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用于可固化組合物的包含芐醇烷氧基化物的改性劑的制作方法

文檔序號(hào):11428037閱讀:400來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明涉及用于可固化組合物的包含基于芐醇的烷氧基化物的改性劑,所述可固化組合物包含至少一種環(huán)氧樹(shù)脂和硬化劑,所述改性劑的用途以及包含所述改性劑的可固化組合物。環(huán)氧樹(shù)脂是已知的用于制備高質(zhì)量澆鑄樹(shù)脂和涂層材料的原材料。這些樹(shù)脂與很多硬化劑,尤其是胺類硬化劑反應(yīng)得到交聯(lián)聚合物,該聚合物可以是熱固性聚合物,并且可以用于例如土木工程領(lǐng)域中,特別是工業(yè)地板、密封件和混凝土修復(fù)產(chǎn)品、復(fù)合物(纖維復(fù)合材料)、灌注化合物、漆和粘合劑中。所述樹(shù)脂和硬化劑的概述,包括其性能及其在土木工程領(lǐng)域中的用途描述于h.schuhmann,“handbuchbetonschutzdurchbeschichtungen《使用涂層防護(hù)混凝土手冊(cè)》”,expertverlag1992,第396-428頁(yè)。所述樹(shù)脂和硬化劑用于復(fù)合物領(lǐng)域的用途描述于p.k.mallick,《fiber-reinforcedcomposites,materials,manufacturing,anddesign》,crcpress,第60-76頁(yè)。除了環(huán)氧樹(shù)脂和硬化劑,標(biāo)準(zhǔn)的可固化組合物通常還包含反應(yīng)性稀釋劑和非反應(yīng)性成分,如催化劑、添加劑、塑化劑、增量劑或改性劑。這些成分一方面對(duì)組合物的反應(yīng)性和流平(levelling)有正面效果,但另一方面,由于硬化結(jié)束后未進(jìn)入共價(jià)鍵的非反應(yīng)性成分的連續(xù)蒸發(fā),環(huán)境會(huì)被污染。芐醇是一種長(zhǎng)期使用的改性劑。芐醇可以與環(huán)氧樹(shù)脂和胺類硬化劑混溶并且具有降低粘度的作用,因此具有促進(jìn)流平的作用。此外,芐醇催化胺類硬化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)。另外,芐醇抑制不需要的氨基甲酸鹽的形成,氨基甲酸鹽的形成是胺與環(huán)境空氣中二氧化碳的伴隨副反應(yīng)。未來(lái)可能會(huì)嚴(yán)格限制在環(huán)氧樹(shù)脂涂料中使用芐醇。這是由于特別是,各種國(guó)內(nèi)和國(guó)際準(zhǔn)則(eu裝飾涂料準(zhǔn)則)對(duì)涂料材料中voc(揮發(fā)性有機(jī)物)的排放限制及減少揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物(voc和svoc))對(duì)操作人員和用戶健康的威脅(見(jiàn)ausschussfürdiegesundheitlichebewertungvonbauprodukten=agbb(德國(guó)建筑產(chǎn)品健康評(píng)價(jià)委員會(huì))的要求或deutschegesellschaftfürnachhaltigesbauene.v.(dgnb)(德國(guó)可持續(xù)建筑委員會(huì))或leadershipinenergy&environmentaldesign(leed)的建筑認(rèn)證。這帶來(lái)了開(kāi)發(fā)不含芐醇的新型環(huán)氧化物體系的高要求?,F(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一些實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的方案。德國(guó)綜述文章“ohnebenzylalkoholgeht’sauch”[無(wú)芐醇操作],farbeundlacke2010,3提到了一些助劑,如特定的聚酰胺-胺硬化劑,特定的低粘度高沸點(diǎn)樹(shù)脂或高沸點(diǎn)乙二醇醚,以制備無(wú)芐醇的可固化組合物。原則上可以使用助劑,但其操作復(fù)雜且成本高。ep2706076b1公開(kāi)了具有特定的糠胺基硬化劑的無(wú)芐醇環(huán)氧樹(shù)脂基組合物。然而,其復(fù)雜的制備方法使得這種硬化劑比標(biāo)準(zhǔn)的胺類硬化劑昂貴。從經(jīng)濟(jì)方面考慮,由于胺類硬化劑在已知體系中無(wú)法被簡(jiǎn)單替換,這當(dāng)然使得這些“特定”的胺類硬化劑更難以取得商業(yè)方面的突破。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知基于芐醇的烷氧基化物。如在wo2005026275和us8129032b2中公開(kāi)了芐基二醇被用作水分散體中的添加劑。還已知用作顏料的分散劑(jp4787416b2、us20060001011)或水性環(huán)氧基分散體中的乳化劑(jp60019774b、jp60011728b和jp51033940b)。