CN102066452A - 具有降低的发白的多胺及其作为环氧树脂的固化剂的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及式(I)或(II)的新型多胺A1。其可以由良好易得的原料简单地制得,并且不含有或者只含有少量的伯氨基,并因而几乎不具有发白。其粘度相对于多胺A1所基于的多胺的多胺/多环氧化物-加合物,比较低。因而可以配制不含苄基醇且没有发白的环氧树脂-组合物。

Description

具有降低的发白的多胺及其作为环氧树脂的固化剂的用途
技术领域
本发明涉及胺的领域及其作为环氧树脂的固化剂的用途。
背景技术
胺作为环氧树脂的固化剂使用在众多方面。大多数的这种胺固化剂尤其含有伯氨基,并因而具有其与来自空气的二氧化碳气体形成稳定的碳酸盐和氨基甲酸盐的很大缺点。这一方面导致固化剂不能在空气中敞开存储,因为否则的话在容器中会形成硬壳(Kruste)。另一方面所述固化剂在其作为涂料应用时——在混入环氧树脂中之后和在固化过程中——还会吸收CO2,从而可能出现不希望的效果,如在美观方面不令人满意的、带有混浊或斑点直至完全固化的粘性表面。该效果被技术人员称为″发白(Blushing)″。
为了减轻该缺点并且为了降低固化剂的粘度,这种胺固化剂常常含有较大量的苄基醇,但这又带来缺陷,因为一方面苄基醇被视为挥发性物质(VOC),由此这种组合物不能被称为不含VOC的,并且另一方面,大量苄基醇明显降低经固化的环氧树脂的机械性能。
适合作为环氧树脂固化剂的带有仲氨基的多胺虽然与CO2不形成稳定的碳酸盐,并因而通常不导致发白,但这种多胺难以获得,或者其制备常常很麻烦。
将胺固化剂的伯氨基转化成仲氨基的一个经常使用的途径是与多环氧化物进行加合。但所形成的加合物一般具有很高的粘度,这常常必须要用溶剂或苄基醇进行稀释,以便达到良好的可加工性,并因此又产生含有VOC的组合物,和带来随着挥发性的溶剂而产生的对机械性和/或耐受性的负面影响。
发明描述
因此,本发明的任务在于提供适合作为环氧树脂固化剂的多胺,其中,该多胺不含有或者至少具有含量明显降低的伯氨基和相对较低的粘度。
已经令人惊奇地发现,根据权利要求1的多胺能够解决该任务。该多胺可以由良好易得的原料以简单进行的反应制得。为了优化反应性以及为了防止发白,视应用情况,可以优选所述多胺没有或者只具有低含量的伯氨基。这可以以较简单方式和方法,通过合成中所选择的化学计量来实现。本发明的多胺的特征在于低粘度,这能够实现不含VOC的固化剂,或者环氧树脂组合物。
本发明其他优选的实施方式是其他从属权利要求和独立权利要求的主题。
发明的实施途径
在第一个方面,本发明涉及式(I)或(II)的多胺A1。
Figure BPA00001276909300021
这里,a表示1至100的整数。
另外,A表示去除了a个伯氨基之后的多胺B1的a-价残基,其中该残基具有至少3个仲氨基或伯氨基形式的氨基,并且其中该仲氨基数大于该伯氨基数。
另外,
或者R1和R3相互独立地各自是具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,其任选地具有醚基或卤原子,和R2表示氢原子或表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,
或者R2与R1一起表示二价烃基,其是任选取代的、具有5至8、优选5或6个碳原子的碳环的一部分,并且R3表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,且其任选地具有醚基或卤原子;
或者R2和R3一起表示二价烃基,其是任选取代的、具有5至8、优选5或6个碳原子的碳环的一部分,并且R1表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,且其任选地具有醚基或卤原子。
最后,R4和R5相互独立地分别是具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,其任选地具有醚基或卤原子。
术语“多胺”在本文献中表示具有至少两个伯氨基或仲氨基的化合物。
在本文献中,作为“伯”氨基指的是键合在有机基团上的NH2-基团,和作为“仲”氨基指的是键合在也可以是环的公共部分的两个有机基团上的NH-基团。
式(i)的酰基-烯氨基与式(ii)和式(iii)的互变异构体处于平衡中。在每次提及式(i)的酰基-烯氨基时,同样也意味着式(ii)和式(iii)的互变异构体,即使它们各自没有明确表达出来。
Figure BPA00001276909300031
式中的虚线在本文中均表示取代基与其所属的分子残基之间的键。
粗体表示的名称如A1、B1、B2、K1、K2、C1、C11、C2、C22等在本文献中只是用于更好地阅读理解和辨认。
优选R1和R3分别表示甲基。
优选R2表示氢原子。
优选R4和R5分别表示甲基。
优选a表示2至100的整数。
优选a表示1至10的整数。
特别优选a表示2至10的整数。
优选a的值为2或更大,因为这种式(I)的多胺A1没有表现出发白或者表现出至少明显降低的发白。
优选A表示去除了a个伯氨基之后的多胺B1的a-价残基,其中多胺B1选自三亚乙基四胺(TETA),四亚乙基五胺(TEPA),五亚乙基六胺(PEHA),具有5~7个亚乙基胺单元的聚亚乙基多胺(所谓的“高级亚乙基多胺”,HEPA),N,N′-双(3-氨基丙基)亚乙基二胺和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺(PEI)。
特别优选A表示去除了a个伯氨基之后的多胺B1的a-价残基,其中多胺B1选自四亚乙基五胺(TEPA),五亚乙基六胺(PEHA),具有5~7个亚乙基胺单元的聚亚乙基多胺(所谓的“高级亚乙基多胺”,HEPA)和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺(PEI)。
本发明的另一主题是制备式(I)或(II)的多胺A1的方法,其中使至少一种式(III)的多胺B1与至少一种式(IV)的二酮K1或式(V)的二酮K2进行反应,其中所述二酮K1或K2以相对于多胺的伯氨基或者化学计量地或者不足化学计量地使用。
Figure BPA00001276909300041
在式(III)、(IV)和(V)中,A、a、R1、R2、R3、R4和R5具有上述含义。
各个二酮与式(III)的多胺B1的伯氨基在消去水的条件下反应。
在式(IV)的二酮K1——β-二酮(也称为1,3-二酮)的情形下,形成式(I)的多胺A1,其中相对于每摩尔转化的二酮K1释放出一摩尔水。这个反应非常快速地且近似于定量地进行。其优选地在20~120℃的温度范围内进行。
在式(V)的二酮K2——γ-二酮(也称为1,4-二酮)的情形下,形成式(II)的多胺A1,其中相对于每摩尔转化的二酮K2释放出两摩尔水。这个反应也公知为“Paal-Knorr-吡咯合成”。在式(II)的多胺A1的形成中产生作为中间产物(或副产物)的非环化形式,如式(II’)中所示的。
Figure BPA00001276909300051
在式(II’)中,R4、R5、A和a具有上述含义。
当例如在升温下(例如60~120℃)在几小时内搅拌反应混合物时,主要进行环化为吡咯基团(缩合反应)的过程。
也能够通过使用式(IV a)的酮代替式(IV)的二酮K1来制备式(I)的多胺A1。此时,至少一种式(III)的多胺B1与至少一种式(IV a)的酮进行反应,其中式(IV a)的酮相对于多胺的伯氨基而言,或者以化学计量地或者以不足化学计量地使用。在此情况下,在没有分解出水的情况下进行伯氨基的烷基化。
