[发明专利]组合物，和制备用于具有适用期长、固化快和低收缩率特性的双组份环氧自流平复合物的水性环氧固化剂的方法

说明书

本发明涉及用于环氧树脂的水可稀释的固化剂，其可通过至少一种二伯胺、至少一种单伯胺和至少一种多环氧化合物反应获得，其中在反应中所述伯氨基与环氧基的摩尔比在约1.7：1至1：1的范围内，所述二伯胺中的伯胺与任选地存在于所述二伯胺中的仲胺的比例为大于1：1，和所述二伯胺的分子量(Mw)为500道尔顿或以下。本发明还涉及上述水可分散性固化剂作为环氧树脂、特别是水基自流平环氧树脂配制剂的固化剂的用途，涉及利用所述固化剂涂覆基材的方法，和具有可通过这样的方法获得的环氧树脂涂层的表面。

现有技术

在现有技术中，已描述了许多方法以提供用于环氧树脂的水可分散性固化剂。例如，在EP 1 454 935 A1中制备了以2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚和二伯胺如1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(IPDA)或来自JEFFAMINE系列的聚烷氧基亚烷基二胺的反应产物形式的曼尼希型加合物，并且其已被成功地用作混凝土应用中的环氧树脂的固化剂。聚醚胺，如JEFFAMINE系列的那些，也已被描述为用于固化环氧树脂的那些固化剂，例如在EP 0 567 831 A1中。

在另一种方法中，使用包含吡咯残基的硬化剂作为环氧树脂的固化剂，并已被证明在环氧水泥混凝土(ECC)组合物中具有特别的用处(参见EP 2 133 381 A1)。

US 5,246,984描述了用多胺环氧加合物固化剂固化的多环氧化物涂料体系，所述固化剂采用二伯胺如三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和其更高分子量同系物，其中按与至少部分伯胺基团反应的比例加入单环氧化物。接着，加入多环氧化物以与高达65％的剩余的伯胺基团反应。在本文献的实施例中，证明该发明的组合物提供在数小时范围内的适合的适用期以及在90至120分钟内的无粘时间。

EP 0 387 418描述了用于环氧树脂的固化剂，其中聚亚烷基聚醚单胺和/或二胺与二或多环氧化合物反应，以提供结合到氮且可与环氧基反应的氢与环氧基的比率为1：1.4至6的中间产物。然后，中间产物与伯或仲胺以环氧基与结合到氮的氢原子的比例为1：2至1:10反应。EP 0 387 418的实施例描述了Jeffamine 600、双酚A二缩水甘油醚和异佛尔酮二胺的反应产物，其中所述氨基与环氧基的摩尔比为约4：1。

US 5,489,630描述了自乳化环氧固化剂，其是聚(环氧烷)单胺或二胺与二或多环氧化物的反应产物，其中环氧化物基团与活性胺氢的比例为1.1：1至6：1。该中间产物然后与二-或多胺以活性胺氢与环氧化物基团的比例为大于约25：1反应。因此，后两个文献采用相对较高的胺/环氧比。

自流平地板是环氧涂料的一个重要应用，因为它们提供具有高硬度和耐磨性的薄涂层。在这种类型的应用中，已将聚乙烯二胺和基于聚丙烯/聚乙烯氧化物的二胺描述为固化剂。然而，这些组分在与环氧化物反应之后导致高张力网络，结果引起收缩。因此需要进一步改进可用的自流平环氧型涂料。

尽管技术的最新发展，但仍然需要环氧固化体系和用于环氧树脂的水可分散性固化剂，其易于混合，具有在约高达1小时范围内的合适的适用期，并在固化的环氧材料中提供高的硬度。此外，最终的涂层应当表现出低收缩率，和优选低气味和颜色或不透明的外观，使它们可用于透明涂层，而不改变它们所施加的材料的基本颜色。

所述固化剂应当优选进一步显示出低的粘度、优异的可加工性，并显示合适的适用期。此外，固化剂应在双组分环氧/混凝土体系中提供快速固化和优良的最终性能。最后，它们应当优选提供对混凝土良好的附着力、良好的耐冲击性、良好的水蒸汽透过率和良好的抗压强度。

本申请解决了这些需要。

发明描述

本申请涉及用于环氧树脂的水可稀释的固化剂，其可通过至少一种二伯胺、至少一种单伯胺和至少一种多环氧化合物反应获得，其中，在反应中所述伯氨基与环氧基的摩尔比在约1.7：1至1.1的范围内，所述二伯胺中的伯胺与任选地存在于所述二伯胺中的仲胺的比例为大于1：1，并且所述二伯胺的分子量(Mw)为500道尔顿或以下。

在本发明上下文中作为术语使用的二伯胺是指具有两个伯胺部分(NH₂)的胺。类似地，单伯胺是指具有单个伯胺部分的胺。

在本发明的上下文中“水可稀释的”是指，该材料可用水或水/共溶剂混合物稀释，以提供均质的混合物。

这种水可稀释的固化剂特别适合于非水泥基和水泥基自流平地板和瓷砖填缝剂。