用于低排放環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的固化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于環(huán)氧樹脂的固化劑、環(huán)氧樹脂產(chǎn)品以及它們特別是作為涂料、覆 層和漆料的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 適用于涂布目的的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品應(yīng)具有盡可能低的粘度，由此它們在環(huán)境溫度下 可很好地加工并且是自流平的。另外，它們應(yīng)盡可能快和無干擾地固化，即使在寒冷潮濕的 條件，從而形成沒有混濁、斑點或凹處的勻稱的不粘表面。最后，固化的涂料應(yīng)具有高硬度， 以便盡可能良好地抵抗機械應(yīng)力。對于視覺要求很高的應(yīng)用，例如地板的覆蓋物，涂料此外 還應(yīng)盡可能不易在光的作用下變黃。
[0003] 為了達到所述的特性，在環(huán)氧樹脂涂料中使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)常用的含有胺的固化 劑，所述固化劑包含與環(huán)氧樹脂加合的胺（主要是伯二胺）。通過所述加合實現(xiàn)了涂料明 顯更快的強度構(gòu)建，并且與未加合的胺相比較少出現(xiàn)起霧效應(yīng)。"起霧效應(yīng)"表示的是固化 過程中出現(xiàn)的表面缺陷，例如混濁、斑點、粗糙和粘性，它們通過胺與來自空氣的二氧化碳 (co 2)成鹽（"起霧"）造成的，并且特別是在高空氣濕度和低溫下出現(xiàn)。然而，所述加合通 常導(dǎo)致高粘度，由此必須稀釋所述固化劑，由此使得涂料可以很好地加工，是自流平的并產(chǎn) 生美觀的表面。通常使用醇作為稀釋劑，特別是芐醇或二醇。它們對環(huán)氧樹脂是非反應(yīng)性 的，并且因此在固化過程中不結(jié)合到樹脂基體中。但是目前對低排放產(chǎn)品的需要增加，它們 在固化之后具有低含量的可通過蒸發(fā)或擴散過程釋放的物質(zhì)。對于低排放的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品 來說，不可結(jié)合入的稀釋劑因此只能以極少量使用或者根本不用。
[0004] 為了降低固化劑的粘度，代替不可結(jié)合入的稀釋劑還可以利用胺的低加合度來操 作，或者通過添加額外的胺來稀釋所述加合物。但是，所述固化劑由此包含增加量的游離小 分子胺，所述胺易揮發(fā)且氣味強烈，并且增強地導(dǎo)致起霧效應(yīng)。
[0005]由現(xiàn)有技術(shù)已知基于低粘度加合物的含胺的固化劑，其可以在少量或者完全不用 稀釋劑的條件下使用。在此是胺與單環(huán)氧化物的加合物。
[0006] EP 1 385 896中描述了由胺和聚亞烷基二醇-單縮水甘油醚形成的加合物。所述 加合物雖然粘度低，但是它們只能在一定條件下適合用作環(huán)氧樹脂涂料的固化劑，因為它 們造成不足的硬度和/或表面質(zhì)量。
[0007] 另外已知的低粘度加合物由1，5-二氨基-2-甲基戊烷和甲苯基縮水甘油醚獲得。 所述加合物可以實現(xiàn)低稀釋劑到不含稀釋劑的環(huán)氧樹脂涂料，其在最大限度地不出現(xiàn)起霧 效應(yīng)的條件下固化。然而，所述涂料的固化速度或強度構(gòu)建以及表面質(zhì)量仍有待改進。此 外，殘留量的游離的1，5-二氨基-2-甲基戊烷由于其揮發(fā)性和氣味而可能使得需要蒸餾清 洗加合物殘留含量，這在設(shè)備上花費大且使固化劑的成本明顯增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的因此是，提供含有胺的用于低排放環(huán)氧樹脂產(chǎn)品的固化劑，所述固 化劑是低粘度的并且可以實現(xiàn)環(huán)氧樹脂組合物，該組合物在相對低溫的條件下也不易出現(xiàn) 起霧效應(yīng)，快速固化并在此得到具有高硬度和表面質(zhì)量的膜。
