[发明专利]冷固化环氧树脂底漆或粘合剂

说明书

本发明涉及环氧树脂组合物作为冷固化底漆或粘合剂的用途，所述环氧树脂组合物包含至少一种得自至少一种式(I)的胺与至少一种式(II)的羰基化合物和氢的反应的反应产物。所述底漆或粘合剂在环境温度下迅速和无干扰地固化，即使在例如10或5℃的低温下也出人意料地不容易变黄并且不含毒性酚化合物，例如苯酚、叔丁基酚或壬基酚。所述底漆具有特别低的粘度并且特别适合对多孔矿物基材涂底漆。

技术领域

本发明涉及如下领域：用于环氧树脂的固化剂，环氧树脂组合物及其作为底漆或粘合剂的用途。

背景技术

基于环氧树脂的底漆通常用作特别是户外领域的具有多层结构的涂层(例如地板覆面、停车楼涂层、桥梁密封剂、阳台涂层或腐蚀保护涂层)中的预涂料或底涂剂。其中，底漆应当具有低粘度，以便使其容易流动、良好润湿基底或基材并且在一定程度上渗入基底或基材，从而封闭孔和裂缝并且加固基材。底漆还应当在环境温度下具有足够长的开放时间使其能容易地手工加工，并且即使在低温下也迅速固化，以便用底漆打底的表面可以立即进行进一步处理。固化之后底漆应当形成固体非粘性膜，所述膜良好地粘附至基材并且在覆盖时与被覆层建立良好粘附，从而充当基材和被覆层之间的粘附桥梁。在多孔矿物基材、特别是胶结基材(例如混凝土或砂浆)的情况下，底漆特别用于封闭孔并且因此充当抵抗下方水分的屏障，并且用于粘结灰尘。

为了实现这些性能，现有技术中通常使用所谓的曼尼希碱作为底漆的固化剂，曼尼希碱是苯酚、甲醛和胺的反应产物。曼尼希碱能够实现所需的高固化速度，特别是即使在5至15℃范围内的较低环境温度下也如此，并且不容易出现由于与空气中的CO₂成盐而造成的被称为“泛白”的已知的固化缺陷。由于其制备过程，曼尼希碱包含大量的游离毒性酚，例如苯酚、叔丁基酚或壬基酚。所述酚对人类和环境是有毒的(生殖毒性、水体毒性)，因此需要在加工、储存和运输时采取谨慎措施或保护措施。所述酚在固化时不能化学结合至聚合物，因此它们通过风吹或雨淋散发至环境并因此还可能造成长期危害。基于曼尼希碱的固化剂的目前已知的无酚替代方案在工艺性能方面都存在弱点，它们要么具有过高粘度使得需要用不希望的VOC-溶剂剧烈稀释，对泛白过于敏感，特别是在低温下固化过于缓慢，要么在固化之后导致机械负载性较低的柔软的聚合物。

US 4,399,268描述了得自间二甲苯二胺的单重烷基化的含酚基反应产物，其中包括得自与羟基醛的还原烷基化的反应产物，所述反应产物适合作为具有高化学耐受性的涂层的固化剂，可用于与食品接触的涂层(例如罐头)中。在所述方法中获得高粘度的反应产物和组合物。未描述作为底漆的用途。

US 8,729,213描述了苄基化的多胺固化剂及其在环氧树脂中的用途。主要描述了通过间苯二甲基二胺与苯甲醛以不同比例进行还原烷基化获得的反应产物。所述反应产物虽然具有极低粘度，但是在低温下用作底漆的固化剂时具有不足的反应速度。还提到可以使用香草醛(4-羟基-2-甲氧基苯甲醛)代替苯甲醛获得的反应产物。但是所述反应产物具有极高粘度，因此对于底漆来说不太有利。

发明内容

本发明的目的是提供用作底漆的环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物在环境温度下(特别是即使在低温下)迅速固化，具有足够低的粘度从而应用于多孔矿物基材，并且基本上不含毒性酚化合物例如苯酚、叔丁基酚或壬基酚。

出人意料地，通过根据权利要求1所述的环氧树脂组合物实现所述目的。组合物中包含的反应产物可以在简单过程中由容易获得的原料制得，并且不包含游离酚例如苯酚、叔丁基酚或壬基酚。由于反应产物的剧烈稀释效果，即使不具有低分子量成分(例如游离酚或溶剂)组合物仍然出人意料地具有低粘度。如同基于常规曼尼希碱的组合物，所述组合物具有相似的迅速固化，特别是即使在低于20℃或低于10℃的较低环境温度下。所述迅速固化是出人意料的，因为反应产物的酚基在固化时化学结合至产生的环氧聚合物中，并且人们认为其可能因此损失促进效果。相比于使用由相似胺制得的可类比反应产物的情况，实现无粘性所需的时间明显更短并且最终强度明显更高。