[发明专利]稳定的单包装涂料组合物及涂敷方法

说明书

本发明涉及稳定的单包装涂料组合物，该组合物在应用到基质上后可热固化形成热固性塑料，更具体地，本发明涉及组合物及通过加热由至少一种多胺化合物和一种曼尼期碱的混合物制得的涂料组合物而涂敷基质的方法。

为便于加工，长期以来人们一直期望以单包装组合物的形式形成可应用于基质上的涂料和薄膜。U.S.P.4399268公开了一种由环氧树脂和一种特殊配方的硬化剂组成的两组分涂料组合物的应用。该硬化剂由通过苯二甲胺与酚和甲醛反应得到的曼尼期碱构成。按照该专利，由硬化剂和环氧树脂相结合形成的交联环氧树脂可在低温下固化，并且耐水、酸和化学物质，同时保持良好的表面光泽和弹性。

U.S.P.4269742中也公开了一种可在低温下通过环氧树脂与一种特定硬化剂反应而指压干硬化的涂料组合物。在这种情况下，通过曼尼期碱与氨基酰胺或多酰胺在100～180℃下反应，以进行胺交换并脱除曼尼期碱上的仲氨基，从而预制得硬化剂。这些组合物的硬化剂平均每分子含有多于两个的反应性胺氢原子。硬化剂制得后，将其与环氧树脂通过硬化剂上的反应性胺氢原子而反应，以形成可在低温下交联的固化环氧树脂涂料。

已提出过粘合剂在基质上的阴极电沉积方法。例如，U.S.P.4721758公开了用一种曼尼期碱电涂一种胺化合物的混合物，该曼尼期碱是用不超过1当量的脂族仲胺和1当量多元酚中的酚羟基制得的。该混合物通过添加质子酸而具有水可稀释性，当它被稀释至适当的浓度后，将基质浸入到电涂浴中。电涂后使沉积膜在高温下固化。在这种情况下，为了借助酚羟基和其邻位上氨基之间的氢键而降低曼尼期碱的碱性，对于曼尼期碱来说，每个酚核仅含有一个胺分子是很重要的。沿着相同的路线，U.S.P.4517343公开了一种由曼尼期碱和一种酰胺-胺化合物的混合物制得的阴极电沉积面涂粘合剂，该酰胺-胺化合物是由一元或二元羧酸与每分子具有一个伯氨基和一个仲氨基的二胺反应得到的。为防止羧酸与仲氨基的反应，重要的是仲氨基上带有一β-羟烷基，这样羧酸将优先与伯氨基氢反应。同样公开的还有1摩尔的一元或二元羧酸与1或2摩尔的伯/仲二胺的反应。然而，这种反应产物限制了在加热和固化过程中将与曼尼期碱反应的胺交联点的数目。通过其中引用的其它专利，该专利还公开了曼尼期碱视具体情况而定在酚羟基处与环氧树脂反应。尽管这种方法确定了聚合物网络的分子量，但是沿着该链却没有可与游离伯/仲胺，或与其它曼尼期碱的芳族基团上的烷基-胺反应的交联点。

因此期望形成一种不依赖并且不受限于仲氨基氮原子上的β-羟烷基的存在与否的涂料组合物。还期望灵活地制得一种具有大量仲氨基点的多胺化合物，以制得高度交联的网络，同时在无需事先以确定分子量为目的用环氧树脂处理曼尼期碱本身的条件下确定聚合物的分子量。此外，人们一直期望存在一种可以单包装形式而易于加工和固化的单包装热固性涂料组合物，它省略了在施工现场的强力混合、快速使用和单个组分的准确计量，它可运输，而不会发生不期望的固化，一旦被涂敷，它易于在基质上以薄膜的形式固化。

现提供一种涂敷基质的方法，它使用在室温下储存稳定并且在加热下可固化的单包装组合物。该方法包括在基质上使用由至少一种曼尼期碱和一种多胺化合物制得的储存稳定的混合物，并且通过加热混合物，以由多胺化合物促使曼尼期碱上的氨基的交换和释放，使混合物在基质上固化以形成固化涂层。

所用的混合物和涂敷基质的方法包括一种曼尼期碱，它是至少aⅰ)一种酚类化合物，aⅱ)一种醛和aⅲ)一种仲胺的反应产物，以使该曼尼期碱的每一芳族基团具有至少两个通过醛残基键连到酚类化合物的每一芳环上的叔氨基。多胺化合物包括aⅳ)一种可视具体情况而定含仲氨基的伯胺，和aⅴ)一种每分子具有至少一个1,2-环氧基团的环氧化合物的反应产物。有利地，多胺化合物含有多于两个的、定义为胺位置的活性胺位置，它将在固化条件下反应、替换并且释放曼尼期碱上的胺部分。

本发明具有几方面的优点。首先当多胺化合物与曼尼期碱被加热时，曼尼期碱上的叔氨基被多胺化合物所置换。然而，直至被加热时该组合物一直是稳定的并且不反应，因为多胺化合物中的环氧基大部分被掩蔽了，并且不与胺反应。与其它前述现有技术所公开的方法不同，现在曼尼期碱与多胺的氨基反应，而不是与环氧官能团反应，因此就使该组合物在室温下保持基本上无反应性，并且使其可用作单包装组合物。

第二个优点是，该涂料组合物是热固性的，并且具有耐久性，因为多胺化合物的分子量是借助环氧化合物确定的。