专利名称：改进的环氧体系和胺聚合物体系及其制备方法
技术领域：
本发明涉及环氧树脂的表面活性剂和水性分散体。一方面，本发明涉及改进的胺官能化表面活性剂，并且还涉及通过由聚氧化烯多元醇形成的胺组合物与环氧组合物的反应制备的改进的环氧官能化表面活性剂。
背景技术：
环氧树脂的水性分散体多年来都是已知的。但是，这些分散体作为涂料成分的性能被认为不如它们的含有溶剂的相似物。已知用于使得环氧组分可乳化的表面活性剂例如壬基酚乙氧基化物、烷基苯酚引发的聚(环氧乙烷)乙醇、烷基苯酚引发的聚(环氧丙烷)聚(环氧乙烷)乙醇和包含聚(环氧丙烷)内嵌段和两种聚(环氧乙烷)乙醇外嵌段的嵌段共聚物容易迁移到表面界面，据推测，在那里它们对膜性能有不利的影响。此外，由于环氧树脂水性分散体在工业中被更广泛地使用，因此需要改进处理性能，例如储存稳定性。由于表面活性剂分子中胺氮原子的存在，许多含水的环氧分散体的储存稳定性随时间内下降。随着含水的分散体的pH值增加到超过9.8，该储存稳定性不再以年来计量，而是以月来计量。还期望的是降低固体的颗粒尺寸，或者降低给定固体水平下需要的表面活性剂的量，或者期望使用更少的表面活性剂在给定的颗粒尺寸下分散固体。通常，需要大量的表面活性剂以降低颗粒尺寸并且有效地分散水中的固体，这导致升高了 PH值并且降低了储存稳定性。降低表面活性剂水平以控制PH值导致颗粒尺寸的增加。因此，对形成改进的用于形成环氧树脂的水性分散体的表面活性剂存在着需要。发明概述
本发明的实施方案涉及用于环氧树脂水性分散体和用于胺聚合物组合物中的表面活性剂。该表面活性剂可以进一步官能化改性用作环氧组合物中的固化剂。一方面，本发明涉及通过由酸封端的聚氧化烯多元醇的共混物形成的酰胺胺组合物与环氧组合物反应制备的改进的环氧官能化表面活性剂。本发明的一方面提供了一种酰胺胺组合物，其包括两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯组合物与二胺化合物的反应产物，其中酸封端的聚氧化烯组合物具有1.1或更高的多分散性并且所述两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大约50%到大约100%的来自羟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，其中反应产物包括具有下式的酰胺胺化合物:
权利要求
1.一种酰胺胺组合物，其包括以下物质的反应产物: 两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯组合物，其中酸封端的聚氧化烯组合物具有1.1或更高的多分散性，且两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大约50%到大约100%的由羟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，其中该反应产物包括具有下式的酰胺胺化合物:
2.权利要求1的组合物，其中酰胺胺化合物包括大约8到大约30的胺值。
3.权利要求1的组合物，其中二胺化合物包括两个伯胺取代基，且二胺具有下式: H2N-R3-NH2, 其中R3是二价烃取代基，其选自具有2到18个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族、芳香族取代基以及它们的组合和其子集的组。
4.权利要求3的组合物，其中以胺取代基相对酸封端的聚氧化烯组合物的羧基端基化学计量过量地提供二胺化合物。
5.权利要求3的组合物，其中反应产物进一步包括单环氧基化合物。
6.权利要求1的组合物，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个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族或芳香族二价取代基，且R3是二价烃取代基，其选自具有2到18个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族、芳香族取代基以及它们的组合和其子集的组。
7.权利要求6的组合物，其中R1取代基进一步包括选自甲基基团、羟基基团以及它们的组合和其子集的组的端基，且R3取代基进一步包括选自甲基基团、羟基基团以及它们的组合和其子集的组的端基。
8.权利要求7的组合物，其中R1取代基、R3取代基或者二者在取代基的主链上都进一步包括一个或多个非反应性的氧或氮原子。
9.权利要求1的组合物，其中所述两种或更多种聚氧化烯多元醇化合物中的每一种都单独地与二胺化合物反应并且之后合并以形成酰胺胺组合物。
10.一种用于形成酰胺胺组合物的方法，其包括: 提供两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物的酸封端的聚氧化烯组合物，其中酸封端的聚氧化烯组合物具有1.1或更高的多分散性且所述两种或更多种酸封端的聚氧化烯多元醇化合物具有大约50%到大约100%的由羟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组合物和第一的二胺化合物反应以形成反应产物，其中反应产物包括具有下式的酰胺胺化合物:
11.权利要求10的方法，其中酰胺胺化合物包括大约8到大约30的胺值。
12.权利要求10的方法，其中提供二胺化合物包括提供具有两个伯胺取代基且具有下式的二胺化合物: H2N-R3-NH2, 其中R3是二价烃取代基，其选自具有2到18个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族、芳香族取代基以及它们的组合和其子集的组。
13.权利要求12的方法，其中提供二胺化合物包括以相对酸封端的聚氧化烯组合物的羧酸端基化学计量过量的胺取代基提供二胺化合物。
14.权利要求12的方法，其进一步包括使所述反应产物与含单环氧基的组合物反应。
15.权利要求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，且该二胺具有下式:R1-HN-R3-NH2, 其中R1是具有I到21个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族或芳香族取代基，且R3是二价烃取代基，其选自具有2到18个碳原子的支化或线型脂肪族、脂环族、芳香族取代基以及它们的组合和其子集的组。
16.权利要求15的方法，其中R1取代基进一步包括选自甲基基团、羟基基团以及它们的组合和其子集的组的端基，且R3取代基进一步包括选自甲基基团、羟基基团以及它们的组合和其子集的组的端基。
17.权利要求16的方法，其中R1取代基、R3取代基或者二者在取代基的主链中均进一步包括一个或多个非反应性氧或氮原子。
18.权利要求10的方法，其中所述两种或更多种聚氧化烯多元醇化合物中的每一种都与二胺化合物单独反应以形成第一和第二酰胺胺化合物，并且进一步包括使第一和第二酰胺胺化合物相互混合。
19.权利要求10的方法，其进一步包括使所述反应产物与环氧组合物反应以形成环氧官能化酰胺胺组合物。
20.权利要求19的方法，其中环氧组合物包括二环氧基组分。
21.权利要求20的方法，其中二环氧基组分包括二环氧树脂或二环氧树脂与酚类化合物的混合物。
22.权利要求19的方法，其中环氧组合物包括至少一种具有每分子大于0.8的环氧基团官能度的环氧树脂。
23.权利要求19的方法，其中环氧组合物包括相对于胺基基团化学计量过量的环氧取代基和水，且该环氧官能化酰胺胺组合物包括水性环氧树脂分散体。
24.权利要求23的方法，其中环氧官能化表面活性剂包括大约Iwt.%到大约20wt.%的分散体。
25.权利要求19的方法，其中环氧官能化酰胺胺组合物包括具有下式的环氧官能化表面活性剂:
26.权利要求19的方法，其进一步包括使环氧官能化酰胺胺组合物与多胺化合物反应。
全文摘要
本发明提供了一种用于形成表面活性剂、水性分散体和固化剂的组合物和方法。一方面，本发明涉及通过环氧组合物与酰胺胺组合物的反应制备的改进的环氧官能化表面活性剂，该酰胺胺组合物由酸封端的聚氧化烯多元醇的共混物形成。该改进的环氧官能化表面活性剂可以与过量的环氧组合物和水反应以获得水性分散体。该酰胺胺组合物可以是二胺化合物和酸封端的聚氧化烯组合物的反应混合物，该聚氧化烯组合物由两种或更多种聚氧化烯多元醇化合物形成。环氧官能化表面活性剂可以与胺化合物反应以形成适合作为固化剂的化合物。
文档编号C08L63/00GK103249777SQ201180059453
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月28日 优先权日2010年12月13日
发明者J·D·艾尔莫, L·S·科里, J·R·海特 申请人:迈图专业化学股份有限公司