Жидкие эпоксидные композиции для покрытий, способы и изделия

Жидкие эпоксидные композиции для покрытий, способы и изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Жидкие смолы обычно используются для защиты от коррозии стальных трубопроводов и металлов, используемых в нефтяной, газовой и строительной отраслях промышленности. Эти покрытия могут быть нанесены на различные части для защиты от коррозии. Иллюстративные применения включают клапаны, насосы, обжимные хомуты для врезки, коллекторы, трубные подвески, лестницы, сетку, кабель и трос, двутавровые балки, арматуру, катушки столбцов, анкерные плиты, стулья и тому подобное.

Желательное покрытие имеет превосходные физические свойства, чтобы ограничивать повреждения во время транспортировки, установки и эксплуатации. Повреждение покрытия может привести к более высокой возможной коррозии металлической поверхности, которую защищает покрытие, и в конечном итоге может привести к уменьшению срока службы. Также, основу с покрытием часто сгибают в процессе установки, например, чтобы вписаться в контур земли, и она должна быть достаточно гибкой, чтобы предотвратить повреждение покрытия. Таким образом, равновесие свойств, в частности между временем, необходимым для того, чтобы стать сухой на ощупь, адгезией со сталью и гибкостью, является трудным, но важным для достижения для жидкой эпоксидной композиции для покрытий.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает жидкие композиции для покрытий, которые обеспечивают защитные эпоксидные покрытия, в частности, гибкие и устойчивые к повреждениям эпоксидные покрытия. Такие композиции для покрытий содержат жидкую эпоксидную смолу, реакционно-способный агент эластичности и частицы каучука структуры сердцевина-оболочка. Примечательно, что комбинация реакционно-способного агента эластичности и частиц каучука структуры сердцевина-оболочка обеспечивает улучшенную гибкость полученного в результате покрытия как при комнатной температуре, так и при низкой температуре.

В одном варианте осуществления, представлена отверждаемая композиция для покрытий, содержащая первую часть и вторую часть, при этом отверждаемая композиция для покрытий содержит: жидкую эпоксидную смолу в первой части отверждаемой композиции для покрытий; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка в первой части, или во второй части, или в обеих; реакционно-способный агент эластичности в первой части, или во второй части, или в обеих; и отверждающий агент во второй части отверждаемой композиции для покрытий, при этом отверждающий агент содержит, по меньшей мере, две аминогруппы формулы -NR¹H, где R¹ выбран из водорода, алкила, арила или алкиларила.

В одном варианте осуществления, представлена отверждаемая композиция для покрытий, содержащая первую часть и вторую часть, при этом отверждаемая композиция для покрытий содержит: жидкую эпоксидную смолу в первой части отверждаемой композиции для покрытий; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка в первой части, или во второй части, или в обеих; при этом частицы каучука структуры сердцевина-оболочка присутствуют в количестве от 0,1 мас. % до 50 мас. %, исходя из общей массы жидкой эпоксидной смолы; реакционно-способный агент эластичности в первой части отверждаемой композиции для покрытий; при этом реакционно-способный агент эластичности присутствует в количестве от 0,1 мас. % до 50 мас. %, исходя из общей массы жидкой эпоксидной смолы; и отверждающий агент во второй части отверждаемой композиции для покрытий, при этом отверждающий агент содержит, по меньшей мере, две аминогруппы формулы -NR¹H, где R¹ выбран из водорода, алкила, арила или алкиларила.

В одном варианте осуществления, представлен способ защиты изделия, при этом способ включает стадии, на которых: покрывают, по меньшей мере, часть изделия отверждаемой композицией для покрытий, содержащей компоненты, содержащие: жидкую эпоксидную смолу; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка; реакционно-способный агент эластичности; и отверждающий агент, содержащий, по меньшей мере, две аминогруппы формулы -NR¹H, где R¹ выбран из водорода, алкила, арила или алкиларила; и отверждают (т.е. полимеризуют или поперечно сшивают) композицию, расположенную на изделии.

Настоящее изобретение также обеспечивает отвержденные покрытия и изделия, имеющие отвержденное покрытие на них.

В одном варианте осуществления, представлено отвержденное покрытие, содержащее продукт реакции отверждаемой композиции для покрытий, содержащий: жидкую эпоксидную смолу; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка; реакционно-способный агент эластичности; и отверждающий агент, содержащий, по меньшей мере, две аминогруппы формулы -NR¹H, где R¹ выбран из водорода, алкила, арила или алкиларила.

