[发明专利]用于可固化组合物的包含苄醇烷氧基化物的改性剂

说明书

本发明涉及用于可固化组合物的包含基于苄醇的烷氧基化物的改性剂，所述可固化组合物包含至少一种环氧树脂和硬化剂，所述改性剂的用途以及包含所述改性剂的可固化组合物。

环氧树脂是已知的用于制备高质量浇铸树脂和涂层材料的原材料。这些树脂与很多硬化剂，尤其是胺类硬化剂反应得到交联聚合物，该聚合物可以是热固性聚合物，并且可以用于例如土木工程领域中，特别是工业地板、密封件和混凝土修复产品、复合物(纤维复合材料)、灌注化合物、漆和粘合剂中。所述树脂和硬化剂的概述，包括其性能及其在土木工程领域中的用途描述于H.Schuhmann，“Handbuch Betonschutz durch Beschichtungen《使用涂层防护混凝土手册》”，Expert Verlag 1992，第396-428页。所述树脂和硬化剂用于复合物领域的用途描述于P.K.Mallick，《Fiber-Reinforced Composites，Materials，Manufacturing，and Design》，CRC Press，第60-76页。

除了环氧树脂和硬化剂，标准的可固化组合物通常还包含反应性稀释剂和非反应性成分，如催化剂、添加剂、塑化剂、增量剂或改性剂。这些成分一方面对组合物的反应性和流平(levelling)有正面效果，但另一方面，由于硬化结束后未进入共价键的非反应性成分的连续蒸发，环境会被污染。

苄醇是一种长期使用的改性剂。苄醇可以与环氧树脂和胺类硬化剂混溶并且具有降低粘度的作用，因此具有促进流平的作用。此外，苄醇催化胺类硬化剂与环氧树脂的固化反应。另外，苄醇抑制不需要的氨基甲酸盐的形成，氨基甲酸盐的形成是胺与环境空气中二氧化碳的伴随副反应。

未来可能会严格限制在环氧树脂涂料中使用苄醇。这是由于特别是，各种国内和国际准则(EU装饰涂料准则)对涂料材料中VOC(挥发性有机物)的排放限制及减少挥发性和半挥发性化合物(VOC和SVOC))对操作人员和用户健康的威胁(见Ausschuss für die gesundheitliche Bewertung von BAUprodukten＝AgBB(德国建筑产品健康评价委员会)的要求或Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e.V.(DGNB)(德国可持续建筑委员会)或Leadership in Energy&Environmental Design(LEED)的建筑认证。

这带来了开发不含苄醇的新型环氧化物体系的高要求。

现有技术公开了一些实现上述目标的方案。

德国综述文章“Ohne Benzylalkohol geht’s auch”[无苄醇操作]，Farbe und Lacke 2010，3提到了一些助剂，如特定的聚酰胺-胺硬化剂，特定的低粘度高沸点树脂或高沸点乙二醇醚，以制备无苄醇的可固化组合物。原则上可以使用助剂，但其操作复杂且成本高。

EP 2706076 B1公开了具有特定的糠胺基硬化剂的无苄醇环氧树脂基组合物。然而，其复杂的制备方法使得这种硬化剂比标准的胺类硬化剂昂贵。从经济方面考虑，由于胺类硬化剂在已知体系中无法被简单替换，这当然使得这些“特定”的胺类硬化剂更难以取得商业方面的突破。

本领域技术人员已知基于苄醇的烷氧基化物。如在WO 2005026275和US 8129032 B2中公开了苄基二醇被用作水分散体中的添加剂。还已知用作颜料的分散剂(JP4787416 B2、US20060001011)或水性环氧基分散体中的乳化剂(JP 60019774B、JP60011728B和JP 51033940B)。

WO 9937714 A1在含溶剂及无溶剂环氧树脂体系部分描述了基于苄醇的丙氧基化物。其中描述了基于苯酚和基于苄醇的丙氧基化物作为环氧树脂和胺类硬化剂的塑化剂。如果这类烷氧基化物在可固化组合物中取代苄醇使用，凝胶时间会变长，使得硬化的材料的表面硬度在5天后几乎没有变化。

因此需要提供一种用于基于可固化环氧树脂的组合物的改性剂，其中与可比的基于含苄醇的可固化环氧树脂的组合物相比，这些可固化组合物的VOC(挥发性有机物含量)和SVOC(半挥发性有机物含量)值减小，同时所述可固化组合物的加工相关性能不显示任何显著劣化。

为解决上述问题，本发明提供了一种如开始所述类型的改性剂，其中基于苄醇的烷氧基化物通过苄醇与环氧烷烃反应得到且其具有至少一个乙氧基片段。