[0009] 令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)權(quán)利要求1的固化劑非常好地實現(xiàn)所述目的。包含在根據(jù) 權(quán)利要求1的固化劑中的加合物粘度非常低，所述加合物可以在沒有蒸餾步驟的情況下在 簡單方法中制備，不含易揮發(fā)的、氣味強的胺，并且即使在例如8°C的濕冷條件下也與市售 的環(huán)氧樹脂一起快速固化成具有高硬度和美觀表面的膜，特別是具有明顯高的光澤，其在 光的作用下幾乎不變黃。根據(jù)權(quán)利要求1的固化劑由此可以實現(xiàn)可很好加工的、自流平的 高質(zhì)量環(huán)氧樹脂涂料，也不使用不可結(jié)合入的稀釋劑和氣味強的胺。
[0010] 尤其如下情況是令人驚奇的：與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的類似構(gòu)成的固化劑相比，根據(jù)權(quán) 利要求1的固化劑大多數(shù)情況下實現(xiàn)了具有明顯更低的粘度的環(huán)氧樹脂涂料，其中可比地 快速或者甚至更快地完成相應(yīng)的固體構(gòu)建，同時具有可比地較好或者甚至明顯更好的表面 質(zhì)量。此外，根據(jù)權(quán)利要求1的固化劑可以在沒有蒸餾步驟的條件下實現(xiàn)用于環(huán)氧樹脂的 固化劑，其完全不含易揮發(fā)、氣味強的胺。
[0011] 利用根據(jù)權(quán)利要求1的固化劑可以得到低排放的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品，其滿足生態(tài)品質(zhì) 保證例如根據(jù) Emicode(ECl Plus) 綠色建筑協(xié)會（LEED)的條件，同時滿足關(guān)于加工性能和使用性能的高要求。
[0012] 本發(fā)明的其他方面是其他獨立權(quán)利要求的主題。本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方案是從 屬權(quán)利要求的主題。
[0013] 發(fā)明實施方式
[0014] 本發(fā)明的主題是適用于環(huán)氧樹脂固化的固化劑，所述固化劑包含至少一種由三甲 基六亞甲基二胺和甲苯基縮水甘油醚形成的加合物。
[0015] "加合物"表示加合反應(yīng)之后的反應(yīng)混合物。
[0016] 以"多（聚）"開頭的物質(zhì)名如多胺、多元醇或聚環(huán)氧化物表示這樣的物質(zhì)，其形式 上每個分子包含兩個或更多個在其名稱中出現(xiàn)的官能團。
[0017] 作為"伯氨基"表示鍵合在有機殘基上的nh2-基團，和作為"仲氨基"表示鍵合在 兩個有機殘基上的NH-基團，所述兩個有機殘基也可以共同是環(huán)的一部分。
[0018] "胺氫"表示伯氨基和仲氨基的氫原子。
[0019] "胺氫當量"表示對于固化劑或胺中存在的每個胺氫，固化劑或胺的重量比例。
[0020] "不可結(jié)合入的稀釋劑"表示可溶于環(huán)氧樹脂并且降低其粘度的物質(zhì)，它在環(huán)氧樹 脂固化過程中沒有共價結(jié)合在樹脂基體中。
[0021] "粘度"的概念在本文中表示動態(tài)粘度或剪切粘度，其通過剪切應(yīng)力和剪切速率 (速度梯度）之間的比例來定義，如在DIN EN ISO 3219中所述的進行確定。
[0022] 特別適合的三甲基六亞甲基二胺（TMD)是2, 2, 4-三甲基-1，6-己二胺、2, 4, 4-三 甲基-1，6-己二胺，以及這些異構(gòu)體的任意混合物。這些加合物特別容易得到。
[0023] 適合的甲苯基縮水甘油醚是所有異構(gòu)的甲苯基縮水甘油醚和它們的任意混合物。
[0024] 特別適合的是鄰甲苯基縮水甘油醚。這些