專利名稱：胺-環氧加合物及其用于制備聚脲和聚脲-聚氨酯涂料的用途的制作方法
胺-環氧加合物及其用于制備聚脲和聚脲-聚氨酯涂料的用途本發明涉及胺-環氧加合物并且涉及它們用于制備聚脲和聚氨酯涂料的用途。更具體地，本發明涉及具有對稱和不對稱結構的聚合的胺-環氧加合物和加合物摻混物，以及它們用于可噴涂的無溶劑(無V0C)的聚脲(PU)和聚脲-聚氨酯(ro-PUR)涂料中的應用。
背景技術：
可噴涂的無VOC的PU和PU-PUR混合體系廣泛用于不同基底(如金屬、聚合物、混凝土等)的涂覆。這些涂料的一個有利特征是涂料硬化較快。但是，在現有技術中，雙組分熱噴涂涂料對于金屬表面展現出中等的粘附。因此，在大多數情況下，首先將一種環氧底漆層施用至金屬上，在其硬化后進行涂覆。但是，環氧底漆的固化通常相當緩慢。在10°c以下，如果不對待涂覆的基底進行加熱，此過程甚至不會發生。這樣的話，快速固化一PU體系的一個主要優點一將會失去或顯著地降低。另外的問題是涂料的固化時間無法自由調節，大多數已知的伯二胺和多胺與異氰酸酯反應過快，并且這些化合物通常也含有大量的對自然環境以及工人有害的芳香族二胺增鏈劑。這些物質屬于中度至高度危險的材料。(其中一些材料(例如具有N50/53級別的材料)的制造和應用將會被新的歐洲關于化學物質的規章[REACH]嚴格限制)。美國專利6，723，821建議使用某種多胺_環氧化物加合物以改進聚脲涂料的粘附。根據其說明書，這些加合物是通過將多胺與含有一個環氧基團的化合物反應同時環氧環打開而形成。在環氧化合物中，首先提到的是基于雙酚A、雙酚F和環氧酚醛清漆的產物，這些化合物本身是極好的成膜材料，并且成功地應用于漆工業。在胺組分中，幾乎全部商業產品種類都可列入，但在實施例中僅顯示出脂肪族和芳香族伯二胺。這樣，制備的加合物經常含有至少兩個伯氨基。在混凝土表面，與不含加合物的聚脲相比，產物可達到更好的粘附，但是未在其他表面上測試過。根據本發明的試驗，用上述文獻的加合物制備的涂料未顯示出對金屬表面的令人滿意的粘附(見下文表6/4)。本發明的目的是提供液態聚合物胺-環氧加合物，其適于制備可噴涂的無溶劑的聚脲和聚脲-聚氨酯涂料，所述涂料具有極好的粘附以及可調節的貯存期，即，具有可在一個寬的范圍內調節的與異氰酸酯的反應性。本發明的另一個目的是提供胺-環氧加合物，其中特別危險的起始胺的殘留量低于 0. I m/m。

發明內容
本發明涉及胺-環氧加合物和加合物摻混物，其在70°c時的最大粘度為300mPas以及具有在300至8000之間的平均分子量本發明的胺-環氧加合物含有至少一個在胺-環氧加成過程中形成的羥基和至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的氨基。在分子中最多有一個伯氨基。本發明還涉及制備上述加合物的方法。本發明的加合物是通過以合適的比例混合起始氨基和環氧化合物，并加熱該混合物直至環氧基團完全消耗來制備。優選地，聚合的氨基和/或環氧化合物用作起始化合物。本發明的加合物可用于制備可噴涂的I3U和PU-PUR涂料。因此，本發明涉及本發明的胺-環氧加合物在I3U和PU-PUR涂料制備中的用途，并且還涉及制備的涂料。通過使用本發明的加合物，I3U和I3U-PUR涂料的貯存期可在一個寬的范圍內調節，并且以這種方式制備的涂料的性質(如在金屬表面的粘合強度和抗腐蝕性)比已知涂料的性質更好。本發明的加合物和加合物摻混物是根據以下方法用于制備PU或PU-PUR加合物本發明的胺-環氧加合物或加合物摻混物部分或完全地取代了胺摻混物的一種或多種組分(即其“A”組分)。本發明還涉及熱噴涂I3U底漆的制備，其中在70°C時具有小于IOOmPas的粘度的一種或多種本發明的胺-環氧加合物取代了 PU的胺組分的一部分。
