用于環(huán)氧樹脂的固化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于環(huán)氧樹脂的低氣味低粘性的固化劑，所述固化劑包含具有至少一個(gè)式(I)的氨基的胺和具有至少一個(gè)式(II)的氨基的胺，其中式(I)和(II)的氨基以一定比例存在。所述固化劑與環(huán)氧樹脂迅速固化而無泛白從而形成具有高硬度和良好耐受性的膜。其特別適用于低排放涂料。
【專利說明】用于環(huán)氧樹脂的固化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及胺及其作為用于環(huán)氧樹脂的固化劑的用途的領(lǐng)域，以及包含胺的環(huán)氧樹脂組合物及其特別是作為涂料的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧樹脂組合物應(yīng)具有一系列性能從而可以用作高品質(zhì)涂料。其一方面應(yīng)具有低粘度，以便其在環(huán)境溫度下可以良好操作并且是自流平的，并且其應(yīng)即使在濕冷條件下仍然快速固化而無所謂的泛白效應(yīng)?！胺喊住北硎驹诠袒瘯r(shí)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(diǎn)和粗糙或粘性的表面，其中高空氣濕度和低溫會促進(jìn)泛白效應(yīng)。環(huán)氧樹脂涂料在經(jīng)固化狀態(tài)下應(yīng)具有平坦表面而無渾濁、斑點(diǎn)或凹穴，并且其應(yīng)具有高硬度和良好的耐受性。為了實(shí)現(xiàn)這些性能，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)氧樹脂涂料中通常使用稀釋劑。所述稀釋劑(例如苯甲醇或酚)雖然改進(jìn)可加工性，然而在固化時(shí)不結(jié)合至樹脂基質(zhì)中。目前對于低排放體系的需求變得日益重要，所述低排放體系在固化之后具有低含量的、可以通過蒸發(fā)過程或擴(kuò)散過程釋放的物質(zhì)。因此，對于低排放體系，僅以極少的量使用或完全不使用非結(jié)合性的稀釋劑。稀釋環(huán)氧樹脂組合物的另一種可能性是加入低分子量的胺，例如異佛爾酮二胺、二甲苯二胺或二甲基氨基丙胺。然而，所述低分子量的胺大多具有強(qiáng)烈氣味并且劇烈刺激皮膚，并且在濕冷條件下造成泛白效應(yīng)。
[0003]US2009 / 0163676描述了包含至少一種芐基化聚亞烷基多胺和至少另一種胺的固化劑組合物。所述固化劑特別是在寒冷條件下僅與環(huán)氧樹脂緩慢固化而不與環(huán)氧化物加成。與環(huán)氧化物部分加成雖然造成更快固化，但是固化劑的粘度因此而劇烈升高。
[0004]US4' 129' 556描述了包含作為固化劑的雙重羥基芐基化的二胺的環(huán)氧樹脂組合物，所述環(huán)氧樹脂組合物在室溫下優(yōu)選為固體。US4' 399' 268描述了用于制備環(huán)氧樹脂成型件或環(huán)氧樹脂涂料的方法，其中使用單重羥基芐基化的二胺作為固化劑。
[0005]由現(xiàn)有技術(shù)已知，酚基對胺與環(huán)氧化物的固化具有促進(jìn)作用。酚和烷基酚具有強(qiáng)烈氣味和毒性并且因此在組合物中是不期望的，并且不能與非結(jié)合性含酚基的稀釋劑配制成低排放體系。曼尼希堿又為高粘度的并且經(jīng)常包含痕量的游離酚，并且由現(xiàn)有技術(shù)已知的羥基芐基化多胺具有如此之高的粘度使得其在無額外稀釋的情況下不適用于涂料應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是提供用于環(huán)氧樹脂的固化劑，所述固化劑為低氣味和低粘度的，即使在不存在非結(jié)合性稀釋劑的情況下也可以與環(huán)氧樹脂簡單操作和良好相容，并且即使在濕冷條件下也可以迅速固化而無泛白。
[0007]出人意 料地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)權(quán)利要求1所述的、以所述氨基比例包含具有至少一個(gè)式(I)的氨基的胺和具有至少一個(gè)式(II)的氨基的胺的固化劑實(shí)現(xiàn)所述目的。該固化劑是低氣味、低揮發(fā)的并且出人意料地是低粘性的。其可以容易地與環(huán)氧樹脂混合并且在混合狀態(tài)下也能夠?qū)崿F(xiàn)低粘度。特別是即使在濕冷條件下，其也與環(huán)氧樹脂出色地相容并且出人意料地迅速固化。在此過程中形成膜，所述膜無粘性，具有高光澤度，無渾濁和表面缺陷并且具有高硬度和良好的耐受性。特別出人意料的是如下事實(shí):相比于不具有式(I)的氨基的固化劑，所述固化劑具有僅略微升高的粘度，但是特別是在寒冷條件下比前者更為迅速地與環(huán)氧樹脂固化。然而目前為止，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)氧樹脂體系中僅可以以所述缺點(diǎn)為代價(jià)來利用酚基的良好性能。通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化劑得到低排放環(huán)氧樹脂體系，所述環(huán)氧樹脂體系滿足環(huán)境認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(例如Emicode(EClPlus)、AgBB、DIBt、Der BlaueEngel.AFSSET, RTS(Ml)和美國綠色建筑協(xié)會(LEED))的條件并且同時(shí)滿足操作性能和使用性能方面的高要求，而這是現(xiàn)有技術(shù)的固化劑無法實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明的其它方面為其它獨(dú)立權(quán)利要求的主題。本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方案為從屬權(quán)利要求的主題。
