聚胺加成化合物制造技術

本發明專利技術涉及聚胺加成化合物，其生產方法，其作為交聯劑和分散劑的應用，以及含有所述加成化合物的涂料和塑料材料。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】聚胺加成化合物本專利技術涉及含氨基的聚合物、其制備方法、其應用，以及包含所述聚合物的涂布材料和塑料。本專利技術涉及適合作為分散劑和分散穩定劑的加成化合物及其鹽。本專利技術還涉及制備這些加成化合物的方法，該加成化合物作為用于有機和無機顏料以及有機和水性體系中的填料的分散劑和分散穩定劑的應用，以及用于并入液體體系中的粉末或纖維形式的固體，所述固體涂布有此種分散劑。本專利技術的主題由獨立權利要求而顯而易見。從屬權利要求涉及本專利技術的有利的實施方式。存在于溶液或液態分散體中的潤濕劑降低表面張力或界面張力，并因此提高該液體的潤濕能力。在許多情況下，其僅以此方式通過潤濕劑使表面潤濕成為可能。分散劑一般適合于使粘結劑、漆料、顏料漿、塑料和塑料混合物、粘合劑和密封劑中的顆粒狀固體穩定，以便降低此類體系的粘度，而且改善流動性。使用分散穩定劑以便使已產生的分散體穩定。為了能夠將固體引入液體介質，需要高機械力。通常使用分散劑來降低分散力并將顆粒狀固體解絮凝所需的進入體系的能量總輸入最小化，并因此還使分散時間減到最少。此類分散劑是陰離子、陽離子和/或中性結構體的表面活性物質。這些物質以較少的量直接涂覆至固體，或添加到分散介質中。應當記住，即使在凝聚為一次粒子的固體完全解絮凝之后(在分散操作之后)，也可能存在再凝聚的情況，從而完全或部分地使分散操作徒勞無功。不當的分散和/或再凝聚的一般后果是不良作用，例如液體體系中的粘度增加、漆料和涂料中的陰影偏移和光澤度損失、以及塑料中的機械強度和材料同質性的降低。實踐中，多種類型的化合物適合作為潤濕劑和分散劑。其原因具體在于存在大量不同的體系，該體系具體基于與待分散的不同顆粒(例如顏料、填料以及纖維)組合的不同種類的粘結劑。作為潤濕劑和分散劑廣泛應用的一類物質是含側鏈的聚合物，其包含由聚乙烯亞胺組成的核。此處的側鏈可經由化學鍵與聚乙烯亞胺核連接，例如EP1593700和US8268957中所描述的那樣；備選的可能是聚乙烯亞胺核的成鹽，其中側鏈攜帶酸基。例如，EP0893155中描述了這些化合物。在上述專利申請中描述的以及針對分散劑的制備而描述的聚胺為具有C2～C4的短亞烷基橋接基團的直鏈或支化的聚胺，例如聚乙烯亞胺。用這些聚胺生產的潤濕劑和分散劑在核中具有高密度的胺錨固基團。這些基團(特別是在未成鹽時)能夠在酸催化漆料制劑的情況下中和酸催化劑，并且不利地影響固化反應。而且，僅存在少量技術上可行的脂肪族支化聚胺，并且因此僅有較小的可能來實現聚胺的構造、極性和胺密度方面的結構變化。因此，相對于上述現有技術，本專利技術解決的問題在于提供改善的潤濕劑和分散劑，其對經酸催化而固化的涂布材料具有較小的影響。另一目的是尋找聚乙烯亞胺的替代物作為潤濕劑和分散劑的聚胺組分，該替代物能實現聚胺中更大的結構多樣性，從而設定如與不同粘結劑的相容性等性質。該問題的解決方案是一種含氨基的聚合物PAS或其能夠通過與酸反應而獲得的鹽，所述聚合物能夠通過多階段合成獲得，其中：通過至少一種化合物P與至少一種胺A的反應制備中間體PA，所述化合物P包含：2～6個對羥基和/或氨基有反應性的基團，并且所述胺A包含：(i)m＝1～8個伯氨基和/或仲氨基，(ii)n＝0～5個羥基，和(iii)l＝0～5叔氨基，其中(iv)m+n≥2，并且(v)除了含有氮原子、氧原子和羥基之外，所述化合物A僅含有烴基，并且所述中間體PA具有通式(I)的結構單元其中，X1＝H或OH,X2＝CH2或C＝O，和X3＝O或NH，并且其中，所述中間體PA：(a)與對羥基和/或氨基有反應性的一種或多種組分S反應，從而生成含氨基的聚合物，和/或(b)與至少一種內酯或與內酯的混合物在開環聚合中反應，從而生成含氨基的聚合物，(c)并且所述中間體PA中最初存在的0～80％的所述伯氨基和仲氨基與一種或多種組分U反應，所述組分U選自羥基官能性丙烯酸酯和/或選自環氧乙烷和氧雜環丁烷的環狀化合物、內酯和環狀碳酸酯，所述反應通過引入羥基而進行，其中，(a)、(b)和(c)的所述反應可相對彼此以任意所需組合和時序進行。