В одном варианте осуществления, представлено изделие, содержащее: основу, имеющую внешнюю поверхность; и отвержденное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части внешней поверхности; при этом отвержденное покрытие получено путем отверждения отверждаемой композиции для покрытий в соответствии с настоящим изобретением.

В одном варианте осуществления, представлено изделие, полученное способом в соответствии с настоящим изобретением.

В одном варианте осуществления, представлено изделие, содержащее: основу, имеющую внешнюю поверхность; и отвержденное покрытие, расположенное, по меньшей мере, на части внешней поверхности; при этом отвержденное покрытие содержит продукт реакции отверждаемой композиции для покрытий, содержащий: жидкую эпоксидную смолу; частицы каучука структуры сердцевина-оболочка; реакционно-способный агент эластичности; и отверждающий агент, содержащий, по меньшей мере, две аминогруппы формулы -NR¹H, где R¹ выбран из водорода, алкила, арила или алкиларила.

В данной заявке, «комнатная температура» или «RT» относится к температуре от 20°C до 30°C или предпочтительно от 20°C до 25°C.

Термины «содержит» и его вариации не имеют ограничивающего значения там, где эти термины появляются в описании и в формуле изобретения.

Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут предоставить определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Однако другие варианты осуществления могут быть также предпочтительными, при тех же или других обстоятельствах. Дополнительно, перечисление одного или более предпочтительных вариантов осуществления, не означает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначены для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения.

В данной заявке, термины, представляющие формы единственного числа, не предназначены для обозначения только единственного числа, но включают общий класс, в котором конкретный пример может быть использован для иллюстрации. Термины, представляющие формы единственного числа, используются как взаимозаменяемые с термином «по меньшей мере, один». Фразы «по меньшей мере, один из» и «содержит, по меньшей мере, один из» сопровождаются списком, который относится к любому из элементов в списке, и любой комбинации из двух или более элементов в списке.

Как используют в данной заявке, термин «или» обычно используется в обычном смысле этого слова, включая «и/или», если контекст четко не диктует иное. Термин «и/или» означает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или более из перечисленных элементов.

Также в данной заявке, все числа, как предполагается, модифицированы термином «приблизительно» и предпочтительно термином «точно». Как используют в данной заявке в связи с измеряемой величиной, термин «приблизительно» относится к той изменчивости измеряемой величины, которую можно было бы ожидать от квалифицированного специалиста в данной области техники, который выполняет измерение и осуществляет уровень обработки, соизмеримый с целью измерения и точностью используемого измерительного оборудования.

Также в данной заявке, указания численных диапазонов по конечным точкам включают все числа, входящие в пределы этого диапазона, а также конечные точки (например, от 1 до 5 включает 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5 и т.д.).

Приведенное выше краткое описание настоящего изобретения не предназначено для описания каждого раскрытого варианта осуществления или каждого воплощения в соответствии с настоящим изобретением. Описание, которое следует, более конкретно демонстрирует иллюстративные варианты осуществления. В нескольких местах по всей заявке, обеспечивается приведение, через списки, примеров, где примеры могут быть использованы в различных комбинациях. В каждом случае, указанный список служит только в качестве репрезентативной группы и его не следует интерпретировать в качестве исключительного списка.

Краткое описание чертежей

ФИГ. 1 представляет собой перспективное изображение покрытия, расположенного на основе трубы, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления

Настоящее изобретение, в общем, относится к области защищающих от коррозии эпоксидных покрытий. В частности, настоящее изобретение относится к более гибким и устойчивым к повреждениям жидким эпоксидным покрытиям с сильной адгезией и уменьшенным временем, необходимым для того, чтобы стать сухими на ощупь.

ФИГ. 1 представляет собой перспективное изображение покрытия 10 в соответствии с настоящим изобретением при использовании с основой, например трубой 12. Покрытие 10 получено из композиции в соответствии с настоящим изобретением, которая увеличивает способность к растяжению покрытия 10 без отрицательного влияния на другие свойства покрытия. Способность к растяжению покрытия 10 приводит к гибкому покрытию, которое является устойчивым к повреждениям. Покрытие 10 может быть однослойным или наружным слоем многослойного термореактивного эпоксидного покрытия и может быть способным выдерживать нормальный износ и разрыв при транспортировке и использовании трубы 12 или другой основы. Таким образом, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают покрытие 10, которое является более гибким при сохранении адгезии с уменьшенными характеристиками времени, необходимого для того, чтобы стать сухим на ощупь.

