[发明专利]二胺类环氧固化剂及其制备方法、包含二胺类环氧固化剂的聚氨酯防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明提供二胺类环氧固化剂及其制备方法、包含二胺类环氧固化剂的聚氨酯防腐涂料及其制备方法。具体地，本发明提供一种二胺类环氧固化剂，所述二胺类环氧固化剂具有由下列通式(1)表示的结构，其中R₁和R₂各自独立地选自C2‑C15二价脂族基团或二价脂环族基团。根据本发明的二胺类环氧固化剂的制备成本低并且反应率高，可以作为环氧固化剂与环氧树脂一起制备非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料。当将该非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料涂布于建筑钢结构时，由所述非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料所形成的涂膜具有优异的基材附着力和防腐性能(例如，耐酸性、耐盐水性、耐盐雾性和耐人工老化性等)。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体地，涉及一种二胺类环氧固化剂及其制备方法，以及一种包含二胺类环氧固化剂的聚氨酯防腐涂料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯(简称PU)是聚氨基甲酸酯的简称，以其优异的性能在涂料、胶粘剂和弹性体等应用领域中具重要的地位。传统的聚氨酯材料是通过将多异氰酸酯单体与多元醇进行反应得到。但是，多异氰酸酯毒性高且挥发性大，对人体和环境都有很大毒性和危害性，且作为多异氰酸酯的合成原料的光气的毒性和危害性更大。同时，由于多异氰酸酯易与空气中的水分反应，从而影响聚氨酯的制备、运输和贮存等过程。随着环保的要求和技术发展，非异氰酸酯类聚氨酯 (简称NIPU)成为了一种新型环保的聚氨酯材料，其具有广阔的应用前景。

通常条件下，NIPU由多元环碳酸脂低聚物与多元胺反应制得。但是，由于作为关键原料的多元环碳酸脂低聚物的生产工艺复杂，转化率较低，价格昂贵，并且制得的NIPU的分子量较低，成本较高，性能也不尽如人意，这导致 NIPU的终端应用市场狭窄，较大的制约了NIPU的发展进程。

防腐涂料广泛地应用于建筑、铁路、桥梁、石油、化工和冶金等领域，每年约有30％的钢铁因腐蚀而报废，研制高品质的防腐涂料已经是当前新材料技术研究和开发的一项迫切任务。目前，防腐涂料受传统树脂自身化学性质的限制，面临耐腐蚀性能较低、使用寿命较短、基材附着力较差等应用问题，较大地制约了防腐涂料的应用与发展，因此，开发耐腐蚀性能优异、使用寿命长、基材附着力高的防腐涂料是防腐涂料领域急需解决的问题。

因此，NIPU领域迫切需要开发一种新的非异氰酸酯类聚氨酯涂料及其制备方法。

发明内容

从以上阐述的技术问题出发，本发明的目的之一是提供一种二胺类环氧固化剂、包含所述二胺类环氧固化剂的聚氨酯防腐涂料以及它们的制备方法，以解决现有技术的不足。为解决上述问题，本发明首先提供了一种二胺类环氧固化剂，其成本低并且反应率高，可以作为环氧固化剂与环氧树脂一起制备具有高基材附着力和防腐性能的非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料，解决了多元环碳酸脂低聚物的生产工艺复杂，转化率较低，价格昂贵，并且制得的NIPU的分子量较低，成本较高，性能也不尽如人意的问题。此外，当将该非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料涂布于建筑钢结构时，由所述非异氰酸酯聚氨酯防腐涂料所形成的涂膜具有优异的基材附着力和防腐性能(例如，耐酸性、耐盐水性、耐盐雾性和耐人工老化性等)，解决了目前防腐涂料耐腐蚀性能较低、使用寿命较短、基材附着力较差等应用问题。

本发明人经过深入细致的研究，完成了本发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种二胺类环氧固化剂，所述二胺类环氧固化剂具有由下列通式(1)表示的结构：

其中R₁和R₂各自独立地选自C2-C15二价脂族基团或二价脂环族基团。

根据本发明的另一个方面，提供了一种二胺类环氧固化剂的制备方法，所述方法包括：

a)将二元醇、过量的碳酸二酯和催化剂混合并加热以进行反应，得到在两端由所述碳酸二酯封端的二元醇；和

b)将所述在两端由所述碳酸二酯封端的二元醇与过量的二元胺混合并加热以进行反应，得到所述二胺类环氧固化剂，