[发明专利]改进的环氧体系和胺聚合物体系及其制备方法

说明书

发明领域

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。

发明背景

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：

其中R₁和R₂中的每一个包括氢原子或选自具有1到21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的取代基，且R₁和R₂中的至少一个包括氢原子，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，n为大约18到大约500的平均数，X是氢原子或选自由甲基取代基、乙基取代基、羟甲基取代基以及它们的组合组成的组的取代基，且Y为氢原子或选自甲基取代基、乙基取代基、羟甲基取代基以及它们的组合的组的取代基。

本发明的另一方面提供了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，提供二胺化合物，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，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：

其中R₁和R₂中的每一个包括氢原子或选自具有1到21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的取代基，且R₁和R₂中的至少一个包括氢原子，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，n为大约18到大约500的平均数，X是氢原子或选自由甲基取代基、乙基取代基、羟甲基取代基以及它们的组合组成的组的取代基，且Y为氢原子或选自甲基取代基、乙基取代基、羟甲基取代基以及它们的组合的组的取代基。

本发明的另一方面，提供了一种环氧组合物，其包括通过环氧组分与酰胺胺组合物反应制备的反应产物，其中该反应产物包括具有以下结构的环氧官能化表面活性剂：