雾浊极低的低粘度环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及双组分环氧树脂组合物，其由树脂组分K1和固化剂组分K2构成。树脂组分K1包含至少一种环氧树脂和至少一种醛，固化剂组分K2包含至少一种具有至少一个伯氨基的多胺A1。所述组合物令人惊奇地对雾浊-效果具有良好的降低作用并具有良好的可操作性粘度，因此特别适合平面施用。经固化的组合物具有良好的美观性和机械性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】雾浊极低的低粘度环氧树脂组合物
本专利技术涉及环氧树脂组合物及其特别是用于涂料、覆层和刷涂剂的用途的领域。现有技术双组分环氧树脂组合物及其作为涂料的应用是公知的。它通常由包含环氧树脂的树脂组分和具有与环氧化物基团反应的化合物（通常主要是多胺）的固化剂组分构成。为了应用将两种组分混合和在环境温度下固化。根据现有技术的体系具有一些在实践中不利的特征。环氧树脂，特别是最为广泛的基于双酚的类型，是粘稠的液体或固体。为了在用于涂料的双组分环氧树脂组合物中使用，通常将其稀释，以便实现这两种组分良好的可混合性和环境温度下良好的可加工性。为了稀释，经常使用低粘度环氧化物，所谓的环氧化物反应性稀释剂。但它们是费用巨大的，经常引起强烈刺激并能够以不期望的方式削弱固化体系的强度。还可以用有机溶剂稀释环氧树脂。但是所述有机溶剂通常是易挥发的有机化合物（VOC：挥发性有机化合物），它们在环氧树脂-组合物加工期间和之后通过蒸发到达大气中，并对人类和环境造成危害，因为它们通常易引起发炎，招致气味释放并能引起恶心、损害健康和环境破坏。通常用作固化剂的多胺由于其含有伯氨基，因而具有其与来自空气的二氧化碳气体(CO2)并结合水分能够形成稳定的碳酸盐和氨基甲酸盐的很大缺点。基于这种多胺的固化剂因此通常不能在空气中敞开存储，因为否则的话在容器中会形成硬壳（Kruste）。另一方面，所述固化剂在其用于涂料中时——在混入环氧树脂中之后和在固化过程中——还会吸收CO2，从而可能出现不希望的效果，如带有混浊或斑点直至不完全固化的粘性表面。该效果被技术人员称为“雾浊（Blushing）”。为了抑制形成硬壳和雾浊，同时为了稀释，通常将环氧树脂-组合物与显著量的苄醇混合，但由此又产生其它缺点。苄醇相比较而言虽然气味少和不易挥发，但仍然是VOC，因此不能宣称含苄醇的组合物是无VOC的。苄醇含量高的环氧树脂组合物还易于形成气泡，特别是在多孔的基底上，具有降低的耐磨强度并且在室内排放试验中效果差。为了抑制雾浊同样使用烷基酚如壬基酚，但其也具有毒性问题。一般来说，仲氨基没有显示出与CO2的自发反应，或者其碳酸盐或氨基甲酸盐是不稳定的。主要具有仲氨基的多胺因此在环氧树脂组合物中几乎没有导致雾浊。但是极少使用只具有仲氨基的多胺，因为它们的制备大多数很昂贵，并且导致很长的固化时间。反之，通常使用与双环氧化物加合的多胺，以及所谓的聚酰胺基胺。两者除了主要具有仲氨基之外还具有伯氨基，并且几乎没有显示雾浊；但是它们大多数是如此高粘度的，使得它们必须被稀释，这又随之带来了已经提到的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于提供双组分环氧树脂组合物，其树脂组分具有易于操作的粘度，并且在平面施用中几乎没有显示出雾浊-效果和固化成质量良好的涂层。令人惊奇地发现，根据权利要求1的双组分环氧树脂组合物实现了所述目的。树脂组分一方面令人惊奇地是低粘度的，因为醛与环氧树脂具有惊人的非常好的相容性并很好地稀释环氧树脂，特别是在室温下醛是液态的情况下。另一方面，利用根据本专利技术的组合物在平面施用中几乎不具有雾浊-效果，因为在组分混合时醛通过化学反应将伯氨基的含量降低至如此范围，使其不再与CO2明显反应。在此过程中醛共价结合在组合物中。在固化时产生基本澄清的、有光泽和无粘性的膜，所述膜具有极好的机械性能。本专利技术因此可以实现特别是高价值的环氧树脂涂料，其不具有或者具有含量明显减少的VOC和环氧树脂反应性稀释剂。本专利技术的其它有利的实施方式是其它独立权利要求和从属权利要求的主题。专利技术的具体实施方式本专利技术的主题是双组分环氧树脂组合物，它由下列物质构成；树脂组分K1，它包含至少一种环氧树脂和至少一种醛，和固化剂组分K2，它包含至少一种具有至少一个伯氨基的多胺A1。树脂组分K1优选具有含量为至少1重量%，优选至少3重量%的醛。所述双组分环氧树脂组合物特别适合用作涂料。以“多（聚）”开头的物质名如多胺、多元醇或多环氧化物在本文中表示一种物质，其形式上每个分子包含两个或更多个名称中出现的官能团。称作“二环氧化物”的表示具有两个环氧基团的化合物。作为“环氧基团”或“环氧化物基团”在本文中表示结构元素式中的虚线在本文中均表示取代基与其所属的分子残基之间的键。作为“缩水甘油基醚”在本文中表示2,3-环氧-1-丙醇（缩水甘油）的醚。缩写“EEW”在本文中表示“环氧-当量-重量”。