环氧树脂和硅烷含水共分散体及其用途
【专利摘要】提供了制备环氧树脂与至少一种硅烷低聚物的储存稳定性含水共分散体的方法。该环氧树脂与硅烷的含水共分散体作为可固化涂漆组合物的A部分，在所述可固化涂漆组合物中，B部分包括硬化剂和任选的颜料和添加剂。该环氧树脂与硅烷一起即使在几个月的储存之后还提供相当的性能。
【专利说明】环氧树脂和硅烷含水共分散体及其用途
[0001] 本发明涉及制备作为可固化组合物的A部分的环氧树脂与硅烷的含水共分散体 的方法，在所述可固化组合物中B部分包括硬化剂。
[0002] 环氧树脂已被使用了很长时间并且已尝试了不同的载体（溶剂、粉末）。由于环境 方面的顾虑，已越来越多地向产业推荐含水体系的开发以用于若干类型的最终应用。已知 的是将硅烷添加到水基分散体中导致不稳定的产品。
[0003] US6, 221，934描述了由使用通过使酰氨基胺与环氧基团反应制备的环氧官能化 的表面活性剂的环氧树脂的稳定含水的乳液。所述环氧树脂进一步用胺水相容的低聚物固 化。
[0004] 在保护性涂层领域中，已建议了若干选择，其中之一为使用金属如锌（WO 2011/112452)与水基环氧树脂组合以提供具有良好保护性质的稳定的配制剂。金属表面的 保护也通过使用硅烷衍生物和特别地环氧官能化的硅烷得以改进。这些衍生物是公知的， 用于改进涂层对金属的粘附。现在的趋势在于为涂料工业提供水基体系，然而在环氧水分 散体系中配制的硅烷衍生物经常显示出差的储存稳定性。
[0005] 本发明描述了稳定的含硅烷水性环氧底漆配制剂。描述了在水存在下稳定化所述 硅烷的方式，以及配制所述水性环氧底漆的方式。
[0006] 硅烷粘附促进剂经常被用于环氧底漆中，特别是当需要粘附至光滑的钢时。然而， 水基的含硅烷颜料糊剂通常显示出几周或几个月的降低的储存稳定性。在几天或最多3个 月的糊剂储存之后，粘附性通常降低或完全消失。
[0007] 文献中描述了一些硅烷的乳液但是并不存在环氧树脂或其它颜料或涂料添加剂 (EP1896522)。
[0008] 本发明涉及具有至少3个月的储存稳定性且甚至超过6个月的储存稳定性的包含 硅烷粘附促进剂的稳定的水性环氧底漆。我们已发现在这样的储存之后，对光滑的钢的粘 附性保持至初始值。为了实现该稳定性而使用的加工条件是本发明的一部分。
[0009] 本发明的目的在于以下方面：
[0010] (1)制备环氧树脂与至少一种硅烷或硅烷低聚物的含水共分散体的方法，
[0011] (2)包含环氧树脂乳液或分散体与硅烷乳液或硅烷低聚物乳液的组合物，
[0012] (3)在固化剂存在下配制的上述环氧组合物作为涂漆组合物。
[0013] 本发明的组合物还可以包含本领域技术人员已知的溶剂、颜料、填料和添加剂。
[0014] 可用于本发明的硅烷低聚物基于：通过使用环氧硅烷单体采用连续引入水和强阳 离子交换树脂作为催化剂的受控的水解和缩合合成的环氧硅烷低聚物。环氧硅烷单体可以 为具有2或3个官能烧氧基的缩水甘油氧基或环脂族环氧娃烧或者所述环氧娃烧单体可以 基于与其它单体硅烷组合的缩水甘油氧基环氧硅烷或环脂族环氧基硅烷，所述其它单体硅 烷可以提供特定的有机官能特征，如乙烯基、甲基丙烯酰基、烷基、聚亚烷基氧化物等，条件 是它们不与环氧官能团相互作用。市售的实例是可从MomentivePerformanceMaterials Inc获得的CoatOSilMP200。
[0015] 可用于本发明的环氧树脂基于：通过双酚A[2,2-双（4'羟基苯基）-丙烷]或双 酚F与表氯醇之间缩合获得的双酚型环氧树脂等。市售可得的双酚类型的环氧树脂为液体 或固体，且具有约350?约3750的分子量和约180?约3500的环氧当量。含水环氧树脂 的优选的实例是基于具有350?3750的分子量、以非离子的方式分散于水中、具有或不具 有二醇醚共溶剂的环氧树脂的双酚-A和/或双酚-F。含水环氧树脂的市售实例例如包括 双酚A树脂，如EPI-REZResin3510-W-60 (乳液）、EPI-REZResin3520-WY-55、EPI-REZ Resin3521-WY-53、EPI-REZResin3523-WH-53、EPI-REZResin6520-WH-53、EPI-REZ Resin3540-WY-55、EPI-REZResin3546-WH-53、EPI-REZResin5522-WY-55、EPI-REZResin 6530-WH-53 (分散体），均可由MomentiveSpecialtyChemicalInc获得。