符號意味著所示結構與高階通式相連。有用的是，化合物P包含2～6個、優選2～3個、且更優選2個對羥基和/或氨基有反應性的基團，有用的是，這些基團選自由丙烯酸酯、環氧化物、羧酸和羧酸衍生物(例如羧酸酯、羧酸氯和羧酸酐)，其中，羧酸酯在羧酸衍生物組中是特別優選的。有用的是，P的數均分子量(Mn)的上限為1000，優選為600，更優選為300，并且非常優選為250。優選的化合物A主要包含亞甲基基團–(CH2)n-，其中，有用的是n為1～6，優選為2～3，并且更優選為2。A包含至少1個、優選2個、且更優選3～5個氨基。氨基的最大數量是8，優選6，更優選5。有用的是，A的數均分子量(Mn)的上限為2000，優選為1000，更優選為600，非常優選為300，并且特別優選為250。具體而言，適宜的含胺化合物A的實例為：脂肪族、脂環族、脂肪族-脂環族混合、芳香族和/或芳脂族二胺和/或聚胺，或包含這些胺中的兩種以上的混合物。其實例是：乙二胺，1,2-二氨基丙烷和1,3-二氨基丙烷，1,4-二氨基丁烷，六亞甲基二胺，二亞乙基三胺(DETA)，三亞乙基四胺(TETA)，四亞乙基五胺(TEPA)，五亞乙基六胺，六亞乙基七胺，及高級同系物，通式NH2-(C2H4NH)n-C2H4-NH2(其中n<7)的高級直鏈縮合物，二亞丙基三胺、二(六亞甲基)三胺，3-(2-氨基乙基)氨基丙胺，N,N-二(3-氨基丙基)甲胺，四甲基亞氨基二丙胺，N,N-二甲基二亞丙基三胺，二(3-二甲基氨基丙基)胺，和N,N’-二(3-氨基丙基)亞乙基二胺，三(3-氨基丙基)胺，三(2-氨基乙基)胺；其它實例是：異佛爾酮二胺，來自Croda的Priamin1074，4,4’-二氨基-二苯基甲烷，1,3-二甲苯二胺和1,4-二甲苯二胺，4,4’-二氨基二環己基甲烷，1,4-二(氨基甲基)環己烷，基于聚氧化烯的二胺和/或聚胺，例如具有氨基的低分子量聚醚，例如由Huntsman銷售的商品名為聚氧烯烴胺的下列型號：D-230、D-400、D-2000、XTJ-510、XTJ-500、XTJ-501、XTJ-502、XTJ-504(JeffaminEDR148)、HK-511、T-403、XTJ-509和T-5000。含胺化合物A除伯胺或仲胺之外，還包括對酯有反應性的其它基團，例如伯胺或仲胺和/或醇，該含胺化合物A的實例是：攜帶三個伯氨基或仲氨基的化合物，例如二亞乙基三胺；以及包含伯氨基和對所述酯有反應性的至少一個其它基團的胺，或者包含仲氨基和對所述酯有反應性的至少兩個其它基團的胺，例如單乙醇胺、2-氨基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、氨基乙基乙醇胺、2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖殼糖胺以及二乙醇胺。作為組分A，同樣可以使用這些化合物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含氨基的聚合物PAS或其能夠通過與酸反應而獲得的鹽，所述聚合物能夠通過多階段合成獲得，其中：通過至少一種化合物P與至少一種胺A的反應制備中間體PA，所述化合物P包含：2～6個對羥基和/或氨基有反應性的基團，并且所述胺A包含：(i)m＝1～8個伯氨基和/或仲氨基，(ii)n＝0～5個羥基，和(iii)l＝0～5叔氨基，其中(iv)m+n≥2，并且(v)除了含有氮原子、氧原子和羥基之外，所述化合物A僅含有烴基，并且所述中間體PA具有通式(I)的結構單元：其中：X