在本文中，作为“伯”氨基指的是键合在有机残基上的NH2-基团，和作为“仲”氨基指的是键合在也可以是环的公共部分的两个有机残基上的NH-基团。作为“室温”在本文中表示23℃的温度。术语“稀释”在本文中表示液体的粘度的下降。粗体表示的名称如K1、K2、A1、A2、ALD等在本文献中只是用于更好地阅读理解和辨认。双组分环氧树脂组合物的树脂组分K1包含至少一种环氧树脂。适合作为环氧树脂的是环氧化学中常见的环氧树脂。它们以已知方式和方法来得到，例如由相应烯烃的氧化或者由表氯醇与相应多元醇、多酚或胺的反应来得到。特别适合作为环氧树脂的是所谓的多环氧化物液体树脂，下文中称作“液体树脂”。它们具有一般低于25℃的玻璃化转变温度，相反地所谓的固体树脂具有高于25℃的玻璃化转变温度，且可以粉碎成在25℃下可倾倒的粉末。在一个实施方式中，所述液体树脂是芳族多环氧化物。适用于此的例如是式(I)的液体树脂，其中R'和R″各自彼此独立地表示氢原子或甲基，且s平均表示数值0至1。优选其中下标s平均表示小于0.2的数值的那些式(I)的液体树脂。式(I)的液体树脂是双酚A、双酚F和双酚A/F的二缩水甘油基醚，其中A表示丙酮且F表示甲醛，它们作为用于制备这些双酚的反应物。与此相应地，双酚A液体树脂具有甲基，双酚F液体树脂具有氢原子和双酚A/F液体树脂同时具有甲基和氢原子作为式(I)中的R'和R″。在双酚F的情形下，还能存在位置异构体，特别是衍生自2,4'-和2,2'-羟基苯基甲烷的。其它适合的芳族液体树脂是下列的缩水甘油基化产物：-二羟基苯衍生物如间苯二酚、对苯二酚和焦儿茶酚；-其它双酚或多酚，诸如双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷,2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(双酚C),双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷,2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷,2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷,2,2-双(4-羟基苯基)丁烷(双酚B),3,3-双(4-羟基苯基)戊烷,3,4-双(4-羟基苯基)己烷,4,4-双(4-羟基苯基)庚烷,2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷,2,4-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷,1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(双酚Z),1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC),1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷,1,4-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯)(双酚P),1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯)(双酚M),4,4'-二羟基联苯(DOD),4,4'-二羟基二苯甲酮,双(2-羟基萘-1-基)甲烷,双(4-羟基萘-1-基)甲烷1,5-二羟基萘,三(4-羟基苯基)甲烷,1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷,双(4-羟基苯基)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.08 EP 09178262.31.双组分环氧树脂组合物，其由包含至少一种环氧树脂和至少一种醛的树脂组分K1和包含至少一种具有至少一个伯氨基的多胺A1的固化剂组分K2组成，其特征在于，树脂组分K1中醛基的数目相对于固化剂组分K2中伯氨基的数目的比例在0.1至1.1的范围内；并且所述醛选自：丙醛、2-甲基丙醛、丁醛、2-甲基丁醛、2-乙基丁醛、戊醛、新戊醛、2-甲基戊醛、3-甲基戊醛、4-甲基戊醛、2,3-二甲基戊醛、己醛、2-乙基己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、2-甲基十一醛、十二醛、甲氧基乙醛、环丙烷甲醛、环戊烷甲醛、环己烷甲醛、2,2-二甲基-3-苯基丙醛、1-萘甲醛、苯甲醛或取代的苯甲醛、肉桂醛；以及式(II)的醛，其中R1和R2或者相互独立地表示具有1至12个C原子的一价烃残基，或者一起表示具有4至12个C原子的二价烃残基，其是任选地经取代的具有5至8个C原子的碳环的一部分；R3表示氢原子，或者具有1至12个C原子的芳基烷基或环烷基或烷基；和Z表示具有最多31个C原子的酯基、醚基、叔氨基或酰胺基，其中它们任选地具有额外的醚-氧。