Эти характеристики делают покрытие 10 особенно желательным для защиты труб, арматуры и других металлических основ, в частности, стальных основ, во время транспортировки и использования на строительных площадках даже в экстремальных условиях окружающей среды. В то время как ФИГ. 1 описывается со ссылкой на трубу в качестве основы, покрытие 10 может быть нанесено на любую основу, предпочтительно содержащую металл основу, в которой коррозионная стойкость является желаемой характеристикой. Такие основы включают, но не ограничиваются приведенным, трубы, клапаны, насосы, обжимные хомуты для врезки, коллекторы, трубные подвески, лестницы, сетку, кабель и трос, двутавровые балки, арматуру, катушки столбцов, анкерные плиты и стулья.

Композиция для покрытий в соответствии с настоящим изобретением может быть нанесена на различные поверхности основ. Приемлемые основы включают полимерные материалы, стекла, керамические материалы, композитные материалы и содержащие металл поверхности. Покрытия особенно полезны на содержащих металл основах, таких как металлы, оксиды металлов и различные сплавы. Стальные основы представляют особый интерес. Покрытия могут обеспечить химическую стойкость, коррозионную стойкость, водостойкость или их комбинацию.

Композиция для покрытий в соответствии с настоящим изобретением может быть нанесена непосредственно на основу, например, стальную трубу, но может также быть нанесена сверху одного или нескольких покрытий, непосредственно прилипая к основе, в частности стали. Например, композиция для покрытий в соответствии с настоящим изобретением может быть нанесена непосредственно на стальную трубу. Она может быть нанесена непосредственно на сварной шов в стальной трубе и область, окружающую сварной шов, таким образом, что она может также покрывать часть, например, наплавляемого эпоксидного покрытия на ней. Альтернативно, она может быть использована в двухслойной (двойного покрытия или двойного слоя) системе и может обеспечить уникальные характеристики, так как каждый слой может быть предназначен для получения характеристик, которые превышают характеристики однослойного покрытия. Таким образом, композиция в соответствии с настоящим изобретением может действовать в качестве верхнего слоя или верхнего покрытия двухслойной системы покрытия. Использование двух слоев, в частности, когда нижний слой представляет собой наплавляемую эпоксидную смолу, может значительно улучшить устойчивость к повреждениям в сравнении с одним слоем (например, одним покрытием). Грунтовочный слой покрытия (т.е. слой, непосредственно нанесенный на основу), как правило, представляет собой материал покрытия, который выполнен в виде части системы защиты от коррозии. Это означает, что грунтовочный слой имеет хорошую начальную адгезию и сохраняет адгезию после воздействия горячей воды или других факторов окружающей среды. Иллюстративные многослойные системы описаны в книге под названием Fusion-Bonded Ероху: A Foundation for Pipeline Corrosion Protection, by J. Allen Kehr, 2003, Nace Press, Chapter 3. Пример грунтовочного слоя может быть получен из 3М SCOTCHKOTE SK6233 8G однокомпонентного, термоотверждаемого, термореактивного эпоксидного порошка для покрытия от 3М, St. Paul, MN.

Отверждаемая композиция для образования покрытия 10 в соответствии с настоящим изобретением содержит такие компоненты, как жидкая эпоксидная смола, реакционно-способный агент эластичности, частицы каучука структуры сердцевина-оболочка и отверждающий агент (т.е. отвердитель). Отвержденное покрытие 10, образованное из композиции, имеет желательную гибкость, сильную адгезию и уменьшенное время, необходимое для того, чтобы стать сухим на ощупь. При этом время, необходимое для того, чтобы стать сухим на ощупь, определяется как количество времени, необходимое, чтобы отвердить композицию и чтобы она стала сухой при прикосновении. Правильный выбор материалов компонентов и количеств таких компонентов является важным для достижения равновесия свойств для отвержденного покрытия (например, гибкость, время, необходимое для того, чтобы стать сухим на ощупь, адгезия и внешний вид).

Отверждаемая композиция для покрытий в соответствии с настоящим изобретением, как правило, представляет собой композицию на основе эпоксидной смолы из двух частей. В одном варианте осуществления, представлена отверждаемая композиция для покрытий, которая содержит первую часть и вторую часть. Иллюстративная отверждаемая композиция для покрытий содержит а) жидкую способную к поперечной сшивке эпоксидную смолу, реакционно-способный агент эластичности и частицы каучука структуры сердцевина-оболочка в первой части отверждаемой композиции для покрытий, b) отверждающий агент во второй части отверждаемой композиции для покрытий. Отверждаемые композиции для покрытий (после смешивания частей), как правило, наносят на, по меньшей мере, одну поверхность основы и затем отверждают.

Предпочтительные комбинации компонентов (в отношении выбора компонентов и количества компонентов) производят непористое покрытие после нанесения на основу и отверждения. В этом контексте, «непористый» означает, что плотность (т.е. удельная плотность) отвержденного покрытия уменьшается не более, чем на 15% (т.е. 0-15%), более предпочтительно, не более, чем на 10% (т.е. 0-10%), и еще более предпочтительно, не более, чем на 5% (т.е. 0-5%), относительно теоретической плотности композиции для покрытий. Таким образом, особенно предпочтительные варианты осуществления отвержденного покрытия проявляют небольшое или вообще не проявляют уменьшение плотности при отверждении и небольшую или вообще не проявляют пористость. Как правило, любая остаточная пористость, которая присутствует в отвержденном покрытии, может быть вызвана влагой в композиции. Пористые покрытия, как правило, имеют слабое сопротивление образованию выемок. Композиции для образования непористых покрытий, как правило, не содержат компоненты, которые имеют возможности образования широких пор, такие как функциональные группы с возможностью терморасширения или наполнители, раздувающие вещества и т.д.

Отверждаемые композиции для покрытий в соответствии с настоящим изобретением часто находятся в виде композиции из двух частей (хотя большее количество частей может быть использовано при желании). Эпоксидная смола, как правило, отделена от отверждающего агента перед использованием отверждаемой композиции для покрытий. То есть, эпоксидная смола, как правило, находится в первой части, а отверждающий агент, как правило, находится во второй части отверждаемой композиции для покрытий. Первая часть может содержать другие компоненты, которые не взаимодействуют с эпоксидной смолой или которые взаимодействуют только с частью эпоксидной смолы. Таким же образом, вторая часть может содержать другие компоненты, которые не взаимодействуют с отверждающим агентом или которые взаимодействуют только с частью отверждающего агента. Когда различные части смешивают вместе, компоненты взаимодействуют с образованием отвержденной композиции для покрытий.

Эпоксидная смола, которая включена в первую часть отверждаемой композиции для покрытий, содержит, по меньшей мере, одну эпоксидную функциональную группу (т.е. оксирановую группу) на молекулу. Как используют в данной заявке, термин эпоксидная группа относится к следующей двухвалентной группе.

Звездочки обозначают места присоединения эпоксидной группы к другой группе. Если эпоксидная группа находится в концевом положении эпоксидной смолы, то эпоксидная группа, как правило, связана с атомом водорода.

Эта концевая эпоксидная группа часто является частью глицидильной группы.

Эпоксидная смола содержит, по меньшей мере, одну эпоксидную группу на молекулу и часто содержит, по меньшей мере, две эпоксидные группы на молекулу. Например, эпоксидная смола может содержать от 1 до 10, от 2 до 10, от 1 до 6, от 2 до 6, от 1 до 4, или от 2 до 4 эпоксидных групп на молекулу. Эпоксидные группы, как правило, являются частью глицидильной группы.

Эпоксидные смолы могут быть одним материалом или смесью материалов, выбранных для обеспечения желаемых характеристик вязкости до отверждения и для обеспечения желаемых механических свойств после отверждения. Если эпоксидная смола является смесью материалов, то, по меньшей мере, одну из эпоксидных смол в смеси, как правило, выбирают так, чтобы она содержала, по меньшей мере, две эпоксидные группы на молекулу. Например, первая эпоксидная смола в смеси может содержать от двух до четырех или более эпоксидных групп и вторая эпоксидная смола в смеси может содержать от одной до четырех эпоксидных групп. В некоторых из этих примеров, первая эпоксидная смола представляет собой первый глицидиловый эфир с от двух до четырех глицидильными группами, а вторая эпоксидная смола представляет собой второй глицидиловый эфир с от одной до четырех глицидильными группами.