[0009]發(fā)明的實(shí)施方式
[0010]本發(fā)明的主題是適合固化環(huán)氧樹脂的固化劑，所述固化劑包含具有至少一個(gè)式(I)的氨基的胺和具有至少一個(gè)式(II)的氨基的胺，
【權(quán)利要求】
1.適合于固化環(huán)氧樹脂的固化劑，所述固化劑包含具有至少一個(gè)式(I)的氨基的胺和具有至少一個(gè)式(II)的氨基的胺，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化劑，其特征在于，式(I)的氨基的數(shù)目和式(II)的氨基的數(shù)目之間的比例為0.08至0.7的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，R和R'彼此獨(dú)立地表示氫原子或甲基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，X表示具有I至12個(gè)碳原子的任選具有羥基、醚基或氨基的烴基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固化劑，其特征在于，烴基表示具有5至12個(gè)碳原子的任選取代的芳基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，X表示式(III)的基團(tuán)，

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，X表示式(IV)的基團(tuán)，

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，其包含至少一種式(V)的胺，
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固化劑，其特征在于，A表示胺在除去伯氨基之后的基團(tuán)，其中所述胺選自I，5- 二氨基-2-甲基戍燒、2- 丁基-2-乙基-1,5-戍二胺、1，6-己二胺、2,5_ 二甲基-1,6_己二胺、2, 2,4_和2,4,4- 二甲基六亞甲基二胺、I，12-十二燒二胺、1，4_ 二氨基環(huán)己烷、雙-(4-氨基環(huán)己基)甲烷、雙-(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲燒、1-氨基_3_氛基甲基-3,5, 5_ 二甲基環(huán)己燒、I, 3_雙-(氛基甲基)環(huán)己燒、2, 5和2,6-雙-(氛基甲基)_雙環(huán)[2.2.1]庚烷、3 (4)，8(9)-雙-(氨基甲基)-三環(huán)[5.2.1.02'6]癸烷、1，3_雙_(氨基甲基)苯、雙-六亞甲基三胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、具有5至7個(gè)亞乙基胺單元的聚亞乙基多胺、二亞丙基三胺、N-(2-氨基乙基)-1，3-丙二胺、N，N'-雙-(3-氨基丙基)乙二胺和分子量為200至500g / mo I的聚氧化亞烷基二胺和聚氧化亞烷基三胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的固化劑，其特征在于，其具有在20°C下測得的150 至 2000mPa.s 的粘度。
11.環(huán)氧樹脂組合物，其包含 a)至少一種環(huán)氧樹脂，和 b)至少一種根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的固化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，其為由如下組成的雙組分組合物(i)包含至少一種環(huán)氧樹脂的樹脂組分，和 (ii)包含根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的固化劑的固化劑組分。
13.由根據(jù)權(quán)利要求11和12任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物的固化獲得的經(jīng)固化組合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求11和12任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物作為涂料的用途。
15.通過根據(jù)權(quán)利要求14所述的用途獲得的制品。
【文檔編號】C08G59/56GK103649161SQ201280034549
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】A·克拉莫, E·凱斯米 申請人:Sika技術(shù)股份公司