基于异氰酸酯单加成物的通用的润湿分散剂制造技术

技术编号:4414286 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种加成化合物,所述加成化合物适宜用作润湿分散剂,可以通过下述反应获得:将A)多环氧化物与B)通式(Ⅰ)H↓[2]N-R的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺反应,在(Ⅰ)中R是烷基、环烷基、芳基或芳烷基,并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的其他官能团,随后与C)通式(Ⅱa)和/或(Ⅱb)的至少一种改性异氰酸酯进行加成反应由此形成氨基甲酸酯,其中R↑[3]是烷基、环烷基、芳基或芳烷基,R↑[1]和R↑[2]彼此独立地是H、烷基或芳基,X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基,Y是亚烷基和/或亚环烷基,n和m彼此独立,n+m的和≥2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为用于颜料和填料的润湿分散剂的由环氧化物与胺和 聚氧化烯改性异氰酸酯和/或聚酯改性异氰酸酯和/或聚醚-聚酯改性异氰 酸酯反应而生成的胺类聚合物及其盐等产物,本专利技术也涉及制备所述物 质的方法。得到的聚合物是梳状聚合物。本专利技术还涉及这些反应产物在 水性体系和具有溶剂的体系中作为用于有机和无机颜料以及填料的润湿 分散剂的用途。更具体地说,前述的反应产物适合用于制备颜料浓縮物,以及用于 稳定粘合剂、涂料、塑料和聚合混合物中的固体。作为润湿分散剂,它 们降低上述体系的粘度,改善储存稳定性和流动特性,还可以增强色强度。
技术介绍
为了使固体稳定地混入液体介质中,必须要有较高的机械力。因此, 通常使用试剂来降低这些分散力,因此不仅使得需要进入体系中的总能 量输入最小化,而且使分散时间最小化。已知的分散试剂(分散剂)通 常是表面活性物质,这些物质以很少的量直接施用于所述固体,或者加 入到液体介质中。即使在将聚集的固体完全解絮凝之后,分散操作后还 会有再聚集的情况发生,从而会完全或部分地抵消分散成果。这样,可 能会产生有害的效果,例如液体体系粘度增加、油漆和涂料的色相偏移 或失去光泽。目前,已知有多种不同的物质被用作颜料和填料用分散剂。在EP 0318999A中回顾了现有的专利文献。除了诸如卵磷脂、脂肪酸及其盐和 烷基苯酚乙氧基化物等简单的低分子量化合物之外,还可以使用例如复 杂结构体作为润湿分散剂。7已知的一组此类分散剂基于单环氧化物或多环氧化物与包含咪唑啉部分的胺的反应产物。在包括美国专利US 5128393和US 4710561的出版物中评论了该组分散剂。另外一组分散剂由多环氧化物/胺混合物及其 盐形成。出版物DE 3623296A和DE 3623297A披露了这类混合物作为主 要用于有机介质中的颜料用分散剂的用途,多环氧化物是线型酚醛树脂 (novolac),所用的胺是低分子量的脂肪族的、芳香族的和/或杂环的胺。最近在多环氧化物/胺分散剂领域中又有了进一步的发展。EP 747413A描述了以脂肪族多元醇与每个环上至少具有两个环氧基团的环 氧化物的反应产物作为乳化剂。因此,这些化合物不携带任何可形成盐 的氮原子,因而仅仅显示出对于填料和颜料的较低的亲和力。相反,DE 10326147 Al描述了适宜用作润湿分散剂的单官能或多官能芳香族环氧 化物与聚氧化烯一元胺的加成物。这些特定的胺在每个分子中包含至少 四个醚氧。在WO 2005/113677 Al中公开了特殊的聚醚取代的胺的其他 应用。这些胺用作制造具有较高颜料比例的各种涂料的乳化剂。所有前述分散剂的共同特征是,在各种情况中它们均被开发用于严 格限定的应用领域,因而特定地适合颜料/粘合剂混合物。然而,在具有 明显极性差异的体系中,它们的适用性受限。基于聚醚取代的胺的分散剂的另一个缺点在于胺的可得性受限。目 前,例如,仅有大约五种不同的胺可以得到。与此相对照,聚醚-聚酯改 性的伯胺根本不可得。具体而言,在工业应用的环境中,现有的润湿分散剂的狭窄范围和 较差的可得性已成为障碍,因为在合理化的操作程序的体系中优选使用 模块化成分。在积木式体系的意义上,这些模块化成分应当容易与诸如 粘合剂、辅助剂和溶剂等其他成分相容。
技术实现思路
