[发明专利]涂料组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种能够在室温或低温下固化的涂料组合物及它的生产方法。

美国专利4452948号介绍一种包括羟基成份和一种酐成份的两包装的涂料组合物，其中羟基成份是每分子具有至少两个游离羟基的聚合物，而且在它的分子上有用作加速羟基与酐基之间的固化反应的氨基基团;酐成份则是每分子具有至少两个环型的羧酸酐基团的聚合物。美国专利4452948号的涂料的优点是在室温下固化，无需使用有毒的异氰酸酯，并且已成功地使用于汽车重新涂漆和作为游艇的涂料。

欧洲专利申请49098号介绍一种三组分的涂料组合物，它包括的第一种聚合物含有羧酸酐或酰氯基团，一种胺或醇或其衍生物，这衍生物是叔胺、酮亚胺、乙缩醛或噁唑烷;而第二种聚合物可以在无胺或醇的存在下与第一种聚合物交联。

欧洲专利申请134691号介绍一种三组分的涂料组合物，它包括含有至少两个羟基的化合物，含有至少两个酐基的化合物和含有至少两个环氧基的化合物。

本发明的目的是提供一种具有抗冲击和磨擦性增强的室温或低温固化的涂料，它可用于例如船舱，锚穴和甲板，采矿装备，轨道，输送机的侧壁，建筑物的边缘，公文框，以及计算机端钮。

本发明的涂料组合物包括含有至少两个环型的羧酸酐官能团的酐聚合物（A）和含有至少两个可与酐基起反应的官能团的聚合物（B），而聚合物（B）的官能团是选自羟基烷基氨基、羟基烷氧基烷基氨基、羟基取代的聚酸基烷基氨基、羟基取代的聚酸基烷基氨基、巯基烷基氨基、及噁唑烷基，在组合物中，聚合物（A）或聚合物（B）包括一种选自以下物质的柔性聚合物链：聚醚、聚酯、硅氧烷、双烯烃聚合物、氢化双烯烃聚合物，聚氨基甲酸酯、聚异丁烯及聚丙烯酸酯链，而该聚合物的官能团，即酐基（其中聚合物（A）包含柔性聚合物链）或可与酐基起反应的基团（其中聚合物（B）包含柔性聚合物链），是各自在柔性聚合物链端上作为端基而存在的。

本发明亦提供一种制备涂料组合物的方法，该方法包括将含有至少一种选自聚醚、聚酯、硅氧烷、双烯烃聚合物、氢化双烯烃聚合物、聚氨基甲酸酯、聚异丁烯及聚丙烯酸酯链的柔性聚合物链的聚合物与可引入至少两个环型的羧酸酐官能团的一种反应剂反应，以生成聚合物（A），或与可引入至少两个可与酐基起反应并选自以下基团的官能团的一种反应剂反应：羟基烷基氨基、羟基烷氧基烷基氨基、羟基取代的酸基烷基氨基、羟基取代的聚酸基烷基氨基、巯基烷基氨基、及噁唑烷基，以生成聚合物（B），其中聚合物（A）或（B）含有它的每个官能团作为在柔性聚合物链端上的端基，并且生成由所述聚合物（A）和含有至少两个可与酐基起反应而选自下列的官能团的聚合物（B′）所形成的涂料组合物：羟基烷基氨基、羟基烷氧基烷基氨基、羟基取代的酸基烷基氨基、羟基取代的聚酸基烷基氨基、巯基烷基氨基、及噁唑烷基，或者生成由所述聚合物（B）和含有至少两个环型羧酸酐官能团的聚合物（A′）所形成的涂料组合物。

其中聚合物（B）包含一种柔性聚合物链的涂料较好。柔性聚醚链的例子有脂肪族聚醚链，例如聚环氧乙烷，聚环氧丙烷及聚四氢呋喃。聚醚链的分子量最好至少为200。分子量为200至3500的聚醚链更好。柔性聚酯链的例子有脂肪族聚酯，它是由乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇，1，6-己二醇和/或1，4-丁二醇与己二酸、壬二酸或癸二酸和聚己酸内酯所形成的。脂肪族聚酯链的分子量最好为500-4000。柔性双烯烃聚合物链的例子有聚丁二烯、聚异戊二烯和丁二烯与丙烯腈和/或苯乙烯的共聚物。这些双烯烃聚合物的全部或部分氢化的产物也合适。双烯烃聚合物链的分子量最好为500-7000。较好的柔性硅氧烷树脂链的例子有聚二甲基硅氧烷。柔性聚氨基甲酸酯链的例子有那些衍生自聚酯二醇和聚异氰酸酯，特别是脂肪族聚异氰酸酯的链。柔性聚丙烯酸酯链的例子有在烷基上含有至少两个碳原子的烷基丙烯酸酯的线形聚合物，例如聚丁基丙烯酸酯。

含有柔性聚合物链的聚合物通常是带有端基的线形柔性聚合物，该端基是酐基或可与酐基起反应并选自上述那些基团的基。它也可以是支化聚合物，例如有三个或三个以上分支的星形聚合物。这聚合物的至少一个分支，最好是其全部分支都包含柔性聚合物链。至少两个分支，而最好是其全部分支的端部都是酐基或可与酐基反应并选自上述那些基团的基。

在聚合物（B）上的优选反应基是β-羟基氨基，它是单独的基，或是与一个或几个具有羟基取代基的基团相连的、而羟基取代基更远离氨基的氮原子的基。聚合物（B）最好每分子含有至少两个β-羟基氨基。在反应基上的烷基、烷氧基和酸基部分适宜有不多于六个碳原子，而在烷基和烷氧基部分的情形下，最好有不多于四个碳原子。通常它们有至少两个碳原子。