烷基化的多亞烷基多胺及其應(yīng)用
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910166953. 4、申請(qǐng)日為2009年8月6日、發(fā)明名稱為 "烷基化的多亞烷基多胺及其應(yīng)用"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003] 本申請(qǐng)是2007年2月7日申請(qǐng)的、申請(qǐng)系列號(hào)為11/672,298的部分繼續(xù)申請(qǐng)，其 在此W引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明主要設(shè)及烷基化的多亞烷基多胺（polyaA^enepolyamine)化合物，W及 衍生自此類化合物的固化劑和胺-環(huán)氧組合物，W及由該樣的化合物和/或組合物制得的 制品。
【背景技術(shù)】
[0005] 用胺基固化劑固化、硬化和/或交聯(lián)的環(huán)氧樹脂的使用是熟知的。該些胺-環(huán)氧 材料被廣泛應(yīng)用于從涂料、粘合劑和復(fù)合材料到制備用于混凝±的建筑產(chǎn)品、水泥板或陶 瓷基材的應(yīng)用中，通常設(shè)及±木工程應(yīng)用如混凝±地板的配制劑。
[0006] 當(dāng)環(huán)氧樹脂用純多亞烷基多胺如基于己二胺巧DA)同系物的那些固化時(shí)，混合物 易于"發(fā)煙"或"冒煙"。該說明了胺與周圍空氣中存在的水或弱酸發(fā)生了質(zhì)子化反應(yīng)。該一 現(xiàn)象是由于高的胺蒸汽壓而導(dǎo)致的。許多基于邸A同系物的環(huán)氧涂料受到工業(yè)中關(guān)于白化 化lush)、氨基甲酸化、碳酸化或滲出問題的困擾。該些問題都至少部分歸因于胺固化劑和 環(huán)氧樹脂的不相容性，該引起了相分離W及導(dǎo)致胺遷移至涂料表面。在表面，胺可與空氣中 存在的C〇2反應(yīng)引起氨基甲酸化，W及如果存在水，則可能發(fā)生碳酸化。無論在氨基甲酸化 還是由滲出和發(fā)白引起的油污化層的狀態(tài)，都會(huì)導(dǎo)致涂料外觀帶來的表面缺陷，還可導(dǎo)致 涂層間粘合的問題。（參見"Amine-blushing problems?No sweat !"，F(xiàn)all 2001E；poxy Formulators' meeting of the Society of the Plastic Industry by Bruce Burton， 17pp)。當(dāng)涂料在低溫下涂覆和固化時(shí)，該問題變得更加嚴(yán)重，因?yàn)樵摃?huì)加劇胺-環(huán)氧的不 相容。此外，與室溫條件相比，涂料的凝固時(shí)間延長，該使得胺組分遷移至涂料表面的時(shí)間 也延長。在透明涂層的情況下，可W采用達(dá)到高光澤度和透明性的熟化時(shí)間。熟化時(shí)間或 解化時(shí)間或誘導(dǎo)時(shí)間被定義為從將環(huán)氧樹脂與胺混合到將產(chǎn)品涂覆到目標(biāo)基材上之間的 時(shí)間。也可W被定義為從混合到變得透明的時(shí)間。
[0007] 有多種胺基固化劑和胺-環(huán)氧組合物被應(yīng)用于胺-環(huán)氧涂料工業(yè)；然而，該些已知 產(chǎn)品中沒有一個(gè)能完全滿足需要或解決上述問題。因此，為此提出了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明公開了固化劑組合物和制備此類組合物的方法。該些固化劑組合物可用 來固化、硬化和/或交聯(lián)環(huán)氧樹脂。本發(fā)明包括含有至少一種烷基化多亞烷基多胺的固化 劑，其中該烷基化多亞烷基多胺具有至少=個(gè)氮原子、至少=個(gè)活性胺氨原子和至少一個(gè) 烷基，其中在一個(gè)實(shí)施方式中，包括醒或酬化合物與具有至少=個(gè)氮原子的多亞烷基多胺 的還原性胺化的反應(yīng)產(chǎn)物。在另一實(shí)施方式中，所述至少一種烷基化多亞烷基多胺含有燒 基面化物與具有至少=個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0009] 另一方面，本發(fā)明提供了包括W下物質(zhì)的接觸產(chǎn)物的固化劑組合物：
[0010] (i)至少一種具有至少=個(gè)氮原子的烷基化多亞烷基多胺，例如醒或酬化合物與 具有至少=個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原性胺化反應(yīng)產(chǎn)物，所述烷基化多胺具有至少= 個(gè)活性胺氨原子和至少一個(gè)烷基；W及
