用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物与环氧官能化合物反应的胍催化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物和环氧官能化合物反应的，被一酰基封闭的胍催化剂。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物与环氧官能化合物反应的胍催化剂。在DE-C-3545061中公开了这类催化剂，该专利公开描述了一种粉末涂料，是基于一种含有羧基的聚合物;一种聚环氧化物;通用添加剂;和0.1-5wt%的含脒和叔胺的一种催化剂体系。本专利技术的目的是提供一种催化剂，用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物与环氧官能化合物的反应，使粉末涂料流动性好，并具备所希望的性能，例如：光泽、固化时间、颜色特性、反应性和稳定性。本专利技术的特征在于该催化剂被一酰基封闭。该酰基可通过催化剂与酰化化合物的酰化反应而获得。其结果是粉末涂料具有改进的流动性。进而，就环境影响而言，本专利技术比DE-C-3545061中描述的催化剂体系更为有利，因为在该德国专利公开的工艺中必须使用胺。此外，其化学稳定性较好，该催化剂在130℃以下被封闭。该粉末涂料在室温下的物理和化学稳定性也得到了相当大的改善，使用催化剂的结果使玻璃化转变温度（Tg）只有适当的下降，因为该催化剂通常是固态的。-->封闭催化剂与非封闭催化剂相比是无毒或低毒的。本专利技术所用的封闭剂估计也无毒。机械性能，例如冲击强度、反向冲击强度和柔韧性均很好。所得涂料还有很好的室外耐久性，对基体例如金属或木材有良好的粘附性和优良的抗烘焙过度性（在过高的固化温度或太长的固化时间下抗变黄的性能）。所用优选的封闭催化剂是以式（Ⅰ）或（Ⅱ）的非封闭胍碱为基础的：其中R1＝H或（C1-C10）烷基，R2＝H或（C1-C10）烷基，R3＝H或（C1-C10）烷基，R4＝H或（C1-C10）烷基，并且其中R1与R3，R1与R2，R3与R4和R2与R4可形成一个（2-10）碳原子的环;其中Y＝2，3，4，X＝2，3，4.-->优选的如式（Ⅰ）或（Ⅱ）的非封闭碱的PKa≥11。优选的酰化化合物是一种有1-15碳原子的化合物。适用的酰化化合物是，例如，酸酐如丙酸酐、乙酸酐、邻苯二甲酸酐、氯乙酸酐、二氯乙酸酐、三氯乙酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、马来酸酐、琥珀酸酐，酰基氯化物如乙酰氯、己二酰氯、对苯二酰氯、苯甲酰氯，和羧酸酯如乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、马来酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、甲酸甲酯。作为催化剂，最好选用是由乙酰四甲基胍（乙酰基-TMG）构成的，其结构我们认该封闭化合物在130℃下不催化加成反应，因为体系中无游离碱。结果，可得到在室温下贮存稳定的体系。此外，由于封闭，使粉末涂料在生产过程中不会凝胶化。由于益于环境、易于应用并且质量好，粉末涂料的普及在过去十年中已有了明显提高。重要的代表是以聚酯为基料的粉末涂料。例如在本文中可分成若干个体系。这些体系之一由例如一种羧基官能聚酯和三缩水甘油异氰脲酸酯（TGIC）以93∶7的比例组成并被用于要求有良好耐候性的地方（例如房屋正面覆盖层、花园陈设、自行车）。另一体系由一种酸性聚酯与一种双酚A型环氧树脂组成，并特别适-->用于内部涂敷（例如冰箱），这是特别因为暴露在室外光（UV）下会褪色。在这两种体系中通过聚酯的羧基与第二组分的环氧基的反应而发生固化。发生这种反应需要相当高的温度（180-200℃），通常要借助于催化剂。从EP-A-0051787中可以了解封闭胍催化剂，但该公开中的催化剂是由异氰酸酯封闭的。这并不意味着用一种酰基就能够并有利于封闭这类催化剂。EP-A-0051787中由异氰酸酯封闭的胍催化剂的缺点是在固化时释放出挥发性异氰酸酯成分，这对环保是很不利的。本专利技术的催化剂适用于作固化催化剂，来催化作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物，优选的是端羧基的聚酯与环氧官能化合物的反应。其他适用的羧基官能聚合物为羧基官能聚丙烯酸酯和聚氨酯。端羧基聚酯树脂可在大约110-130℃下与一种多官能团环氧化物、颜料及其他添加剂混合，例如通过挤出的方式。静电喷涂后，在例如160℃和200℃之间并借助于一种催化剂固化。在固化过程中，粉末熔化，形成光滑的、粘性涂层膜，然后固化反应在适当的时候开始。催化剂必须保证迅速固化而在聚酯与环氧化物合混合过程中实质上是非活性的。