用于水性分散体的环氧树脂制造技术

本发明专利技术涉及包含以下组分(a)和(b)的环氧官能反应产物的化合物：(a)至少一个包含两个末端环氧反应性部分的分子；(b)两个包含两个环氧部分的分子；其中，所述化合物包含侧接于(a)的残基(即作为分子的侧链)的，一个或多个具有至少400的重均分子量的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团。还提供了包含所述化合物的水性涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于水性分散体的环氧树脂本专利技术涉及环氧树脂。更具体地，本专利技术涉及可以用于制备水性环氧树脂分散体的环氧树脂，该水性环氧树脂分散体适用于各种应用，例如用于在固化时在基材表面上提供涂层的组合物。还提供了包含所述环氧树脂的水性涂料组合物，所述环氧树脂作为单独的环氧组分(即可自分散的环氧树脂分散体)或者与本身不可水分散的其他环氧树脂结合。包含可固化的环氧树脂的涂料组合物用于处理表面，从而在固化时提供保护避免由于每天使用和/或暴露于环境所导致的损坏。所述涂料组合物一般可以分为两个不同的种类，溶剂型环氧涂料组合物及水性环氧涂料组合物。溶剂型环氧涂料组合物包含有机溶剂，所述有机溶剂可促进环氧组分的分散或溶解，也可以用来减少组合物的粘度，从而促进应用。但是，由于有机溶剂在室温和压力下会挥发，从而将挥发性有机化合物(VOC)释放于大气中，因此其表现出主要的环境危害。与VOC有关的燃烧和爆炸威胁，连同降低由有机溶剂的挥发所引起的空气污染危害的需求的增长已经引起了对于用更加环境友好的水性环氧涂料组合物来代替溶剂型涂料组合物的提升的需求。水性环氧涂料组合物，即树脂主要分散在水中的组合物是已知的。例如，美国专利第5,118,729号揭示了环氧树脂两亲物及其稳定的水性环氧树脂分散体，其中所述两亲物在一端包含疏水性环氧部分而在另一端包含亲水性的高分子量的聚氧乙烯部分，该部分是通过二官能连接基团如二羧酸或其酐连接的。所述亲水性部分是聚乙二醇单醚的残基。所述两亲物适于分散在水环氧树脂中，该水环氧树脂本身不容易在水中分散。但是，虽然所得的分散体被认为是稳定的，但是这些分散体的形成往往导致明显水平的起泡，该起泡宜在用作涂料组合物之前消除或去除。此外，据信由于这些两亲物具有较高的熔体粘度，与在溶剂型环氧涂料组合物中使用有机溶剂相比，这些化合物的分散效率降低了。因此本专利技术的目的是提供另一种环氧树脂，该环氧树脂可用于制备具有降低的起泡倾向的稳定的水性环氧树脂组合物。此外，在优选的实施方式中，与已知的环氧两亲物比较，所述环氧树脂具有降低的熔体粘度，因此这些环氧树脂据信具有改善的分散效率。此外，在最优选的实施方式中，与已知的环氧两亲物相比，所述环氧树脂将具有降低的熔体粘度，并且可以用于制备具有降低的起泡倾向的稳定的水性环氧树脂组合物。
技术实现思路
根据第一个方面。本专利技术提供了包含以下(a)与(b)的环氧官能反应产物的化合物：(a)至少一个包含两个末端环氧反应性部分的分子；(b)至少两个包含两个环氧部分的分子；其中，所述化合物包含侧接于(a)的残基(即作为分子的侧链)，一个或多个具有至少400的重均分子量的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团。优选地，所述化合物根据如下通式(I)或通式(II)：A-(X-A-)yX-A通式(I)X-(A-X-)zA通式(II)其中，A各自独立地代表(i)由一种或多种二缩水甘油醚化合物形成的环氧封端的一价基团，所述化合物包含脂环族和/或芳族亚烃基部分或(ii)通过打开(i)的末端环氧形成的二价基团；X各自独立地代表(i)聚酯的一价或二价基团，其中，所述聚酯是通过将一种或多种多元醇，聚链烷醇胺或其混合物与一种或多种多羧酸，酐或其混合物进行酯化而形成的，或(ii)多羧酸的一价或二价基团，其中所述多羧酸是通过将一种或多种多元醇，聚链烷醇胺或其混合物与四羧酸、二酐或其混合物进行酯化而形成的；y代表0-10的整数；及z代表1-10的整数；其中，当X是所述聚酯时，所述多元醇和/或聚链烷醇胺被一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团取代，或者当X是所述多羧酸时，所述多元醇和/或聚链烷醇胺包含一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团；所述聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚的重均分子量至少为400。根据第二个方面，本专利技术提供了水性涂料组合物，该组合物包含根据本专利技术的第一个方面所述的一种或多种化合物。在本说明书中，任何涉及“水性”或“水型”分散体的引用指的是树脂分散在水中或水性介质中的分散体。虽然设想到这种分散体中可包含低水平，即小于10重量％，优选小于1重量％的易挥发性有机溶剂，但是优选这种分散体中不含任何这种有机溶剂。说明书中任何涉及“稳定的”分散体的引用指的是任意体系，其中，分散相保持在连续介质，即水中，并且在室温和压力下在45分钟内不会聚集成明显的程度。可以观察到明显的聚集为连续和非连续相的可视分离。所述分散相可以是液体或固体的形式。