用于抗腐蚀涂层的二环戊二烯改性的酯低聚物制造技术

抗腐蚀涂层和用于抗腐蚀涂层的二环戊二烯改性的酯低聚物。抗腐蚀涂层表现出改善的抗腐蚀性、改善的粘附性、较低的毒性、无限的适用期和/或较低的挥发性有机化合物(VOC)。

Dicyclopentadiene modified ester oligomers for anticorrosive coatings

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于抗腐蚀涂层的二环戊二烯改性的酯低聚物相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月1日提交的美国临时专利申请号62/528,088的优先权。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。联合研究协议不适用。
本专利技术涉及抗腐蚀涂层的领域。更具体而言,本专利技术涉及用于抗腐蚀涂层应用的酯或氨基甲酸乙酯DCPD改性的低聚物。在一些应用中，抗腐蚀涂层能够通过氧化固化固化至表面。
技术介绍
用于抗腐蚀涂层的现有化学物质包括醇酸树脂、丙烯酸酯、两组分氨基甲酸乙酯、两组分环氧树脂和其组合。醇酸树脂和丙烯酸酯是便宜的，但是表现出差的抗腐蚀性和/或差的粘附性，并且当暴露于腐蚀性的环境(比如来自太阳的长时间的紫外(UV)光和来自盐水的催化水解)时将降解，并且也将分层。与醇酸树脂和丙烯酸酯相比，两组分氨基甲酸乙酯和环氧树脂表现出更好的抗腐蚀性和粘附性，但是，它们需要有毒的固化剂，难以施加，并且具有有限的适用期。将现有化学物质组合允许更好地控制特性，但是存在不可避免的折中，其使得总体性能不足。另外，许多现有化学物质需要大量的溶剂，以获得可加工的粘度，并且如此，产生危险的挥发性有机化合物(VOC)。人们对开发用于涂层应用的聚合物树脂也越来越感兴趣。美国专利号3,166,434；3,340,327；和3,399,153(都转让给DesotoInc.)公开了二环戊二烯和环戊二烯改性的聚酯树脂。美国专利号3,347,806(转让给ChemischeWerke)公开了二环戊二烯改性的不饱和聚酯和用于制备它们的工艺。美国专利号3,448,066(转让给PPGIndustries，Inc.)公开了风干由多元醇(环戊二烯和二羧酸的加成物)制备的不饱和聚酯树脂。美国专利号3,883,612和3,933,757(都转让给SCMCorporation)公开了二环戊二烯改性的聚酯树脂。美国专利号4,029,848；4,148,765；4,167,542；4,348,499；4,360,647；4,435,530；4,443,580；4,496,688；和4,540,829(都转让给DowChemicalCompany)公开了二环戊二烯和/或环戊二烯改性的酯低聚物。美国专利号4,233,432(转让给美国SteelCorporation)公开了制备含有大量二环戊二烯的不饱和聚酯树脂的方法。美国专利号4,322,504(转让给HoechestAktiengesellschaft)公开了含有降冰片烷环系统的树脂粘结剂。美国专利号4,332,931(转让给TakedaChemicalIndustries，Ltd.)公开了通过使二羧酸酸酐与烯化氧在二羧酸和二环戊二烯的反应产物的存在下反应而产生的不饱和聚酯。美国专利号4,522,977；4,522,978；4,532,296；4,532,297；和4,626,570(都转让给UnionCarbideCorporation)公开了二环戊二烯和/或环戊二烯改性的酯低聚物。美国专利号4,525,427(转让给TheAlphaCorporation)公开了用二环戊二烯改性的聚酯组合物。美国专利号5,770,653和6,384,151(都转让给NipponShokubaiCo.，Ltd.)公开了二环戊二烯改性的聚酯树脂。美国专利号6,288,146；6,632,481；和6,803,393(都转让给BASFAktiengesellschaft)公开了包括二环戊二烯或其衍生物的粘结剂组合物。美国专利号6,515,071(转让给AshlandInc.)公开了用于制备二环戊二烯改性的不饱和聚酯的工艺。出于前述原因，需要克服现有问题和现有技术局限性的抗腐蚀涂层。
技术实现思路
本专利技术涉及包括能够通过氧化固化而固化至表面的二环戊二烯改性的酯低聚物(DMEO)的涂层组合物、用于涂层组合物的二环戊二烯改性的酯氨基甲酸乙酯低聚物(DMEUO)，和包括能够通过氧化固化而固化至表面的二环戊二烯改性的酯氨基甲酸乙酯低聚物的涂层组合物。本专利技术相对于现有技术提供了许多优势，包括改善的抗腐蚀性、改善的粘附性、较低的毒性、无限的适用期和较低的挥发性有机化合物(VOC)。典型的醇酸树脂表现出一般的免受腐蚀的保护性。为了得到优异的保护，人们必须转向更昂贵的氨基甲酸乙酯或环氧树脂。本专利技术提供了优异的抗腐蚀性外加更低的成本和易用性。无论涂层多么好地保护免受腐蚀，如果粘附性不足，则腐蚀性的气氛可简单地渗入涂层下方并且攻击金属，从而造成分层。本专利技术表现出了优异的粘附性。