wo9937714a1在含溶劑及無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂體系部分描述了基于芐醇的丙氧基化物。其中描述了基于苯酚和基于芐醇的丙氧基化物作為環(huán)氧樹(shù)脂和胺類硬化劑的塑化劑。如果這類烷氧基化物在可固化組合物中取代芐醇使用,凝膠時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),使得硬化的材料的表面硬度在5天后幾乎沒(méi)有變化。因此需要提供一種用于基于可固化環(huán)氧樹(shù)脂的組合物的改性劑,其中與可比的基于含芐醇的可固化環(huán)氧樹(shù)脂的組合物相比,這些可固化組合物的voc(揮發(fā)性有機(jī)物含量)和svoc(半揮發(fā)性有機(jī)物含量)值減小,同時(shí)所述可固化組合物的加工相關(guān)性能不顯示任何顯著劣化。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種如開(kāi)始所述類型的改性劑,其中基于芐醇的烷氧基化物通過(guò)芐醇與環(huán)氧烷烴反應(yīng)得到且其具有至少一個(gè)乙氧基片段。本發(fā)明上下文中的改性劑意指:它是可固化組合物中的重要成分,對(duì)組合物的反應(yīng)性和流平有正面效果。從最廣義上說(shuō),本發(fā)明的改性劑的作用與現(xiàn)有技術(shù)中為此目的的芐醇的作用相同。芐醇可以與環(huán)氧樹(shù)脂和胺類硬化劑混溶并且具有減小粘度的作用,因此是促進(jìn)流平的。此外,芐醇催化胺類硬化劑和環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)和轉(zhuǎn)化。通過(guò)使用芐醇抑制了不需要的氨基甲酸鹽的形成,所述氨基甲酸鹽的形成是由于未轉(zhuǎn)化的胺與環(huán)境空氣中的二氧化碳的副反應(yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),相比包含芐醇的可固化組合物,用根據(jù)本發(fā)明中的改性劑制備的可固化組合物的放氣性較低。所述放氣性基于在不超過(guò)365℃的沸點(diǎn)下的揮發(fā)物的含量推算。在此溫度范圍內(nèi),揮發(fā)性成分(voc)和半揮發(fā)性成分(svoc)記錄為累積參數(shù)。百分?jǐn)?shù)越低,被釋放到環(huán)境中的揮發(fā)性物質(zhì)的水平也越低。按照dineniso11890-2方法利用氣相色譜測(cè)定揮發(fā)性分?jǐn)?shù)。365℃是svoc(半揮發(fā)性有機(jī)物含量)的極值。已經(jīng)出人意料的發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的改性劑相比標(biāo)準(zhǔn)芐醇,加工相關(guān)性能,如稀釋效應(yīng)、粘度降低和硬化反應(yīng),不會(huì)有任何明顯劣化。相比基于芐醇的丙氧基化物,對(duì)于相同烷氧基鏈段長(zhǎng)度,本發(fā)明的改性劑至少在加工相關(guān)性能方面改善了。當(dāng)使用本發(fā)明的可固化組合物,包含根據(jù)本發(fā)明的改性劑的可固化組合物時(shí),相比使用基于芐醇的丙氧基化物,尤其可能檢測(cè)到粘度的顯著降低。同樣記錄的有硬化更快、流動(dòng)性更好及可固化組合物中更不容易形成氨基甲酸鹽。本發(fā)明所使用的化學(xué)公式(經(jīng)驗(yàn)式)中,特定的下標(biāo)可能不代表絕對(duì)值,而是代表平均值。聚合物中的下標(biāo)優(yōu)選為平均值。除非另有說(shuō)明,百分比數(shù)值為重量百分比。下文中記錄的測(cè)量值,除非另有說(shuō)明,這些測(cè)量數(shù)值是在標(biāo)準(zhǔn)條件(25℃和1013mbar)下得到的。下文中記錄的平均值,除非另有說(shuō)明,代表重量平均值。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的基于芐醇的烷氧基化物為基于芐醇的乙氧基化物。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的基于芐醇的烷氧基化物是式(i)的基于芐醇的混合烷氧基化物:其中,a=烷氧基片段(a)=1-10,優(yōu)選2-7,更優(yōu)選3-6,b=烷氧基片段(b)=0-10,優(yōu)選1-7,更優(yōu)選1-5,c=烷氧基片段(c)=0-10,優(yōu)選0-6,更優(yōu)選0-3,r1、r2獨(dú)立地為氫,具有2-20個(gè)碳原子的烷基,芳基或烷芳基,優(yōu)選乙基、辛基、癸基、苯基,特別優(yōu)選乙基或苯基,條件是當(dāng)r2為甲基時(shí)r1不為氫,且r1、r2兩個(gè)基團(tuán)不能同時(shí)為氫,r3獨(dú)立地為氫基、乙?;?、磷酸酯或具有1-20個(gè)碳原子的烷基并且也可以進(jìn)一步取代,優(yōu)選乙?;⒓谆蛄姿狨セ驓浠鼉?yōu)選氫基。優(yōu)選地,本發(fā)明的改性劑通過(guò)芐醇與環(huán)氧烷烴反應(yīng)制備。芐醇(cas:100-51-6)是一種芳香醇,其化學(xué)名也為苯甲醇(phenylmethanol和phenylcarbinol)。