加劑的水相容性固化劑組合。
4. 權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，將顏料和添加劑添加至環(huán)氧樹脂乳液或分散體 與所述硅烷或硅烷低聚物的摻混物。
5. 基于根據(jù)權(quán)利要求1-4制備的組合物的涂漆配制劑，其特征在于將含水的環(huán)氧-硅 烷在室溫老化至少6個月和提供優(yōu)異的腐蝕保護(hù)。
【文檔編號】C08J3/07GK104508016SQ201380040243
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】F·M·L·海恩, K·范泊佩爾, M·J·蘭西, N·沃特斯 申請人:邁圖專業(yè)化學(xué)股份有限公司