一种咪唑改性的共聚物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】一种咪唑改性的共聚物，该共聚物包含以下聚合单元(A)、(B)和(C)。在该共聚物中包含的聚合单元(A)、(B)和(C)的数量分别为x、y和z，所述x、y和z分别为100-1000的整数；在所述聚合单元(A)、(B)和(C)中，基团R、R2、R4、R5和R6分别独立地选自氢、C1-C20烷基和C6-C26芳基；R1表示氢或C1-C3烷基；R3表示C4-C10烷基。本发明还涉及所述咪唑改性的共聚物的制备方法，以及包含该共聚物的用于环氧树脂涂料的消光固化剂。
【专利说明】一种咪唑改性的共聚物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料添加剂领域，更具体来说，本发明涉及可以作为环氧树脂涂料的 固化剂的聚合物，以及该聚合物的制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 环氧树脂具有良好的粘结性、耐腐蚀性、电性能及力学性能，广泛应用于胶黏剂、 复合材料、涂料等领域。作为粉末涂料的环氧树脂平均官能度在4?9之间。在环氧树脂 的应用中，固化剂占有必不可少的重要地位，用于环氧树脂的固化剂有胺类、酸酐类、酰肼 类等，其中咪唑及其衍生物占其重要分支。
[0003] 常用的咪唑类环氧树脂固化剂有2-甲基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-苯基咪唑 等。与一般的环氧树脂固化剂相比，咪唑类固化剂具有用量少，固化速度快，固化物热变形 温度高，机械性能优良等优点。但是由于咪唑的高活性，因此与环氧树脂固化时间短，对粉 末涂料的流平性会带来不利的影响，混合后的适用期较短，使用此类固化剂的环氧树脂不 能作为单组份体系较长时间贮存。
[0004] 为了克服常用咪唑类固化剂的上述缺点与不足，人们迫切希望对咪唑及其衍生物 进行改性，合成新的改性化合物，从而在保持吡唑固化剂的优点的同时延长固化时间。但 是，现有技术中尚未报道通过将高分子量的聚合物与咪唑连接从而获得改性的咪唑类固化 剂的做法。
【发明内容】
[0005] 针对以上问题，本发明通过将咪唑的1-位与聚合物长链相连接，提供了新颖的固 化剂，该固化剂保持了常规咪唑类固化剂的优点，同时克服了咪唑固化剂高活性、适用期短 的缺点，还具有优良的消光作用。
[0006] 根据本发明的第一个方面，提供了一种咪唑改性的共聚物，该共聚物包含以下聚 合单元A、B和C:
[0007]
【权利要求】
1. 一种咪唑改性的共聚物，该共聚物包含以下聚合单元（A)、（B)和（C):
在该共聚物中包含的聚合单元（A)、（B)和（C)的数量分别为1、7和z，所述x、y和 z分别为20-8000的整数；优选X、y和z分别为50-6000的整数；更优选X、y和z分别为 100-1000的整数； 在所述聚合单元（A)、（B)和（C)中，基团R、R2、R4、R5和R 6分别独立地选自氢、C1-C2q 烷基和C6-C26芳基；优选R、R2、R4、R 5和R6分别独立地选自氢、C「C15烷基和C6-C 2tl芳基；更 优选R、R2、R4、R5和R 6分别独立地选自氢、C1-C8烷基和C6-C12芳基； R1表示氢或C1-C3烧基； R3表不C4-Cltl烧基。
2. 根据权利要求1所述的咪唑改性的共聚物，其特征在于，整数X、y和z的比例为 0. 3_25:1:0. 5_30 〇
3. 根据权利要求1所述的咪唑改性的共聚物，其特征在于，所述共聚物是无规共聚物、 嵌段共聚物、接枝共聚物或交替共聚物。
4. 一种用来制备根据权利要求1-3中任一项所述的咪唑改性的共聚物的方法，该方法 包括以下步骤： (i) 在存在乳化剂和引发剂的条件下，使得取代的或未取代的丙烯酸或丙烯酸酯单体 A'、取代的或未取代的丙烯酸酯单体B'以及取代的或未取代的丙烯酸缩水甘油酯C'发生 乳液聚合反应，生成共聚物中间体； (ii) 然后向步骤（i)生成的共聚物中间体中滴加取代或未取代的咪唑的水溶液，对所 述共聚物中间体进行改性，形成所述咪唑改性的共聚物； 其中，所述取代的或未取代的丙烯酸或丙烯酸酯单体A'在聚合反应后形成聚合单元 A ;所述取代的或未取代的丙烯酸酯单体B'在聚合反应后形成聚合单元B ;所述取代的或未 取代的丙烯酸缩水甘油酯C'在聚合反应和改性之后形成所述聚合单元C。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述取代的或未取代的丙烯酸或丙烯酸 酯单体A'选自：丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲 酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、以及上述单体的任意两种或更多种的组合； 所述取代的或未取代的丙烯酸酯单体B'选自：丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸 异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸正丁 酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙 烯酸正己酯、甲基丙烯酸异冰片酯以及上述单体的任意两种或更多种的组合； 所述取代的或未取代的丙烯酸缩水甘油酯C'选自：丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩 水甘油酯以及上述单体的组合。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤（i)中，按照所述共聚物中聚 合单元（A)、(B)和（C)的相对量选择所述单体A'、单体B'和丙烯酸缩水甘油酯C'的比例， 所述乳液聚合反应在50-100°C的温度下持续进行3-7小时。
7. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤（i)中，所使用的引发剂选自 偶氮二异丁腈、过硫酸钾、过氧化苯甲酰中的任意一种或它们的混合，以所使用的聚合单体 的总重量为基准计，所述引发剂的用量为〇. 1-0. 5重量％。
8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤（i)中，所使用的乳化剂选 自烧基苯横酸纳、烧基硫酸纳、脂肪酸纳、烧基芳基横酸纳、烧基酌聚氧乙稀基酿中的任意 一种或它们的混合，以所使用的聚合单体的总重量为基准计，所述乳化剂的用量为1-6重 量％。
9. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤（ii)中，所述取代或未取代的 咪唑选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑以及2-苯基咪唑中的任意一种或它们的混合 物； 在所述步骤（ii)中，所述取代的或未取代的丙烯酸缩水甘油酯C'与所述取代或未取 代的咪唑的摩尔比为0. 5-1. 5 ; 所述步骤（ii)在40-90°C的温度下持续进行3-7小时。
10. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤（ii)的反应结束之后，向反应体 系内加入酸，使得反应体系的pH值为3-4,过滤回收产物，并进行干燥处理； 所述酸选自盐酸，硫酸，硝酸，醋酸中的任意一种或它们的混合物。
11. 一种用于环氧树脂涂料的消光固化剂，所述消光固化剂包含根据权利要求1-3中 任一项所述的咪唑改性的共聚物。
【文档编号】C08F8/30GK104387525SQ201410735755
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】王亚东, 何敏, 张云伟 申请人:宁波南海化学有限公司