Figure BPA00001276909300052
式(IVa)中,R1和R3具有如上所述的含义。
合适的多胺B1具有至少一个伯氨基和另外具有至少3个伯氨基或仲氨基形式的氨基。尤其是以下的多胺适合作为多胺B1:
-具有两个伯氨基和至少两个仲氨基的脂肪族多胺,例如所谓的聚亚烷基胺如三亚乙基四胺(TETA),四亚乙基五胺(TEPA),五亚乙基六胺(PEHA),具有5~7个亚乙基胺单元的聚亚乙基多胺(所谓的“高级亚乙基多胺”,HEPA)和N,N′-双(3-氨基丙基)亚乙基二胺。这些聚亚烷基胺例如由1,2-二氯乙烷和氨来制备,或者由伯多胺的氰基乙基化或氰基丁基化和随后的氢化来制备。
-所谓的聚亚乙基亚胺(PEI);在此是指由亚乙基亚胺聚合形成的支化的聚合物胺。合适的聚亚乙基亚胺具有典型地为250至25′000g/mol的平均分子量范围,并含有叔氨基、仲氨基和伯氨基。聚亚乙基亚胺例如以商品名
Figure BPA00001276909300061
由BASF获得,例如作为FG,
Figure BPA00001276909300063
G20和
Figure BPA00001276909300064
PR 8515。
优选的多胺B1选自TETA,TEPA,PEHA,HEPA,N,N′-双(3-氨基丙基)亚乙基二胺和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺(PEI)。
特别优选的多胺B1选自TEPA,PEHA,HEPA和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺(PEI)。
适宜作为式(IV)的二酮K1的特别地是2,4-戊二酮(=乙酰基丙酮),3-位上烷基化的2,4-戊二酮,即特别是3-甲基-、3-乙基-、3-丙基-、3-异丙基-、3-丁基-、3-叔丁基-、3-环己基-和3-苯基-2,4-戊二酮,1,1,1-三氟-2,4-戊二酮,1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮,3,5-庚二酮,3,5-辛二酮,2,4-辛二酮,6-甲基-3,5-庚二酮,2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,2,2,4,6,6-五甲基-3,5-庚二酮,1-苯基-1,3-丁二酮,2-乙酰基环戊酮,2-乙酰基环己酮,2-苯甲酰基环戊酮和2-苯甲酰基环己酮。
优选的二酮K1选自2,4-戊二酮,3-甲基-、3-乙基-、3-丙基-、3-异丙基-、3-丁基-、3-叔丁基-、3-环己基-和3-苯基-2,4-戊二酮,3,5-庚二酮,6-甲基-3,5-庚二酮,2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,2,2,4,6,6-五甲基-3,5-庚二酮,2-乙酰基环戊酮和2-乙酰基环己酮。
特别优选作为二酮K1的是2,4-戊二酮。
适宜作为式(V)的二酮K2的特别地是2,5-己二酮(=丙酮基丙酮),3,4-二甲基-2,5-己二酮,1,2-二苯甲酰基乙烷,1,4-双(2-呋喃基)-1,4-丁二酮和2-(2-氧代丙基)环戊酮。优选的二酮K2是2,5-己二酮。
式(I)或(II)的多胺A1可以简单方法由容易获得的原材料来制备。其具有至少3个对环氧基团具有活性的氨基。仲氨基数大于伯氨基数。由此,多胺A1很好地适合作为固化剂,尤其是作为环氧树脂的固化剂。
另外,多胺A1没有或者只有少量的伯氨基,尤其是即使与相应的多胺A1所基于的多胺B1相比较而言。少量的伯氨基在此是指高NH2-当量重量。因而多胺A1几乎不直至完全不与来自空气的二氧化碳气体反应,并因而形成少量直至不形成碳酸盐和/或氨基甲酸盐。缺少了这种盐的形成过程,特别是在作为涂料的应用中在使用多胺A1作为环氧树脂固化剂的情形下是非常有利的,因为由此在环氧树脂固化中不可能导致与盐相关的光学和/或机械缺陷,特别如称之为“发白”的膜浑浊。另一方面,多胺A1具有至少三个对于环氧基具有活性的氨基,因而对环氧基的官能度至少为3,这对于环氧树脂的固化剂而言是必须的,因为这样在固化时出现网络化,而官能度为2时只出现链增长和官能度为1时甚至出现链中止。因此,不符合本发明的多胺例如是由三亚乙基四胺(TETA)和二酮K1或K2以摩尔比1∶2形成的反应产物。这种如此反应的多胺不具有伯氨基,且仍只有两个仲氨基,因而具有的官能度为2,并且作为环氧树脂固化剂,可能仅仅起到链增长的作用,这可能导致质量上不令人满意的膜。
多胺A1的源于与式(IV)的二酮K1反应的式(i)的酰基-烯氨基——或者源于与式(V)的二酮K2反应的吡咯基——是存储稳定的,即使是在水存在下和在升高的温度下,例如在60℃下。甚至在水分存在下,它们也不会与环氧基团发生明显程度的反应,尽管存在有酰基-烯氨基的烯胺-氮;前者是乙烯基类(vinyloge)酰胺基,其中烯胺-氮的氢原子可以进入到稳定的连有羰基氧的分子内氢桥键。
根据现有技术的环氧树脂固化剂,其含有多个伯氨基,常常掺混有相当量的稀释剂,尤其是苄基醇。苄基醇也降低在与环氧树脂成膜时的发白。但高含量的苄基醇也会带来问题,例如以不希望的程度降低经固化的膜的硬度。另外,苄基醇还是挥发性化合物(VOC)。使用多胺A1作为环氧树脂固化剂能够实现这样的组合物:其具有的苄基醇含量明显减少或者完全不含苄基醇,因为多胺A1只含有少量或者不含有伯氨基,因此几乎不出现发白的问题,并且因为多胺A1具有比较低的粘度。多胺A1具有的粘度明显低于由相应的多胺B1与多环氧化物形成的加合物的粘度。尤其是,多胺A1比多胺A1所基于的多胺B1和双酚-A-环氧树脂之间相应的加合物明显粘度更低。这种加合物可以只在加入溶剂或稀释剂的情况下操作。
式(I)或(II)的多胺A1可以作为反应物用于具有对NH-基团具有反应性的基团的物质,例如异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、环碳酸酯基、环氧化物基、环硫化物基、氮丙啶基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、1-乙炔基羰基、1-丙炔基羰基、马来酰亚胺基、柠康酰亚胺(Citraconimid-)基、乙烯基、异丙烯基和烯丙基。多胺A1可以有利地用作用于具有至少两个前述反应性基团的物质的固化剂,特别是作为多异氰酸酯和多环氧化物的固化剂。多胺A1特别适合作为环氧树脂的固化剂。多胺A1也可以用作包含适合作为环氧树脂固化剂的其它物质的混合物的成分。
本发明另一主题是一种固化剂组合物,其含有
(a)至少一种如上所述的式(I)或(II)的多胺A1,
(b)至少一种带有至少两个以伯氨基或仲氨基形式的氨基的多胺B2。
尤其是以下多胺适合作为多胺B2:
