環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明相關(guān)于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。具體地本發(fā)明相關(guān)于改良的水性環(huán)氧樹(shù)脂固化 劑。本發(fā)明亦相關(guān)于固化組合物、可固化系統(tǒng)、涂層套組、固化組合物以及包括此類固化劑 的涂層。發(fā)現(xiàn)固化組合物作為基材例如貨柜（shipping container)地板涂層的應(yīng)用，但用 途不僅如此。
【背景技術(shù)】
[0002] 貨物一般經(jīng)由船運(yùn)、火車或貨車而在地點(diǎn)間運(yùn)輸。許多類型的貨物方便地貯存于 可重復(fù)使用的運(yùn)輸貨柜中。貨柜的一種共同形式為帶有出入的門的金屬箱形貨柜。雖然貨 柜的尺寸與形狀各異，常用的貨柜尺寸約略20英尺（foot)乘以8英尺乘以8. 5英尺高（一 個(gè)「20英尺貨柜」）。亦常使用較大的「40英尺」貨柜。雖然亦使用金屬地板以及木材與金 屬混合地板，但這些金屬貨柜通常具有木材地板。
[0003] 在每次使用前，以對(duì)于特定貨物的清潔度、完整性與適用性的相關(guān)機(jī)關(guān)審查貨柜， 以確保它們滿足與待承載貨物相關(guān)的所有必要規(guī)定。當(dāng)貨物是食品時(shí)，規(guī)定特別嚴(yán)格。食 品貨柜必須無(wú)貨物殘余（cargo residue)、蟲駐、臭味、腐敗、可轉(zhuǎn)移污漬或生銹以及剝落或 起泡的油漆。地板必須是干凈且干燥的。
[0004] 涂層可應(yīng)用于貨柜的木材或金屬地板，以便于清潔與克服與維持地板完整性與清 潔度有關(guān)的一些問(wèn)題。涂層的應(yīng)用可形成貨柜翻新的部分，以將貨柜升級(jí)為食品級(jí)的用途。
[0005] 已使用溶劑型涂層于貨柜地板，以協(xié)助克服貨柜保養(yǎng)與清潔相關(guān)的一些問(wèn)題。由 于磨損與破洞，通常大約每12-18個(gè)月需要更換涂層。涂布的程序是耗費(fèi)時(shí)間的。這從涂 層花費(fèi)加上貨柜無(wú)法使用的時(shí)間的角度來(lái)看，對(duì)于貨運(yùn)公司而言具有成本上的影響。
[0006] 為了將貨柜由于翻新而無(wú)法使用的時(shí)間最小化，最好可將地板涂布快速施作并且 盡可能地快速固化。最好是在封閉的貨柜中隔夜便完全固化的涂層。為了這個(gè)原因，已使 用溶劑型涂層，因?yàn)樗鼈児袒鄬?duì)地快速。一般將溶劑型涂層經(jīng)由噴涂（spraying)而施作 于地板表面。施工過(guò)程是耗時(shí)的，因?yàn)楸仨殞⒇浌駢Ρ诟采w起來(lái)，以避免溢涂（overspray)。 施作涂布的人員將需要高階的個(gè)人防護(hù)裝備，因?yàn)橥坎枷到y(tǒng)是溶劑型的，并且主要將于封 閉的環(huán)境中使用。其可能需要施作數(shù)個(gè)涂層，以得到足夠厚度的涂層。每一層在下一層施 作之前必須被允許干燥。這些施作的涂層可能干燥緩慢并且留下殘余的、不能接受的氣味。
[0007] 帶有溶劑氣味的貨柜是不能接受用于食品用途的，且可能需要數(shù)日使殘留溶劑氣 味消散，因而延長(zhǎng)了翻新的期間。此外，溶劑型涂層在固化過(guò)程期間對(duì)水與高溫可能是敏感 的，因此在潮濕環(huán)境或高環(huán)境溫度下使用可能造成令人不滿意的或不能接受的涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供替代性的涂布系統(tǒng)，其克服與貨柜地板現(xiàn)有的涂布系統(tǒng)相關(guān) 的一或更多的問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 在一方面，本發(fā)明提供由或可由以下步驟獲得的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑：
[0010] (I)將多胺（polyamine)與水楊酸（salicylic acid)反應(yīng)；以及
[0011] (II)將⑴的產(chǎn)物與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，其中環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量（epoxy equivalent weight, EEW)為 172g 至 210g，并且 η 為 0· 14 至 0· 20 ;