[0011] (ii)至少一種具有S個(gè)或更多活性胺氨原子的多官能胺。
[0012] 通常，本發(fā)明的固化劑組合物具有的胺氨原子當(dāng)量（AHEW)基于100%的固體為約 30-約 500。
[0013] 仍在本發(fā)明的另一方面，提供了胺-環(huán)氧組合物。例如，根據(jù)本發(fā)明的胺-環(huán)氧組 合物包括W下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：
[0014] A)含有至少一種具有至少=個(gè)氮原子的烷基化多亞烷基多胺的固化劑組合物，例 如醒或酬化合物與具有至少=個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原性胺化反應(yīng)產(chǎn)物，所述烷基 化多亞烷基多胺具有至少一個(gè)烷基和至少=個(gè)活性胺氨原子；W及
[0015] B)含有至少一種多官能環(huán)氧樹脂的環(huán)氧組合物。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，胺-環(huán)氧組合物包括W下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：
[0017] A)包括W下物質(zhì)的接觸產(chǎn)物的固化劑組合物：
[0018] (i)至少一種具有至少=個(gè)氮原子的烷基化多亞烷基多胺，例如醒或酬化合物與 具有至少=個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原性胺化反應(yīng)產(chǎn)物，所述烷基化多胺具有至少一 個(gè)烷基和至少=個(gè)活性胺氨原子；W及
[0019] (ii)至少種具有S個(gè)或更多活性胺氨原子的多官能胺。
[0020] B)含有至少一種多官能環(huán)氧樹脂的環(huán)氧組合物。
[0021] 在上述各個(gè)方面的一個(gè)特殊實(shí)施方式中，烷基化多亞烷基多胺是聚亞己基多胺。 該實(shí)施方式的例子是烷基化二亞己基=胺和烷基化=亞己基四胺。
[0022] 在上述各個(gè)方面的另一特殊實(shí)施方式中，至少一種烷基化多亞烷基多胺組分含有 至少lOwt%的二烷基化多亞烷基多胺。
[0023] 由該里公開的胺-環(huán)氧組合物制備的工業(yè)制品包括，但不限于，粘合劑、涂料、底 漆、密封劑、固化復(fù)合物（compound)、建筑產(chǎn)品、地板產(chǎn)品W及復(fù)合材料產(chǎn)品。進(jìn)而，該涂料、 底漆、密封劑或固化劑能被用于金屬或水泥基材。
[0024] 當(dāng)所述多亞烷基多胺、特別是聚亞己基多胺被烷基化時(shí)，得到的產(chǎn)物具有更好的 與環(huán)氧樹脂、特別是與多數(shù)基于雙酪A或雙酪F的普通環(huán)氧樹脂W及聚環(huán)氧酪醒清漆樹脂 的相容性。固化劑和環(huán)氧樹脂的混合通常不需要"熟化時(shí)間"來得到具有高光澤度和透明 性的接觸產(chǎn)品。發(fā)煙或冒煙也可W被減少或消除。進(jìn)而，還原性胺化的反應(yīng)產(chǎn)物具有較低 的粘度，使得烷基化能達(dá)到最終產(chǎn)物中沒有游離胺的存在的程度。游離胺的除去有助于減 少由伯胺在水和二氧化碳存在下的反應(yīng)引起的膜的氨基甲酸化。發(fā)煙或冒煙的減少/不存 在，改進(jìn)的與環(huán)氧樹脂的相容性，較低的氨基甲酸化傾向，需要的誘導(dǎo)時(shí)間的減少W及最終 產(chǎn)物中低含量的游離、未反應(yīng)的胺，產(chǎn)生了改進(jìn)的操作性能。
[00巧]定義
[0026] 提供下面的定義和縮寫用于幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的詳細(xì)說明。
[0027] A肥W-胺氨原子當(dāng)量
[002引Am3--N-3-氨基丙基亞己基二胺
[0029] Am4-N，N'-雙（3-氨基丙基）亞己基二胺
[0030] Am5-N，N，N，-S(3-氨基丙基）亞己基二胺
[0031] APAPA-烷基化多亞烷基多胺 [003引BA-苯甲醇
[0033] DETA-二亞己基S胺，A肥W = 21
[0034] DGEBA-雙酪A的縮水甘油離，環(huán)氧當(dāng)量182-192
[0035] DER?331-液體 DGEBA，商購自 DOW Chemicals