热增稠树脂水溶液制造技术

本发明专利技术提供具有独特流变的树脂水溶液和结合它的产物。本发明专利技术提供的水基材料为热增稠的，且材料在环境压力下在所需温度范围提高(20℃至<100℃)时粘度急剧提高(至少100倍)。合适的包含疏水性基团和亲水性基团的树脂可选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸‑氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺‑甲醛树脂、氨基树脂及其组合。适于树脂溶液的具体环氧官能树脂/聚合物通过使(A)(1)一种或多种多元醇和(2)一种或多种环氧官能材料的环氧预聚物与(B)二胺或多胺反应，由此形成热增稠树脂水溶液而制备。树脂溶液基本不含交联剂。

Hot thickening resin aqueous solution

The invention provides a resin aqueous solution with unique rheology and a product thereof. The water-based material provided by the present invention is thermally thickened and has a rapid increase in viscosity (at least 100 times) when the material is raised at ambient temperature (20 DEG C to < 100 DEG C) at ambient temperature. The hydrophobic groups and hydrophilic groups of the resin can be selected from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, polyurethane resin, acrylic resin, polyester resin, acrylic urethane resin, melamine resin, melamine formaldehyde resin, amino resin and its combination. The epoxy resin / polymer resin solution for the (A) (1) one or more polyols and (2) one or more epoxy pre polymer and epoxy functional materials (B two) or polyamines, thus forming thermothickening resin aqueous solution preparation. The resin solution contains no cross linking agent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热增稠树脂水溶液
本专利技术涉及粘度在相对小温度范围提高内显著提高的热增稠树脂水溶液。粘度性能是可逆的。可调整这类性能用于所需温度下的所需粘度变化。这些溶液可用于非涂料应用，例如接触人体的产品，包括各种衣服、整形用品，和个人保护物品，以及例如在使用期间遭遇适度或极端温度提高的产品，例如用于油田工业中和用于电池中的组合物。背景各种树脂是已知的，包括适于电涂料应用的环氧树脂。例如，环氧-聚酯和胺的反应产物公开于美国专利Nos.6,437,055和6,417,292中，并且用于提供抗碎屑性和降低的缩孔。一般而言，环氧树脂为环氧官能预聚物和包含活性氢官能的化合物(例如胺、羟基、羧酸和/或无机酸)，任选与催化剂的反应产物。将交联剂加入反应产物中，并形成在水中的分散体。该分散体具有乳浊特征，意指反应产物和交联剂通常悬浮而不是完全溶于水中。树脂分散体具有许多应用，包括形成涂层。交联剂在树脂分散体的应用和固化时提供给涂层强度。这类交联剂可根据给定应用所需选择，但某些交联剂，例如甲苯二异氰酸酯是危险的，并且在制造设备中消除其大量处理是理想的。需要提供环境友好且容易处理并且提供独特流变性能的提供和利用树脂的产品。概述提供环境友好且容易处理的树脂基产品。另外，本文提供的树脂基产品，具体而言，树脂溶液和结合它的产品提供有利的流变性能。发现在传统树脂涂料分散体，例如包含疏水性基团和亲水性基团的那些，例如环氧树脂和/或聚氨酯树脂的形成期间省去交联剂产生在许多非涂料应用中具有理想性能的树脂溶液，所述非涂料应用为不同于用于在基质上制备聚合物涂层的那些的应用。用于本专利技术树脂溶液中的包含疏水性基团和亲水性基团的合适树脂包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸-氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基树脂及其组合。碱性树脂化学是本领域中已知的。例如，适用于本专利技术树脂溶液中的环氧官能树脂/聚合物可通过(A)(1)一种或多种多元醇和(2)一种或多种环氧官能材料的环氧预聚物与(B)二胺或多胺反应而制备。在树脂溶于水中时，形成热增稠树脂水溶液。该溶液显示出独特的流变性能，例如热增稠，其中溶液的粘度在所需温度范围提高内显著提高。粘度性能是可逆的。可调整这类性能用于所需适度或极端温度下的所需粘度变化。这些溶液可用于非涂料应用，例如接触人体且在使用期间遭遇温度波动，例如油田工业及电池中的产品。树脂溶液的流变受因素如起始聚合物、非挥发物(NV)含量、总中和度(TN)和有机溶剂含量影响。存在这些因素的无限组合，其可适于具体应用。在第一方面中，用于非涂料应用的热增稠树脂水溶液包含：包含疏水性基团和亲水性基团的树脂，树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸-氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基树脂及其组合；和水；任选，盐化组分；溶液基本不含交联剂；其中溶液在环境压力下在20℃至<100℃(或者至99℃、98℃、97℃、96℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃，或者甚至40℃)的温度范围内显示出至少100倍的动力粘度提高。热增稠树脂水溶液可包含重量计：0.5-60％的树脂；40-99.5％的水；和0-25％的有机挥发物。