-脂肪族、脂环族或芳基脂肪族伯二胺,例如乙二胺,1,2-丙二胺,1,3-丙二胺,2-甲基-1,2-丙二胺,2,2-二甲基-1,3-丙二胺,1,3-丁二胺,1,4-丁二胺,1,3-戊二胺(DAMP),1,5-戊二胺,1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD),2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11-新二胺),1,6-己二胺,2,5-二甲基-1,6-己二胺,2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺(TMD),1,7-庚二胺,1,8-辛二胺,1,9-壬二胺,1,10-癸二胺,1,11-十一烷二胺,1,12-十二烷二胺,1,2-,1,3-和1,4-二氨基环己烷,双(4-氨基环己基)-甲烷(H12-MDA),双(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷,双(4-氨基-3-乙基环己基)-甲烷,双(4-氨基-3,5-二甲基环己基)-甲烷,双(4-氨基-3-乙基-5-甲基环己基)-甲烷(M-MECA),1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(=异佛尔酮二胺或IPDA),2-和4-甲基-1,3-二氨基环己烷和其混合物,1,3-和1,4-双(氨基甲基)环己烷,2,5(2,6)-双(氨基甲基)-双环[2.2.1]庚烷(NBDA),3(4),8(9)-双(氨基甲基)-三环[5.2.1.02,6]-癸烷,1,4-二氨基-2,2,6-三甲基环己烷(TMCDA),1,8-薄荷烷二胺,3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷以及1,3-和1,4-亚二甲苯基二胺;
-含有醚基的脂肪族伯二胺,例如双(2-氨基乙基)醚,3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺,4,7-二氧杂癸烷-1,10-二胺,4,7-二氧杂癸烷-2,9-二胺,4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺,5,8-二氧杂十二烷-3,10-二胺和这些二胺更高级低聚物,双(3-氨基丙基)聚四氢呋喃和其他的聚四氢呋喃-二胺且它们分子量范围例如为350至5200,以及聚氧化亚烷基-二胺。后者典型地是来自聚氧化亚烷基-二醇的氨化的产物,且例如可以商品名
Figure BPA00001276909300091
(来自Huntsman)、Polyetheramin(来自BASF)或PC
Figure BPA00001276909300092
(来自Nitroil)获得。特别适宜的聚氧化亚烷基-二胺是
Figure BPA00001276909300093
D-230,
Figure BPA00001276909300094
D-400,
Figure BPA00001276909300095
D-2000,D-4000,
Figure BPA00001276909300097
XTJ-511,
Figure BPA00001276909300098
ED-600,
Figure BPA00001276909300099
ED-900,
Figure BPA000012769093000910
ED-2003,
Figure BPA000012769093000911
XTJ-568,
Figure BPA000012769093000912
XTJ-569,
Figure BPA000012769093000913
XTJ-523,
Figure BPA000012769093000914
XTJ-536,
Figure BPA000012769093000915
XTJ-542,
Figure BPA000012769093000916
XTJ-559,EDR-104,
Figure BPA000012769093000918
EDR-148,
Figure BPA000012769093000919
EDR-176;Polyetheramin D 230,Polyetheramin D 400和Polyetheramin D 2000,PCDA 250,PC
Figure BPA000012769093000921
DA 400,PC
Figure BPA000012769093000922
DA 650和PCDA 2000;
-脂肪族、脂环族或芳基脂肪族的伯三胺,比如4-氨基甲基-1,8-辛二胺,1,3,5-三(氨基甲基)苯,1,3,5-三(氨基甲基)环己烷,三(2-氨基乙基)胺,三(2-氨基丙基)胺,三(3-氨基丙基)胺;
-伯的聚氧化亚烷基-三胺,其典型地是来自聚氧化亚烷基-三醇的氨化的产物,且例如可以商品名
Figure BPA000012769093000924
(来自Huntsman)、Polyetheramin(来自BASF)或PC
Figure BPA000012769093000925
(来自Nitroil)获得,例如
Figure BPA000012769093000926
T-403,T-3000,T-5000;Polyetheramin T403,Polyetheramin T5000;和PC
Figure BPA000012769093000929
TA 403,PC
Figure BPA000012769093000930
TA 5000;
-具有仲氨基和伯氨基的多胺,例如二亚乙基三胺(DETA),二亚丙基三胺(DPTA),双六亚甲基三胺(BHMT),3-(2-氨基乙基)氨基丙基胺,N3-(3-氨基戊基)-1,3-戊二胺,N5-(3-氨基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺,N5-(3-氨基-1-乙基丙基)-2-甲基-1,5-戊二胺;以及还有那些作为适宜的多胺B1而已经提到的多胺;
-具有叔氨基的多胺,例如N,N′-双(氨基丙基)哌嗪,N,N-双(3-氨基丙基)甲基胺,N,N-双(3-氨基丙基)乙基胺,N,N-双(3-氨基丙基)丙基胺,N,N-双(3-氨基丙基)环己基胺,N,N-双(3-氨基丙基)-2-乙基己基胺,以及来自衍生自天然脂肪酸的脂肪胺的双重氰基乙基化和随后的还原的产物,例如N,N-双(3-氨基丙基)十二烷基胺和N,N-双(3-氨基丙基)牛脂烷基胺,其可以作为Y12D和
Figure BPA00001276909300102
YT获得(Akzo Nobel);
-具有仲氨基的多胺,例如N,N′-二丁基乙二胺;N,N′-二-叔丁基-乙二胺,N,N′-二乙基-1,6-己二胺,1-(1-甲基乙基-氨基)-3-(1-甲基乙基-氨基甲基)-3,5,5-三甲基环己烷(
Figure BPA00001276909300103
754,来自Huntsman),N4-环己基-2-甲基-N2-(2-甲基丙基)-2,4-戊二胺,N,N′-二烷基-1,3-亚二甲苯基二胺,双(4-(N-烷基氨基)-环己基)-甲烷,4,4′-三亚甲基-二哌啶,N-烷基化的聚醚胺,例如
Figure BPA00001276909300104
-类型SD-231,SD-401,SD-404和SD-2001(来自Huntsman);
-还有所谓的聚酰胺基胺。作为聚酰胺基胺的是单或多元羧酸或者其酯或酸酐,与脂肪族、脂环族或芳族多胺的反应产物,其中多胺以化学计量过量地使用。作为多元羧酸通常地使用所谓的二聚脂肪酸,和作为多胺通常使用聚亚烷基胺例如TETA。可商购获得的聚酰胺基胺是,例如,
Figure BPA00001276909300105
100、125、140和150(来自Cognis),
Figure BPA00001276909300106
223、250和848(来自Huntsman),
Figure BPA00001276909300107
3607、
Figure BPA00001276909300108
530(来自Huntsman),
Figure BPA00001276909300109
EH 651、EH 654、EH 655、EH 661和EH 663(来自Cytec)。