Часть молекулы эпоксидной смолы, которая не является эпоксидной группой (т.е. молекула эпоксидной смолы минус эпоксидные группы), может быть ароматической, алифатической или их комбинацией и может быть линейной, разветвленной, циклической или их комбинацией. Ароматические и алифатические части эпоксидной смолы могут содержать гетероатомы или другие группы, которые не являются реакционно-способными с эпоксидными группами. То есть, эпоксидная смола может включать галогеногруппы, оксигруппы, такие как в эфирной связующей группе, тиогруппы, такие как в тиоэфирной связующей группе, карбонильные группы, карбонилоксигруппы, карбонилиминогруппы, фосфоногруппы, сульфоногруппы, нитрогруппы, нитрильные группы и тому подобное. Эпоксидная смола может быть также материалом на основе силикона, таким как материал на основе полидиорганосилоксана.

Хотя эпоксидная смола может иметь любую приемлемую молекулярную массу, средневесовая молекулярная масса составляет, как правило, по меньшей мере, 100 грамм/моль, по меньшей мере, 150 грамм/моль, по меньшей мере, 175 грамм/моль, по меньшей мере, 200 грамм/моль, по меньшей мере, 250 грамм/моль, или, по меньшей мере, 300 грамм/моль. Средневесовая молекулярная масса может составлять до 50000 грамм/моль или даже больше для полимерных эпоксидных смол. Средневесовая молекулярная масса часто составляет до 40000 грамм/моль, до 20000 грамм/моль, до 10000 грамм/моль, до 5000 грамм/моль, до 3000 грамм/моль, или до 1000 грамм/моль. Например, средневесовая молекулярная масса может находиться в диапазоне от 100 до 50000 грамм/моль, в диапазоне от 100 до 20000 грамм/моль, в диапазоне от 10 до 10000 грамм/моль, в диапазоне от 100 до 5000 грамм/моль, в диапазоне от 200 до 5000 грамм/моль, в диапазоне от 100 до 2000 грамм/моль, в диапазоне от 200 до 2000 грамм/моль, в диапазоне от 100 до 1000 грамм/моль, или в диапазоне от 200 до 1000 грамм/моль.

Приемлемые эпоксидные смолы являются жидкими при комнатной температуре («RT», как используют в данной заявке это относится к температуре от 20°C до 30°C или предпочтительно от 20°C до 25°C).

В большинстве вариантов осуществления, эпоксидная смола представляет собой глицидиловый эфир. Иллюстративные глицидиловые эфиры могут иметь формулу (I).

В формуле (I) группа R² представляет собой р-валентную группу, которая является ароматической, алифатической или их комбинацией. Группа R² может быть линейной, разветвленной, циклической или их комбинацией. Группа R² может необязательно включать галогеногруппы, оксигруппы, тиогруппы, карбонильные группы, карбонилоксигруппы, карбонилиминогруппы, фосфоногруппы, сульфоногруппы, нитрогруппы, нитрильные группы и тому подобное. Хотя переменная p может означать любое приемлемое целое число, большее или равное 1, p часто означает целое число в диапазоне от 2 до 10, в диапазоне от 2 до 6, или в диапазоне от 2 до 4.

В некоторых иллюстративных эпоксидных смолах формулы (I), переменная p равна 2 (т.е. эпоксидная смола представляет собой диглицидиловый эфир) и R² включает в себя алкилен (т.е. алкилен представляет собой двухвалентный радикал алкана и может упоминаться как алкан-диил), гетероалкилен (т.е. гетероалкилен представляет собой двухвалентный радикал гетероалкана и может упоминаться как гетероалкан-диил), арилен (т.е. двухвалентный радикал соединения арена) или их комбинацию. Приемлемые алкиленовые группы часто содержат от 1 до 20 атомов углерода, от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Приемлемые гетероалкиленовые группы часто содержат от 2 до 50 атомов углерода, от 2 до 40 атомов углерода, от 2 до 30 атомов углерода, от 2 до 20 атомов углерода, от 2 до 10 атомов углерода, или от 2 до 6 атомов углерода с от 1 до 10 гетероатомами, от 1 до 6 гетероатомами или от 1 до 4 гетероатомами. Гетероатомы в гетероалкилене могут быть выбраны из окси, тио или -NH- групп, но часто являются оксигруппами. Приемлемые ариленовые группы часто содержат от 6 до 18 атомов углерода или от 6 до 12 атомов углерода. Например, арилен может быть фениленом или бифениленом. Группа R² может необязательно дополнительно содержать галогеногруппы, оксигруппы, тиогруппы, карбонильные группы, карбонилоксигруппы, карбонилиминогруппы, фосфоногруппы, сульфоногруппы, нитрогруппы, нитрильные группы и тому подобное. Переменная p означает, как правило, целое число в диапазоне от 2 до 4.

