[發明專利]用于環氧樹脂的具有芳族氨基的固化劑

有效

• 申請號: 201280055051.3
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103917573B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: A·克拉米爾;E·卡瑟米
• 申請（專利權）人: SIKA技術股份公司
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C08G59/18
• 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并因此能夠導致不期望的排放。

US2009/0163676描述的固化劑組合物包含至少一種芐基化的聚亞烷基多胺和至少一種其他的胺。但是通過芐基化，這些胺的官能度和對于環氧化物的反應性大大降低。

對于其中需要高耐受性的某些應用，例如在腐蝕保護中，需要非常疏水且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。適于作為環氧樹脂的固化劑的現有技術中已知的芳族胺僅非常緩慢地與環氧樹脂反應，并且在室溫下往往是固體，這使得其在室溫下施用的材料中的使用顯著困難，且通常又導致必需使用溶劑。

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，其在室溫下是液體且不過高粘性，與環氧樹脂一起易于加工并即使在濕冷的條件下也可以與其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，且與環氧樹脂良好相容。與現有技術中通常的芳族胺類固化劑如4,4'-亞甲基二苯基二胺或二乙基甲苯二胺相比，它們與環氧樹脂令人驚奇地快速固化并同時形成非常疏水且高度交聯的材料，其是不粘的、具有較高的光澤且沒有混濁和表面缺陷。由此其特別適合于需要高耐受性的應用，特別是在腐蝕防護中。特別有利的事實是，具有至少一個式(I)的氨基的胺可以由市售的脂肪族聚胺和具有硝基苯基的酮或醛出發用簡單的方法獲得，因為由此避免處理小分子的、通常毒性非常高的芳族胺。

本發明的其他方面為其他獨立權利要求的主題。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)氨基基團的胺，

其中，

R是氫原子或具有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；

Y是氫原子或者是具有1至12個碳原子的一價烴基或者是具有1至12個碳原子的烷氧基或芳氧基，優選是氫原子或甲基，特別是氫原子；和

b是1或2，優選1。

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。

具有兩個式(I)的氨基的胺在與環氧樹脂固化時，得到特別疏水、堅硬的和具有非常高交聯度的耐用的材料。

僅具有一個式(I)的氨基的胺具有特別低的粘度。優選其額外具有至少一種其它的脂肪族仲氨基，特別是芐氨基，或者其額外具有至少一種脂肪族伯氨基。

優選Y為氫原子，和b為1，并且伯氨基位于間位。這樣的式(I)的氨基表示式(Ⅰa)的氨基。