[發(fā)明專利]用于固化環(huán)氧化物的催化劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880019769.0
• 申請(qǐng)日: 2008-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN101754993A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·德根;M·馬斯;L·維滕貝克爾;M·德林;U·阿諾爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): C08G59/00
• 分類號(hào): C08G59/00;C08G59/68;C08L63/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發(fā)明涉及式I的1，3-取代的咪唑鎓鹽作為潛伏催化劑用于固化含有環(huán)氧基化合物的組合物的用途：

其中

R1和R3各自獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，

R2、R4和R5各自獨(dú)立地是氫原子或具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，R4和R5也可以一起形成脂族或芳族的環(huán)，

X是pK_b小于13的陰離子(在25℃和1巴下在水或二甲基亞砜中檢測(cè))，和

n是1、2或3，

但是咪唑鎓鹽不包括乙酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓和乙酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓-乙酸配合物。

環(huán)氧基化合物用于生產(chǎn)涂料，用做粘合劑，用于生產(chǎn)成型制品，和用于許多其它用途。在這些應(yīng)用中，它們一般在加工期間以液體形式存在(作為在合適溶劑中的溶液或作為不含溶劑的100％液體體系)。環(huán)氧基化合物一般具有低分子質(zhì)量。在應(yīng)用中，它們被固化。已經(jīng)知道固化的許多可能方法。從具有至少兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧基化合物開始，可以用氨基化合物或用具有至少兩個(gè)氨基或至少一個(gè)酸酐基團(tuán)的酸酐化合物分別通過加聚反應(yīng)(擴(kuò)鏈)進(jìn)行固化。具有高反應(yīng)性的氨基化合物或酸酐化合物一般直到所需的固化不久之前才加入。所以，所述體系稱為雙組分(2K)體系。

另外，可以使用用于環(huán)氧基化合物的均聚或共聚的催化劑。公知的催化劑包括僅僅在高溫下有活性的催化劑(潛伏催化劑)。這種潛伏催化劑的優(yōu)點(diǎn)是允許使用單組分(1K)體系；換句話說(shuō)，環(huán)氧基化合物可以含有潛伏催化劑且不會(huì)出現(xiàn)任何不需要的過早固化。

可商購(gòu)的潛伏催化劑尤其包括三氟化硼與胺的加合物(BF₃-單乙基胺)、季鏻化合物和雙氰胺(DICY)。

Journal?of?Polymer?Science：Polymer?Letters?Edition，第21卷，633-638(1983)描述了1，3-二烷基咪唑鎓鹽用于此目的的用途。它們?cè)?75℃以上的分解釋放出1-烷基咪唑，然后發(fā)生固化。陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)已經(jīng)變化，屬于鹵離子的氯離子和碘離子用作陰離子。

DE-A?2416408描述了硼酸咪唑鎓，例如四苯基硼酸咪唑鎓或四正丁基硼酸咪唑鎓。

US?3635894描述了具有選自氯離子、溴離子和碘離子中的陰離子的1，3-二烷基咪唑鎓鹽用作環(huán)氧基化合物的潛伏催化劑的用途。

Kowalczyk和Spychaj在Polimery(Warsaw，波蘭)(2003)，48(11/12)，833-835中描述了四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓用作環(huán)氧基化合物的潛伏催化劑的用途。催化劑直到190℃才開始有活性。

Sun、Zhang和Wong在Journal?of?Adhesion?Science?and?Technology(2004)，18(1)，109-121中描述了六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓用作潛伏催化劑的用途。其活性僅僅在196℃才開始。

JP?2004217859使用四烷基硼酸咪唑鎓或二烷基二硫代氨基甲酸咪唑鎓。活化是通過暴露于高能光而發(fā)生的。

EP?0458502描述了多種非常不同的用于環(huán)氧基化合物的催化劑。其中包括乙酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓(式I中，R1＝乙基，R2＝甲基，R3＝甲基)和乙酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓-乙酸配合物。

合適的潛伏催化劑應(yīng)當(dāng)能與環(huán)氧基化合物混溶。此混合物應(yīng)當(dāng)能在室溫下在標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存條件下盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持穩(wěn)定，使得它們適合作為可儲(chǔ)存的1K體系。但是，在應(yīng)用時(shí)，固化所需的溫度應(yīng)當(dāng)不過高，尤其應(yīng)當(dāng)顯著低于或等于約200℃。較低的固化溫度允許節(jié)省能耗，并且避免不需要的副反應(yīng)。盡管固化溫度較低，但是固化體系的機(jī)械性能和性質(zhì)應(yīng)當(dāng)盡可能地不受到損害。希望這些性能(例如硬度、柔性、粘合強(qiáng)度等)應(yīng)當(dāng)至少同樣好和如果可能的話甚至更好。

所以，本發(fā)明的目的是提供作為潛伏催化劑的咪唑鎓鹽，以及這些咪唑鎓鹽和環(huán)氧基化合物的混合物，它們能滿足上述要求。

因此，發(fā)現(xiàn)了上述的式I的潛伏催化劑的用途，以及含有此潛伏催化劑的組合物。

咪唑鎓鹽

本發(fā)明使用式I的1，3-取代的咪唑鎓鹽：

其中

R1和R3各自獨(dú)立地是具有1-20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，

R2、R4和R5各自獨(dú)立地是氫原子或具有1-20個(gè)、尤其1-10個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，R4和R5也可以一起形成脂族或芳族的環(huán)，