多胺B2优选选自1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD),2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11-新二胺),2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺(TMD),双(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷,1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(=异佛尔酮二胺或IPDA),1,3-双(氨基甲基)环己烷,3(4),8(9)-双(氨基甲基)-三环[5.2.1.02,6]癸烷,1,3-亚二甲苯基二胺,二亚乙基三胺(DETA),二亚丙基三胺(DPTA)和来自聚氧化亚烷基-二醇的胺化且分子量为500至5000g/mol的含有醚基的二胺,尤其是
Figure BPA00001276909300111
D-230,
Figure BPA00001276909300112
D-400。
所述固化剂-组合物还可以含有胺/多环氧化物加合物。尤其是,多胺B1或多胺B2可以部分地与多环氧化物反应成加合物,其中该反应这样进行,使得多胺的伯氨基和仲氨基相对于多环氧化物的环氧基以化学计量过量地使用。
术语″多环氧化物″在本文献中表示带有至少两个环氧基的化合物。将带有两个环氧基的化合物称为″二环氧化物″。
在本文献中将结构元素称为″环氧基″或″环氧化物基″。
尤其是二环氧化物适合作为用于制备这种加合物的多环氧化物,尤其是芳族二醇的二缩水甘油醚,例如双酚-A-、双酚-F-或双酚-A/F-液体树脂。
式(I)或(II)的多胺A1,或者固化剂组合物,如前所述地,优选用作环氧树脂-组合物的组分,其中多胺A1起到作为用于至少一种环氧树脂的固化剂的作用。
因此,本发明另一主题是由固化剂-组分C1和树脂-组分C2组成的双组分的环氧树脂-组合物。
该双组分环氧树脂-组合物可以特别地用作粘合剂,密封材料,灌注材料,涂料,地面覆层,刷涂剂,漆料,底漆或底涂剂,优选地作为涂料,特别是作为地面涂料。
固化剂-组分C1含有至少一种式(I)或(II)的多胺A1,任选地以所述固化剂组合物的形式。
树脂-组分C2含有至少一种环氧树脂。
环氧化学中常见的环氧树脂适合作为环氧树脂。这种环氧树脂以已知方式和方法获得,例如由相应的烯烃氧化或者由表氯醇与相应多元醇、多酚或胺的反应而获得。
特别适合作为环氧树脂的是所谓的多环氧化物液体树脂,下文中称作“液体树脂”。它们具有一般低于25℃的玻璃化转变温度,与所谓的固体树脂相反,固体树脂具有高于25℃的玻璃化转变温度且可以粉碎成在25℃下可倾倒的粉末。
在一个实施方式中,液体树脂是芳族多环氧化物。适用于这个目的的示例是式(VI)的液体树脂,
Figure BPA00001276909300121
其中R′和R″各自彼此独立地表示氢原子或甲基,且s平均地表示数值0~1。优选其中下标s平均地表示小于0.2的数值的那些式(VI)的液体树脂。
式(VI)的液体树脂是双酚-A,双酚-F和双酚-A/F的二缩水甘油醚,其中A表示丙酮且F表示甲醛,它们作为用于制备这些双酚的反应物。与此相应地,双酚A液体树脂具有甲基,双酚F液体树脂具有氢原子和双酚A/F液体树脂同时具有甲基和氢原子作为式(VI)中的R′和R″。在双酚F的情形下,还能够存在位置异构体,特别是衍生自2,4′-和2,2′-羟基苯基甲烷的。
其他适宜的芳族液体树脂是下列物质的缩水甘油基化产物:
-二羟基苯衍生物如间苯二酚、对苯二酚和焦儿茶酚;
-其它双酚或多酚,诸如双(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷,2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(双酚C),双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷,2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷,2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷,2,2-双(4-羟基苯基)丁烷(双酚B),3,3-双(4-羟基苯基)戊烷,3,4-双(4-羟基苯基)己烷,4,4-双(4-羟基苯基)庚烷,2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷,2,4-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷,1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(双酚Z),1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC),1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷,1,4-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯)(双酚P),1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯)(双酚M),4,4′-二羟基联苯(DOD),4,4′-二羟基二苯甲酮,双(2-羟基萘-1-基)甲烷,双(4-羟基萘-1-基)甲烷,1,5-二羟基萘,三(4-羟基苯基)甲烷,1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷,双(4-羟基苯基)醚,双(4-羟基苯基)砜;
-酚与甲醛的缩合产物,其在酸性条件下获得,如苯酚-线性酚醛树脂(Novolaken)或甲酚-线性酚醛树脂;
-芳族胺,诸如苯胺,甲苯胺,4-氨基苯酚,4,4′-亚甲基二苯基二胺(MDA),4,4′-亚甲基二苯基二(N-甲基)胺,4,4′-[1,4-亚苯基-双(1-甲基-亚乙基)]双苯胺(双苯胺P),4,4′-[1,3-亚苯基-双(1-甲基-亚乙基)]双苯胺(双苯胺M)。
合适的环氧树脂还有脂肪族或脂环族的多环氧化物,例如,
-饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的C2~C30二醇的缩水甘油基醚,所述二醇例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、聚丙二醇、二羟甲基环己烷、新戊二醇,二溴-新戊二醇;
-三或四官能、饱和或不饱和、支化或非支化、环状或开链的多元醇的缩水甘油基醚,所述多元醇诸如蓖麻油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、山梨糖醇或甘油、以及烷氧基化的甘油或烷氧基化的三羟甲基丙烷;
-氢化的双酚A、F或A/F液体树脂,或者氢化双酚A、F或A/F的缩水甘油基化产物;
-酰胺或杂环氮基体(Stickstoffbasen)的N-缩水甘油基衍生物,诸如三缩水甘油基氰脲酸酯和三缩水甘油基异氰脲酸酯,以及表氯醇和乙内酰脲的反应产物。
合适的环氧树脂还有双酚-A-,-F-或-A/F-固体树脂,其是类似于如前已经提及的式(VI)液体树脂地来构成的,但是替换下标s地具有2~12的值,以及另外地具有高于25℃的玻璃化转变温度。