Некоторые эпоксидные смолы формулы (I) являются диглицидиловыми эфирами, где R² содержит (а) ариленовую группу или (b) ариленовую группу в комбинации с алкиленом, гетероалкиленом или обоими. Группа R² дополнительно может содержать необязательные группы, такие как галогеногруппы, оксигруппы, тиогруппы, карбонильные группы, карбонилоксигруппы, карбонилиминогруппы, фосфоногруппы, сульфоногруппы, нитрогруппы, нитрильные группы и тому подобное. Эти эпоксидные смолы могут быть получены, например, путем взаимодействия ароматического соединения, содержащего, по меньшей мере, две гидроксильные группы, с избытком эпихлоргидрина. Примеры полезных ароматических соединений, содержащих, по меньшей мере, две гидроксильные группы, включают, но не ограничиваются приведенным, резорцин, катехин, гидрохинон, p,p'-дигидроксидибензил, p,p'-дигидроксифенилсульфон, p,p'-дигидроксибензофенон, 2,2'-дигидроксифенилсульфон и p,p'-дигидроксибензофенон. Еще другие примеры включают 2,2', 2,3', 2,4', 3,3', 3,4' и 4,4' изомеры дигидроксидифенилметана, дигидроксидифенилдиметилметана, дигидроксидифенилэтилметилметана, дигидроксидифенилметилпропилметана, дигидроксидифенилэтилфенилметана, дигидроксидифенилпропиленфенилметана, дигидроксидифенилбутилфенилметана, дигидроксидифенилтолилэтана, дигидроксидифенилтолилметилметана, дигидроксидифенилдициклогексилметана и дигидроксидифенилциклогексана.

Некоторые коммерчески доступные диглицидиловые эфирные эпоксидные смолы формулы (I) получают из бисфенола А (т.е. бисфенол А представляет собой 4,4'-дигидроксидифенилметан). Примеры включают, но не ограничиваются приведенным, те, которые доступны под торговыми марками EPON (например, EPON 828, EPON 872 и EPON 1001) от Momentive Specialty Chemicals, Inc., Columbus, OH, DER (например, DER 331, DER 332 и DER 336) от Dow Chemical Co., Midland, MI, и EPICLON (например, EPICLON 850) от Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Chiba, Japan. Другие коммерчески доступные диглицидиловые эфирные эпоксидные смолы получают из бисфенола F (т.е. бисфенол F представляет собой 2,2'-дигидроксидифенилметан). Примеры включают, но не ограничиваются приведенным, те, которые доступны под торговыми марками DER (например, DER 334) от Dow Chemical Co., и EPICLON (например, EPICLON 830) от Dainippon Ink and Chemicals, Inc.

Другие эпоксидные смолы формулы (I) представляют собой диглицидиловые эфиры поли(алкиленоксид) диола. Эти эпоксидные смолы также могут упоминаться как диглицидиловые эфиры поли(алкиленгликоль) диола. Переменная p равна 2 и R² представляет собой гетероалкилен, содержащий гетероатомы кислорода. Поли(алкиленгликолевая) часть может быть сополимером или гомополимером и часто содержит алкиленовые звенья, содержащие от 1 до 4 атомов углерода. Примеры включают, но не ограничиваются приведенным, диглицидиловые эфиры поли(этиленоксид) диола, диглицидиловые эфиры поли(пропиленоксид) диола и диглицидиловые эфиры поли(тетраметиленоксид) диола. Эпоксидные смолы этого типа коммерчески доступны от Polysciences, Inc., Warrington, PA, такие как те, которые получены из поли(этиленоксид) диола или из поли(пропиленоксид) диола, имеющего средневесовую молекулярную массу приблизительно 400 грамм/моль, приблизительно 600 грамм/моль или приблизительно 1000 грамм/моль.

Еще другие эпоксидные смолы формулы (I) представляют собой диглицидиловые эфиры алкандиола (R² представляет собой алкилен и переменная p равна 2). Примеры включают диглицидиловый эфир 1,4-диметанолциклогексила, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола и диглицидиловый эфир циклоалифатического диола, полученного из гидрированного бисфенола А, такие как те, которые коммерчески доступны под торговыми марками EPONEX (например, EPONEX 1510) от Momentive Specialty Chemicals, Inc., Columbus, ОН и EPALLOY (например, EPALLLOY 5001) от CVC Thermoset Specialties, Moorestown, NJ.

