由布朗斯台德酸与单胺组成的组合物制造技术

本发明专利技术涉及由布朗斯台德酸与单胺组成的组合物。本发明专利技术的主题是由a）至少一种强布朗斯台德酸的金属盐、铵盐或鏻盐与b）至少一种脂族伯单胺组成的组合物、其制备方法及其用途。其制备方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
由布朗斯台德酸与单胺组成的组合物


[0001]本专利技术涉及包含强布朗斯台德酸的组合物，其制备方法及其用途。由于根据本专利技术的组合物特别好地适合作为催化剂组合物，特别是用于环氧树脂的固化，因此本专利技术的主题也是包含强布朗斯台德酸的催化剂制品。

技术介绍

[0002]环氧树脂，特别是由双酚A和表氯醇制备的环氧树脂，是用于制备高品质浇铸树脂、涂料物料、复合材料和粘合剂的已知原料。用多胺固化的芳族环氧树脂除了好的化学品耐受性和溶剂耐受性之外，还具有在许多基底上的好的粘合强度。
[0003]为了加速环氧-胺-涂料体系的固化，可以使用催化剂(US 3,492,269 A、US 5,470,896 A、GB 1,105,772 A)。
[0004]EP 0 083 813 A1、EP 2 957 584 A1、US 5,441,000 A、US 5,629,380 A、WO 96/09352 A1公开了用不同的胺催化固化环氧树脂。
[0005]US 8,980,979 B2公开了任选在催化剂存在下用尤其是选自哌嗪或均哌嗪的环状二胺固化环氧树脂。
[0006]EP 0 969 030 A1 公开了环氧/胺-涂料体系，其胺组分是一种脂族胺。该组合物可具有催化剂。
[0007]US 4,775,734 A公开了在使用催化量的不同胺的四氟硼酸盐或六氟磷酸盐的情况下用氨基乙基哌嗪固化环氧树脂。此外，在对比实施例(实施例2)中，公开了在四氟硼酸锂存在下用氨基乙基哌嗪固化环氧树脂的实验。然而，在所使用的环氧基团: NH基团的比例下没有发生反应。另一个实施例(实施例14)公开了六氟磷酸铵与二乙胺的反应。
[0008]US 5,134,239 A公开了由杂环含氮化合物和盐组成的加合物。作为非根据该专利技术的实施例，实施例58公开了在甲醇溶液中合成丁胺-四丁基鏻氟硼酸盐配合物。
[0009]WO 2017/074810 A1公开了包含环氧树脂、聚醚胺和另外的胺固化剂（其中它们尤其可以是脂族胺）以及任选的金属三氟甲磺酸盐催化剂的组合物。
[0010]申请EP 3 569 629 A1、EP 3 569 630 A1、EP 3 569 631 A1和EP 3 569 632 A1公开了包含至少一种环氧树脂、至少一种具有至少两个氨基的环胺和至少一种布朗斯台德酸的盐的组合物。
[0011]希望用催化剂加速环氧制剂的固化，以能够节省能量和反应时间。已经发现，特别适合的是强布朗斯台德酸 (即pKa值小于或等于2的那些) 的盐，特别是非常强的布朗斯台德酸 (即pKa值小于或等于-9.01的那些) 的盐。然而，它们的缺点是，它们是固体，并且难以使它们在液体环氧制剂中均化。事先溶解或分散在溶剂中也是不利的-在将催化剂分散或溶解在惰性溶剂中的情况下，由此提高了环氧组合物的VOC (有机挥发量)比例。相反，反应性溶剂导致沉淀、变色和反应性降低。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的是提供含有非常好地适合作为环氧制剂的催化剂的强布朗斯台德酸的盐并且不具有上述缺点的组合物。
[0013]令人惊奇地已发现，强或非常强的布朗斯台德酸的盐，特别是三氟甲烷磺酸(三氟甲磺酸)的盐，良好地溶解在脂族伯单胺中。在此，令人惊奇地已发现，脂族伯单胺比脂族仲单胺或其它单胺好得多地溶解所提及的盐。
[0014]因此，本专利技术的主题是由a)至少一种强布朗斯台德酸的金属盐、铵盐或鏻盐与b)至少一种脂族伯单胺组成的组合物。
[0015]优选地，所述组合物具有10-95重量%的组分a)和5-90重量%的组分b)，基于组分a)和b)的初始重量计。进一步优选地，所述组合物具有30-70重量%的组分a)和70-30重量%的组分b)，基于组分a)和b)的初始重量计，还进一步优选具有40-60重量%的组分a)和60-40重量%的组分b)，基于组分a)和b)的初始重量计。
[0016]根据本专利技术的组合物包含至少一种强布朗斯台德酸的金属盐、铵盐或鏻盐。相应的盐是好的催化剂。在此，应将这种强酸理解为是指其pKa值 (或者在多质子酸的情况下其第一质子化阶段的pKa值) 小于或等于2的酸。优选地，相应酸的pKa小于或等于-2。
[0017]pKa被定义为平衡常数Ka的负的以十为底的对数，并被视为酸的强度的量度。pKa值越小，酸就越强。如F.G. Bordwell在“Equilibrium Acidities in Dimethylsulfoxide Solution”, Acc. Chem. Res. 1988, 21, 456-463中公开的那样测定pKa值。
[0018]优选的盐是在下表1中在第一列中总结的强酸的相应的盐：表1:
酸pKa值文献出处，如果Bordwell中未公开草酸1.5BayerWalter,LehrbuchderorganischenChemie,第21版,Hirzelverlag1988,第324页对甲苯磺酸0.7R
ö
mppLexikonChemie,第10版,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork,Verlag1999,第4580-1页。三氟乙酸0.2BayerWalter,LehrbuchderorganischenChemie,第21版,Hirzelverlag1988,第272页四氟硼酸-0.4e-EROSEncyclopediaofReagentsforOrganicSynthesis,第1-4页,Conference;GeneralReview;在线计算机文件,2001硝酸-1.4HollemannWiberg,LehrbuchderanorganischenChemie,第91.-100版,WalterderGruyterVerlag,Berlin,NewYork,1985,第603页。硫酸-3R
ö
mpp,LexikonChemie,第9版,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork1991,第3459页。盐酸-8 氢溴酸-9 高氯酸-10HollemannWiberg,LehrbuchderanorganischenChemie,第91.-100版,WalterderGruyterVerlag,Berlin,NewYork,1985,第428页三氟甲烷磺酸-14 碘化氢-9.5JournalofPhysicalChemistryA,Volume120,Issue20,第3663-3669页。六氟磷酸-10http://www.periodensystem-online.de/index.=wertdesc&prop=pKs-Werte&show=list&id=acid六氟锑酸-17http://www.periodensystem-online.de/index.=wertdesc&prop=pKs-Werte&a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.由下述组成的组合物a）至少一种强布朗斯台德酸的金属盐、铵盐或鏻盐，和b）至少一种脂族伯单胺。2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，所述组合物具有10-95重量％的组分a）和5-90重量％的组分b），基于组分a）和b）的初始重量计。3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于，盐a）是选自下述的酸的盐：草酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、四氟硼酸、硝酸、硫酸、盐酸、氢溴酸、高氯酸、三氟甲烷磺酸、碘化氢、六氟磷酸和六氟锑酸。4.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，所述布朗斯台德酸的pKa值小于或等于-9.01。5.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，单胺b）仅具有带有3至30个碳原子的脂族基团。6.根据前述权利要求之一的组合物，其特征在于，单胺b）具有在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：