[發(fā)明專利]芐基化多亞烷基多胺和其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410006601.3
• 申請(qǐng)日: 2009-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103819657B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G.A.維達(dá)奇;W.R.E.雷蒙德;M.I.庫(kù)克;R.M.T.拉辛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號(hào): C08G59/50
• 分類號(hào): C08G59/50;C09J163/00;C09J11/06;C09D163/00;C09D7/12;C09K3/10
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 楊思捷

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00910164125.7母案的分案申請(qǐng)。該母案的申請(qǐng)日為2009年8月6日；發(fā)明名稱為“芐基化多亞烷基多胺和其應(yīng)用”。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是2008年8月6日提交的申請(qǐng)序列號(hào)12／186,768的部分繼續(xù)，申請(qǐng)序列號(hào)12／186,768是2007年2月7日提交的申請(qǐng)序列號(hào)11／672,298的部分繼續(xù)，其披露內(nèi)容在此引入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的涉及芐基化多亞烷基多胺化合物、由這些化合物得到的固化劑和胺-環(huán)氧組合物，和由這些化合物和／或組合物制造的制品。

背景技術(shù)

用胺-基固化劑固化、硬化和／或交聯(lián)的環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用是公知的。這些胺-環(huán)氧材料廣泛用于從涂料、粘合劑和復(fù)合材料到用于混凝土、水泥質(zhì)或陶瓷基材的建筑產(chǎn)品的應(yīng)用中，通常被稱為土木工程應(yīng)用例如用于混凝土地面的配方。

當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂用純多亞烷基多胺例如基于乙二胺(EDA)同系物的那些固化時(shí)，混合物將會(huì)“冒煙”或“發(fā)煙”。這描述了胺與周圍空氣中存在的水或輕微酸性(acidity)的質(zhì)子化。該現(xiàn)象歸因于高的胺蒸汽壓。許多基于EDA同系物的環(huán)氧涂料遭受在工業(yè)中被稱為噴霜(blush)、氨基甲酸化(carbamation)、碳酸化(carbonation)或滲出物的問(wèn)題的困擾。這些問(wèn)題全部至少部分地歸因于胺固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂的不相容性，這造成相分離并且導(dǎo)致胺遷移到涂料表面上。在表面胺可以與空氣中存在的CO2反應(yīng)導(dǎo)致氨基甲酸化，并且如果存在水則可能出現(xiàn)碳酸化。無(wú)論是氨基甲酸化的形式還是已知為滲出物和噴霜的油膩層，這種表面缺陷破壞了涂料的外觀，并且還可能導(dǎo)致涂層間粘合性問(wèn)題。(參見(jiàn)″Amine-blushing?problems?No?sweat!″，F(xiàn)all2001Epoxy?Formulators′meeting?ofthe?Society?of?the?Plastic?Industry?by?Bruce?Burton，17pp)。當(dāng)在低溫下施加涂料并且固化時(shí)這些問(wèn)題還傾向于更嚴(yán)重，因?yàn)檫@加劇了胺-環(huán)氧不相容性。另外，與環(huán)境條件相比延長(zhǎng)了涂料凝固時(shí)間，這為胺組分遷移到涂料表面留下更長(zhǎng)的時(shí)間。在透明涂層的情形中，可以采用成熟時(shí)間以獲得具有高光澤和澄清度的涂料。成熟時(shí)間或孵化時(shí)間或者誘導(dǎo)時(shí)間被定義為將環(huán)氧樹(shù)脂和胺混合與將產(chǎn)物施加在目標(biāo)基材上之間的時(shí)間。其也可被定義為混合物變得透明所需的時(shí)間。有多種用于胺-環(huán)氧涂料工業(yè)中的胺-基固化劑和胺-環(huán)氧組合物；然而，這些已知產(chǎn)品中沒(méi)有一種完全滿足需要或者解決了上述問(wèn)題。因此，本發(fā)明旨在此目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明披露了固化劑組合物和制備該組合物的方法。這些固化劑組合物可用于固化、硬化和／或交聯(lián)環(huán)氧樹(shù)脂。本發(fā)明包括固化劑組合物，該組合物包含至少一種具有至少三個(gè)氮原子、至少三個(gè)活性胺氫原子和至少一個(gè)芐基基團(tuán)的芐基化多亞烷基多胺，其在一個(gè)實(shí)施方案中包括苯甲醛化合物與具有至少三個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原氨基化反應(yīng)產(chǎn)物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述至少一種芐基化多亞烷基多胺包括芐基鹵與具有至少三個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的反應(yīng)產(chǎn)物。

在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了包含以下組分的接觸產(chǎn)物的固化劑組合物：

至少一種具有至少三個(gè)氮原子的芐基化多亞烷基多胺，例如苯甲醛化合物與具有至少三個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原氨基化反應(yīng)產(chǎn)物，該芐基化多胺具有至少三個(gè)活性胺氫和至少一個(gè)芐基基團(tuán)；和至少一種具有三個(gè)或更多個(gè)活性胺氫的多官能胺。

一般而言，基于100％固體，本發(fā)明的固化劑組合物具有約30-約500的胺氫當(dāng)量(amine?hydrogen?equivalent?weight，AHEW)。

在仍然另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了胺-環(huán)氧組合物。例如，根據(jù)本發(fā)明的胺-環(huán)氧組合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：

固化劑組合物，其包含至少一種具有至少三個(gè)氮原子的芐基化多亞烷基多胺，例如苯甲醛化合物與具有至少三個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原氨基化反應(yīng)產(chǎn)物，該芐基化多亞烷基多胺具有至少

一個(gè)芐基基團(tuán)和至少三個(gè)活性胺氫；和

包含至少一種多官能環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧組合物。作為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，胺-環(huán)氧組合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：

固化劑組合物，其包含以下組分的接觸產(chǎn)物：

至少一種具有至少三個(gè)氮原子的芐基化多亞烷基多胺，例如苯甲醛化合物與具有至少三個(gè)氮原子的多亞烷基多胺的還原氨基化反應(yīng)產(chǎn)物，該芐基化多亞烷基多胺具有至少一個(gè)芐基基團(tuán)和至少三個(gè)活性胺氫；和