[发明专利]酰氨基胺和多酰胺固化剂、组合物和方法

说明书

本发明公开了一种包括酰氨基胺固化剂组合物或多酰胺固化剂组合物的组合物。所述组合物包括(1)胺组分与(2)脂肪酸或酯组分的反应产物，所述(1)胺组分包括至少一种结构(I)的多官能胺：其中每个R独立地是H或CH₂CH₂CH₂NH₂；R₁是H、CH₃CH₂CH₂N‑、C1‑C21烷基或C1‑C21烯基；n是2；和m是1或2，所述(2)脂肪酸或酯组分选自二聚体脂肪酸或酯组分、单官能脂肪酸或酯组分及其组合。所述酰氨基胺固化剂组合物在环境温度下保持为液体。

技术领域

本发明涉及用于由多亚烷基多胺形成酰氨基胺和多酰胺 (polyamide)的组合物和方法。更具体地，本发明涉及由多亚烷基多 胺和环氧-胺组合物形成的酰氨基胺固化剂组合物。

背景技术

多酰胺和酰氨基胺环氧固化剂被广泛用于许多市场中，包括保护 性金属和混凝土涂料、粘合剂和密封剂、复合材料和电气封装。多酰 胺环氧固化剂包含二聚脂肪酸(二聚体脂肪酸)或酯和多亚乙基多胺 的反应产物，并且通常包含一定量的单体脂肪酸，其有助于控制分子 量和粘度。“二聚”或“二聚体”或“聚合”脂肪酸一般地指由不饱和脂肪 酸获得的聚合的脂肪酸。

二聚体脂肪酸通常通过如下过程制备：在压力下单体不饱和脂肪 酸的酸催化低聚，其可能通过狄尔斯-阿尔德(Diels Alder)机理进行。 通常使用妥尔油脂肪酸(TOFA)，然而也可以使用存在于天然油中 的其它植物脂肪酸，所述天然油例如豆油、亚麻籽油、桐油、紫苏籽 油、巴西果油、玉米种子(cornseed)油、葵花油、红花油、脱水蓖 麻油和类似物。二聚体脂肪酸的商业产品一般由如下物质组成：大部 分(70％)的二聚物质，其余的大部分由三聚体和更高级低聚物组成， 以及少量(一般小于5％)的单体脂肪酸。在制备多酰胺的过程中也 与所述二聚体脂肪酸一起使用的普通单官能不饱和C16至C22脂肪酸 包括妥尔油脂肪酸(TOFA)、豆油、亚麻籽油、棉籽油或类似物。

酰氨基胺环氧固化剂包含单官能较高级脂肪酸或酯和多亚乙基多 胺的反应产物。所述单官能较高级脂肪酸代表饱和脂肪酸和具有一个 或多个双键的不饱和脂肪酸二者。存在于天然油(例如亚麻籽油、妥 尔油(妥尔油脂肪酸(TOFA))和脱水蓖麻油)中的单官能不饱和 脂肪酸的实例是如下物质的混合物：9,11-十八碳二烯酸(2个双键)、 9,12-十八碳二烯酸(2个双键)、油酸(1个双键)、亚油酸(2个双 键)、亚麻酸(3个双键)、α-桐酸(3个双键)和β-桐酸(3个双键)。 存在于天然油中的饱和脂肪酸的实例包括月桂酸(C12)、肉豆蔻酸 (C14)、棕榈酸(C16)和硬脂酸(C18)。合适的合成脂肪酸也可 用作用于酰氨基胺固化剂的起始材料。所述脂肪酸可被单独使用或者 作为多于一种脂肪酸的混合物使用。通常使用的用于酰氨基胺的脂肪 酸包括妥尔油脂肪酸(TOFA)、豆油、亚麻籽油、棉籽油或类似物。也可将少量的二聚体酸并入到酰氨基胺合成中。

在多酰胺和酰氨基胺固化剂的制备中使用所述多亚乙基多胺，例 如二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺 (TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)、六亚乙基七胺(HEHA)和类 似物。在实际的商业实践中，在多酰胺制备中最通常使用的多亚乙基 多胺是在酰氨基胺合成中的TETA和TEPA。

另外，为了给多酰胺和酰氨基胺固化剂提供专门的性能增强，可 将其它单官能或二官能羧酸或其它多官能多胺并入到所述缩合工艺 中。