Для некоторых применений, эпоксидные смолы, выбранные для использования в отверждаемых композициях для покрытий, представляют собой новолачные эпоксидные смолы, которые являются глицидиловыми эфирами фенольных новолачных смол. Эти смолы могут быть получены, например, путем взаимодействия фенолов с избытком формальдегида в присутствии кислотного катализатора с получением фенольной новолачной смолы. Новолачные эпоксидные смолы затем получают путем взаимодействия фенольной новолачной смолы с эпихлоргидрином в присутствии гидроксида натрия. Полученные новолачные эпоксидные смолы, как правило, содержат более двух эпоксидных групп и могут быть использованы для получения отвержденных композиций для покрытий с высокой плотностью поперечной сшивки. Использование новолачных эпоксидных смол может быть, в частности, желательно в применениях, когда желательны коррозионная стойкость, водостойкость, химическая стойкость или их комбинация. Одной такой новолачной эпоксидной смолой является поли[(фенилглицидиловый эфир)-со-формальдегид]. Другие приемлемые новолачные смолы коммерчески доступны под торговыми марками ARALDITE (например, ARALDITE GY289, ARALDITE EPN 1183, ARALDITE ЕР 1179, ARALDITE EPN 1139 и ARALDITE EPN 1138) от Huntsman Corp., Salt Lake City, UT, EPALLOY (например, EPALLOY 8230) от CVC Thermoset Specialties, Moorestown, NJ, и DEN (например, DEN 424 и DEN 431) от Dow Chemical, Midland, MI.

Еще другие эпоксидные смолы включают силиконовые смолы с, по меньшей мере, двумя глицидильными группами и огнестойкие эпоксидные смолы с, по меньшей мере, двумя глицидильными группами (например, бромированную эпоксидную смолу бисфенольного типа, содержащую, по меньшей мере, две глицидильные группы, такую, как та, которая коммерчески доступна от Dow Chemical Co., Midland, MI, под торговой маркой DER 580).

Эпоксидная смола часто представляет собой смесь материалов. Например, эпоксидные смолы могут быть выбраны так, чтобы представлять собой смесь, которая обеспечивает желаемую вязкость или характеристики текучести перед отверждением. Смесь может содержать, по меньшей мере, одну первую эпоксидную смолу, которая упоминается как реакционно-способный разбавитель, который имеет более низкую вязкость, и, по меньшей мере, одну вторую эпоксидную смолу, которая имеет более высокую вязкость. Реакционно-способный разбавитель имеет тенденцию к снижению вязкости композиции эпоксидной смолы и часто имеет либо разветвленный каркас, который является насыщенным, или циклический каркас, который является насыщенным или ненасыщенным. Примеры включают, но не ограничиваются приведенным, диглицидиловый эфир резорцина, диглицидиловый эфир циклогександиметанола, диглицидиловый эфир неопентилгликоля и триглицидиловый эфир триметилолпропана. Диглицидиловые эфиры циклогександиметанола коммерчески доступны под торговыми марками HELOXY MODIFIER (например, HELOXY MODIFIER 107) от Momentive Specialty Chemicals, Columbus, ОН, и EPODIL (например, EPODIL 757) от Air Products and Chemicals, Inc., Allentonwn, PA. Другие реакционно-способные разбавители содержат только одну функциональную группу (т.е. эпоксидную группу), такую как различные моноглицидиловые эфиры. Некоторые примеры моноглицидиловых эфиров включают, но не ограничиваются приведенным, алкилглицидиловые эфиры с алкильной группой, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Некоторые моноглицидиловые эфиры, которые являются коммерчески доступными, включают под торговой маркой EPODIL от Air Products and Chemicals, Inc., Allentonwn, PA, такие как EPODIL 746 (2-этилгексил глицидиловый эфир), EPODIL 747 (алифатический глицидиловый эфир) и EPODIL 748 (алифатический глицидиловый эфир).

Эпоксидную смолу отверждают путем взаимодействия с отверждающим агентом, который, как правило, находится во второй части отверждаемой композиции для покрытий. Иными словами, эпоксидная смола, как правило, отделена от отверждающего агента во время хранения или до использования отверждаемой композиции для покрытий. Отверждающий агент содержит, по меньшей мере, две первичные аминогруппы, по меньшей мере, две вторичные аминогруппы, или их комбинации. То есть, отверждающий агент содержит, по меньшей мере, две группы формулы -NR¹H, где R¹ выбирают из водорода, алкила, арила или алкиларила. Приемлемые алкильные группы часто содержат от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, от 1 до 6 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Алкильная группа может быть циклической, разветвленной, линейной или их комбинацией. Приемлемые арильные группы обычно содержат от 6 до 12 атомов углерода, такие как фенильная или бифенильная группы. Приемлемые алкиларильные группы могут быть либо алкилом, замещенным арилом, или арилом, замещенным алкилом. Те же арильные и алкильные группы, описанные выше, могут быть использованы в алкиларильных группах.