该固化催化剂可在羧基官能聚合物例如聚酯和环氧官能化合物混合过程中加入。还可在大约250℃下制备该聚酯并随后冷却至130℃以下后加入该催化剂。对催化剂的要求是在温度高达例如80℃-130℃时实际上无反应，而在超过例如120-140℃时迅速反应，这意味着对温度的依赖性必须很高。-->优选的催化剂用量为0.01-2.0wt.%，相对于羧基官能聚合物，较好的用量为0.03-0.7wt.%。适用的聚酯可用通常的方法制备，其原料基本为芳香族多元羧酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1，2，4，5-苯四酸、1，2，4-苯三酸、3，6-二氯苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸，另外若能得到，还可用酸酐、酰基氯或其低烷基酯。羧酸组分常由至少50wt.%，优选至少70mol%的间苯二甲酸和/或对苯二甲酸组成。进一步还可特别使用脂族二醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇，1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇（即新戊二醇）、2，5-己二醇、1，6-己二醇、2，2-[双（4-羟基-环己基）]-丙烷、1，4-二羟甲基环己烷、二甘醇、一缩二丙二醇（dipropylene  glycol）和2，2-双-4-（2-羟基-乙氧基）]-苯丙烷和少量多元醇，例如丙三醇、己三醇、季戊四醇、山梨醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和三-（2-羟基）-烷基异氰脲酸酯。也可用环氧化合物代替二元醇和多元醇。醇组分优选含有至少50mol%的新戊二醇和/或丙二醇。还可采用的多元羧酸为环脂族和/或无环多元羧酸，例如：环己烷二羧酸、四氢化邻苯二甲酸、六氢化-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、二聚脂肪酸、己二酸、琥珀酸、马来酸，其用量最多为羧酸总量的30mol%，较好的最多为20mol%。也可使用羟羧酸和/或任选的内酯，例如12-羟基-硬脂酸、ε-己内酯和新戊二醇的羟新戊酸酯。在制备时也可加入少量单羧酸，例如苯甲酸、叔丁基苯甲酸、六氢化苯甲酸和饱和脂族单羧酸。该聚酯是通过本身已知的方法，通过酯化或酯基转移来制备的，-->任选地加有标准催化剂，例如氧化二丁锡或四丁基钛酸酯。通过选择合适的制备条件及COOH/OH的比例可得到酸值为5-150的最终产品。所用的环氧官能化合物可以是，例如三缩水甘油异氰脲酸酯（TGIC）或一种相关的杂环三环氧化合物，例如甲基取代三缩水甘油异氰脲酸酯或1，2，4-三缩水甘油三唑烷-3，5-二酮或对苯二甲酸二环氧丙酯或六氢化对苯二甲酸二环氧丙酯或双酚A型的环氧树脂和表氯醇。在粘结剂中所用的环氧官能化合物与聚酯树脂的用量取决于与聚酯合用的环氧化合物的酸值和环氧当量，通常为每羧基当量0.8-1.2环氧当量。羧基官能聚合物和环氧官能化合物的重量比通常为96∶4-30∶70，优选值为93∶7-50∶50。当然，所有通用的添加剂，例如颜料、填料、流平剂和/或稳定剂也可加入到涂料体系中。适用的颜料有，例如，无机颜料，如二氧化钛、硫化锌、氧化铁和氧化铬，和有机颜料，例如偶氮化合物。适用的填料为，例如，金属氧化物、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐。本专利技术的粉末涂料可用于例本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物与环氧官能化合物反应的胍催化剂，其特征在于该催化剂被一酰基封闭。

【技术特征摘要】
NL 1991-12-18 91021131、用于作为粉末涂料基料的羧基官能聚合物与环氧官能化合物反应的胍催化剂，其特征在于该催化剂被一酰基封闭。2、如权利要求1的催化剂，其特征在于该催化剂以式（Ⅰ）或式（Ⅱ）的胍碱为基础：其中R1＝H或（C1-C10）烷基，R2＝H或（C1-C10）烷基，R3＝H或（C1-C10）烷基，R4＝H或（C1-C10）烷基，并且其中R1与R3、R1与R2、R3与R4以及R2与R4可形成一个（2-10）碳原子的环;其中Y＝2，3，4，X＝2，3，4。3、如权利要求1-2中任一项的催化剂，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：WHHA范登埃斯豪特，HJ沃里斯，DAW施滕森斯，
申请(专利权)人：DSM有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]