[发明专利]环氧树脂和硅烷含水共分散体及其用途

说明书

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。

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。

US 6,221,934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。

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。

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。

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。

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(EP 1896522)。

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。

本发明的目的在于以下方面：

(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，

(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，

(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。

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。

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个官能烷氧基的缩水甘油氧基或环脂族环氧硅烷或者所述环氧硅烷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Momentive Performance Materials Inc获得的CoatOSil MP200。

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-REZ Resin 3510-W-60(乳液)、EPI-REZ Resin 3520-WY-55、EPI-REZ Resin 3521-WY-53、EPI-REZ Resin 3523-WH-53、EPI-REZ Resin 6520-WH-53、EPI-REZ Resin3540-WY-55、EPI-REZ Resin 3546-WH-53、EPI-REZ Resin5522-WY-55、EPI-REZ Resin 6530-WH-53(分散体)，均可由Momentive Specialty Chemical Inc获得。

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Momentive Specialty Chemical Inc获得的EPIKURE Curing Agent 6870-W-53或EPIKURE Curing Agent 8545-W-52等。

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。