最后,合适的环氧树脂还有由烯烃氧化制得的环氧树脂,例如由乙烯基环己烯、二环戊二烯、环己二烯、环十二碳二烯、环十二碳三烯、异戊二烯、1,5-己二烯、丁二烯、聚丁二烯或二乙烯基苯的氧化来制备的。
作为环氧树脂,优选双酚-A-,-F-或-A/F-固体树脂或液体树脂,例如可由Dow,Huntsman和Hexion商购得的。
该环氧树脂可以包含所谓的反应性稀释剂。适宜的反应性稀释剂是单环氧化物和多环氧化物,例如一元酚或多元酚和脂肪族或脂环族醇的缩水甘油基醚,特别是如已经提及的二元醇或多元醇的多缩水甘油基醚,以及另外地特别是苯基缩水甘油基醚,甲苯基缩水甘油基醚,p-正丁基苯基缩水甘油基醚,p-叔丁基苯基缩水甘油基醚,壬基苯基缩水甘油基醚,烯丙基缩水甘油基醚,丁基缩水甘油基醚,己基缩水甘油基醚,2-乙基己基缩水甘油基醚,以及天然醇的缩水甘油基醚,例如C8-~C10-烷基缩水甘油基醚或C12-~C14-烷基缩水甘油基醚。在环氧树脂中加入反应性稀释剂导致粘度降低,以及——在环氧树脂组合物的经固化状态下——导致玻璃化转变温度和机械值的降低。
式(I)或(II)的多胺A1还可以用″原位法″在双组分环氧树脂-组合物中产生,其中多胺A1所基于的多胺B1首先在与环氧树脂混合时与式(IV)的二酮K1或式(V)的二酮K2接触。在此情况下,相应的式(I)或(II)的多胺A1原位地,即直接在环氧树脂中形成。
因此,本发明另一主题是由固化剂-组分C11和树脂-组分C22组成的双组分的环氧树脂-组合物,其可以如已经描述的环氧树脂-组合物那样来使用。
固化剂-组分C11含有至少一种式(III)的多胺B1。
树脂-组分C22除了如以上描述的至少一种环氧树脂外,还含有至少一种式(IV)的二酮K1或式(V)的二酮K2,其中所述二酮相对于多胺B1的伯氨基以化学计量地或不足化学计量地存在,使得在混合这两种组分时,形成至少一种式(I)或(II)的多胺A1。
固化剂-组分C1,或者C11,以及树脂-组分C2,或者C22,还可以包含其它助剂和添加剂,例如:
-非反应性稀释剂,溶剂或成膜助剂,如甲苯,二甲苯,甲乙酮,2-乙氧基乙醇,乙酸2-乙氧基乙基酯或苄醇,乙二醇,二乙二醇丁基醚,二丙二醇丁基醚,乙二醇丁基醚,乙二醇苯基醚,N-甲基吡咯烷酮,丙二醇丁基醚,丙二醇苯基醚,双酚和酚醛树脂,二苯基甲烷,二异丙基萘,矿物油馏分例如Solvesso类(来自Exxon),芳烃树脂,癸二酸酯,邻苯二甲酸酯,有机的磷酸酯和磺酸酯以及磺酰胺;
-反应性稀释剂和增充剂,例如如上所述含有环氧基团的反应性稀释剂,环氧化的大豆油,丁内酯,亚磷酸三苯酯,以及另外地聚酰胺,具有羧基的聚合物,异氰酸酯,具有反应性基团的硅酮,聚硫化物,丁二烯-丙烯腈共聚物和聚氨酯;
-聚合物,例如聚酰胺,聚硫化物,聚乙烯基甲醛(PVF),聚乙烯基丁醛(PVB),聚氨酯(PUR),苯乙烯-丁二烯共聚物,不饱和单体的均聚物或共聚物,特别是源于乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊二烯、乙酸乙烯酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的那些,特别是氯代磺化聚乙烯和含氟聚合物,磺酰胺-改性的蜜胺;
-热塑性聚合物,如聚醚砜,聚醚酰亚胺和沥青;
-无机和有机的填料,例如经研磨的或沉淀的碳酸钙,其任选地涂布以脂肪酸、特别是硬脂酸酯,重晶石(重土),滑石,石英粉,石英砂,白云石,钙硅石,高岭土,云母(钾铝硅酸盐),分子筛,氧化铝,氢氧化铝,二氧化硅,水泥,石膏,飞灰,炭黑,石墨,金属粉末如铝、铜、铁、银或钢,PVC粉末或中空球;
-纤维,例如塑料或玻璃构成的;
-颜料,例如二氧化钛或铁氧化物;
-促进剂,其促进氨基与环氧基团之间的反应,例如酸或可水解为酸的化合物,例如有机羧酸如乙酸、苯甲酸、水杨酸、2-硝基苯甲酸、乳酸,有机磺酸如甲磺酸、p-甲苯磺酸或4-十二烷基苯磺酸,磺酸酯,其它有机或无机酸例如磷酸,或者前述酸和酸酯的混合物;还有叔胺如1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、苄基二甲基胺、α-甲基苄基二甲基胺、2-(二甲基氨基甲基)苯酚或2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、三乙醇胺、二甲基氨基丙基胺,这些叔胺的盐,季铵盐,例如苄基三甲基氯化铵,以及亚磷酸盐(酯),例如三苯基亚磷酸酯;
-流变学改性剂,诸如特别是增稠剂,例如层状硅酸盐如膨润土,蓖麻油衍生物,氢化蓖麻油,聚酰胺,聚氨酯,脲化合物,热解二氧化硅,纤维素醚和疏水改性的聚氧乙烯;
-粘附改进剂,例如有机烷氧基硅烷如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-N′-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]亚乙基二胺、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、或者具有乙氧基代替甲氧基的相应有机硅烷;
-热、光或UV稳定剂;
-阻燃物质;
-表面活性物质,例如润湿剂,流平剂,脱气剂或消泡剂;
-生物杀灭剂,例如杀藻剂、杀真菌剂或抑制真菌生长的物质。
优选所述环氧树脂-组合物含有小于5重量%,优选小于2重量%的苄基醇。尤其是所述环氧树脂-组合物不含苄基醇。
固化剂组分C1或C11和树脂组分C2或C22均可以在适宜的包装或配置中,例如圆桶、小提桶(Hobbock)、囊袋、筒、罐、料盒或管中,在其使用之前储存几个月到一年和更长,并且它们不会在其各个性能方面在对于其应用相关的程度上有所变化。
优选地如此选择固化剂组分C1和树脂组分C2之间的混合比,使得固化剂组分C1的对环氧基团有反应性的基团与树脂组分C2的环氧基团处于适宜的比例。适宜地,在固化之前相对于每当量环氧基团存在0.7~1.5、优选0.9~1.1当量的对环氧基团有反应性的NH-氢。
优选地如此选择固化剂组分C11和树脂组分C22之间的混合比,使得在与二酮K1或K2反应后多余的、固化剂组分C11的对于环氧基团有反应性的基团与树脂组分C22的环氧基团处于适宜的比例。适宜地,在与二酮K1或K2反应之后和固化之前相对于每当量环氧基团存在0.7~1.5、优选0.9~1.1当量的对环氧基团有反应性的NH-氢。
以重量份计,固化剂组分C1或C11与树脂组分C2或C22之间的混合比范围典型地为1∶10~10∶1。
在施用之前或之中,借助于合适的方法将两种组分彼此混和。该混合可以连续地或间歇地进行。如果在施用之前进行混合,则必须注意,组分混合与施用之间的时间不要太长,因为可能由此产生缺陷,例如对于基材的粘附力的构建减慢或不完全。
随着混合,固化反应开始进行。对环氧基团有反应性的且存在于环氧树脂组合物中的NH-氢与存在的环氧基团反应,由此最终使该组合物固化。因此本发明还描述了通过混合如上所述的双组分环氧树脂组合物的组分C1和C2或C11和C22而获得的经固化的组合物。
施用和固化有利地在5~50℃的温度范围内进行。
固化速率取决于环境温度和任选存在的促进剂。
所述环氧树脂组合物的固化过程中典型地形成美观的膜,而代替多胺A1含有相应的多胺B1作为固化剂的组合物倾向于发白效果,如混浊和粘性。典型地,所述环氧树脂组合物的经固化的膜是澄清且有光泽的,直至偶尔略微不透明,并且很大程度上是不粘的。
该环氧树脂组合物可以用作粘合剂,密封材料,灌注材料,涂料,地面覆层,刷涂剂,漆料,底漆或底涂剂,其中可以居于重要地位的性能是诸如水密性、防腐蚀性、耐化学试剂性和/或高硬度和韧性。它们可以用于例如地上或地下工程,用于工业产品或消费品的制造或修理中。