[0012] 以生成一以胺類為尾端的固化劑，其中活性氫的當(dāng)量[EW(Η+)]為85g至105g。
[0013] 在另一方面，本發(fā)明進(jìn)一步地提供制備一以胺類為尾端的固化劑的方法，其包 括：
[0014] (I)將多胺與水楊酸反應(yīng)；以及
[0015] (II)將⑴的產(chǎn)物與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，其中環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量（epoxy equivalent weight, EEW)為172g至210g，并且η為0· 14至0· 20 ;以生成一以胺類為尾端 的固化劑，其中活性氫的當(dāng)量[EW(H+)]為85g至105g。
[0016] 本發(fā)明亦提供由以下步驟獲得的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑：
[0017] (I)將至少一多胺與水楊酸反應(yīng)；以及
[0018] (II)將（I)的產(chǎn)物與至少一環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，其中環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量（印oxy equivalent weight, EEW)為 172g 至 210g，并且 η 為 0· 14 至 0· 20 ;
[0019] 以生成一以胺類為尾端的固化劑，其中活性氫的當(dāng)量[EW(Η+)]為85g至105g。
[0020] 本發(fā)明進(jìn)一步地提供由以下步驟獲得的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑：
[0021] (I)將至少一多胺與水楊酸反應(yīng)；以及
[0022] (II)將（I)的產(chǎn)物與至少一環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，其中環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量（印oxy equivalent weight, EEW)為172g至210g，并且η為0· 14至0· 20 ;以生成一以胺類為尾端 的固化劑，其中活性氫的當(dāng)量[EW(H+)]為85g至105g。
[0023] 優(yōu)選地本發(fā)明的固化劑為以胺類為尾端的固化劑。
[0024] 優(yōu)選地本發(fā)明的固化劑為水型環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng)的固化劑。
[0025] 優(yōu)選地多胺具有二至七個(gè)具活性的胺類的氫。更優(yōu)選地多胺具有三至五個(gè)具活性 的胺類的氫。在一形式中，多胺具有至少四個(gè)具活性的胺類的氫。在另一形式中，，多胺具 有四個(gè)具活性的胺類的氫。
[0026] 在一形式中，優(yōu)選地多胺為二胺（diamine)。多胺的優(yōu)選類別為具有二個(gè)一級(jí)胺 (-NH 2)取代基的多胺。
[0027] 優(yōu)選地多胺為三甲基己烷-1，6-二胺（TMD)。在一方面三甲基己烷-1，6-二胺包括 1，6-二胺-2, 2, 4-三甲基己烷與1，6-二胺-2, 4, 4-三甲基己烷的混合物。另一方面三甲基 己烷-1，6-二胺包含大約相同量的1，6-二胺-2, 2, 4-三甲基己烷與1，6-二胺-2, 4, 4-三 甲基己烷的混合物。
[0028] 在進(jìn)一步的形式中，多胺包括至少75 %重量的三甲基己烷-1，6-二胺以及剩 余的多胺是選自異佛爾酮二胺（isophoronediamine)、乙二胺（ethylenediamine)、二伸 乙三胺（diethylenetriamine)、四乙稀四胺（tetraethylenetetraamine)、四乙稀五胺 (tetraethylenepentaamine)、丙二胺、二伸丙三胺（dipropylenetriamine)以及二乙稀胺 丙稀胺（diethyleneaminepropylene amine)中的一或更多者。