它是一種以約6%含量存在于茉莉花油中的天然原材料,也存在于丁香油或墻花油(wallfloweroil,)中。通常可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的所有環(huán)氧烷烴。優(yōu)選使用例如氧化乙烯(eo)、氧化丙烯(po)、1,2-環(huán)氧-2-甲基丙烷(氧化異丁烯)、表氯醇、2,3-環(huán)氧-1-丙醇、1,2-環(huán)氧丁烷(氧化丁烯,簡(jiǎn)稱為bo)、2,3-環(huán)氧丁烷、2,3-二甲基-2,3-環(huán)氧丁烷、1,2-環(huán)氧戊烷、1,2-環(huán)氧-3-甲基戊烷、1,2-環(huán)氧己烷、1,2-環(huán)氧環(huán)己烷、1,2-環(huán)氧庚烷、1,2-環(huán)氧辛烷、1,2-環(huán)氧壬烷、1,2-環(huán)氧癸烷、1,2-環(huán)氧十一烷、1,2-環(huán)氧十二烷、氧化苯乙烯(簡(jiǎn)稱為so)、1,2-環(huán)氧環(huán)戊烷、1,2-環(huán)氧環(huán)己烷、乙烯基環(huán)己烯氧化物、(2,3-環(huán)氧丙基)苯、乙烯基環(huán)氧乙烷、3-苯氧基-1,2-環(huán)氧丙烷、2,3-環(huán)氧甲基醚、2,3-環(huán)氧乙基醚、2,3-環(huán)氧異丙基醚、3,4-環(huán)氧丁基硬脂酸酯、4,5-環(huán)氧乙酸戊酯、2,3-環(huán)氧甲基丙烯酸丙酯、2,3-環(huán)氧丙烯酸丙酯、縮水甘油丁酯、甲基縮水甘油酯、乙基2,3-環(huán)氧丁酸酯、4-(三甲基甲硅烷基)丁烷-1,2-環(huán)氧化物、4-(三乙基甲硅烷基)丁烷-1,2-環(huán)氧化物、3-(全氟甲基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟乙基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟丁基)-1,2-環(huán)氧丙烷、3-(全氟己基)-1,2-環(huán)氧丙烷、4-(2,3-環(huán)氧丙基)嗎啉、1-(環(huán)氧乙烷-2-甲基)-2-吡咯烷酮。所提到的所有環(huán)氧烷烴可以單獨(dú)使用或以任意所需混合物使用,用于芐醇的烷氧基化。特別優(yōu)選使用氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯和氧化苯乙烯。例如,為將式(i)中所示的烷氧基片段(a)和(b)引入到本發(fā)明的改性劑中,可以優(yōu)選使用氧化乙烯(eo)為烷氧基片段(a)和使用也稱為1,2-環(huán)氧丙烷的氧化丙烯(po)為烷氧基片段(b)。例如,為將式(i)中特定的烷氧基片段(c)引入到本發(fā)明的改性劑中,可以優(yōu)選使用氧化丁烯(bo)和/或氧化苯乙烯(so)作為烷氧基片段(c)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,氧化乙烯和氧化丙烯的摩爾比為1∶10-10∶0,優(yōu)選3∶1-1∶0,更優(yōu)選3∶3、3∶1、4∶0或1∶1。烷氧基片段(a)、(b)和(c)優(yōu)選具有統(tǒng)計(jì)學(xué)分布和/或嵌段分布。通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的特定的工藝制度,更具體地通過(guò)加料順序或同時(shí)加入各種環(huán)氧烷烴(單獨(dú)或作為混合物),并通過(guò)彼此的摩爾比,得到烷氧基片段(a)和/或(b)和/或(c)的所需分布。芐醇的烷氧基化反應(yīng)可在堿、酸或過(guò)渡金屬催化劑的存在下進(jìn)行。烷氧基化優(yōu)選在雙金屬氰化物(dmc)催化劑或堿存在下進(jìn)行。特別優(yōu)選在堿存在下進(jìn)行烷氧基化。堿催化芐醇的烷氧基化優(yōu)選至少部分地用堿金屬氫氧化物或醇鹽進(jìn)行,優(yōu)選甲醇鈉、甲醇鉀或氫氧化鉀,更優(yōu)選甲醇鉀或氫氧化鉀。堿金屬氫氧化物或醇鹽的用量?jī)?yōu)選為1-15mol%,更優(yōu)選1.5-10mol%,特別優(yōu)選2-7mol%。所述烷氧基化優(yōu)選在80℃和200℃之間的溫度下進(jìn)行,更優(yōu)選90℃-170℃,最優(yōu)選100℃-125℃。轉(zhuǎn)化優(yōu)選在0.001-100bar的壓力范圍進(jìn)行,更優(yōu)選0.005-10bar,最優(yōu)選0.01-5bar(均為絕對(duì)壓力)。必要時(shí),烷氧基化可在惰性氣體(如氮?dú)?存在下進(jìn)行。芐醇烷氧基化物的末端羥基可以優(yōu)選以游離態(tài)存在或被部分或全部改性以優(yōu)化在后續(xù)應(yīng)用基質(zhì)中的相容性。因此,基于芐醇的烷氧基化物優(yōu)選具有末端羥基??赡艿母男杂絮ソ粨Q、酯化或醚化,就如進(jìn)一步的縮合反應(yīng)或與異氰酸酯加成反應(yīng),其可以通過(guò)任何理想的現(xiàn)有技術(shù)方法進(jìn)行。優(yōu)選地,將末端羥基乙?;⒓谆蛄姿峄?,更優(yōu)選磷酸化。優(yōu)選地,烷氧基化度為3-10,更優(yōu)選4-8。經(jīng)gpc測(cè)定的式(i)的芐醇烷氧基化物的多分散度(mw/mn)優(yōu)選<2.5,更優(yōu)選<2.0,特別優(yōu)選>1.05至<1.5。本發(fā)明進(jìn)一步提供了基于芐醇的烷氧基化物的用途,其中所述基于芐醇的烷氧基化物具有至少一個(gè)環(huán)氧片段,其作為可固化組合物的改性劑,所述可固化組合物包含至少一種環(huán)氧樹(shù)脂和至少一種硬化劑,優(yōu)選胺類硬化劑或酸性硬化劑,以及任選存在的其他助劑組分。優(yōu)選使用本發(fā)明的式(i)的基于芐醇的烷氧基化物作為改性劑。本發(fā)明的式(i)的芐醇烷氧基化物可用于不同的應(yīng)用。本發(fā)明同樣提供了可固化組合物,其包含:(1)至少一種環(huán)氧樹(shù)脂,(2)至少一種胺類硬化劑(2a)或酸性硬化劑(2b),(3)至少一種式(i)的改性劑,(4)任選存在的其他助劑組分。所使用的環(huán)氧樹(shù)脂,可固化組合物中的組分(1),理論上可以是任何能夠用胺硬化的環(huán)氧樹(shù)脂。本質(zhì)上,環(huán)氧樹(shù)脂是每個(gè)分子含有兩個(gè)或更多環(huán)氧基的預(yù)聚物。最常用的是雙酚基縮水甘油醚或酚醛清漆,通常具有大于10pa·s的粘度。實(shí)例包括雙酚a二縮水甘油醚、雙酚f二縮水甘油醚或脂環(huán)族類型,如3,4-環(huán)氧環(huán)己基環(huán)氧甲烷或3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸酯。在根據(jù)本發(fā)明的組合物中,優(yōu)選使用雙酚a基環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚f基環(huán)氧樹(shù)脂。所使用的胺類硬化劑,可固化組合物中的組分(2a),典型地為脂族、脂環(huán)族、芳脂族或芳族胺或多胺。優(yōu)選使用具有至少兩個(gè)或更多個(gè)伯氨基和/或仲氨基的含胺硬化劑。脂族胺的實(shí)例包括二氨基乙烷、二氨基丙烷、二氨基丁烷、新戊二胺、二氨基己烷、和雙(氨基環(huán)己基)甲烷、二氨基環(huán)己烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二環(huán)己基甲烷、三環(huán)十二烷基二胺、降冰片烷二胺、tcd-二胺、n-氨基乙基哌嗪、異佛爾酮二胺、1,3-和/或1,4-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、三甲基六亞甲基二胺、n-氨乙基哌嗪、1,4-雙(氨基丙基)哌嗪。所用的芳胺可以優(yōu)選為亞甲基二苯胺、苯二甲胺、間亞苯基雙(甲胺)。所使用的聚醚胺可以有利地為聚氧亞烷基胺,如二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基四胺等,以及二亞丙基三胺、三亞丙基四胺、聚氨基酰胺,及胺與丙烯腈和曼尼希堿的反應(yīng)產(chǎn)物。所使用的酸性硬化劑,可固化組合物中的組分(2b),典型地為酸和酸酐。優(yōu)選使用羧酸酐或聚合羧酸酐,或含有羧酸酐的樹(shù)脂或聚合物。實(shí)例包括鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、3,6-內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氯內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基-3,6-內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、馬來(lái)酸酐、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、羥甲基丙烯酸酐、羥乙基丙烯酸酐、羥丙基丙烯酸酐。所使用的改性劑,所述可固化組合物中的組分(3),可以優(yōu)選地為式(i)的化合物。所使用的助劑組分,所述可固化組合物的組分(4),可以是任何對(duì)本發(fā)明的組合物的性能具有正面效果的物質(zhì)。可以獨(dú)立地加入一種或多種助劑組分。下面列舉了一些可用于本發(fā)明的可固化組合物的助劑組分。列舉是非概括性的??捎玫闹鷦┙M分可以為例如反應(yīng)性稀釋劑。術(shù)語(yǔ)“反應(yīng)性稀釋劑”在本發(fā)明中理解為具有相對(duì)低分子量的低粘度的縮水甘油醚,其與其他組合物組分相容。優(yōu)選使用例如丁基縮水甘油醚、乙基己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、叔碳酸的縮水甘油醚、c12/c14縮水甘油醚、c13/c15縮水甘油醚、對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚、己烷-1,6-二縮水甘油醚、丁烷-1,4-二縮水甘油醚、環(huán)己烷二甲基二縮水甘油醚、聚丙烯二縮水甘油醚、聚乙烯二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和甲苯基縮水甘油醚。可使用的助劑組分有利地為例如溶劑。應(yīng)該提及如二甲苯、hyblene(cas號(hào)67774-74-7)或異丙醇。然而,在根據(jù)本發(fā)明的組合物中使用溶劑是不優(yōu)選的??捎玫闹鷦┙M分有利地為例如催化劑如有機(jī)酸或叔胺。實(shí)例包括水楊酸、三(n,n-二甲基氨甲基)苯酚、氨乙基哌嗪??捎玫闹鷦┙M分有利地為如填料。實(shí)例包括沙子、硅酸鹽、石墨、云母、二氧化硅。可用的助劑組分有利地為如塑化劑、染料、顏料、穩(wěn)定劑、增量樹(shù)脂、除氣劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、表面添加劑、基底潤(rùn)濕劑、esd添加劑(esd=靜電放電)等。在本發(fā)明的可固化組合物中,也可以有利地使用任何所需的不同的環(huán)氧樹(shù)脂(1)和/或胺類硬化劑(2a)的混合物。在本發(fā)明的可固化組合物中,也可以有利地使用任何所需的不同的環(huán)氧樹(shù)脂(1)和/或酸性硬化劑(2b)的混合物。在本發(fā)明的特定實(shí)施方案中,在本發(fā)明的組合物中也有利地單獨(dú)使用環(huán)氧樹(shù)脂的預(yù)聚物和胺類硬化劑,或與其他環(huán)氧樹(shù)脂和/或胺類硬化劑的共混物。在使用本發(fā)明的改性劑(3)時(shí),用戶具有較大的自由度。本發(fā)明的改性劑(3)可在制備可固化組合物的過(guò)程中加入,也可以制備本發(fā)明的改性劑(3)和環(huán)氧樹(shù)脂(1)的預(yù)制混合物。此外,也可以將本發(fā)明的改性劑(3)與胺類硬化劑(2a)或酸性硬化劑(2b)預(yù)混合。可選地,相比單體樹(shù)脂或硬化劑,也可以將所制備的任何所需的預(yù)聚物與本發(fā)明的改性劑(3)混合。可以將助劑組分(4)加入到環(huán)氧樹(shù)脂(1)或硬化劑(2a)或(2b),或本發(fā)明的改性劑(3)或上述組分的任意所需混合物中。在優(yōu)選的技術(shù)方案中,本發(fā)明的改性劑(3)加入到環(huán)氧樹(shù)脂(1)或各硬化劑(2a)或(2b)或在制備可固化組合物的過(guò)程中加入,更優(yōu)選加入到硬化劑(2a)或(2b)中或在制備可固化組合物的過(guò)程中加入。為了組合物在應(yīng)用方面有利,要求環(huán)氧樹(shù)脂(1)的環(huán)氧基與硬化劑(2a)的氨基具有特定的摩爾比。在本發(fā)明的組合物的優(yōu)選實(shí)施方案中,組合物中所有環(huán)氧樹(shù)脂(1)的環(huán)氧基與所有胺類硬化劑(2a)中氨基的摩爾比優(yōu)選介于1∶0.5-1∶1.5,更優(yōu)選1∶0.7-1∶1.3,特別優(yōu)選1∶0.9-1∶1.1。在優(yōu)選的技術(shù)方案中,所用的由環(huán)氧樹(shù)脂(1)、胺類硬化劑(2a)或酸性硬化劑(2b)、本發(fā)明的改性劑(3)和其他助劑(4)組成的組合物的混合比為基于環(huán)氧樹(shù)脂(1)和胺類硬化劑(2a)的總重量相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的改性劑(3)的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶0-1∶1之間,更優(yōu)選1∶0-1∶0.5之間,特別優(yōu)選1∶0-1∶0.2之間?;诃h(huán)氧樹(shù)脂(1)和胺類硬化劑(2a)的總重量相對(duì)于其他助劑組分(4)的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶0-1∶15之間,更優(yōu)選1∶0-1∶8之間,特別優(yōu)選1∶0-1∶1之間。本發(fā)明的組合物有利地用于地面涂層、防護(hù)涂層、復(fù)合物、粘合劑和工業(yè)建筑中的密封劑、存儲(chǔ)和物流、行政大樓和其他大樓的建設(shè)、防水、食品和飲料工業(yè)、潔凈室、公園建筑、腐蝕防護(hù)、混凝土防護(hù)、建筑結(jié)構(gòu)密封、衛(wèi)生涂層、其他工業(yè)涂層和墻漆。還包括具有額外功能和性質(zhì)的其他應(yīng)用,如防止腐蝕、電流耗散、防火。本發(fā)明的主題通過(guò)下述實(shí)施例說(shuō)明,并不意味著本發(fā)明僅限于這些示例性的實(shí)施例。測(cè)試方法:優(yōu)選使用下述方法測(cè)定參數(shù)或測(cè)量值。具體地,在本發(fā)明的實(shí)施例中使用這些方法。在本發(fā)明中,利用相對(duì)于聚丙二醇標(biāo)準(zhǔn)物校準(zhǔn)的凝膠氣相色譜(gpc)測(cè)定制備的式(i)的芐醇烷基化合物的重均分子量和數(shù)均分子量。利用agilent1100設(shè)備進(jìn)行g(shù)pc測(cè)試,該設(shè)備安裝有ri檢測(cè)器和由0.8×5cm前置柱和兩個(gè)0.8×30cm主柱組成的sdv柱組合,溫度為30℃,流速為1ml/min(流動(dòng)相:thf)。樣品濃度為10g/l,進(jìn)樣體積(injectionvolume)為20μl。多分散度指數(shù)(pdi)為mw除以mn的值(pdi=mw/mn)。按照dineniso11890-2通過(guò)氣相色譜測(cè)定揮發(fā)性成分。在測(cè)量前,通過(guò)用n-甲基-n-三氟乙酰胺(mstfa)衍生將醇端基轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的三甲基甲硅烷基醚。利用裝有柱頭進(jìn)樣柱和fid檢測(cè)器的氣相色譜進(jìn)行分析。在非極性分離柱(db-5ht;長(zhǎng)30m;直徑0.25mm;膜厚0.1μm;溫度程序:以10℃每分鐘從65℃到365℃,然后在365℃下保溫15分鐘)上分離成分。為了進(jìn)行定量評(píng)價(jià),與樣品中檢測(cè)到的所有物質(zhì)的總峰面積相比,測(cè)定成分的峰面積的總和,稱為voc/svoc(面積%評(píng)價(jià))。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行濕化學(xué)分析:碘值(in;dgfc-v11a(53);酸值(an;dgfc-v2);oh值(astmd4274c)。聚醚的伯oh鏈端的含量通過(guò)定量13cnmr譜圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。為此目的,62ppm附近峰(伯羥基)的信號(hào)強(qiáng)度表示為與67ppm附近峰(仲羥基)的信號(hào)強(qiáng)度的比。使用5mmqmp頭用bruker400mhz光譜儀測(cè)量nmr譜。在適當(dāng)加速劑的存在條件下測(cè)量定量nmr譜。將待分析的樣品溶解在適當(dāng)?shù)碾軇?甲醇)中并將其轉(zhuǎn)至5mm,如果合適的話,10mm的nmr管中。實(shí)施例1:基于芐醇的丙烷氧基化物及根據(jù)本發(fā)明的改性劑的合成(實(shí)施例m1-m14、cm1和cm2)首先在氮?dú)鈿夥障孪?升高壓釜中加入適量的芐醇和5mol%的甲醇鉀。向反應(yīng)器中注入氮?dú)庵?bar以使反應(yīng)器惰性化,然后減壓至標(biāo)準(zhǔn)壓力。再重復(fù)以上操作兩次。在攪拌的同時(shí),將反應(yīng)器中的物質(zhì)加熱至100℃,排氣至約100mbar,以移除催化步驟中產(chǎn)生的甲醇。然后將溫度升高至120℃并計(jì)量加入環(huán)氧烷烴以得到如表1中所示的烷氧基片段的分布。選擇環(huán)氧烷烴的劑量率以使反應(yīng)器內(nèi)的壓力不超過(guò)2bar。當(dāng)所述劑量的環(huán)氧烷烴加入完畢后,首先是等待時(shí)段直至壓力不再下降,此時(shí)被視為大部分環(huán)氧烷烴已被轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。為使環(huán)氧烷烴完全轉(zhuǎn)化,繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。為得到嵌段烷氧基結(jié)構(gòu),每次加入純的環(huán)氧烷烴時(shí),重復(fù)上述步驟。當(dāng)目的是統(tǒng)計(jì)學(xué)加成烷氧基時(shí),每次計(jì)量加入各環(huán)氧烷烴的均勻混合物。最后(在最后一次加入環(huán)氧烷烴或環(huán)氧烷烴混合物并進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步反應(yīng)后),通過(guò)施加壓力(p<20mbar)對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行脫臭處理,以除去未轉(zhuǎn)化的痕量環(huán)氧烷烴。然后,用稀磷酸中和基于芐醇的烷氧基化物,并用500ppm的anox20am使其穩(wěn)定。然后,通過(guò)減壓蒸餾除去水分并過(guò)濾掉沉積的鹽。在所有情況下,得到無(wú)色至微黃色的基于芐醇的烷氧基化物,其基本指標(biāo)見(jiàn)表1。表格中所述的結(jié)構(gòu)解釋如下:如果烷氧基片段(如eo或po)用“+”分開(kāi),所述結(jié)構(gòu)為嵌段結(jié)構(gòu);如果烷氧基片段(如eo或po)用“/”分開(kāi),所述結(jié)構(gòu)為統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)。為使表格表述簡(jiǎn)便起見(jiàn),烷氧基片段指所用的環(huán)氧烷烴,eo、po、bo和so。實(shí)施例1a:本發(fā)明的改性劑m1的乙?;磻?yīng)在保護(hù)性氣氛下,向裝有滴液漏斗和回流冷凝器的4升三頸燒瓶中初始加入1979g改性劑1和催化量的濃鹽酸,并加熱。然后逐漸加入乙酸酐。完全加入后,在100℃下將混合物繼續(xù)攪拌4h。然后蒸餾除去存在的殘留酸,得到酸值為0.1,羥值為0mgkoh/g的乙酰基封端的改性劑m1ac。以相似的方式,對(duì)改性劑m5進(jìn)行乙?;?。得到酸值為0.1,羥值為0mgkoh/g的乙?;舛说母男詣﹎5ac。實(shí)施例1b:本發(fā)明的改性劑m1的甲基化反應(yīng)在保護(hù)性氣氛下,向裝有蒸餾系統(tǒng)的4升三頸燒瓶中最初加入1620g本發(fā)明的改性劑m1并加熱至50℃。在此溫度下,逐漸加入130mol%的甲醇鈉。蒸餾除去所形成的甲醇。然后,施加水噴射真空,將溫度升高至120℃,并在進(jìn)氣管的輔助下向溶液中引入氯甲烷1.5小時(shí)。再次真空蒸餾步驟后,再次引入氯甲烷1小時(shí)。然后蒸餾、中和并過(guò)濾混合物,得到酸值為0.1,羥值為1.0mgkoh/g的甲基封端的改性劑m1me。以相似的方式,對(duì)改性劑m5也進(jìn)行甲基化。得到酸值為0.1,羥值為2.4mgkoh/g的甲基封端的改性劑m5me。表1:基于芐醇的烷氧基化物的結(jié)構(gòu)和物理性能數(shù)據(jù)m1-m14為本發(fā)明的改性劑。cm1和cm2為對(duì)比例。實(shí)施例2:放氣性能根據(jù)dinen11890-2的定義,基于揮發(fā)物含量(voc和svoc=揮發(fā)性和中等揮發(fā)性有機(jī)物),推算本發(fā)明的改性劑m1-12、芐醇或比較例樣品的放氣性能。根據(jù)dineniso11890-2,利用氣相色譜測(cè)定揮發(fā)性成分。在測(cè)量前,通過(guò)用n-甲基-n-三氟乙酰胺(mstfa)衍生將醇末端基團(tuán)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的三甲基甲硅烷基醚。利用裝有柱頭進(jìn)樣柱和fid檢測(cè)器的氣相色譜進(jìn)行分析。在非極性柱(db-5ht;長(zhǎng)30m;直徑0.25mm;膜厚0.1μm;溫度程序:以10℃每分鐘從65℃到365℃,然后在365℃下保溫15分鐘)上分離成分。為了進(jìn)行定量評(píng)價(jià),與樣品中檢測(cè)到的所有物質(zhì)的總峰面積相比,測(cè)定成分的峰面積的總和,稱為voc/svoc(面積%評(píng)價(jià))。這個(gè)百分比越低,釋放入室內(nèi)環(huán)境的揮發(fā)性物質(zhì)的水平越低。表2:與芐醇相比,本發(fā)明的改性劑的揮發(fā)性有機(jī)物含量根據(jù)本發(fā)明的所有改性劑的放氣性能優(yōu)于芐醇。另外還發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的m1相比于cm1(鏈長(zhǎng)相同)和本發(fā)明的m2相比于cm2(鏈長(zhǎng)相同),釋放較低水平的揮發(fā)性有機(jī)物。實(shí)施例3:在環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑中測(cè)試本發(fā)明的改性劑的粘度根據(jù)本發(fā)明的改性劑用于沒(méi)有催化劑的環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑中和有催化劑的環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑中,從而檢測(cè)其在粘度上的效果。配制物i配制物ii首先將粘合劑加入到pe杯中,計(jì)量加入本發(fā)明的改性劑或芐醇或比較例樣品(cm)及任選的催化劑,將各配制物加入hauschildspeedmixer中,以1000rpm攪拌1分鐘。利用antonpaarmcr102流變儀測(cè)量配制物的粘度。測(cè)量參數(shù):錐/板cp25/2,23℃,多測(cè)量點(diǎn)范圍1-1000l/s。表3.1:本發(fā)明的改性劑對(duì)配制物i的粘度的影響配制物i包含結(jié)構(gòu)10l/s的粘度100l/s粘度1000l/s的粘度mpasmpasmpas芐醇芐醇171017201670m1芐醇+3eo397039903690m1ac芐醇+3eo,乙?;?94039803690m1me芐醇+3eo,甲基化321030002890m2芐醇+6eo497050404570m3芐醇+3eo/3po565057105100m4芐醇+3po+3eo587758215067m5芐醇+2eo/2po447045104130m5ac芐醇+2eo/2po,乙?;?33042703950m5me芐醇+2eo/2po,甲基化391035803240m6芐醇+1eo/5po562056305010m7芐醇+2eo/4po487048904440m8芐醇+1eo/3po361036603430m9芐醇+1po+3eo610459325186m10芐醇+3eo+1po572656625034m13芐醇+2eo/1po322632703142m14芐醇+1eo/2po316331913073cm1芐醇+3po437044104040cm2芐醇+6po628063005520表3.2:本發(fā)明的改性劑對(duì)配制物ii的粘度的影響配制物ii包含結(jié)構(gòu)10l/s的粘度100l/s粘度1000l/s的粘度mpasmpasmpas芐醇芐醇265026402510m1芐醇+3eo531053104750m2芐醇+6eo667067105820m3芐醇+3eo/3po708071106100m5芐醇+2eo/2po614061805440m6芐醇+1eo/5po768076706480m7芐醇+2eo/4po685068805950m8芐醇+1eo/3po687069006000m13芐醇+2eo/1po518051504520m14芐醇+1eo/2po532053604680cm1芐醇+3po626063205530cm2芐醇+6po796079506650表3.1和表3.2總結(jié):具有相同鏈長(zhǎng)的本發(fā)明的改性劑m1和cm1彼此相比,相似地,本發(fā)明的m2、m3、m6和m7與cm2(鏈長(zhǎng)相同)相比,在粘度降低效果方面,具有乙氧基片段的改性劑總是優(yōu)于具有純po的比較例樣品。此外,可通過(guò)末端改性提高粘度降低效果。從表3.1可見(jiàn),相比包含根據(jù)本發(fā)明的未改性的m1或m5的配制物i,包含根據(jù)本發(fā)明的m1me或m5me的配制物i的粘度降低效果稍好。實(shí)施例4:環(huán)氧化物硬化的反應(yīng)速率基于雙倍粘度條件下評(píng)價(jià)本發(fā)明的可固化組合物的反應(yīng)性初始粘度加倍是環(huán)氧硬化反應(yīng)的反應(yīng)速率的量度。組合物i比例epikote828,來(lái)自hexion的粘合劑20gm1、m2、m3、cm1-2、芐醇2gvestaminipd,來(lái)自evonikresourceefficiencygmbh的硬化劑4.54g首先將粘合劑加入到pe杯中,計(jì)量加入本發(fā)明的改性劑或芐醇或比較例樣品(cm),將各混合物加入hauschildspeedmixer中,以1000rpm攪拌1分鐘。稱量硬化劑并加入,并將可固化組合物在speedmixer中以2000rpm攪拌1分鐘。利用antonpaarmcr102流變儀測(cè)量可固化組合物的粘度。測(cè)量參數(shù):錐/板25/2,23℃,恒定剪切速率100l/s,直到測(cè)量值為初始值的兩倍。表4:基于雙倍粘度,本發(fā)明的改性劑對(duì)可固化組合物i的反應(yīng)性的影響組合物i包含結(jié)構(gòu)初始粘度最終粘度時(shí)間末端伯ohmpasmpass%芐醇芐醇149029801790100m1芐醇+3eo172034403100100m2芐醇+6eo171034203350100m3芐醇+3eo/3po17603520358014cm1芐醇+3po1720344039000cm2芐醇+6po1870352036800具有相同鏈長(zhǎng)的本發(fā)明的改性劑m1和cm1彼此相比,本發(fā)明的m2和m3與cm2相比,與具有純丙氧基片段的樣品相比,具有本發(fā)明的改性劑的可固化組合物反應(yīng)更快,本發(fā)明的改性劑具有乙氧基片段。實(shí)施例5:固化可固化組合物中本發(fā)明的改性劑對(duì)硬化的影響為測(cè)試邵氏d硬度,采用了可固化組合物i的配制物。首先將粘合劑加入到pe杯中,計(jì)量加入本發(fā)明的改性劑,將混合物加入hauschildspeedmixer中并在1000rpm下攪拌1分鐘。稱量硬化劑,并將可固化組合物在speedmixer中以2000rpm攪拌1分鐘。這用于澆鑄成約5mm厚度的平板。在不同間隔后測(cè)量邵氏d硬度。表5:本發(fā)明的可固化組合物的邵氏d硬度的評(píng)價(jià)組合物i包含結(jié)構(gòu)2天后的邵氏d硬度7天后的邵氏d硬度shoreshore芐醇芐醇86.388.6m1芐醇+3eo86.288.7m1ac芐醇+3eo,乙?;?3.988.9m1me芐醇+3eo,甲基化83.887.5m2芐醇+6eo84.488.4m3芐醇+3eo/3po84.585.9m5芐醇+2eo/2po85.188.1m5ac芐醇+2e/2po,乙?;?3.288.0m5me芐醇+2eo/2po,甲基化83.687.9m6芐醇+1eo/5po85.287.6m7芐醇+2eo/4po85.087.5m8芐醇+1eo/3po82.387.1m9芐醇+1po+3eo83.787.0m10芐醇+3eo+1po85.987.0m11芐醇+1eo/3po/2bo83.386.8m12芐醇+1eo/3po/2so82.685.9m13芐醇+2eo/1po86.589.6m14芐醇+1eo/2po87.289.6cm1芐醇+3po78.688.7cm2芐醇+6po81.687.42天后包含本發(fā)明的改性劑的可固化組合物與含芐醇的組合物相比,兩者放出的熱量相當(dāng)。具有丙氧基片段的cm1和cm2在初始硬度方面明顯較差。實(shí)施例6:濕度敏感性環(huán)氧涂層的濕度敏感性的量度是形成氨基甲酸鹽的趨勢(shì)。為此目的,用水浸漬一小塊海綿,將海綿放置在涂層上并在上面裝上靶心(玻璃半球)。不同時(shí)間間隔后評(píng)價(jià)表面。在表面上形成的氨基甲酸鹽具有發(fā)白的外觀。利用1(非常明顯地形成了氨基甲酸鹽)到5(沒(méi)有形成氨基甲酸鹽)的評(píng)級(jí)來(lái)評(píng)價(jià)。用于制備環(huán)氧涂層的可固化組合物ii比例epikote828,來(lái)自hexion的粘合劑20gm1,2,3,5-14,cm1-2,芐醇1gvestaminipd,來(lái)自evonikresourceefficiencygmbh的硬化劑4.54g首先將粘合劑加入到pe杯中,計(jì)量加入本發(fā)明的改性劑或芐醇或比較例樣品(cm),將每種混合物加入hauschildspeedmixer中,在1000rpm下攪拌1分鐘。稱量加入硬化劑,將可固化組合物在speedmixer中在2000rpm下攪拌1分鐘。上述物質(zhì)用于澆鑄成約5mm厚的平板。測(cè)試1天、2天、7天后形成氨基甲酸鹽的情況。表6:相比芐醇,包含本發(fā)明的改性劑的涂層上形成氨基甲酸鹽的情況包含本發(fā)明的具有乙氧基片段的改性劑的涂層與包含芐醇的涂層相比,兩者的濕度敏感性相當(dāng)。包含丙氧基片段的比較例樣品明顯較差。當(dāng)前第1頁(yè)12
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