该环氧树脂组合物在固化时基本上不太倾向于有表面缺陷,如所谓的发白。与发白有关的问题尤其出现在当平面施用的环氧树脂-组合物在较高湿度下固化时。在水中溶解的CO2可以与来自固化剂组分的伯氨基反应生成碳酸盐或氨基甲酸盐,这一方面改变固化反应的化学计量并因而导致环氧基不完全转化,这造成粘性的表面。另一方面所形成的盐迁移到表面上,并造成那里导致不美观的斑点和浑浊。本文献中描述的含有至少一种式(I)或(II)的多胺A1的环氧树脂-组合物没有或者只有少量伯氨基。因而其几乎不直至完全不与CO2反应,并因此形成少量直至不形成碳酸盐和/或氨基甲酸盐。因此,其即使在潮湿条件下也固化生成具有澄清、有光泽直至略微不透明表面的平面膜,并且很大程度上没有所谓的发白,亦即在表面上没有形成斑点或浑浊,并且没有由于环氧基团不完全转化而造成的机械缺陷。因此可以很大程度上或者完全省略向所述的环氧树脂-组合物中添加苄基醇。因此可获得只有少量挥发性化合物(VOC)或者没有VOC的环氧树脂组合物。
因此已经表明,以上所述的多胺A1,任选地以固化剂组合物的形式,可以用于降低环氧树脂-组合物的发白。因而该环氧树脂组合物最好地适合用于对美观高要求的应用,例如作为涂料,尤其是作为地面覆层。
所述环氧树脂-组合物在至少一种基材上进行施用,其中适合作为基材的是以下这些:
-玻璃,玻璃陶瓷,混凝土,灰浆,砖,瓦,石膏和天然石材如花岗岩或大理石;
-金属或合金,如铝、钢、铁、有色金属、镀锌金属;
-皮革,织物,纸张,木材,与树脂粘合的木材材料,树脂-织物复合材料和其它所谓的聚合物复合材料;
-塑料如聚氯乙烯(硬质和软质PVC),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),SMC(片状模塑化合物),聚碳酸酯(PC),聚酰胺(PA),聚酯,聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA),聚酯,环氧树脂,聚氨酯(PUR),聚氧亚甲基(POM),聚烯烃(PO),聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),乙烯/丙烯共聚物(EPM)和乙烯/丙烯/二烯-三元聚合物(EPDM),其中所述塑料优选地可以是借助于等离子体、电晕或火焰进行过表面改性的;
-经涂布的基材,如粉末涂布的金属或合金;以及色漆和清漆。
如果需要的话,可以在施用环氧树脂组合物之前将基材进行预处理。这种预处理特别地包括物理和/或化学清洁方法,例如研磨,喷砂,喷丸,刷洗等,其中有利地抽吸掉产生的粉尘,以及另外采用清洁剂或溶剂进行处理,或者涂敷粘附促进剂、粘附促进剂溶液或底漆。
实施例
1.测试方法说明
粘度在锥板式粘度计Rheotec RC30(锥直径25mm,锥角1°,锥尖-板间距0.05mm,剪切速率50s-1)上测量。在表1中作为“η20℃”报道20℃下测量的粘度。
2.所用原材料
五亚乙基六胺(Delamine)      工业级,分子量约232g/mol,胺值约
(“PEHA”)                  为1220mg KOH/g
四亚乙基五胺(Delamine)      工业级,分子量约189g/mol,胺值约
(“TEPA”)                  为1350mg KOH/g
N4-胺(BASF)                 N,N′-双(3-氨基丙基)亚乙基二胺,分
                            子量=174g/mol
Figure BPA00001276909300191
FG(BASF)(“PEI”)               聚乙烯亚胺,平均分子量800g/mol,
                            伯/仲/叔氨基之比约1/0.9/0.5
2,4-戊二酮(Wacker)         分子量=100g/mol
2,5-己二酮(Wacker)         分子量=114g/mol
2.多胺A1型的多胺的制备
实施例1
在50℃温度下在氮气气氛下预置入232g五亚乙基六胺。在良好搅拌下,缓慢滴加200g的2,4-戊二酮。接着,在一小时期间,在旋转蒸发器上,在80℃,在真空下取走所形成的水。
实施例2至13
类似于实施例1制备实施例2至13,其中,根据表1的数据使用内含物。所述量以克报道。其中代替2,4-戊烷二酮而使用2,5-己二酮的实施例4,5,6,12和13,在80℃下在真空中于旋转蒸发器上分别进行两小时而不是一小时。
实施例1~13的所有多胺A1型的固化剂是黄色、黄绿色或橙色的澄清液体。在表1中,作为外观(Aspekt),分别报道了液体的色调,其中,″g″表示黄色,″gg″表示黄绿色,″o″表示橙色,和″ho″表示浅橙色。在表1中报道的NH-当量重量是计算值。
表1:实施例1~13的组成和性能
Figure BPA00001276909300201
a二酮数(CDK)与伯氨基数(CNH2)的比。
4.环氧树脂-组合物的制备
实施例14至26和实施例27至30(比较)
将50重量份的由42重量份GY 250(Huntsman的双酚-A-二缩水甘油醚,EEW=187.5g/Eq)和8重量份的DY-E(Huntsman的C12-至C14-醇的单缩水甘油基醚,EEW=290g/Eq)形成的混合物分别与表2报道量(重量份)的报道固化剂混合。用混合的组合物,在玻璃板上施涂层厚为500μm的膜,并将其在23℃和50%相对湿度下存储或者固化7天时间。接着评估该膜的外观。将澄清并且具有硬的、有光泽且无粘性、没有结构化的表面的膜称为″无瑕疵″。另外还确定膜的铅笔硬度(依Wolff-Wilborn的划痕硬度,按照ISO15184测量)。在23℃和50%相对湿度下存储6个月后,对于不是粘性的膜,按照DIN EN ISO 1522确定依
Figure BPA00001276909300204
的摆锤硬度,并在表中记为″
Figure BPA00001276909300205
硬度″。
结果在表2中报道。
表2:实施例14至26和比较实施例27至30的组成和性能。
Figure BPA00001276909300211
在2个月后在表面上已形成油腻的覆层。
从表2可以看出,作为固化剂含有以不同比例与二酮反应的多胺的本发明实施例14至26,具有比含有不与二酮反应的相应多胺的比较实施例27至30明显更少的发白。另外还可看出,实施例14与实施例15和16相比,产生更美观的膜。实施例14中含有的固化剂很大程度上不含有伯氨基,而实施例15和16中含有的固化剂以相对于伯氨基不足化学计量地与2,4-戊二酮反应,并因而还含有伯氨基。实施例19至22——其虽然产生发白明显减少的膜,但该膜在2个月的存储时间后在表面上也具有覆层——也含有具有相对于伯氨基而言不足化学计量的二酮转化率的固化剂。
5.用″原位方法″制备环氧树脂-组合物
实施例31至42和比较实施例43和44
将在表3中报道量(重量份)的报道的物质分别混入固化剂-组分或者树脂-组分中,接着将两种组分相互混合。用经混合的组合物在玻璃板上施涂层厚为500μm的膜,并如实施例14中所述评估其外观。以与实施例14中所述相同方式确定在23℃和50%相对湿度下存储28天后依的摆锤硬度。
在表3中:
″D-230″          表示
Figure BPA00001276909300222
D-230(聚氧化亚丙基二胺,平均分子量约
                   240g/mol,来自Huntsman),
″IPDA″           表示异佛尔酮二胺(分子量=170g/mol),