因而,本专利技术的一个目的是提供与普通的粘合剂和溶剂体系高度相 容的润湿分散剂。同时,所述润湿分散剂易得并具有良好的长期稳定性 和储存稳定性。 一个附带目的是提供专用于制备该润湿分散剂的方法。根据本专利技术,利用一种加成化合物实现了该目的,所述加成化合物 适宜用作润湿分散剂,可通过下述反应获得将A) 多环氧化物;与B) 通式I所示的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺H2N-R I反应,其中R是垸基、环垸基、芳基或芳烷基,并且其中所述伯胺 还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团,随后与C) 通式IIa和/或lib所示的至少一种改性异氰酸酯Y一O'r1 r2ch—ch—oOhc一N一x一ncollar2H—CH2-00n^^^—^y^<——tj^^'ohc一n一x—NCOlib进行加成反应由此形成氨基甲酸酯,其中RS是垸基、环垸基、芳基或芳烷基,W和RM皮此独立地是H、 烷基和/或芳基,X是亚垸基、亚环垸基和/或亚芳烷基,Y是亚垸基和/ 或亚环垸基,n和m彼此独立,n+m的和^2。由于使用了聚醚、聚酯和/或聚醚-聚酯改性的异氰酸酯,因此本专利技术 的加成化合物具有较宽的可得性。在本专利技术的化合物中额外存在的氨基 甲酸酯键基于其化学惰性,不仅允许了与普通的粘合剂/溶剂体系的广泛 的相容性,而且具有有利的长期稳定性和储存稳定性。作为成分A,可以使用含芳环的多环氧化物和/或脂肪族的多环氧化 物。所述多环氧化物可在每个分子内包含两个以上环氧基,并具有至少 六个碳原子。也可以使用不同多环氧化物的混合物。来自含芳环的多环 氧化物组的典型例是二羟苯基丙烷(双酚A)与表氯醇的反应产物和可 以得到的该产物的高级同系物,例如,分别来自DOW Chemical Companyo=cHI Loo或来自Resolution Performance Products的商标名为D. E. R.或Epikote的物质。脂肪族多环氧化物的例子是1,6-己烷二縮水甘油醚和1,4-丁烷二縮 水甘油醚。所述脂肪族多环氧化物还可以在链中额外包含氧,例如,聚 丙二醇二縮水甘油醚和聚四氢呋喃二縮水甘油醚。可得的这些脂肪族多 环氧化物为例如来自Ems-Chemie的商品名为Grilonit⑧的物质。成分B的脂肪族胺和/或芳香脂肪族胺优选具有3 28个碳原子。特 别优选的其他官能团是羟基或叔氨基。具有一个其他官能团的适宜的胺 是例如乙醇胺、丁醇胺、2-氨基-2-甲基-l-丙醇。具有不止一个其他官能 团的适宜的胺的例子是例如2-氨基-2-乙基-l,3-丙二醇或2-氨基-2-羟基甲 基-l,3-丙二醇。更特别优选的是例如乙醇胺、丁醇胺和/或二甲基氨基丙 基胺。根据本专利技术,成分B的胺优选不具有垸氧基官能团作为其他官能 团。改性异氰酸酯C优选是式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯r1 1 oI II h r3一o一 -ch—ch2-0. —c-n—x—ncon 工lc其中W是烷基、环烷基、芳基或芳烷基,W是H、甲基和/或乙基, X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳垸基,n是1 100。特别优选的是11=2 100的式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯。在本专利技术的一个优选实施方式中,使用通式III的至少一种其他伯胺DH;jN-R' -Z 工I工其中R,是亚烷基,Z是杂环基。成分D的胺优选是具有5元环或6元环的杂环化合物,优选含有N 和/或0作为杂原子,例如,如N-(3-氨基丙基)咪唑或N-(2-氨基-乙基)吗啉。根据本专利技术,成分A和B,或成分A、 B和D,在成分A的化学计 量比过量的情况下相互反应,从而生成环氧化物封端的聚合物。10根据本专利技术同样还可以使成分A和B,或成分A、 B和D,在成分 B和/或D的化学计量比过量的情况下相互反应,从而生成胺封端的聚合物。在本专利技术的另一个优选实施方式中,成分C的用量为使得在形成氨 基甲酸酯时由成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的5% 1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种加成化合物,所述加成化合物适宜用作润湿分散剂,可通过下述反应获得:将 A)多环氧化物;与 B)通式I的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺 H↓[2]N-R Ⅰ 反应,其中R是烷基、环烷基、芳基和芳烷基,并且 其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团;随后与 C)通式Ⅱa和/或Ⅱb的至少一种改性异氰酸酯 *** 进行加成反应由此形成氨基甲酸酯, 其中R↑[3]是烷基、环烷基、芳基和/或芳烷基,R↑ [1]和R↑[2]彼此独立地是H、烷基或芳基,X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基,Y是亚烷基和/或亚环烷基,n和m彼此独立,n+m的和大于等于2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乌尔里希奥瑟约尔根奥梅斯黑里贝特霍尔特坎普马堤亚皮凯维
申请(专利权)人:比克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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