热增稠树脂水溶液可包含0.31-0.80毫当量酸/g非挥发物的酸含量。当存在盐化组分时，它可选自有机酸、无机酸和含氮化合物。树脂可以为(A)包含芳族多元醇和环氧官能材料的环氧预聚物和(B)二胺或多胺的反应产物。芳族多元醇可包含二苯基甲烷衍生物。环氧官能材料可包含多元醇的二-或多缩水甘油醚。二胺或多胺可包含聚氧化烯胺。在详细实施方案中，芳族多元醇可包含双酚A(BisA)，环氧官能材料可包含双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)，且二胺或多胺可包含聚醚胺。热增稠树脂水溶液可包含重量计：0.5-60％的反应产物；40-99.5％的水；和0-25％的有机挥发物；其中中和度为40-110％。数均分子量可以为7,500-150,000道尔顿。热增稠树脂水溶液可包含疏水性基团的嵌段和亲水性基团的嵌段。在一个或多个实施方案中，疏水性与亲水性单元的数均分子量的比为<2.5，或者甚至<2.0，或者<1.5，或者<1.4，或者<1.3，或者<1.2，或者<1.1，或者<1.0，或者0.01-0.99、0.1-0.9、0.15-0.8、0.20-0.75，或者0.25-0.7。在环境压力下在20℃至<100℃的温度范围内，热增稠树脂水溶液的动力粘度可显示出至少一个最大值，其可称为热增稠温度。另一方面提供温度敏感性产物，其包含：本文公开的任何热增稠树脂水溶液；和热增稠树脂水溶液的载体。载体可包含不透液袋或多个微胶囊壳，且产物的表面在与活体接触时变得更加支撑。温度敏感性产物可以为以下一种或多种形式：个人穿戴物、家居用品和运输或公共座椅。载体可包含其它液体，且产物在由环境温度升高的温度下使用期间增稠。温度敏感性产物可以为用于增强油回收的可注射溶液的形式。温度敏感性产物可以为用于电池的电解质溶液的形式。温度敏感性产物可以为工业流体且热增稠树脂水溶液的树脂有效作为流变控制剂。温度敏感性产物可有效地吸收能量，由此提供对其附近的物品的保护。另一方面为制备用于非涂料应用的热增稠树脂水溶液的方法，所述方法包括：形成包含疏水性基团和亲水性基团的树脂，树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸-氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基树脂及其组合；和在基本不存在交联剂下将树脂和任选盐化组分溶于水中；由此形成在环境压力下在20℃至<100℃的温度范围内显示出至少100倍的动力粘度提高的热增稠树脂水溶液。另一方面为提供用于非涂料应用的温度敏感性产物的方法，所述方法包括：得到任何本文所述热增稠树脂水溶液；将热增稠树脂水溶液与载体结合；和形成在环境压力下在温度变化至40至<100℃时结构变化的温度敏感性产物。另一方面为吸收能量的方法，所述方法包括：得到任何本文所述温度敏感性产物；和将温度敏感性产物与温度敏感性产物附近的物品关联使得在与能源接触时，温度敏感性产物增稠且物品保持基本完整。还提供热增稠树脂水溶液在非涂料应用中在环境压力下在20℃至<100℃的温度范围内提供至少100倍的动力粘度提高的用途。附图简述该公开内容考虑以下对公开内容的各个实施方案的详细描述以及附图更完整地描述，其中：图1为不具有挥发物且具有50、60和70％的总中和度的示例热增稠树脂溶液的粘度相对于温度的对数坐标图；图2为不具有挥发物且具有80、90和100％的总中和度的示例热增稠树脂溶液的粘度相对于温度的对数坐标图；图3为具有37％、38％、39％和40％的非挥发物和45％的总中和度的示例热增稠树脂溶液的粘度相对于温度的对数坐标图；图4为具有41％、42％和43％的非挥发物和45％的总中和度的示例热增稠树脂溶液的粘度相对于温度的对数坐标图；图5为对于两种不同的疏水性:亲水性单元分子量比，具有30％的非挥发物和70％的总中和度的示例热增稠树脂溶液的粘度相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于非涂料应用的热增稠树脂水溶液，其包含：包含疏水性基团和亲水性基团的树脂，树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸‑氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺‑甲醛树脂、氨基树脂及其组合；和水；任选，盐化组分；溶液基本不含交联剂；其中溶液在环境压力下在20℃至<100℃的温度范围内显示出至少100倍的动力粘度提高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.15 US 62/050,290;2015.08.14 US 62/205,0741.用于非涂料应用的热增稠树脂水溶液，其包含：包含疏水性基团和亲水性基团的树脂，树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸-氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基树脂及其组合；和水；任选，盐化组分；溶液基本不含交联剂；其中溶液在环境压力下在20℃至<100℃的温度范围内显示出至少100倍的动力粘度提高。2.根据权利要求1的热增稠树脂水溶液，其中树脂为(A)包含芳族多元醇和环氧官能材料的环氧预聚物和(B)二胺或多胺的反应产物。3.根据权利要求2的热增稠树脂水溶液，其中环氧官能材料包含多元醇的二-或多缩水甘油醚且二胺或多胺包含聚氧化烯胺。4.根据权利要求2的热增稠树脂水溶液，其中芳族多元醇包含双酚A(BisA)，环氧官能材料包含双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)，且二胺或多胺包含聚醚胺。5.根据权利要求1的热增稠树脂水溶液，其中存在盐化组分且选自有机酸、无机酸和含氮化合物。6.根据权利要求4的热增稠树脂水溶液，其包含重量计：0.5-60％的反应产物；40-99.5％的水；和0-25％的有机挥发物；其中中和度为40-110％。7.温度敏感性产物，其包含：根据权利要求1-6中任一项的热增稠树脂水溶液；和热增稠树脂水溶液的载体。8.根据权利要求7的温度敏感性产物，其中载体包含不透液袋或多个微胶囊壳；且其中产物的表面在...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·塔兹亚，M·D·斯沃茨兰德尔，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE