[发明专利]聚硝酮及其在交联不饱和的聚合物中的应用

说明书

本发明涉及聚硝酮(polynitrone)及其在交联不饱和的聚合物中的应用，也涉及一种可固化组合物，所述组合物(a)包含聚硝酮、(b)包含不饱和的聚合物、(c)任选地包含填料，并且(d)任选地包含颜料，并涉及所述组合物在粘合剂、细填料、可喷射的厚浆填料、粉末涂料和/或基于溶剂系统的涂料中的应用。本发明进一步涉及可通过固化本发明的可固化组合物而得到的交联产品。本发明最后涉及聚硝酮封端的聚氨酯和不饱和的聚酯氨酯聚硝酮以及它们的制备方法。

“硝酮”是有机化学领域所熟知的。该术语通常是指包含有如下结构元素的化合物，

硝酮也被称作甲亚胺氧化物。

在此技术领域里，硝酮的各种反应已被证实。例如，已知的是和顺丁烯二酸二甲酯或反丁烯二酸二甲酯的立体专一加成(Huisgen等，Chem.Ber.102，736-745，1969)。有关硝酮基和聚合物的相互作用，在本技术领域却知之甚少。例如，US5,273,863描述了在聚丙烯酸酯侧链上增加硝酮以用作波导。硝酮基的UV敏感度强烈改变在UV辐射下的材料的折射率。从US3,991,261也已知，单官能的含硝酮化合物的使用能够提高基于(甲基)丙烯酸酯和有机过氧化物引发剂的粘合剂和密封胶的保存期。基于聚二烯的橡胶聚合物的官能化是硝酮应用的另一个体现，其被公开于EP 1 739 098中。在这种情况下，多种锂封端的橡胶聚合物，如聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(苯乙烯-丁二烯)或聚(苯乙烯-异戊二烯-丁二烯)，与单官能硝酮反应以产生羟胺，因而在橡胶聚合物和填料(例如炭黑或硅胶)之间提供更好的相互作用。由此开发出的材料(例如轮胎)的性质就得以改良。

具有不饱和基团的聚合物通常可用于粉末涂料系统。粉末涂料比传统涂料具有环境优势。它们的施用不使用溶剂，因此没有排放物。“不粘附喷涂物”，换句话说，不附着在被涂布基材上的涂料颗粒，被保留且被再次利用。因此，粉末涂料几乎可能达到百分之百的利用率。

粉末涂料的重要应用领域是家用器具，例如所谓的白色家电，如冰箱、洗衣机、洗碗机、冷冻机等等。另外，电脑外壳、卫星天线、灯具外壳和金属家具也通常使用粉末涂料。另一个重要的应用领域是表面元件，特别是铝制品、车库门、用于安装在汽车内部或外部的部件，和机器外壳。

常用的现有粉末涂料产品生产过程如图1所示。在图1中：1＝称重；2＝混合；3＝挤压；4＝冷却；5＝初步分馏；6＝研磨；7＝筛选。用于制备涂料的固体材料，如粘合剂、固化剂、颜料、填料和添加剂，混合后置于挤压机中于100-140℃温度下进行揉捏，然后在高粘状态下进行分散，从而形成均质材料。

在实际的粉末应用前，通过图1制备的粉末涂料通常通过供给空气而被流化，并将其以此流体状态输送到喷枪中。在喷枪中，利用高电压在电极处通过充电使粉末带电。这样处理的粉末被沉积在悬浮的物品上。

目前，粉末涂料技术的应用受到以下事实限制，即粉末涂料的涂布操作需要在高烘焙温度下进行。例如，风化稳定的、热固性的粉末涂料的交联通常在高于160℃的温度下进行。在这种温度下，目前不可能涂布不耐热的物质，如木材和交联产品，甚至是具有特殊性质的金属合金。

UV粉末涂料技术是一种通过UV辐射在低温下固化粉末涂料的技术。通过这种技术，能够粉末涂布热敏物体的表面，如木材表面、中密度纤维板(MDF)、塑料表面或纸张。在粉末沉积到基材上之后，被施用的面板在烤箱(100-140℃)中加热，然后被UV固化。UV技术的固化反应通常是丙烯酸酯衍生物的自由基聚合。这种反应由光敏引发剂启动，所述光敏引发剂被UV光激发并形成自由基。

因此，自由基的光化学形成启动了进一步的聚合，因此在几秒钟内形成三维网状物。用作粘合剂的原料通常是多官能丙烯酸酯衍生物、环氧树脂、聚醚和聚氨酯，或不饱和的聚酯和多官能乙烯基醚交联剂的组合。