2.根据权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述醛选自2-乙基丁醛、戊醛、新戊醛、2-甲基戊醛、3-甲基戊醛、4-甲基戊醛、2,3-二甲基-戊醛、己醛、2-乙基-己醛、庚醛、辛醛、甲氧基乙醛、2,2-二甲基-3-苯基丙醛、苯甲醛、1-萘甲醛、水杨醛和式(II)的醛，其中R1和R2或者相互独立地分别表示具有1至12个C原子的一价烃残基，或者一起表示具有4至12个C原子的二价烃残基，其是任选地经取代的具有5至8个C原子的碳环的一部分；R3表示氢原子，或者具有1至12个C原子的芳基烷基或环烷基或烷基；和Z表示具有最多31个C原子的酯基、醚基、叔氨基或酰胺基，其中它们任选地具有额外的醚-氧。3.根据权利要求1的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述醛选自3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-月桂酰氧基丙醛、2,2-二甲基-3-(N-吗啉基)-丙醛和2,2-二甲基-3-双-(甲氧基乙基)-氨基-丙醛。4.根据权利要求2的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R1和R2一起表示具有4至12个C原子的二价烃残基，其是任选地经取代的具有6个C原子的碳环的一部分。5.根据权利要求2的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，其中R3表示氢原子。6.根据权利要求2、4、5之一的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，Z表示式(III)或(IV)的残基，其中R5或者表示氢原子，或者表示具有1至30个C原子的直链或分支的烷基残基，其任选地具有环状部分和任选地具有至少一个杂原子，或者表示具有5至30个C原子的单不饱和或多不饱和的、直链或分支的烃残基，或者表示任选地经取代、芳香族或杂芳族的5元环或6元环；R9和R10或者相互独立地分别表示具有1至20个C原子的一价的脂肪族、环脂族或芳基脂族残基，其任选地包含醚-氧或叔胺-氮形式的杂原子，或者一起表示具有3至20个C原子的二价脂肪族残基，且其是任选地经取代的具有5至8个环原子的杂环的一部分，并且除了氮原子之外任选地包含其它醚-氧或叔胺-氮形式的杂原子。7.权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R5表示具有6至30个C原子的直链或分支的烷基残基，其任选地具有环状部分和任选地具有至少一个杂原子。8.权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R5表示具有11至30个C原子的直链或分支的烷基残基，其任选地具有环状部分和任选地具有至少一个杂原子。9.权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R5中的杂原子是醚基、羰基或酯基形式的氧。10.根据权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，其中R9和R10一起表示具有3至20个C原子的二价脂肪族残基，且其是任选地经取代的具有6个环原子的杂环的一部分，并且除了氮原子之外任选地包含其它醚-氧或叔胺-氮形式的杂原子。11.根据权利要求2或5的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R1和R2分别表示甲基。12.根据权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R5具有11至30个C原子。13.根据权利要求6的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，R5具有11至20个C原子。14.根据权利要求1、2、5的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述醛选自苯甲醛、水杨醛、2,2-二甲基-3-苯基丙醛、3-乙酰氧基-2,2-二甲基丙醛、2,2-二甲基-3-月桂酰氧基丙醛和2,2-二甲基-3(N-吗啉基)-丙醛。15.根据权利要求1至5之一的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述树脂组分K1的醛的含量为至少1重量％。16.根据权利要求1至5之一的双组分环氧树脂组合物，其特征在于，所述树脂组分K...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·布尔克哈特，U·斯塔德尔曼，PA·布提克佛，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：