[发明专利]含多酚共聚物的组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及用作表面涂层的多酚聚合物的水溶液以及它们的制备方法。

用多酚化合物的衍生物制表面处理用的组合物已为公众所知。

然而，该类酚化合物都是在一种或多种有机溶剂存在的条件下制备的，所得的溶液或分散体在用水任意稀释之后使用时并不除去有机溶剂组分。

除了在操作实施例中或其它声明的地方，在此所用的所有表示成分数量和反应条件的数字可由术语“大约”而理解为在一切情况下都是可以改变的。

现已发现多酚聚合物的水溶液可以在不存在有机溶剂的条件下制备，并且所得水溶液显示出了比先前的含有机溶剂的组合物，包括含有机溶剂的水性组合物令人惊奇的改善。这些改善包括提高了对冷热天气的稳定性、除去了溶剂气味和有害的闪点、降低了使用过程中的发泡、反应温度较低、残余的胺较低、低分子量的阳离子除去较易、提高了所需反应产物的产率，这使得残余的甲醛浓度和其它挥发性有机化合物较低。

由本发明的方法生产的多酚聚合物的水溶液是如下A)、B)、C)的反应产物：

A)、至少一种酚聚合物或共聚；

B)、一种醛、酮、或其混合物；和

C)、至少一种胺。

本发明的方法包含以下步骤：

I)、将酚聚合物或共聚物(组分A)在水中与一种有机或无机碱反应形成相应的酚盐；

II)、将步骤I)的水溶液与胺，优选为一种仲胺(组分C)，和醛、酮、或其混合物(组分B)在20-100℃，优选50-80℃的温度范围内反应；

III)、加入一种酸以中和碱并与产物中的胺官能团反应以使产物溶解；和

IV)、将步骤III)所得的水溶液通过一酸性阳离子交换柱(H⁺形式)以除去碱离子，如钠离子。如果还需除去未反应的仲胺，就使用强酸阳离子交换柱。如果仅需除去碱离子，就用弱酸阳离子交换柱。

制备在水溶液中的多酚聚合物产物所用的组分A)、B)和C)的数量通常为大约0.25-2.0分子当量的组分B)、大约0.25-2.0分子当量的组分C)，以1分子当量的组分A)为基准。对这些组分的绝对量进行选择以提供一种步骤IV)的水溶液，该溶液中含有5-50，优选15-35％重量的固体。粘度情况当然要测定任何个别产品的上限浓度。

在步骤I)中有机或无机碱优选为一种碱金属氢氧化物，如：氢氧化钠或氢氧化钾，尽管氢氧化四烷基铵，如氢氧化四丁铵，或氢氧化四芳基铵也可以用。碱应存在有至少10mol％，优选至少25mol％，以酚聚合物或共聚物为基准。

步骤I)优选在20-50℃，更优选20-25℃范围内的温度下进行。

步骤III)中所用来中和碱的酸可以是有机的或无机的。为此，有用的和优选的酸包括：碳酸、乙酸、柠檬酸、草酸、抗坏血酸、苯膦酸、氯甲基膦酸；一、二和三氯乙酸、三氟乙酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、硫酸、硼酸、盐酸等等；这些酸可以单独使用或者相互结合使用。最优选的酸为磷酸。

步骤IV)中，强酸阳离子交换柱为磺酸或膦酸型的那些。弱酸阳离子交换柱为羧酸型的。

组分A)，即酚聚合物或共聚物，优选选自如下聚合化合物：

a)、一种聚合物材料，具有至少一个下式的单元：

其中：R₁-R₃对每一个所述单元来说独立地选自如下：氢、一个具有1-5个左右碳原子的烷基基团、或一个具有6-18个左右碳原子的芳基基团；

Y₁-Y₄对每一个所述单元来说独立地选自如下：氢、具有1-18个碳原子的一个烷基或芳基基团；和

W₁对每个所述的单元来说独立地选自氢或一个可水解的基团诸如酰基基团，例如乙酰基、苯甲酰基等等。优选氢。

b)、一种聚合物材料，具有至少一个下式的单元：

其中，R₁-R₂对所述的单元来说独立地选自如下：氢、一个具有1-5个左右碳原子的烷基基团、或一个具有6-18个左右碳原子的芳基基团；

Y₁-Y₃对每一个所述单元来说独立地选自如下：氢、具有1-18个碳原子的一个烷基或芳基基团；和

W₁对每个所述的单元来说独立地选自氢或一个可水解的基团诸如酰基基团，例如乙酰基、苯甲酰基等等。优选氢。