專利名稱：改進(jìn)的環(huán)氧體系和胺聚合物體系及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂的表面活性劑和水性分散體。一方面，本發(fā)明涉及改進(jìn)的胺官能化表面活性劑，并且還涉及通過(guò)由聚氧化烯多元醇形成的胺組合物與環(huán)氧組合物的反應(yīng)制備的改進(jìn)的環(huán)氧官能化表面活性劑。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹(shù)脂的水性分散體多年來(lái)都是已知的。但是，這些分散體作為涂料成分的性能被認(rèn)為不如它們的含有溶劑的相似物。已知用于使得環(huán)氧組分可乳化的表面活性劑例如壬基酚乙氧基化物、烷基苯酚引發(fā)的聚(環(huán)氧乙烷)乙醇、烷基苯酚引發(fā)的聚(環(huán)氧丙烷)聚(環(huán)氧乙烷)乙醇和包含聚(環(huán)氧丙烷)內(nèi)嵌段和兩種聚(環(huán)氧乙烷)乙醇外嵌段的嵌段共聚物容易遷移到表面界面，據(jù)推測(cè)，在那里它們對(duì)膜性能有不利的影響。此外，由于環(huán)氧樹(shù)脂水性分散體在工業(yè)中被更廣泛地使用，因此需要改進(jìn)處理性能，例如儲(chǔ)存穩(wěn)定性。由于表面活性劑分子中胺氮原子的存在，許多含水的環(huán)氧分散體的儲(chǔ)存穩(wěn)定性隨時(shí)間內(nèi)下降。隨著含水的分散體的pH值增加到超過(guò)9.8，該儲(chǔ)存穩(wěn)定性不再以年來(lái)計(jì)量，而是以月來(lái)計(jì)量。還期望的是降低固體的顆粒尺寸，或者降低給定固體水平下需要的表面活性劑的量，或者期望使用更少的表面活性劑在給定的顆粒尺寸下分散固體。通常，需要大量的表面活性劑以降低顆粒尺寸并且有效地分散水中的固體，這導(dǎo)致升高了 PH值并且降低了儲(chǔ)存穩(wěn)定性。降低表面活性劑水平以控制PH值導(dǎo)致顆粒尺寸的增加。因此，對(duì)形成改進(jìn)的用于形成環(huán)氧樹(shù)脂的水性分散體的表面活性劑存在著需要。發(fā)明概述

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于環(huán)氧樹(shù)脂水性分散體和用于胺聚合物組合物中的表面活性劑。該表面活性劑可以進(jìn)一步官能化改性用作環(huán)氧組合物中的固化劑。一方面，本發(fā)明涉及通過(guò)由酸封端的聚氧化烯多元醇的共混物形成的酰胺胺組合物與環(huán)氧組合物反應(yīng)制備的改進(jìn)的環(huán)氧官能化表面活性劑。本發(fā)明的一方面提供了一種酰胺胺組合物，其包括兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯組合物與二胺化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中酸封端的聚氧化烯組合物具有1.1或更高的多分散性并且所述兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大約50%到大約100%的來(lái)自羥基端基氧化的羧酸端基，且二胺化合物包括伯胺取代基的第一胺取代基和伯胺取代基或仲胺取代基的第二胺取代基，其中反應(yīng)產(chǎn)物包括具有下式的酰胺胺化合物:
權(quán)利要求
1.一種酰胺胺組合物，其包括以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物: 兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯組合物，其中酸封端的聚氧化烯組合物具有1.1或更高的多分散性，且兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大約50%到大約100%的由羥基端基氧化的羧基端基；以及 二胺化合物，其包括伯胺取代基的第一胺取代基和伯胺取代基或仲胺取代基的第二胺取代基，其中該反應(yīng)產(chǎn)物包括具有下式的酰胺胺化合物:
2.權(quán)利要求1的組合物，其中酰胺胺化合物包括大約8到大約30的胺值。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中二胺化合物包括兩個(gè)伯胺取代基，且二胺具有下式: H2N-R3-NH2, 其中R3是二價(jià)烴取代基，其選自具有2到18個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族、芳香族取代基以及它們的組合和其子集的組。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中以胺取代基相對(duì)酸封端的聚氧化烯組合物的羧基端基化學(xué)計(jì)量過(guò)量地提供二胺化合物。
5.權(quán)利要求3的組合物，其中反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步包括單環(huán)氧基化合物。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中二胺化合物包括伯胺取代基和仲胺取代基，且二胺具有下式:R1-HN-R3-NH2 其中R1是具有I到21個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族或芳香族二價(jià)取代基，且R3是二價(jià)烴取代基，其選自具有2到18個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族、芳香族取代基以及它們的組合和其子集的組。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中R1取代基進(jìn)一步包括選自甲基基團(tuán)、羥基基團(tuán)以及它們的組合和其子集的組的端基，且R3取代基進(jìn)一步包括選自甲基基團(tuán)、羥基基團(tuán)以及它們的組合和其子集的組的端基。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中R1取代基、R3取代基或者二者在取代基的主鏈上都進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)非反應(yīng)性的氧或氮原子。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中所述兩種或更多種聚氧化烯多元醇化合物中的每一種都單獨(dú)地與二胺化合物反應(yīng)并且之后合并以形成酰胺胺組合物。
