[发明专利]涂料组合物

说明书

本申请是申请日为2002年12月19日、发明名称为“涂料组合物”的中国专利申请CN02827646.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及环氧树脂涂料组合物，本发明尤其涉及包含三聚脂肪三胺和/或更高聚合度的低聚胺的固化剂的这样一种环氧树脂涂料组合物。

背景技术

环氧树脂基涂料是重要的工业产品。这类产品大多数用于大块金属结构或混凝土结构(如桥梁、船只、工业贮槽等)的保护和装饰，其中涂料的涂敷是在大气环境条件下实施的。环氧树脂涂料能提供耐腐蚀性、耐水性、耐磨性和耐溶剂性的综合性能。

目的用于大气环境下的大多数环氧树脂涂料通常采用多官能胺作为固化剂，胺固化剂既可单独使用，在一些情况下也可与其它固化剂混合使用。已大量使用的几类胺固化剂包括低分子量二胺如间二甲苯二胺、异佛尔酮二胺、聚醚二胺以及聚酰胺(通常是二聚脂肪酸(如PRIPOL 1017和PRIPOL 1048(商标，购自Uniqema))与多胺的反应产物)。在W.R.Ashcroft，Curing Agents for Epoxy Resins，(B.Ellis(ed.)Chemistry and Technology of Epoxy Resins，BlackieAcademic and Professional，London，1993，pp.37-71)中已对此作了介绍。

然而，对现有的环氧树脂固化剂来说，还存在若干问题。例如，低分子量二胺通常是挥发性的，有时是有毒性的，还可能导致环氧树脂柔软性不足。

另一方面，聚酰胺的反应性较低，尤其在温度接近零度时，同时会呈较高的粘度，这就是说，必须与有机溶剂一起使用。从环境与安全两方面考虑，通常需减少涂料(包括环氧涂料)中溶剂的用量。因此，需要开发用于环氧树脂的低粘度固化剂。

限制溶剂的使用会要求以低分子量环氧树脂取代优选的较高分子量环氧树脂，不管所用固化剂的粘度。采用低分子量环氧树脂会延长涂层的干燥时间。因此需要能缩短环氧树脂涂层干燥时间的固化剂，特别是液态环氧树脂基涂料。

为了很好地保护基体(如混凝土和金属)，必需使涂层对基体有良好的粘附性，特别是潮湿条件下。虽然环氧树脂涂层通常具有良好的粘附性，但仍需进一步提高对基体如冷轧钢(CRS)的粘附性。

最后，需要能使环氧涂料组合物具有较高耐腐蚀性的固化剂，从而使涂层具有较长的使用寿命。

发明内容

我们已经出人意料地发现一种能减少或基本上克服了上述至少一个问题的环氧树脂涂料组合物。

因此，本发明提供了一种包含环氧树脂和含至少一种三聚脂肪三胺和/或更高级低聚胺的固化剂的涂料组合物。

本发明还提供了用三聚脂肪三胺和/或更高级低聚胺固化的环氧树脂。

本发明还提供了三聚脂肪三胺和/或更高级低聚胺在固化环氧树脂方面的用途。

本发明还提供了涂有(i)底层和(ii)与底层组分不同的另一层环氧树脂涂层的混凝土基体，其中底层是由包含环氧树脂和含至少一种三聚脂肪三胺和/或更高级低聚胺的固化剂的涂料组合物形成的，另一环氧树脂涂层还任选地包含填料。

本发明还提供涂有(i)底层和(ii)另一层醇酸树脂或聚氨酯树脂涂层的钢制基体，其中底层是由包含环氧树脂和含至少一种三聚脂肪三胺和/或更高级低聚胺的固化剂的涂料组合物形成的。

本发明还提供了一种制造涂料组合物的方法，该方法包括：(i)在压力下使脂肪酸聚合以制得包含单脂肪酸和/或二聚脂肪酸和/或三聚脂肪酸的反应混合物，(ii)使步骤(i)中制得的反应混合物中至少一种酸转变为胺，以及(iii)，使步骤(ii)中制得的至少一种胺与环氧树脂相混合，条件是至少一种胺是三聚脂肪三胺或更高级的低聚胺。

环氧树脂是每分子含有一个以上1，2-环氧基团的聚环氧化合物，这类环氧化合物在环氧涂料技术界是众所周知的，在Y.Tanaka，“Synthesis and Characteristics of Epoxides”，(C.A.May，ed.，EpoxyResins Chemistry and Technology(Marcel Dekker，1988))中已对此作了介绍。实例包括美国专利5599855中第5栏第6行-第6栏第20行中公开的那些环氧化合物。优选的聚环氧化合物是双酚A二环氧甘油醚，改进型双酚A二环氧甘油醚、双酚F二环氧甘油醚以及环氧线型酚醛树脂。