[0029] 在進(jìn)一步的形式中，多胺包括至少45 %重量的三甲基己烷-1，6-二胺以及剩 余的多胺是選自異佛爾酮二胺（isophoronediamine)、乙二胺（ethylenediamine)、二伸 乙三胺（diethylenetriamine)、四乙稀四胺（tetraethylenetetraamine)、四乙稀五胺 (tetraethylenepentaamine)、丙二胺、二伸丙三胺（dipropylenetriamine)以及二乙稀胺 丙稀胺（diethyleneaminepropylene amine)中的一或更多者。
[0030] 在一優(yōu)選的形式中，多胺包括三甲基己烷-1,6-二胺中45%至54%的異佛爾酮二 胺（isophoronediamine)。優(yōu)選地多胺為三甲基己燒-1，6-二胺中45%至50%的異佛爾酮 二胺。更優(yōu)選地，多胺包含三甲基己烷-1，6-二胺中46%至47%的異佛爾酮二胺。
[0031] 當(dāng)結(jié)合多胺與水楊酸時(shí)，優(yōu)選地將多胺加至水楊酸。優(yōu)選地在以多胺處理之前，將 水楊酸溶解于溶劑中。優(yōu)選地溶劑對(duì)水楊酸的重量比大約為3:1。優(yōu)選地溶劑為丁基乙二 醇釀（butyl glycol ether)。
[0032] 優(yōu)選地水楊酸對(duì)多胺的摩爾比為由I :9至1 :11。更優(yōu)選地水楊酸對(duì)多胺的摩爾 比為大約1 :10。當(dāng)多胺為三甲基己烷-1，6-二胺時(shí)，優(yōu)選地水楊酸對(duì)三甲基己烷-1，6-二 胺的摩爾比為由1 :9至1 :11。更優(yōu)選地水楊酸對(duì)三甲基己烷-1，6-二胺的摩爾比為大約 1 ：10〇
[0033] 優(yōu)選地環(huán)氧樹(shù)脂是由雙酸（bisphenol)與表氯醇（epichlorohydrin)的反應(yīng)而獲 得。更優(yōu)選地環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂或其混合物。在優(yōu)選的方面，環(huán) 氧樹(shù)脂為雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂。優(yōu)選地環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量（EEW)為由182g至192g。在一形 式中，環(huán)氧樹(shù)脂具有大約〇. 15的η。
[0034] 優(yōu)選地多胺對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的重量比為由I :8 :1至2 :2 :1。優(yōu)選地三甲基己 胺-1，6-二胺對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的重量比為由1 :8 :1至2 :2 :1。更優(yōu)選地多胺對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的重量 比為由1 :9 :1至2 :1 :1。最優(yōu)選地多胺對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的重量比為大約2 :1。
[0035] 優(yōu)選地本發(fā)明的固化劑的活性氫[EW(Η+)]當(dāng)量為由90g至95g。更優(yōu)選地固化劑 具有大約90g的活性氫[EW(H+)]當(dāng)量。
[0036] 在進(jìn)一步的形式中，本發(fā)明提供由以下步驟獲得的固化劑：
[0037] (I)將水楊酸（重量的4. 6-4. 8% )溶解于丁基乙二醇醚（重量的14-15% );
[0038] (II)加入多胺（重量的53-55% );
[0039] (III)使反應(yīng)溫度到達(dá)大約45_50°C ;以及
[0040] (IV)以維持反應(yīng)溫度于大約75-80°C的速率加入環(huán)氧樹(shù)脂（重量的27-28% )，以 生成一以胺類為尾端的固化劑；
[0041] 其中環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂或其混合物，并且具有172g至 210g的環(huán)氧當(dāng)量（EEW)以及0. 14至0. 20的η ;以及
[0042] 其中因而生成的以胺類為尾端的固化劑具有90g至95g的活性氫[EW(Η+)]當(dāng)量。
[0043] 在進(jìn)一步的方面，本發(fā)明提供制備固化劑的方法，其包括步驟：
[0044]