″GY-250″         表示
Figure BPA00001276909300223
GY 250(双酚-A-二缩水甘油醚,来自
                   Huntsman,EEW=187.5g/Eq),
″DY-E″           表示
Figure BPA00001276909300224
DY-E(C12-至C14-醇的单缩水甘油基醚,来
                   自Huntsman,EEW=290g/Eq),
″TEPA-加合物″    表示由37.58重量份的TEPA和12.43重量份的
Figure BPA00001276909300225
                   GY 250形成的加合物,其理论上具有的伯氨基含量为150.9
                   g/Eq和NH-当量重量为37.7g,
″PEHA-加合物″    表示由39.39重量份的PEHA和10.61重量份的
Figure BPA00001276909300226
                   GY 250形成的加合物,其理论上具有的伯氨基含量为176.7
                   g/Eq和NH-当量重量为38.4g,和
″DETA″           表示二亚乙基三胺。
表3:实施例31至42和比较实施例43和44的组成。
Figure BPA00001276909300231
″Vgl.″表示″比较″。
结果在表4中报道
表4:实施例31至42与比较实施例43和44的性能。
Figure BPA00001276909300232
″n.b.″表示″没有确定″(太粘)。″Vgl.″表示″比较″。
从实施例31至42可以看出,用″原位方法″形成相对于比较实施例27至30和43而言发白现象明显降低的膜。实施例31至34相应于实施例14,17,23和25,但采用″原位方法″。显然,当与PEHA或PEI混合时,优选在伯氨基与环氧基发生明显程度的反应之前形成相应的多胺A1,因此膜表现出与相应实施例14,17,23和25类似良好的外观,部分甚至更美观一些。实施例36至42表明,所述″原位方法″即使采用其中存在多胺B1和B2的混合物或多胺B1和多胺B1与环氧树脂的加合物的混合物的固化剂-组合物,也得到良好的膜。在比较实施例44中,DETA以摩尔比1∶1与二酮原位反应。该多胺除了酰基-烯氨基外只具有仲氨基和伯氨基。固化剂中的伯氨基浓度也相对较高。与此相应的,形成较混浊、相对较软的且具有明显发白的膜。

Claims (16)

1.式(I)或(II)的多胺A1,
Figure FPA00001276909200011
其中,
a表示1至100的整数;
A表示去除了a个伯氨基之后的多胺B1的a-价残基,其中该残基具有至少3个以仲氨基或伯氨基形式的氨基,并且该仲氨基数大于该伯氨基数;
或者R1和R3相互独立地各自是具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,其任选地具有醚基或卤原子,和R2表示氢原子或表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,
或者R2与R1一起表示二价烃基,其是任选取代的、具有5至8、优选5或6个碳原子的碳环的一部分,并且R3表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,且其任选地具有醚基或卤原子;
或者R2和R3一起表示二价烃基,其是任选取代的、具有5至8、优选5或6个碳原子的碳环的一部分,并且R1表示具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,且其任选地具有醚基或卤原子;和
R4和R5相互独立地分别是具有1至12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳基烷基,其任选地具有醚基或卤原子。
2.根据权利要求1的多胺A1,其特征在于,式(I)和(II)中的下标a表示2至100,尤其是2至10。
3.根据权利要求1或2的多胺A1,其特征在于,多胺B1选自四亚乙基五胺(TEPA),五亚乙基六胺(PEHA),具有5~7个亚乙基胺单元的聚亚乙基多胺(所谓的“高级亚乙基多胺”,HEPA)和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺。
4.根据前述权利要求之一的多胺A1,其特征在于,R1和R3分别表示甲基。
5.根据前述权利要求之一的多胺A1,其特征在于,R2表示氢原子。
6.制备权利要求1至5之一的式(I)或(II)的多胺A1的方法,其特征在于,使至少一种式(III)的多胺B1与至少一种式(IV)的二酮K1或式(V)的二酮K2进行反应,其中二酮K1或K2以相对于多胺的伯氨基化学计量地或者不足化学计量地使用
7.根据权利要求6的方法,其特征在于,所述二酮K1选自2,4-戊二酮,3-甲基-、3-乙基-、3-丙基-、3-异丙基-、3-丁基-、3-叔丁基-、3-环己基-和3-苯基-2,4-戊二酮,3,5-庚二酮,6-甲基-3,5-庚二酮,2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,2,2,4,6,6-五甲基-3,5-庚二酮,2-乙酰基环戊酮和2-乙酰基环己酮,并优选为2,4-戊二酮。
8.制备权利要求1至5之一的式(I)的多胺A1的方法,其特征在于,至少一种式(III)的多胺B1与至少一种式(IV a)的酮进行反应,其中式(IV a)的酮以相对于多胺的伯氨基而言化学计量地或者不足化学计量地使用
Figure FPA00001276909200022
9.根据权利要求6或7或8的方法,其特征在于,所述多胺B1选自四亚乙基五胺(TEPA),五亚乙基六胺(PEHA),具有5~7个亚乙基胺单元的聚亚乙基多胺(所谓的“高级亚乙基多胺”,HEPA)和平均分子量为500至2500g/mol的聚亚乙基亚胺(PEI)。
10.固化剂-组合物,其含有
(a)至少一种根据权利要求1至5之一的式(I)或(II)的多胺A1,
(b)至少一种带有至少两个以伯氨基或仲氨基形式的氨基的多胺B2。
11.根据权利要求10的固化剂-组合物,其特征在于,多胺B2选自1,5-二氨基-2-甲基戊烷(MPMD),2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺(C11-新二胺),2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺(TMD),双(4-氨基-3-甲基环己基)-甲烷,1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(=异佛尔酮二胺或IPDA),1,3-双(氨基甲基)环己烷,3(4),8(9)-双(氨基甲基)-三环[5.2.1.02.6]-癸烷,1,3-亚二甲苯基二胺,二亚乙基三胺(DETA),二亚丙基三胺(DPTA)和来自聚氧化亚烷基-二醇的胺化且分子量为500至5000g/mol的含有醚基的二胺。
12.由固化剂-组分C1,或者C11,和树脂-组分C2,或者C22组成的双组分环氧树脂-组合物,其特征在于,
固化剂-组分C1,或者C11,含有至少一种根据权利要求1至5之一的式(I)或(II)的多胺A1,任选地以权利要求10或11的固化剂-组合物形式;
和树脂-组分C2,或者C22,含有至少一种环氧树脂。
