[发明专利]可低温固化的组合物及其制法

说明书

本发明一般涉及适用于涂料应用的可低温固化的组合物。特别是本发明提出了一类基于含醛基的化合物和一个酮亚胺化的多氨基化合物的可低温固化的组合物。    

美国专利US4230772(在此列为参考文献)介绍了一个类似的可低温固化的组合物，它包含一个具有甲基丙烯醛亚胺交联基的交联的乙烯基加成聚合物、它的生产方法是混合：(A)乙烯基加成的均聚物或与甲基丙烯醛的共聚物和(B)一个至少有两个选自伯胺和伯胺发生基的胺官能团的化合物而制得的。然而，甲基丙烯醛是一种很毒和相当不稳定的化合物，所以并不希望用它。

本发明克服了这个缺点，提出了以含多芳醛基的化合物和酮亚胺化的多氨基化合物为基础的可低温固化的组合物。

正如本文所用的，所谓“含多芳醛基的化合物”指的是至少含两个芳醛基的化合物。

正如刚指出的，本发明的可低温固化的组合物可适用于涂覆、浸渍、密封和粘接的组合物，而且特别适用于木材、金属和其它众所周知底材的保护涂层用途。

本发明的可低温固化的组合物显示出良好的稳定性、持久的适用期和良好平衡的物理和机械性质，使它们特别适用于前述的各种用途这是在没有用甲基丙烯醛和没有内在毒性和稳定性问题的情况下完成的。

本发明的这些和其它特性和优点对技术熟练者从下文详细叙述中是很容易明白的。

如前所述，本发明的组合物，从它们的总体来说，包含一种含多芳醛基的化合物和一种酮亚胺化的多氨基化合物。

适用的含多芳醛基的化合物包括，例如，由一种至少有双官能团的环氧化合物与一种含羟基官能团的芳香醛的反应产物。

脂(环)族或芳香族羟基化合物的二缩水或多缩水甘油醚可以作为至少有双官能团的环氧化合物的适用例子，它们可以是固体，也可能是液体：如乙二醇、丁二醇、甘油、环己二醇、单核的二元或多元酚类，双酚类如双酚一A和双酚一F，和多核酚类；线型酚醛树脂的多缩水甘油醚；环氧化的和有时是加氢的二乙烯基苯；含有一个异氰脲酸基的环氧化合物；环氧化的聚二烯烃，如环氧聚二丁烯；乙内酰脲环氧树脂；由脂肪族和/或脂肪族烯烃，如二氧化二戊烯，二氧化双环戊二烯，和二氧化乙烯基环己烯的环氧化反应得到的环氧树脂；含缩水甘油基的树脂例如聚酯或聚氨酯，每个分子含两个或两个以上缩水甘油基的树脂和上述各种环氧化合物的混合物。这些环氧化合物对技术内行是熟知的，在这里就不多述了。

最好使用由一种脂(环)族环氧化合物制造的一种带环氧基的乙烯基不饱和化合物，如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯，N一缩水甘油基(甲基)丙烯酰胺，和/或烯丙基缩水甘油醚的聚合物；和/或这些化合物与一种或一种以上其它可共聚的乙烯基不饱和单体的共聚物，特别是最好选用含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。

其它适用的可共聚的乙烯基不饱和单体包括：如丙烯酸和甲基丙烯酸及它们的烷基酯；其它丙烯酸和甲基丙烯酸衍生物如丙烯酰胺和丙烯腈；乙烯基芳烃如苯乙烯和乙烯基甲苯；马来酸，富马酸等等。这些中最好的是：(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸2—乙基己基酯，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯。

上述的聚合物和共聚物可以用众所周知的游离基聚合技术来制备，在此技术中采用了紫外光、过氧化物或含偶氮基的引发剂，如过氧化氢，异丙苯过氧化氢，二叔丁基过氧化物，过氧化苯甲酰，过苯甲酸叔丁酯，过氧三甲基己酸叔丁酯，偶氮二异丁腈和偶氮二戊腈。

以下提到的化合物可以作为适用的含羟基官能团芳香醛的例子，如水杨醛(2—羟基苯甲醛)，3—羟基苯甲醛，4—羟基苯甲醛，4—羟基—2—甲基苯甲醛，4—羟基—2，6—二甲基苯甲醛，2—羟基—5—乙基苯甲醛和香草醛。最好是单羟基官能团的芳香醛，特别是水杨醛和香草醛。

如上所述，含多芳醛基的化合物是由至少含双官能团的环氧化合物与含羟基的芳醛反应产生的。适宜的反应温度变化范围很宽，但较好的范围约为80℃到180℃，更好约为100℃到150℃之间。反应也最好在有少量适宜催化剂的存在下进行(一般催化剂的用量为参与反应物总重的1％(重量))，这个最宜的催化剂最好是有机碱和无机碱。最合适的催化剂包括溴化四乙基銨和溴化四丁基銨。

参与反应的各组份最好在环氧基对—OH(芳香醛的)的当量比例约为1∶0.1到1∶1.5，更佳是在约为1∶0.5到1∶1.1的条件下反应。

最后得到的含多芳醛基的化合物可以有变动很宽的数均分子量(Mn)，一般约在290和100,000之间，最好约在800和15000之间。另外，如前所述，含多芳醛基的化合物的醛基官能度至少等于2，最好在2和10之间。