[发明专利]环氧官能的聚醚

说明书

本发明涉及环氧官能的聚醚。

由于需要在更特殊的和高要求的条件下使用环氧树脂，对用于环氧树脂领域的化合物如作为乳化剂或稀释剂的化合物的需求日益增加。本文特别是针对基于水的环氧树脂组合物，这类组合物比传统的基于有机溶剂的体系对环境的污染小。这类基于水的体系需要特殊的乳化剂和/或稀释剂，所述乳化剂和/或稀释剂必须与水相以及有机相相容。所需要的是一种有环氧官能团的化合物以增加与固化的环氧基质的相容性。另外，希望能够提供这样的化合物，所述化合物具有取决于所需的应用领域的预定的亲水和疏水部分。

本发明的一个目的是提供含有新颖的环氧官能的聚醚的组合物。本发明的另一个目的是提供一种制备环氧官能的聚醚的方法。本发明的另一个目的是新颖的醚本身。

已经发现通过使某些羧酸和有多于一个环氧基的环氧树脂反应可以制造含有某些环氧官能的聚醚的组合物，所述聚醚很适合在如含水环氧树脂组合物中用作乳化剂和/或活性稀释剂，所述组合物适用于涂敷。

从而，本发明涉及含有一种通过(a)和(b)反应制得的产品的组合物，所述(a)为一种下式表示的羧酸：

其中R¹是C₁-C₁₅烷基、芳基、或烷芳基，而且X和Y独立为氢、甲基或乙基，条件是如果X是甲基或乙基，Y为氢，或者如果Y是甲基或乙基，X是氢，和n+m是一个约4-约450的实数，所述(b)为一种环氧树脂，所述环氧树脂有每个分子至少约1.5个环氧基的官能度，羧酸与环氧树脂的摩尔比为1∶1至1∶500。

在上式中，n+m优选为6-200。

通过聚乙二醇一烷基醚、聚丙二醇一烷基醚、聚丁二醇一烷基醚或者环氧乙烷和环氧丙烷或环氧丁烷的嵌段共聚物(“聚亚烷基二醇”)的一烷基醚的氧化可以制得亲水的羧酸。优选的聚亚烷基二醇由下式表示：

其中R¹是C₁-C₁₅烷基、芳基、或烷芳基，优选C₁-C₄烷基或壬基苯基，最优选甲基，而且n为由4，优选由10，最优选由20至450，优选至400的正实数。优选权衡R的碳原子数和n和m的值以获得亲水的组合物。为了控制HLB，对于较低的n+m值，R1优选有较少的碳原子数。聚亚烷基二醇一般含有某种分布的化合物，它们具有不同的氧亚乙基单元数n和氧亚丙基或氧亚丁基单元数m。一般来说，标出的单元数是最接近统计平均值和该分布的峰值的整数。这里所用的正实数是指一个正数且包括零、整数和分数。

羧酸可以通过聚亚烷基二醇一烷基醚的氧化法制得，所述氧化法包括但不限于U.S.5250727所述的方法。一般来说，在一种自由基(如2，2，6，6-四甲基-1-哌啶基氧基)和一种无机酸(如硝酸)存在下将氧加到聚亚烷基二醇一烷基醚中以制造羧酸。

本发明的环氧官能的聚醚是通过上述羧酸与疏水的环氧树脂反应制得的。一般来说，环氧树脂可以是任何有1，2-环氧当量(官能度)的活性环氧树脂，优选每个分子平均有大于约1.5个环氧基。环氧树脂可以是饱和的或不饱和的，直链的或支链的，脂族的、脂环族的、芳族的或杂环的，并且可以带有基本上不影响与羧酸的反应的取代基。所述取代基可包括溴或氟。它们可以是单体的或聚合的，在室温下是液体或固体，但优选是液体或低熔点固体。适合的环氧树脂包括缩水甘油醚，所述缩水甘油醚是通过表氯醇与一种含有至少1.5个芳族羟基的化合物在碱性反应条件下进行反应制得的。适合用于本发明的其它环氧树脂的实例包括二羟基化合物的二环氧甘油醚、酚醛环氧树脂和脂环族环氧树脂。环氧树脂一般含有某种分布的化合物，它们有不同数目的1，2-环氧当量。

优选的环氧树脂包括但不限于由下式表示的那些：