令人吃惊地发现可通过使用本专利技术的新化合物，作为单独环氧树脂组分(即自分散的水性环氧树脂分散体)或者作为用于本身不可分散在水中的第二环氧树脂组分的分散助剂来制备具有减少的起泡倾向的稳定的水性环氧树脂组合物。本专利技术的新化合物包含如下组分(a)与(b)的环氧官能反应产物：(a)至少一个包含两个末端环氧反应性部分的分子；(b)两个含有两个环氧部分的分子；其中，所述化合物包含，侧接于(a)的残基的，重均分子量为至少400的一个或多个聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团。优选地，本专利技术的组合物是通过酯键将一个或多个亲水部分连接至一个或多个疏水环氧部分而形成的，其中，该亲水部分包含一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团。具体地，本专利技术优选涉及根据如下通式(I)或通式(II)的化合物:A-(X-A-)yX-A通式(I)X-(A-X-)zA通式(II)其中：A各自独立地代表：(i)由一种或多种包含脂环族和/或芳族亚烃基部分的二缩水甘油醚化合物形成的环氧封端的单价基团；或(ii)通过打开(i)的末端环氧形成的二价基团；X各组独立地代表：(i)聚酯的一价或二价基团，其中，所述聚酯是通过将一种或多种多元醇，聚链烷醇胺或其混合物与一种或多种多羧酸，酐或其混合物进行酯化而形成的；或(ii)多羧酸的一价或二价基团，其中所述多羧酸是通过将一种或多种多元醇，聚链烷醇胺或其混合物与四羧酸、二酐或其混合物进行酯化而形成的；y代表0或1-10的整数，优选0或1-5的整数，更优选0；及z代表1-10的整数，优选1-5的整数，更优选1；其中，当X是所述聚酯时，所述多元醇和/或聚链烷醇胺被一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团取代，或者当X是所述多羧酸时，所述多元醇和/或聚链烷醇胺包含一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团；所述聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚的重均分子量至少为400。优选地，本专利技术的化合物是根据以上通式(I)的化合物。本专利技术的化合物包含一个或多个侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团，其重均分子量(Mw)由凝胶渗透色谱法(GPC)测得至少为400。优选地，所述聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团的Mw至少为500，更优选Mw为500-4000，甚至更优选Mw为550-2000。这些化合物是优选的，因为据信通过限定侧接的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团的分子量，可以提供与已知的环氧两亲物相比具有降低的熔体粘度的环氧化合物，因此，这些化合物被认为与常规的环氧两亲物相比具有改善的分散效率。优选地，根据ASTMD1652–11e1(ASTMInternational,WestConshohocken,PA,2011)(ASTM国际，PA州WestConshohocken，2011)测得的本专利技术的化合物的环氧当量为400-200,000，更优选为450-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含以下(a)和(b)的环氧官能反应产物的化合物：(a)至少一个包含两个末端环氧反应性部分的分子；(b)两个包含两个环氧部分的分子；其中，所述化合物包含侧接于(a)的残基的一个或多个具有至少400的重均分子量的聚氧化烯或聚氧化烯烷基醚基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 US 61/653,6091.一种包含以下(a)和(b)的环氧官能反应产物的化合物：(a)至少一个包含两个末端环氧反应性部分的分子；(b)至少两个各自包含两个环氧部分的分子；其中，所述化合物包含侧接于(a)的残基的一个或多个具有至少400的重均分子量的聚氧化烯烷基醚基团；其中所述化合物由通式(I)或通式(II)表示：A-(X-A-)yX-A通式(I)X-(A-X-)zA通式(II)其中，A各自独立地表示(i)一种或多种二缩水甘油醚化合物形成的环氧封端的一价基团，所述化合物包含脂环族和/或芳族亚烃基部分；或(ii)通过打开(i)的末端环氧形成的二价基团；X各自独立地表示(i)由通式(VIII)或通式(IX)表示的聚酯的二价基团：其中，R代表C5-12烷基；R’代表H或C1-5烷基；q代表0或1；r代表0或1-10的整数；t代表15-200的整数；n代表5-200的整数；y表示0-10的整数；及z表示1-10的整数；或(ii)由通式(VIII)或通式(IX)表示的聚酯的一价基团，其中两个开放价态中的一个被-OH代替。2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R’代表H。3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·郭，S·迈克斯基，C·皮肖克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US