[发明专利]用于低排放环氧树脂产品的固化剂

说明书

技术领域

本发明涉及以下领域：用于环氧树脂的固化剂、环氧树脂产品及其用途，特别是作为涂料、覆盖物和漆料。

背景技术

室温下固化性的环氧树脂产品中，通常使用基于环氧化物-胺加合物的含胺的混合物作为固化剂。不使用稀释剂的情况下，它们大多数都粘度过高，尤其是对于涂料应用。作为稀释剂特别是使用苄醇、二醇或烷基酚，相比较来说它们的气味小并且与环氧树脂很好地相容。所述稀释剂在室温下相对于环氧树脂是非反应性的并且在固化过程中不结合入到树脂基体中。但是目前对低排放产品的需要增加，它们在固化之后具有低含量的可通过蒸发或扩散过程释放的物质。对于低排放的环氧树脂产品来说，不可结合入的稀释剂因此只能以极少量使用或者根本不用。

获得基于环氧化物-胺加合物的低粘度固化剂的另一种可能性是，通过使用过量的胺来制备所述加合物或者之后通过加入胺来稀释所述加合物，由此增加胺含量。然而，例如二亚乙基三胺、异佛尔酮二胺或苯二甲胺的伯胺的含量增加在平面应用中典型地导致固化缺陷(“起雾效应”)，例如混浊、斑点、粗糙或粘性表面，其是由于胺与来自空气的二氧化碳(CO₂)成盐造成的，并且特别是在空气湿度高和/或低温下出现。使用仲胺代替伯胺又会导致固化缓慢，特别是在低温下，并且大多数情况下导致硬度低。

由US 4,751,278和WO 99/28365已知由二胺和单环氧化物形成的特殊加合物作为环氧树脂的固化剂，它在低温下很好地固化。所述加合物与苄醇和任选地小分子伯二胺组合使用。

在US 8,063,157和US 7,683,154中公开了基于低粘度环氧化物-胺加合物的固化剂，其可以在不加入非反应性稀释剂的条件下进行加工。由于使用过量极多的胺并随后进行蒸馏去除，因此所述加合物的制备成本高且复杂。不蒸馏掉过量的胺的情况下，则在冷却固化过程中产生有缺陷的表面。

发明内容

本发明的目的因此在于，提供用于低排放环氧树脂产品的固化剂，该固化剂可以简单制备，并且是低粘度和可以与环氧树脂一起很好地加工的，利用所述固化剂还在湿冷条件下快速和没有起雾效应地固化，并在此特别获得高硬度和耐性的涂层。

令人惊奇地发现，根据权利要求1的固化剂非常好地实现所述目的。包含在根据权利要求1的固化剂中的加合物可以不包括蒸馏步骤地在简单方法中制备。所述固化剂粘度非常低，以至于它可以与环氧树脂一起在不借助于稀释剂的情况下很好地进行加工，也作为自流平的环氧树脂涂料。它引起快速固化而没有起雾效应，即使在例如8℃和高空气适度的不利条件下，并且可以实现高硬度和低脆性的环氧树脂涂层。根据权利要求1的固化剂由此特别适用于涂料，特别是也用于地板的涂料。利用根据权利要求1的固化剂可以得到低排放的环氧树脂产品，它满足用于生态品质保证例如根据Emicode(EC1 Plus)、AgBB、DIBt、Der Blaue Engel、AFSSET、RTS(M1)和美国绿色建筑协会(LEED)的条件，同时满足对加工性能和使用性能的高要求。

本发明的其他方面是其他独立权利要求的主题。本发明特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。

发明实施方式

本发明的主题是固化剂，其适用于环氧树脂的固化，它包含：

–至少一种由至少一种伯二胺P1和至少一种芳香族单环氧化物形成的加合物，

–至少一种伯二胺P2，和

–至少一种不含伯氨基基团和不含羟基基团的仲二胺，并且其不是1,3-双(苄基氨基甲基)苯。

以“多(聚)”开头的物质名如多胺、多元醇或聚环氧化物表示物质，其形式上每个分子包含两个或更多个其名称中出现的官能团。

“伯二胺”表示不含仲氨基基团的具有两个伯氨基基团的胺。

“仲二胺”表示不含伯氨基基团的具有两个仲氨基基团的胺。

“伯氨基”表示键合在有机残基上的NH₂-基团，和“仲氨基”表示键合在两个有机残基上的NH-基团，所述有机残基也可以共同是一个环的一部分。

“胺氢”表示伯氨基和仲氨基的氢原子。

“胺氢当量”表示对于固化剂或胺中存在的每个胺氢，固化剂或胺的重量份。

“不可结合入的稀释剂”表示可溶于环氧树脂并且降低其粘度的物质，它在环氧树脂固化过程中没有共价结合在树脂基体中。

“粘度”的概念在本文中表示动态粘度或剪切粘度，通过剪切应力和剪切速率(速度梯度)之间的比例来定义，如在实施例中所述地进行确定。