1＝H或OH，X2＝CH2或C＝O，和X3＝O或NH，并且其中：所述中間體PA(a)與對羥基和/或氨基有反應性的一種或多種組分S反應，從而生成含氨基的聚合物，和/或(b)與至少一種內酯或與內酯的混合物在開環聚合中反應，從而生成含氨基的聚合物，(c)并且所述中間體PA中最初存在的0～80％的所述伯氨基和仲氨基與一種或多種組分U反應，所述組分U選自羥基官能性丙烯酸酯和/或選自環氧乙烷和氧雜環丁烷的環狀化合物、內酯和環狀碳酸酯，所述反應通過引入羥基進行，其中，(a)、(b)和(c)的所述反應可相對彼此以任意所需組合和時序進行。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.11.29 EP 13195200.41.含氨基的聚合物PAS或其能夠通過與酸反應而獲得的鹽作為潤濕劑或分散劑的應用，所述聚合物能夠通過多階段合成獲得，其中：
通過至少一種化合物P與至少一種胺A的反應制備中間體PA，所述化合物P包含：2～6個對羥基和/或氨基有反應性的基團，并且
所述胺A包含：
(i)m＝1～8個伯氨基和/或仲氨基，
(ii)n＝0～5個羥基，和
(iii)l＝0～5個叔氨基，其中
(iv)m+n≥2，并且
(v)除了含有氮原子、氧原子和羥基之外，所述化合物A僅含有烴基，并且
所述中間體PA具有通式(I)的結構單元：



其中：
X1＝H或OH，
X2＝CH2或C＝O，和
X3＝O或NH，
并且其中：
所述中間體PA
(a)與對羥基和/或氨基有反應性的一種或多種組分S反應，從而生成含氨基的聚合物，和/或
(b)與至少一種內酯或與內酯的混合物在開環聚合中反應，從而生成含氨基的聚合物，
(c)并且所述中間體PA中最初存在的0～80％的所述伯氨基和仲氨基與一種或多種組分U反應，所述組分U選自羥基官能性丙烯酸酯和/或選自環氧乙烷和氧雜環丁烷的環狀化合物和環狀碳酸酯，所述反應通過引入羥基進行，
其中，(a)、(b)和(c)的所述反應可相對彼此以任意所需組合和時序進行，
其中，所述組分S包含：
通式(II)的異氰酸酯加合物：
Y-O-CO-NH-R1NCO(II)
其中，R1相同或不同，并由包含6～20個碳原子的飽和或不飽和、支化或未支化的有機基團表示，Y是對異氰酸酯沒有反應性并且包含一個或多個脂肪族、脂環族和/或芳香族基團的單體基團或聚合物基團，并且Y具有小于20000g/mol的數均摩爾質量；
通式(III)的脲二酮化合物：



其中，R1相同或不同，并由包含6～20個碳原子的飽和或不飽和、支化或未支化的有機基團表示，Y是對異氰酸酯沒有反應性并且包含一個或多個脂肪族、脂環族和/或芳香族基團的單體基團或聚合物基團，并且Y具有小于20000g/mol的數均摩爾質量；
通式(IV)的丙烯酸酯：
H2C＝CH-COO-Y(IV)
其中，Y是對異氰酸酯沒有反應性并且包含一個或多個脂肪族、脂環族和/或芳香族基團的單體基團或聚合物基團，并且Y具有小于20000g/mol的數均摩爾質量；或
選自羧酸、磷酸酯和磺酸的酸，并且所述聚合物PAS能夠通過所述中間體PA或PA經所述反應(a)、(b)和(c)中的一個或多個的反應而改性的PA與通式(V)、(VI)或(VII)的化合物反應而獲得：
(HOOC)p-Y(X1)r(V)
(OH)3-vPO(O-Y(X1)r)v(VI)
Y-SO2-OH(VII)
其中，X1＝H或OH，p＝1～3，r＝1～5，v＝1或2，并且Y是對異氰酸酯沒有反應性并且包含一個或多個脂肪族、脂環族和/或芳香族基團的單體基團或聚合物基團，并且Y具有小于20000g/mo...

【專利技術屬性】
技術研發人員：貝恩德·格貝萊特，A·奧克勒，約爾根·奧梅斯，沃爾夫岡·普里親斯，約爾格·伯默，S·施特爾茨，A·埃塞爾，
申請(專利權)人：比克化學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE