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羟烷基酰胺类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-27 11:46:28
HAA是羟烷基酰胺类固化剂的总称,2003年羟烷基酰胺类固化剂开始取代TGIC成为世界第一大耐候性粉末涂料固化剂。

现今市场上羟烷基酰胺类固化剂的两个基本的品种,它们分别是: 1)N,N,N%,N%-四[-羟乙基]己二酰胺[N,N,N%,N%-tetrakis(-hydroxylethyl)adipamide] 2)N,N,N%,N%-四[--羟丙基]己二酰胺[N,N,N%,N%-tetrakis(-hydroxylpropyl)adipamide] Primid的固化机理是它的羟烷基团和聚酯羧基间的酯化反应,水是反应副产物。

羟烷基酰胺与羧基间反应活性增强的原因是形成了口恶唑啉盐结构的中间体,端羧基聚酯和羟烷基酰胺间的酯化反应是自通过口恶唑啉盐中间产物进行的,不需要催化剂或促进剂。

XL552和QM1260之间化学结构上唯一差异是第二个产品在羟基的位置上具有额外的甲基。两种Primids都是白色结晶,固体熔点在120?左右。

主要区别是在用煤气炉直接加热时、 QM1260!保色性比较好而且改 进了水解稳定性。从毒理学的角度看Primid是完全安全的,公认是不必贴标签的无毒原料。

以聚酯和羟烷基酰胺为基料的粉末涂料的主要缺点是在进行固化反应时会分裂出水形成气泡,在厚涂层范围内引起针孔和起泡。使固化反应速度减慢可以改善脱气,即在比较长的时间内保持低的熔体黏度。到目前为止仍然认为Primid型聚酯粉末涂料的反应是不可调整的。 

它们最新的羟烷基酰胺固化剂 PrimidSF4510!。由于它的胶凝时间比较长和独特的流变特性,使它具有极其优良的流动性,改善了脱气行为,特别适合于高光泽粉末涂料,在排气(多孔的)基材如铸铝和热浸镀锌钢上涂饰以及用于厚涂层。PrimidSF4510可看作户外耐久性粉末涂料用的流动性极好的固化剂。

由于TGIC的毒性及对环境的危害,自上世纪90年代开始,世界上很多国家相继禁止或限制了对它的应用。以至在粉末涂料行业出现了它的许多替代物,其中性能完全接近TGIC、影响最大、应用范围最广的要数羟烷基酰胺(Primid XL552)。



二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


要推广羟烷基酰胺(T105)就必须研究它与TGIC的不同之处。T105是通过其三个环氧基与羧基聚酯的羧基反应而实现固化的,它的反应活性相对较小,反应过程没有副产物。虽然分子中含有三个氮原子,但封闭的三嗪环,使它获得稳定而不被氧化的结构。它而且是油溶性的,与羧基聚酯有很好的相容性。

T105是通过其四个羟基与羧基聚酯的羧基反应而实现固化的,它的反应活性相对较大,反应过程有水份产生。分子中含有二个裸露的氮原子,使得它较易被氧化而失去稳定性。而且它是水溶性的,与羧基聚酯完全不相容,只能分散在羧基聚酯中。

由以上对比中可以看出,T105除了与羧基聚酯相容性不好需在加工工艺上加强混合分散外,事实上还存在二大质量问题:由于反应过程有水份生成而易形成针孔和表面缺陷;由于有裸露氮原子而产生的黄变。而这二个问题都可以通过树脂的选择得到妥善解决。

己内酰胺封闭的异氰酸酯、甘脲、脂肪酸等固化剂价格对比Primid(羟烷基酰胺)而言还是很大差距。

一般工业用途粉末选用这些昂贵的固化剂,价格是不能被市场接受的,只能在羟烷基酰胺上下功夫。

羟烷基酰胺固化剂外观为白色结晶粉末,易容于水和醇,熔点110~125℃,羟基当量76—86g/eq。当初是用于液体羟基树脂的固化剂。

Primid QM1260,熔点100℃,羟基当量100g/ep。一种含β-羟丙基衍生物,其主要的目的是为了改进XL552的泛黄问题,耐燃气烘烤和耐水解性能。它的低官能度改进产品Primid SF4510,熔点100℃,羟基当量100g/eq。在厚涂装方面有所改进。

另外,PT910、912是的低分子量环氧化合物,在欧洲已经通过EINECS(European  Inventory of Existing commercial Chemical Substances )审查。PT910熔点为90~102℃,环氧当量为141~154g/eq。PT912比PT910具有更高的反应活性和固化密度,熔点为82~96℃,环氧当量为141~154g/eq。

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