10.一種用于形成酰胺胺組合物的方法，其包括: 提供兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯組合物，其中酸封端的聚氧化烯組合物具有1.1或更高的多分散性且所述兩種或更多種酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大約50%到大約100%的由羥基端基氧化的羧基端基； 提供包括伯胺取代基的第一胺取代基，和伯胺取代基或仲胺取代基的第二胺取代基的二胺化合物；并且 使酸封端的聚氧化烯組合物和第一的二胺化合物反應(yīng)以形成反應(yīng)產(chǎn)物，其中反應(yīng)產(chǎn)物包括具有下式的酰胺胺化合物:
11.權(quán)利要求10的方法，其中酰胺胺化合物包括大約8到大約30的胺值。
12.權(quán)利要求10的方法，其中提供二胺化合物包括提供具有兩個(gè)伯胺取代基且具有下式的二胺化合物: H2N-R3-NH2, 其中R3是二價(jià)烴取代基，其選自具有2到18個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族、芳香族取代基以及它們的組合和其子集的組。
13.權(quán)利要求12的方法，其中提供二胺化合物包括以相對(duì)酸封端的聚氧化烯組合物的羧酸端基化學(xué)計(jì)量過(guò)量的胺取代基提供二胺化合物。
14.權(quán)利要求12的方法，其進(jìn)一步包括使所述反應(yīng)產(chǎn)物與含單環(huán)氧基的組合物反應(yīng)。
15.權(quán)利要求10的方法，其中提供二胺化合物包括提供具有伯胺取代基和仲胺取代基的二胺化合物，且該二胺具有下式:R1-HN-R3-NH2, 其中R1是具有I到21個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族或芳香族取代基，且R3是二價(jià)烴取代基，其選自具有2到18個(gè)碳原子的支化或線型脂肪族、脂環(huán)族、芳香族取代基以及它們的組合和其子集的組。
16.權(quán)利要求15的方法，其中R1取代基進(jìn)一步包括選自甲基基團(tuán)、羥基基團(tuán)以及它們的組合和其子集的組的端基，且R3取代基進(jìn)一步包括選自甲基基團(tuán)、羥基基團(tuán)以及它們的組合和其子集的組的端基。
17.權(quán)利要求16的方法，其中R1取代基、R3取代基或者二者在取代基的主鏈中均進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)非反應(yīng)性氧或氮原子。
18.權(quán)利要求10的方法，其中所述兩種或更多種聚氧化烯多元醇化合物中的每一種都與二胺化合物單獨(dú)反應(yīng)以形成第一和第二酰胺胺化合物，并且進(jìn)一步包括使第一和第二酰胺胺化合物相互混合。
19.權(quán)利要求10的方法，其進(jìn)一步包括使所述反應(yīng)產(chǎn)物與環(huán)氧組合物反應(yīng)以形成環(huán)氧官能化酰胺胺組合物。
20.權(quán)利要求19的方法，其中環(huán)氧組合物包括二環(huán)氧基組分。
21.權(quán)利要求20的方法，其中二環(huán)氧基組分包括二環(huán)氧樹(shù)脂或二環(huán)氧樹(shù)脂與酚類化合物的混合物。
22.權(quán)利要求19的方法，其中環(huán)氧組合物包括至少一種具有每分子大于0.8的環(huán)氧基團(tuán)官能度的環(huán)氧樹(shù)脂。
23.權(quán)利要求19的方法，其中環(huán)氧組合物包括相對(duì)于胺基基團(tuán)化學(xué)計(jì)量過(guò)量的環(huán)氧取代基和水，且該環(huán)氧官能化酰胺胺組合物包括水性環(huán)氧樹(shù)脂分散體。
24.權(quán)利要求23的方法，其中環(huán)氧官能化表面活性劑包括大約Iwt.%到大約20wt.%的分散體。
25.權(quán)利要求19的方法，其中環(huán)氧官能化酰胺胺組合物包括具有下式的環(huán)氧官能化表面活性劑:
26.權(quán)利要求19的方法，其進(jìn)一步包括使環(huán)氧官能化酰胺胺組合物與多胺化合物反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于形成表面活性劑、水性分散體和固化劑的組合物和方法。一方面，本發(fā)明涉及通過(guò)環(huán)氧組合物與酰胺胺組合物的反應(yīng)制備的改進(jìn)的環(huán)氧官能化表面活性劑，該酰胺胺組合物由酸封端的聚氧化烯多元醇的共混物形成。該改進(jìn)的環(huán)氧官能化表面活性劑可以與過(guò)量的環(huán)氧組合物和水反應(yīng)以獲得水性分散體。該酰胺胺組合物可以是二胺化合物和酸封端的聚氧化烯組合物的反應(yīng)混合物，該聚氧化烯組合物由兩種或更多種聚氧化烯多元醇化合物形成。環(huán)氧官能化表面活性劑可以與胺化合物反應(yīng)以形成適合作為固化劑的化合物。
文檔編號(hào)C08L63/00GK103249777SQ201180059453
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者J·D·艾爾莫, L·S·科里, J·R·海特 申請(qǐng)人:邁圖專業(yè)化學(xué)股份有限公司