用于高性能应用的现有技术需要两组分系统和有毒的固化剂，比如用于聚氨酯的异氰酸酯和用于环氧树脂的胺。本专利技术不需要有毒的固化剂。两组分系统的另一缺点是适用期现象。一旦添加了有毒的固化剂，混合罐将最终硬化。必须将未使用的浪费掉否则相关设备将毁坏。当使用本文所述的单组分系统时，假设材料远离阳光，则适用期实际上是无限的。由于聚合物的较高的粘度，醇酸树脂、聚氨酯和环氧树脂通常需要大量的溶剂，以便有效地施加。本专利技术使用反应性单体作为稀释剂，从而大大减少了所需溶剂的量，且有时完全消除了溶剂。除非以其他方式定义，否则本文使用的所有术语具有如本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本文提到的所有的出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用以它们的整体并入。万一有冲突，则将以包括定义的说明书为准。本文包括的材料、方法、实施例和附图仅仅是说明性的并且不旨在是限制性的。附图说明图1为描绘用于制备二环戊二烯改性的酯低聚物的通用的两步工艺的图。在步骤A中，马来酸酐与水反应，以产生马来酸，然后马来酸与二环戊二烯反应，以产生马来酸-二环戊二烯半酯。在步骤B中，马来酸-二环戊二烯半酯与一种或多种二醇和任选地一种或多种二羧酸反应，以产生二环戊二烯改性的酯低聚物。R为包括1至20个碳原子，优选3至8个碳原子的烃。R’为包括1至20个碳原子，优选3至8个碳原子的烃。n为0至10，优选0至3。图2为描绘用于二环戊二烯改性的酯氨基甲酸乙酯低聚物的通式的图。R为包括1至20个碳原子，优选3至8个碳原子的烃。R’为包括1至20个碳原子，优选8至12个碳原子的烃。R”为包括1至20个碳原子，优选1至3个碳原子的烃。x为CH3或H。图3为描绘用于制备二环戊二烯改性的聚酯氨基甲酸乙酯低聚物的通用四步工艺的图。在步骤A中，马来酸酐与水反应，以产生马来酸，然后马来酸与二环戊二烯反应，以产生马来酸-二环戊二烯半酯。在步骤B中，马来酸-二环戊二烯半酯与一种或多种二醇和一种或多种二羧酸反应，以产生羟基官能的二环戊二烯改性的酯低聚物。在步骤C中，在升高的温度下，将羟基官能的丙烯酸酯单体添加至二异氰酸酯。在步骤D中，将羟基官能的二环戊二烯改性的酯低聚物添加至步骤C的丙烯酸化的二异氰酸酯。R为包括1至20个碳原子，优选3至8个碳原子的烃。R’为包括1至20个碳原子，优选3至8个碳原子的烃。R”为包括1至20个碳原子，优选6至12个碳原子的烃。R”’为包括1至5个碳原子，优选1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂层组合物，包括至少一种二环戊二烯改性的酯低聚物和至少一种烯键式不饱和单体，其中所述至少一种二环戊二烯改性的酯低聚物包括至少一种二环戊二烯和至少一种二醇，并且其中所述涂层组合物能够通过氧化固化和热固化中的至少一种固化至表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170701 US 62/528,0881.一种涂层组合物，包括至少一种二环戊二烯改性的酯低聚物和至少一种烯键式不饱和单体，其中所述至少一种二环戊二烯改性的酯低聚物包括至少一种二环戊二烯和至少一种二醇，并且其中所述涂层组合物能够通过氧化固化和热固化中的至少一种固化至表面。


2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述至少一种二环戊二烯改性的酯低聚物进一步包括二羧酸。


3.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述至少一种烯键式不饱和单体选自由下述组成的组中：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)；三甘醇二甲基丙烯酸酯(TRGDMA)；和单丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯(MAES)。


4.根据权利要求2所述的涂层组合物，其中所述至少一种烯键式不饱和单体选自由下述组成的组中：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)；三甘醇二甲基丙烯酸酯(TRGDMA)；和单丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯(MAES)。


5.根据权利要求3或权利要求4所述的涂层组合物，进一步包括金属干燥剂。


6.一种式(I)的二环戊二烯改性的酯低聚物，其中R为包括1至20个碳原子的烃基，R’为包括1至20个碳原子的烃基，R”为包括1至20个碳原子的烃基，并且x为H或CH3。





7.根据权利要求6所述的二环戊二烯改性的酯低聚物，其中R包括6个碳原子，R’包括1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马修·特维利格，
申请(专利权)人：PTT全球化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：泰国;TH