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胺类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-21 14:59:23
环氧树脂最主要的固化剂品种。但为了适应粉末涂料的制备要求,所采用的胺类固化剂必须是低温稳定,高温固化的品种。因此,适合用作环氧粉末涂料的胺类固化剂品种是非常有限的,仅限于双氰胺类,二酰肼类,咪唑衍生物类。

胺类固化剂双氰胺(dicyandiamide,DICY),熔点207~209℃,固化条件一般为200℃/30min。DICY的主要缺点是于其在环氧树脂中的不溶性引起固化涂层的不均匀,同时由于其水溶性而增加固化涂膜对水的敏感性。

为了提高其反应性能,需要加入咪唑类促进剂以加速反应。为了克服双氰胺的缺点而演化出一些取代双氰胺产品,典型代表是邻-甲基苯二胍(Ortho-tolyl-biguanide),熔点约136℃,邻甲苯基改进了与双酚A环氧树脂的相容性。另外,由于高官能度,其固化速率提高。推荐的固化温度为160℃/20min-180℃/10min。
二酰肼是另一种可用于环氧粉末涂料的固化剂。有固化速度快,漆膜柔韧性好,可不加固化促进剂,耐泛黄性较好、耐水性能较好的优点。主要有己二酸、癸二酸和苯二甲酸衍生的酰肼。最常用的品种为癸二酸二酰肼(Sebacic dihydrazide),熔点为185~190℃。固化条件为180℃/15min或170℃/20min。其主要缺点是成本高,有一定毒性。

2-位取代的咪唑在环氧粉末涂料中的用量也较大,主要用作促进剂。常用的品种有2-甲基咪唑(2-methylimidazole),2-丙基咪唑(propyl imidazole),2-异丙基咪唑(2-propyl imidazole),2-苯基咪唑(2-phenylimidazole),十一烷基咪唑(undecylimidazole)和十七烷基咪唑(Heptadecylimidazole)。

在2-位的烷基以及苯环的取代对咪唑分子上的活性点(仲氨基和叔氨基)具有空间位阻,从而降低其反应活性,同时长链有助于提高与树脂的相容性,增加固化产物的柔韧性。

氨分子中的一个或多个氢原子被烃基取代后的产物,称为胺。根据胺分子中氢原子被取代的数目,可将胺分成伯胺、仲胺、叔胺。例如:CH3CH2NH2(伯胺) (CH3CH2)2NH(仲胺) (CH3CH2)3N(叔胺)。氨分子中的氢被烃基取代而生成的化合物。

胺可以是看作氨分子中的H被烃基取代的衍生物。胺类广泛存在于生物界,具有极重要的生理活性和生物活性,如蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物碱等都是胺的复杂衍生物,临床上使用的大多数药物也是胺或者胺的衍生物,因此掌握胺的性质和合成方法是研究这些复杂天然产物及更好地维护人类健康的基础。

按照氢被取代的数目,依次分为一级胺(伯胺)RNH2、二级胺(仲胺)R2NH、三级胺(叔胺)R3N、四级铵盐(季铵盐)R4N+X-,例如甲胺CH3NH2、苯胺C6H5NH2、乙二胺H2NCH2CH2NH2、二异丙胺[(CH3)2CH]2NH、三乙醇胺(HOCH2CH2)3N、溴化四丁基铵(CH3CH2CH2CH2)4N+Br-。



二乙基甲苯二胺DETDA是一种位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它与聚氨酯预聚体的反应速度比DMTDA快数倍,比MOCA快约30倍。主要用于RIM聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性体涂料体系,具有反应速度快,脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点。另外该品还可用作弹性体,用作反应注塑成型聚氨酯的扩链剂,聚氨酯涂料、环氧树脂、醇酸树脂固化剂。润滑剂及农药、染料中间体,塑料、橡胶、油类抗氧剂,以及化学合成中间体。


氢氧化铵或铵盐的四羟基取代物,称为季胺碱(quaternary ammonium hydroxide)或季铵盐(quaternary ammonium salt)。NH4+铵 R4NOH季铵碱 R4NX季铵盐。

粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态,它是以微细粉末的状态存在的。由于不使用溶剂,所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有:具有无害、高效率、节省资源和环保特点。

它有两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。

热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系。

热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料包括:环氧树脂系、聚酯系、丙烯酸树脂系。

缺点:边角上粉不均一、固化后涂膜缺陷难掩盖、固化条件高。

分类标准多,市场上各类粉末的名称参差不齐。按照成膜物质的性质分为两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。或者以成膜物质的外观分为:消光型、高光型、美术型等。还可以按使用环境分为:户内型和户外型两大类。

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