Когда первую часть и вторую часть отверждаемой композиции для покрытий смешивают вместе, первичные и/или вторичные аминогруппы отверждающего агента взаимодействуют с эпоксидными группами эпоксидной смолы. Эта реакция открывает эпоксидные группы и ковалентно связывает отверждающий агент с эпоксидной смолой. В результате реакции образовываются двухвалентные группы формулы -ОСН₂-СН₂-NR¹-, где R¹ равен водороду, алкилу, арилу или алкиларилу.

Отверждающий агент минус, по меньшей мере, две аминогруппы (т.е. часть отверждающего агента, которая не является аминогруппой) может быть любой приемлемой ароматической группой, алифатической группой или их комбинацией. Некоторые аминные отверждающие агенты представляют собой формулу (II), с дополнительным ограничением, что существует, по меньшей мере, две первичные аминогруппы, по меньшей мере, две вторичные аминогруппы, или, по меньшей мере, одна первичная аминогруппа и, по меньшей мере, одна вторичная аминогруппа.

Каждая группа R¹ независимо представляет собой водород, алкил, арил или алкиларил. Приемлемые алкильные группы для R¹ часто содержат от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, от 1 до 6 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Алкильная группа может быть циклической, разветвленной, линейной или их комбинацией. Приемлемые арильные группы для R¹ часто содержат от 6 до 12 атомов углерода, такие как фенильная или бифенильная группы. Приемлемые алкиларильные группы для R¹ могут быть либо алкилом, замещенным арилом, или арилом, замещенным алкилом. Те же арильные и алкильные группы, описанные выше, могут быть использованы в алкиларильных группах. Каждый R³ независимо представляет собой алкилен, гетероалкилен или их комбинацию. Приемлемые алкиленовые группы часто содержат от 1 до 18 атомов углерода, от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, от 1 до 6 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Приемлемые гетероалкиленовые группы содержат, по меньшей мере, одну окси, тио или -NH-группу, расположенную между двумя алкиленовыми группами. Приемлемые гетероалкиленовые группы часто содержат от 2 до 50 атомов углерода, от 2 до 40 атомов углерода, от 2 до 30 атомов углерода, от 2 до 20 атомов углерода, или от 2 до 10 атомов углерода и до 20 гетероатомов, до 16 гетероатомов, до 12 гетероатомов, или до 10 гетероатомов. Гетероатомы часто представляют собой оксигруппы. Переменная q означает целое число, равное, по меньшей мере, один, и может означать до 10 или выше, до 5, до 4 или до 3.

Некоторые аминные отверждающие агенты могут содержать группу R³, выбранную из алкиленовой группы. Примеры включают, но не ограничиваются приведенным, этилендиамин, диэтилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, пропилендиамин, тетраэтиленпентамин, гексаэтиленгептамин, гексаметилендиамин, 2-метил-1,5-пентаметилендиамин, 1-амино-3-аминометил-3,3,5-триметилциклогексан (также называемый изофорендиамин), 1,3-бис-аминометилциклогексан и тому подобное. Другие аминные отверждающие агенты могут содержать группу R³, выбранную из гетероалкиленовой группы, такую как гетероалкилен, содержащий гетероатомы кислорода. Например, отверждающий агент может являться соединением, таким как аминоэтилпиперазин, 4,7,10-триоксатридекан-1,13-диамин (TTD) (доступный от TCI America, Portland, OR), или поли(алкиленоксид) диамин (также называемый полиэфирные диамины), такой как поли(этиленоксид) диамин, поли(пропиленоксид) диамин или их сополимер. Коммерчески доступные полиэфирные диамины доступны под торговой маркой JEFFAMINE от Huntsman Corp., Salt Lake City, UT.

Еще другие аминные отверждающие агенты могут быть получены путем взаимодействия полиамина (т.е. полиамин относится к амину с, по меньшей мере, двумя аминогруппами, выбранными из первичных аминогрупп и вторичных аминогрупп) с другим реагентом с получением амин-содержащего аддукта, содержащего, по меньшей мере, две аминогруппы. Например, полиамин может взаимодействовать с эпоксидной смо