【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、环氧固化剂用于工业中的各种应用。这些包括工业涂料和复合材料。固化的环氧树脂体系赋予成品优异的粘附性、耐化学性、良好的机械性质和电绝缘性质以及在一些情况下耐热性。它们特别可用于保护金属和混凝土表面以及水泥质和陶瓷基底。
2、为了将环氧树脂转化成硬的、难熔的热固性网络，必须使用交联剂。这些交联剂、硬化剂或固化剂是众所周知的，促进环氧树脂的交联或固化。环氧树脂含有与胺、羧酸和硫醇反应以实现固化的环氧基团。固化可以通过由催化固化剂引发的均聚或与多官能固化剂的聚加成/共聚反应发生。
3、环氧涂料的许多工业应用需要快速恢复使用以改进生产率。市场上需要在低温，例如5℃或在一些情况下低至0℃下改进的反应性和性能。在这些温度下使用的当前环氧固化体系没有提供足够的涂层性能。固化太慢，因此涂层存在例如发白、氨基甲酸化(carbamation)和水斑之类的缺陷。这是由于未反应的胺固化剂迁移到涂层表面并与大气水分和二氧化碳反应以形成油腻白膜(氨基甲酸化)。此外，缓慢固化导致涂层干燥或凝固所需的时间更长，因此施加后续涂层所需的时间更长。
4、为了提高环氧涂料在低温下的固化速率，涂施人员传统上使用环氧促进剂。这些包括叔胺、苯酚和苯酚衍生物如曼尼希碱、酸如水杨酸、对甲苯磺酸和硫酸。这些促进剂只能以低含量使用，并且存在几个缺点，包括由于引发环氧树脂的均聚而引起的涂层脆性。与苯酚和取代苯酚相关的健康和安全问题也越来越多，如这类化合物的毒性和诱变性。实际上，专业团体和消费者对于在涂料中使用苯酚和苯酚衍生物的监管压力
5、本领域需要用于环氧树脂的固化剂组合物，其可以加速在低于环境温度(例如5℃)下的固化速度并提供对目前使用的材料的更安全的替代品。本申请在此公开了萘酚和萘酚衍生物组合物，其提供优异的固化速度，同时对健康和环境更安全。
技术实现思路
1、专利技术概述
2、本专利技术涉及包含萘酚和萘酚衍生物以及至少一种具有三个或更多个活性胺氢的多胺的环氧固化剂组合物，以及这些固化剂作为环氧树脂硬化剂的用途。这些固化剂组合物可用于固化、硬化和/或交联环氧树脂。此外，这些本专利技术的组合物可以提供环氧涂料在环境温度(23℃)或5℃下以比含有苯酚或苯酚衍生的曼尼希碱和酚醛胺(phenalkamine)的现有技术快速固化型环氧体系高得多的速率的干固化。
3、与传统的环氧促进剂如苯酚曼尼希碱和水杨酸相比，本专利技术的更快速固化型环氧固化体系提供了氨基甲酸化倾向更低和涂层干燥时间更短的优点。此外，涂料组合物中的萘酚或萘酚衍生物不会降低涂层的柔性，并且在增强固化程度方面充当增塑剂。
4、本专利技术的一个方面涉及一种固化剂组合物，其包含(a)至少一种由以下结构(i)表示的萘酚或萘酚衍生物：
5、
6、其中r1和r2互相独立地＝oh、h、c1-c10烷基、c1-c10芳基、c1-c10烷基或芳基醚、nh2、cl、br、i、no2、hso3或x(ch2)nhy，其中y＝c1-c10烷基、c1-c10芳基，或多胺，并且x＝ph或c1-c4烷基；r3-r8＝h、c1-c10烷基、c1-c10芳基、c1-c10烷基或芳基醚、nh2、cl、br、i、no2或hso3；并且其中r1或r2之一＝oh；和
7、(b)至少一种具有三个或更多个活性胺氢的多胺。
8、优选地，在一个实施方案中，所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(ii)-(v)表示：
9、
10、其中r2-r8＝h、c1-c10烷基、c1-c10芳基、c1-c10烷基或芳基醚、nh2、cl、br、i、no2或hso3；
11、
12、其中r1和r3-r8＝h、c1-c10烷基、c1-c10芳基、c1-c10烷基或芳基醚、nh2、cl、br、i、no2或hso3；
13、
14、其中y＝c1-c10烷基、c1-c10芳基或选自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、n1-(3-二甲基氨基丙基)丙二胺、二甲基氨基丙基胺、间苯二甲胺和4,4’-亚甲基-二环己基胺的多胺，x＝ph或c1-c4烷基；和
15、
16、其中y＝c1-c10烷基、c1-c10芳基或选自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、n1-(3-二甲基氨基丙基)丙二胺、二甲基氨基丙基胺、间苯二甲胺和4,4’-亚甲基-二环己基胺的多胺，x＝ph或c1-c4烷基。
17、结构(ii)和(iii)的化合物可以通过常规方法合成或购自商业来源，而结构(iv)和(v)的萘酚衍生物通过曼尼希反应获得，其中使1-萘酚(α-萘酚)或2-萘酚(β-萘酚)与醛和胺反应以形成曼尼希碱。
18、优选地，在与1-萘酚或2-萘酚的反应中使用的多胺化合物可以是亚烷基多胺，例如乙二胺，多亚烷基多胺，例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、n1-(3-二甲基氨基丙基)丙二胺(dmapapa)、二甲基氨基丙基胺(dmapa)，芳基烷基多胺例如间苯二甲胺、脂环族多胺如4,4’-亚甲基-二环己基胺(pacm)或聚醚多胺如jeffamine d230。
19、本专利技术的另一个方面涉及一种组合物，其包含萘酚和萘酚衍生物与至少一种具有三个或更多个活性胺氢的多胺和多官能环氧树脂的组合。
20、在本专利技术的组合物的制备中，萘酚或萘酚衍生物可以在与环氧树脂组分接触之前溶解到多胺中。或者，可以将萘酚或衍生物溶解到树脂中，并然后用多胺处理该混合物。
21、优选地，在一个实施方案中，本公开的固化剂组合物具有50至500的基于100％固含量计的胺氢当量(ahew)。本公开在另一个方面提供了胺-环氧组合物和由其制成的固化产物。例如，根据本公开的胺-环氧组合物包含固化剂组合物和环氧组合物的反应产物，所述固化剂组合物含有包含至少一种萘酚或萘酚衍生物并具有至少两个活性胺氢原子的新组合物，所述环氧组合物包含至少一种多官能环氧树脂。优选地，在一个实施方案中，相对于固化剂组合物中的胺计，萘酚或萘酚衍生物为0.5-50重量％。
22、本公开还提供了包含结构(i)-(v)所示的萘酚或萘酚衍生物和至少一种具有三个或更多个活性胺氢的多胺的固化剂组合物作为环氧树脂硬化剂的用途。
23、由本文公开的胺-环氧组合物生产制品，包括但不限于涂层、底漆、密封剂、固化性配混物、建筑产品、铺地产品和复合产品。此外，这样的涂料、底漆、密封剂或固化性配混物可以施加到金属或水泥质基底上。固化剂和环氧树脂组分的混合物通常不需要“熟化时间(ripening time)”以获得具有高光泽度和澄清度的接触产物。熟化时间或培养时间(incubation time)被定义为在将环氧树脂组分与胺混合和将产物施加到目标基底上之间的时间。其也可以被定义为混合物变澄清所需的时间。此外，该新固化剂组合物还提供更快的胺-环氧反应速率。与衍生自亚烷基多胺如乙二胺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固化剂组合物，其包含(a)至少一种由以下结构(I)表示的萘酚或萘酚衍生物：
2.权利要求1的组合物，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(II)-(V)表示：
3.根据权利要求1-2任一项的组合物，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物选自4-甲基-1-萘酚、2-甲基-1-萘酚、4-氨基-3-甲基-1-萘酚、4-甲氧基-1-萘酚、3-甲氧基-2-萘酚、5-甲氧基-1-萘酚、4-氯-1-萘酚、1-氯-2-萘酚、1-溴-2-萘酚和1-萘酚-4-磺酸。
4.根据权利要求1-2任一项的组合物，其中所述至少一种萘酚衍生物通过曼尼希反应获得，其中使1-萘酚或2-萘酚与醛和胺反应以形成曼尼希碱。
5.根据权利要求1-4任一项的组合物，其中所述组合物进一步包含选自三氟化硼胺络合物、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚、苄基二甲胺、咪唑、硝酸钙、羧酸、水杨酸和硫酸的至少一种化合物。
6.根据权利要求1-5任一项的固化剂组合物作为环氧树脂的硬化剂的用途。
7.一种生产组合物的方法，其包括步骤：(a)将至少一种萘酚或萘酚衍生
8.一种生产组合物的方法，其包括步骤：(a)将至少一种萘酚或萘酚衍生物溶解在环氧树脂组分中以形成混合物；和(b)使所述混合物与至少一种多胺反应。
9.根据权利要求7-8任一项的方法，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(I)表示：
10.权利要求9的方法，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(II)-(V)表示：
11.根据权利要求9-10任一项的方法，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物选自4-甲基-1-萘酚、2-甲基-1-萘酚、4-氨基-3-甲基-1-萘酚、4-甲氧基-1-萘酚、3-甲氧基-2-萘酚、5-甲氧基-1-萘酚、4-氯-1-萘酚、1-氯-2-萘酚、1-溴-2-萘酚和1-萘酚-4-磺酸。
12.根据权利要求9-10任一项的方法，其中所述至少一种萘酚衍生物通过曼尼希反应获得，其中使1-萘酚或2-萘酚与醛和胺反应以形成曼尼希碱。
13.根据权利要求1-5任一项的固化剂组合物与至少一种环氧树脂组分一起用于制备硬化的制品的用途。
14.权利要求13的用途，其中所述制品是涂层、建筑产品、铺地产品或复合产品。
15.权利要求14的用途，其中所述制品是涂层。
16.权利要求15的用途，其中所述涂层在环境温度下制备。
17.权利要求15的用途，其中所述涂层在低至0℃的低于环境温度下制备。
18.权利要求15的用途，其中所述涂层是柔性环氧涂层。
19.一种组合物，其包含以下组分的反应产物：
20.权利要求19的组合物，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(II)-(V)表示：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种固化剂组合物，其包含(a)至少一种由以下结构(i)表示的萘酚或萘酚衍生物：
2.权利要求1的组合物，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物由以下结构(ii)-(v)表示：
3.根据权利要求1-2任一项的组合物，其中所述至少一种萘酚或萘酚衍生物选自4-甲基-1-萘酚、2-甲基-1-萘酚、4-氨基-3-甲基-1-萘酚、4-甲氧基-1-萘酚、3-甲氧基-2-萘酚、5-甲氧基-1-萘酚、4-氯-1-萘酚、1-氯-2-萘酚、1-溴-2-萘酚和1-萘酚-4-磺酸。
4.根据权利要求1-2任一项的组合物，其中所述至少一种萘酚衍生物通过曼尼希反应获得，其中使1-萘酚或2-萘酚与醛和胺反应以形成曼尼希碱。
5.根据权利要求1-4任一项的组合物，其中所述组合物进一步包含选自三氟化硼胺络合物、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚、苄基二甲胺、咪唑、硝酸钙、羧酸、水杨酸和硫酸的至少一种化合物。
6.根据权利要求1-5任一项的固化剂组合物作为环氧树脂的硬化剂的用途。
7.一种生产组合物的方法，其包括步骤：(a)将至少一种萘酚或萘酚衍生物溶解在至少一种多胺中以形成混合物；和(b)使所述混合物与环氧树脂组分反应。
8.一种生产组合物的方法，其包括步骤：(a)将至少一种萘酚或萘酚衍生物溶解在环氧树脂组分中以形成混合物；和(b)使所述混合物与至少一种多胺反应。
9.根据权利要求7-8任...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·阿南塔查尔，G·S·拉尔，N·博科特，R·戈文丹卡鲁纳卡兰，S·法泽尔，M·库克，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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