13.根据权利要求12的双组分环氧树脂-组合物,其特征在于,所述组合物含有小于5重量%,优选小于2重量%的苄基醇,并且尤其是不含苄基醇。
14.经固化的组合物,其通过混合权利要求12或13的双组分环氧树脂-组合物的两种组分C1和C2,或者C11和C22而获得。
15.根据权利要求12或13的双组分环氧树脂-组合物作为粘合剂,密封材料,灌注材料,涂料,地面覆层,刷涂剂,漆料,底漆或底涂剂,优选地作为涂料,特别是作为地面涂料的用途。
16.根据权利要求1至5之一的多胺A1,或者根据权利要求10或11的固化剂-组合物用于降低环氧树脂-组合物的发白的用途。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103649042A (zh) * 2011-07-15 2014-03-19 Sika技术股份公司 用于环氧树脂的低排放固化剂
CN104245780A (zh) * 2012-04-09 2014-12-24 陶氏环球技术有限责任公司 用于冷固化环氧体系的硬化剂
CN110461967A (zh) * 2017-03-13 2019-11-15 Sika技术股份公司 作为涂料或密封剂的环氧树脂改性的组合物
CN113999370A (zh) * 2014-05-14 2022-02-01 亨斯迈先进材料美国有限责任公司 用于防护涂层的多官能聚酰胺
CN116102958A (zh) * 2021-11-09 2023-05-12 广东华润涂料有限公司 溶剂型酸固化涂料组合物以及由其涂布的制品

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2465843A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-20 Sika Technology AG Polyamine mit sekundären aliphatischen Aminogruppen
EP2465842A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-20 Sika Technology AG Amine mit sekundären aliphatischen Aminogruppen
CN103619901B (zh) * 2011-06-24 2016-04-06 陶氏环球技术有限责任公司 热固性组合物和制备纤维增强复合材料的方法
EP2726531B1 (en) * 2011-06-30 2015-07-22 Dow Global Technologies LLC Curable epoxy resin systems containing mixtures of amine hardeners and an excess of epoxide groups
US11535762B2 (en) * 2012-09-18 2022-12-27 Ennis Flint Fast drying aqueous amine free coating composition(s)
JP5632888B2 (ja) * 2012-09-27 2014-11-26 富士フイルム株式会社 カーボンブラック組成物、カーボンブラック含有塗膜、およびこれを有する磁気記録媒体
CN107835827A (zh) * 2015-07-13 2018-03-23 巴斯夫欧洲公司 低聚‑n,n‑双(3‑氨丙基)甲胺作为环氧树脂的固化剂的用途
CN108026025B (zh) 2015-09-17 2021-02-02 艺康美国股份有限公司 制备三胺固体的方法
ES2940252T3 (es) 2015-09-17 2023-05-04 Ecolab Usa Inc Solidificación de triaminas mediante el uso de diácidos
US10717800B2 (en) 2015-09-17 2020-07-21 Ennis Paint, Inc. Controlled crosslinking of latex polymers with polyfunctional amines

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5470211A (en) * 1977-11-09 1979-06-05 Sanyo Chem Ind Ltd Color stabilization of amide compound
JPH01172437A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Oouchi Shinko Kagaku Kogyo Kk ゴム組成物
US4980398A (en) * 1990-02-23 1990-12-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyamine enamine containing cationic resin
US5194142A (en) * 1991-08-26 1993-03-16 Betz Laboratories, Inc. Method for controlling fouling deposit formation in a liquid hydrocarbonaceous medium
ATE233297T1 (de) * 1992-04-28 2003-03-15 Sika Schweiz Ag Härtungsmittel für wässrige epoxidharzdispersionen, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
US6649673B2 (en) * 2001-02-02 2003-11-18 Battelle Memorial Institute Single component room temperature curable low VOC epoxy coatings

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103649042A (zh) * 2011-07-15 2014-03-19 Sika技术股份公司 用于环氧树脂的低排放固化剂
CN103649042B (zh) * 2011-07-15 2016-01-27 Sika技术股份公司 用于环氧树脂的低排放固化剂
CN104245780A (zh) * 2012-04-09 2014-12-24 陶氏环球技术有限责任公司 用于冷固化环氧体系的硬化剂
CN113999370A (zh) * 2014-05-14 2022-02-01 亨斯迈先进材料美国有限责任公司 用于防护涂层的多官能聚酰胺
CN110461967A (zh) * 2017-03-13 2019-11-15 Sika技术股份公司 作为涂料或密封剂的环氧树脂改性的组合物
CN116102958A (zh) * 2021-11-09 2023-05-12 广东华润涂料有限公司 溶剂型酸固化涂料组合物以及由其涂布的制品
CN116102958B (zh) * 2021-11-09 2024-03-22 广东华润涂料有限公司 溶剂型酸固化涂料组合物以及由其涂布的制品

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