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Ⅰ型水性环氧固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-26 18:26:07
Ⅰ型水性环氧固化剂是与水性环氧技术同步发展的。

对于Ⅰ型水性环氧体系,其固化剂要求既具固化剂又具乳化剂的功能。关于这方面的研究较早,技术也较成熟。最早研制成功的Ⅰ型水性环氧固化剂是Casmide360及其改性产品Casmide362。Ⅰ型水性环氧固化剂主要是经过部分成盐改性的脂肪胺。

如Becker等人采用低相对分子质量环氧树脂与多乙烯多胺反应生成端胺基环氧-胺加成物,再用单环氧化合物将其封端,并用醋酸中和部分的仲胺以调节固化剂的HLB值和降低固化剂的反应性,延长适用期。

而同济大学陈铤等人则将低相对分子质量液体环氧树脂(E51)与聚乙二醇反应生成端环氧化合物,然后与三乙烯四胺反应生成端胺基环氧-胺加成物,再用单环氧化合物封端,最后用醋酸中 和成盐,制得Ⅰ型水性环氧固化剂,由于长链聚乙二醇的引入降低了固化密度提高了涂膜的柔韧性。

也有一些采用间苯二甲胺的改性产物。如Becker等人则利用环氧树脂与聚乙二醇反应生成端环氧化合物,再与间苯二甲胺反应,再经封端成盐得到改性固化剂产品。由于这类固化剂均需依靠成盐来降低反应活性和增加水溶性和稳定性,但多余的醋酸对钢铁有一定的腐蚀作用,因此不适宜用于钢铁构件上。

后期为解决Ⅰ型水性环氧涂料耐腐蚀的问题,发展了一些新型固化剂技术,这类固化剂多为不成盐型。如用环氧树脂与过量间苯二甲胺(MXDA)反应生成端胺基环氧胺加成物再与端羧基聚醚醇反应生成酰胺-胺,最后再经封端得到Ⅰ型水性环氧树脂固化剂。

三种新型水性环氧固化剂产品:①Epilink@701,55%固体分的高相对分子质量脂肪胺的乳液,这种产品可以乳化液体环氧树脂且固化剂的相对分子质量可使涂膜快干。由于其将乳液固化剂的快干性与液体环氧树脂的良好成膜性能很好的结合了起来,可以实现在获得好的耐水性和湿附着力的同时具有快干性及零VOC的优点。

可用于金属防护底漆及自流平地坪漆;②Anquamine670,是一种改性脂肪族胺的水溶液,其固含量为65%。这种固化剂很容易乳化液体环氧树脂并形成 均一的膜,在广谱基材上有良好的附着力。这类固化剂不需用有机酸成盐,因而增强了其耐水性和耐腐蚀性。



二乙基甲苯二胺(DETDA)

本产品产量:60吨/月

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干燥时间短于传统水性固化剂;③Aquamine456,基于一种憎水性脂环族胺PCPA的改性产品。 其改性方法是将非离子型可溶性聚合物WSP(通常为聚氧乙烯胺)接到PCPA上,以实现其在水中的稳定分散。

改性通过两步反应实现,第一步:水溶性聚合物WSP和一个偶联剂反应,留下一个官能团用来进一步反应;第二步:用过量的PCPA参与反应,在技术上可通过采取不同的偶联剂来实现,但产率非常低,仅有很小的一部分(10%)PCPA接到非离子表面活性剂上而剩下的未反应PCPA在和环氧树脂混合时,随同一起乳化。

不同涂料由于采用的树脂不同,对同一种溶剂的要求也不同。混合芳烃S-100在硝基木器涂料中主要作用为调节挥发速度,太宽的馏程和低的初馏点不能很好地起作用;混合芳烃S-100在船舶涂料和防腐涂料中不十分要求其调节挥发速度,主要作用是降成本和调节施工粘度,适当宽的馏程对使用影响不大。

环氧硅烷低聚物是由控制环氧硅烷水解和缩合反应后合成的产物,在这些反应中,烷氧基含量维持在一定的水平,反应型环氧基得以保留。

这些环氧基在低聚反应中会发生水解,但是这个副反应非常小,仅在低聚物上产生少量的二醇基。由于有硅烷和有机官能团的存在,低聚物仍具有反应性:1) 通过硅烷部分与基材、其它硅烷和硅氧烷低聚物发生偶联;2) 通过环氧基接枝到聚合物官能团。

由于硅烷的一部分缩合成低聚物形式,材料中的烷氧基含量降低,从而降低了整个配方中的VOC的降低。另外硅烷低聚物是100%活性物,因此不需要再添加溶剂。相比单体硅烷,低聚硅烷不易发生水解,可以在某些可控条件下进行水解。

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