具體實施例方式本發明在一方面涉及胺-環氧加合物和加合物摻混物。通過適當選擇起始胺和環氧化合物，本發明能夠制備具有多種結構和特性的加合物。本發明的胺-環氧加合物的平均分子量在300至8000之間，優選在300至6000之間。本發明的胺-環氧加合物含有至少一個、優選多于一個在胺-環氧加成過程中形成的醇羥基。本發明的胺-環氧加合物表征如下 其每分子含有至少兩個可與異氰酸酯基團反應的氨基，并且這些氨基中最多一個為伯氨基， 其為根據 OECD 定義(即 REACH 分類，參見 //www.oecd.org/document/54/0,3343, en 2649 34365 35056054_1_1_1_1,00. html)的聚合物， 其在70°C時的粘度不超過300mPas。可用于制備本發明的胺-環氧加合物的胺可為伯或仲脂肪族、脂環族、芳脂族、芳香族的單、二或三胺。一些優選的起始胺列于表I中。表I.起始胺組分的參數
權利要求
1.具有對稱和不對稱結構的胺-環氧加合物，其一方面基于脂肪族、脂環族、芳脂族或芳香族的單、二和三胺，另一方面基于脂肪族、脂環族和芳香族的單、二或多環氧化合物，其具有大于300但小于8000、優選小于6000的平均分子量(Wn ),每分子含有至少一個、優選平均多于一個的在胺-環氧反應過程中形成的醇羥基，其特征在于它們每分子含有至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的氨基，在其中最多有一個是伯胺，并且該加合物分子具有聚合特性且其粘度在70°C時為彡300mPas。
2.權利要求I的加合物，其特征在于它們不包含任何伯氨基基團。
3.權利要求I或2的加合物，其特征在于它們在70°C的粘度不超過lOOmPas。
4.權利要求I至3中任一項的加合物，其特征在于起始環氧化合物為低粘度的單、二或多環氧化合物，即活性稀釋劑或含有活性稀釋劑的環氧樹脂。
5.一種制備權利要求I至4中任一項的加合物的方法，其特征在于起始氨基和環氧化合物是以合適比例混合，并且加熱混合物直至環氧基團完全反應。
6.權利要求5的方法，其特征在于所述起始氨基和/或環氧化合物分類為聚合物。
7.權利要求6的方法，其特征在于該反應以多于一步、優選以兩步進行，其中 a)在第一步中，一種二或多環氧化合物與單胺反應，在第二步中將得到的產物與另一種單或二胺反應，或者 b)在第一步中，一種伯二或多胺與一種單環氧化合物反應，并且所得的產物與另一種單或二環氧化合物反應。
8.權利要求5-7中任一項的方法，其特征在于當一種或多種起始胺對環境和/或健康有害時，該反應持續直至最終的胺-環氧加合物中殘留的特別危險的一種或多種起始胺的比例降至低于O. I質量％。
9.權利要求5-8中任一項的方法，其特征在于起始胺和/或仲二胺活性稀釋劑是以最高50mol %、優選最高30mol %過量的量使用，其作為稀釋劑留在產品中。
10.權利要求I至4中任一項的或者由權利要求5-9中任一項制備的加合物或加合物摻混物單獨或與其他胺組合在熱噴霧聚脲體系中作為胺摻混物組分的用途。
11.權利要求I至4中任一項的或者由權利要求5-9中任一項制備的加合物或加合物摻混物單獨或與其他胺和/或在PUR化學中所用的多元醇組合作為在熱噴霧混合I3U-PUR或PUR-PU涂料體系的所謂多元醇摻混物中的組分的用途。
12.權利要求10或11的用途，其中所述加合物的用量為5-100%、優選10-50%，相對于胺或胺-多元醇摻混物中的胺的總質量計。
13.權利要求3的加合物用于制備熱噴霧PU底漆的用途。
14.權利要求13的用途，其中所述加合物的用量為至少20%、優選至少50%，基于胺摻混物中的胺的總質量計。
全文摘要
本發明涉及具有對稱和不對稱結構的胺-環氧加合物，其一方面基于脂肪族、脂環族、芳脂族或芳香族的單、二和三胺，而另一方面基于脂肪族、脂環族和芳香族的單、二或多環氧化合物，具有大于300但小于8000、優選小于6000的平均分子量(Mn)，每分子含有至少一個、優選平均多于一個的在胺-環氧反應過程中形成的醇羥基，每分子含有至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的氨基，在其中最多有一個是伯胺，并且該加合物分子具有聚合特性且其粘度在70℃時為≤300mPas。本發明還涉及制備這些加合物的方法以及它們用于制備可噴涂的聚脲和聚脲-聚氨酯涂料的用途。
文檔編號C08G59/18GK102625815SQ201080038102
公開日2012年8月1日 申請日期2010年8月24日 優先權日2009年8月27日
發明者F·巴拉茲, G·塞立克, G·納吉 申請人:波林文特有限公司