[0016] 本发明的固化剂与含水分散体相容而不添加酸盐。含水固化剂的市售实例是可由 MomentiveSpecialtyChemicalInc获得的EPIKURECuringAgent6870-W-53 或EPIKURE CuringAgent8545-W-52 等。
[0017] 这些可固化体系包含一种或多种环氧树脂和一种或多种固化剂。
[0018] 这些含水可固化环氧树脂体系可以进一步采用市售可得的叔胺加速剂，如 2, 4, 6-三（二甲基氨基甲基苯酚）或酚类催化以在更低的温度固化。这样的材料的实例 是可由MomentiveSpecialtyChemicalInc获得的EPIKURECuringAgent3253 或可由 RohmandHaas获得的DMP_30〇
[0019] 作为表面活性试剂，可以提及例如聚乙二醇和/或聚丙二醇的衍生物如 Pluronics或Synperonics，基于天然脂肪酸（如硬脂酸）与山梨醇的表面活性剂如Span 60,基于棕榈酸的乙氧基化的失水山梨醇醋如Tween40或烧氧基化的（alcoxylated)亚乙 基共聚物如可由CR0DA获得的BrijS721 (聚氧化乙烯（21)硬脂基醚）或S2 (聚氧化乙烯 (2)硬脂基醚）或聚乙二醇和/或聚丙二醇的衍生物如Pluronics或Synperonics和含环 氧基的衍生物。
[0020] 这些含水环氧树脂体系可以充当涂漆和涂料的组分用于应用至基材，例如金属、 木材、玻璃基材和水泥基结构。为了制备这样的涂漆和涂料，这些树脂或胺与主要的增量 剂和抗腐蚀的颜料以及任选的添加剂如表面活性剂、消泡剂、流变改性剂和擦洗和滑爽剂 (marandslipreagents)掺混。这些颜料和添加剂的选择和量取决于涂漆的预期应用并 且通常为本领域技术人员所认识到。
[0021] 为了获得包含硅烷的储存稳定的含水环氧树脂配制剂所应用的加工条件为如 下：
[0022] 使所述硅烷在乳化剂如上文所给出的之一存在下和在介于20和65°C的温度乳 化，将该娃烧乳液进一步在室温与环氧水基分散体掺混。
[0023] 在另一实施方案中，将所述颜料和添加剂添加至所述环氧树脂乳液或分散体与硅 烷的掺混物中。 实施例
[0024] 环氧-硅烷水基分散体
[0025]冷掺混的实施例：MP200乳液制各
[0026] 在冷掺混的情况下，硅烷乳液可以通过各种方法和采用各种各样的表面活性剂制 备。
【权利要求】
1. 制备至少一种环氧树脂和至少一种硅烷或硅烷低聚物的储存稳定的含水共分散体 的方法。
2. 权利要求1的方法，其特征在于，将所述硅烷或硅烷低聚物作为乳液与水基环氧树 脂惨混。
3. 根据权利要求1-2的方法的配制剂的组合物，其特征在于，将所述组合物与包含任 选的颜料、填料和添加剂的水相容性固化剂组合。
4. 权利要求1或2的方法，其特征在于，将颜料和添加剂添加至环氧树脂乳液或分散体 与所述硅烷或硅烷低聚物的掺混物。
5. 基于根据权利要求1-4制备的组合物的涂漆配制剂，其特征在于将含水的环氧-硅 烷在室温老化至少6个月和提供优异的腐蚀保护。
【文档编号】C08J3/07GK104508016SQ201380040243
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】F·M·L·海恩, K·范泊佩尔, M·J·兰西, N·沃特斯 申请人:迈图专业化学股份有限公司