[發明專利]用于環氧樹脂的具有吡啶基團的固化劑

有效

• 申請號: 201280055045.8
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103930460B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: A·克拉默;E·卡瑟米
• 申請（專利權）人: SIKA技術股份公司
• 主分類號: C08G59/18
• 分類號: C08G59/18;C08G59/50;C09D163/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馮奕

技術領域

本發明涉及胺作為環氧樹脂固化劑的領域，以及含有胺的環氧樹脂組合物及其用途，特別是作為涂料的用途。

背景技術

環氧樹脂組合物應具有一系列性能以能夠用作高品質涂料。其一方面應具有低粘度，從而其在環境溫度下可以良好加工并且自流平，并且其應即使在濕冷條件下仍然迅速固化而無所謂的泛白效應。“泛白(Blushing)”表示在固化時通過胺與空氣中的二氧化碳(CO₂)形成鹽而造成的缺陷，例如渾濁、斑點和粗糙或粘性的表面，其中高空氣濕度和低溫會促進泛白效應的出現。環氧樹脂涂料在經固化狀態下應具有均勻表面而無渾濁、斑點或凹穴，并且其應具有高硬度和高耐受性。為了達到這些性能，現有技術中通常在環氧樹脂涂料中使用稀釋劑。這些稀釋劑(如芐醇或酚)在固化時不結合入樹脂基質中。現在對于在固化后具有很低含量通過蒸發或擴散過程可釋放的物質的低排放體系的要求變得越來越重要。對于低排放體系，非結合性稀釋劑因此僅能以非常少的量使用或根本不使用。

US2009/0163676描述了包含至少一種芐基化的聚亞烷基多胺和至少一種其它胺的固化劑組合物。在不與環氧化物加合的情況下，這些固化劑與環氧樹脂僅緩慢固化，特別是在低溫下。雖然環氧化物上的部分加合導致更快速的固化，但是同時固化劑的粘度大大增加。

對于其中需要高耐受性的某些應用，例如在腐蝕保護中，需要高度交聯的環氧樹脂涂料。然而，根據現有技術的高官能度固化劑往往趨向于強烈泛白效果或具有高的粘度。

發明內容

因此本發明的目的在于提供一種用于環氧樹脂的固化劑，其是低粘度的、與環氧樹脂即使在非結合性稀釋劑的存在下也易于處理和良好相容并且甚至在濕冷的條件下迅速且無泛白地固化成高硬度和高耐受性的涂層。

令人驚訝地發現，根據權利要求1的包含具有至少一個式(I)的氨基基團的胺的固化劑可以解決此問題。根據權利要求1的固化劑是低氣味的，且與環氧樹脂可良好加工和相容。令人驚訝的是，這些固化劑與環氧樹脂即使在相對于氨基低于化學計量比的使用量的情況下仍令人驚奇地快速固化，且同時導致令人驚奇的高硬度和耐受性。

本發明的其他方面為其他獨立的權利要求主題。特別優選的本發明的實施方案為從屬權利要求的主題。

發明的具體實施方式

本發明的主題是一種適用于固化環氧樹脂的固化劑，其包含至少一種具有至少一個式(I)氨基的胺，

其中，

R為氫原子或具有1至12個碳原子的烷基，優選為氫原子或甲基，特別是氫原子；及

X為選自的基團，

其中R¹分別為氫原子或具有1至12個碳原子的烷基或烷氧基，優選為氫原子。

本文獻中分子式中的虛線每種情況下表示取代基和所屬的分子殘基之間的化合鍵。

以“聚/多”為首的物質名稱如多胺、聚醇或多環氧化物，表示形式上每分子包含兩個或更多個在其名稱中出現的官能團的物質。

“脂族”表示其氨基鍵合至脂族、脂環族或芳脂族基團上的胺；相應的，所述基團被稱為脂族氨基。“芳族”表示其氨基鍵合至芳族基團上的胺；相應的，所述基團被稱為芳族氨基。

“胺氫”表示伯氨基和仲氨基的氫原子。

“非結合性稀釋劑”表示可溶于環氧樹脂并且使其粘度降低的物質，所述物質在環氧樹脂固化時不共價結合至樹脂基質中。

在本文獻中術語“粘度”表示通過剪切應力和剪切率(速度梯度)之間的比例定義并且根據DIN?EN?ISO3219中所述確定的動態粘度或剪切粘度。

優選所述具有至少一個式(I)的氨基的胺具有一個、兩個或三個式(I)的氨基，特別優選一個或兩個式(I)的氨基。這些胺是特別低粘度的。

具有兩個式(I)的氨基的胺在與環氧樹脂固化時，得到具有高交聯度、特別堅硬和耐用的材料。

僅具有一個式(I)氨基的胺可額外具有至少一個其它的脂肪族仲氨基，特別是芐氨基，或至少一個脂肪族伯氨基。但僅具有一個式(I)氨基的胺也可以沒有其他的對于環氧基有反應性的基團。令人驚奇地發現，這些胺同樣適用于固化環氧樹脂并得到高硬度的固化材料。

優選具有至少一個式(I)的氨基的胺不含伯氨基。這類胺特別適合作為環氧樹脂的固化劑，因為在固化過程中不會出現泛白效果。

優選X是即3-吡啶基。這些氨基基團是特別有反應性的，并在環氧樹脂固化時得到特別高的硬度。另外，這些吡啶衍生物是特別易于獲得的。

具有至少一個式(I)的氨基的胺優選是式(II)的胺，