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环脒类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-16 17:05:13
本文介绍环脒类固化剂

环脒结构中具有与咪唑类相似的活性胺基,同样可以作为环氧树脂的固化剂和固化促进剂。

环脒类固化剂2-苯基咪唑啉即是最具典型性的环脒类环氧固化剂,一段时间它曾是防腐等功能性粉末涂料的主要固化剂。

该产品主要是作为消光固化剂XX68的原材料,部分地用于功能性环氧粉末涂料固化(催化)剂和聚酯树脂用内催化剂。

王申生等人研究表明,在纯环氧粉末涂料中,环脒类固化剂2-苯基咪唑啉是作为主固化剂可明显降低固化温度和缩短固化时间,可在140℃/15min或180℃/8min的条件下固化,且固化后的涂层达到了粉末涂料的常规技术指标。若作为促进剂用于环氧/ 聚酯系统中,可实现160℃/15min或180℃/7min的条件下固化,且基本不影响涂膜性能。

二环脒简称DBU,又称双环脒,化学名称为1,8-二氮杂双环(5,4,0)-7-十一碳烯,分子量152.14,无色透明液体。几乎无味。

二环脒折射率1.5106。溶于水、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、苯、四氯化碳、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺,难溶于石油醚。在有机化合物之中碱性最强,pH值(1%水溶液)12.8。挥发性小。毒性低,LD501066mg/kg。

用作环氧树脂的中温固化剂.参考用量8~l0phr,适用期长,数小时内不凝胶,固化条件80 ℃/2h十120 ℃/2h十150 ℃/3h。固化物具有良好的耐湿热性、电绝缘性和机械性能,热变形温度155℃。也可用作其他固化剂的固化促进剂。

2-苯基咪唑啉 (2-Phenylimidazoline),又称2-苯基-2-咪唑啉,分子式C9H10N2,白色结晶,可作为环氧树脂粉末涂层固化剂、药物原料或用于有机合成。

粉末涂料差的流动性主要起源于粉末涂料成膜的第二个阶段(流平阶段)。在流平阶段,表面张力梯度造成贝纳德涡旋,形成橘皮,若局部差异非常大以致于漆膜几乎被完全撕裂,则形成针孔。这些问题通常在漆膜形成的第一个阶段(熔结阶段)就会产生并且在流动阶段得到加强。



二乙基甲苯二胺(DETDA)性能测试

制品在120℃的烘箱中熟化12h,室温放置7天,按西德标准DNI53504测试制品性能与进口品相当:

项目                 自产detda           进口DETDA,

拉伸强度(MPa)         18.52              16.9

断裂伸长率(%)         300                280

挠曲模量(MPa)         208,5              210.8

弯曲强度(MPa)         10.63              10.98


因此,要想控制粉末涂料的流动必须有两个先决条件:

1)高的表面张力,但是为了保证能充分地润湿基材,又不能高于基材的表面张力。因此不能一味的提高表面张力。

2)在与空气的交界面上表面张力必须局部均一。

根据现在的粉末生产工艺,粉末一般表现为非均一性,因此在不使用流动控制剂的条件下,第二个先决条件几乎是不可能达到的。不使用流动控制剂,粉末涂料不仅流动性差,有桔皮产生,而且漆膜表面倾向于产生针孔。这都是由于粉末涂料熔体的表面张力之差造成的,这种情况下熔膜倾向于向较高表面张力的方向流动堆积,从而导致涂膜质地严重粗糙。

因环氧树脂在众多底材上有极好的附着力、柔韧性及较低的体积收缩率(约2%),自1938年以来,在工业和民用涂料领域中得到了广泛的应用,特别是用作工业防腐蚀涂料,它已占据了大约40%的市场。

近年来随着人们环保意识的增强和各国政府对涂料中VOC和HAP限制的提高,发展低VOC环氧树脂涂料的呼声越来越高。水性环氧涂料成为溶剂型环氧涂料的理想替代品而受到广大涂料研究者的广泛关注。

和溶剂型体系一样,水性环氧涂料也是通过环氧树脂与固化剂反应固化成膜的,固化剂的性质对涂膜的物理和化学性能至关重要。因此,水性环氧固化剂也成为当前研究的热点,世界上许多著名涂料公司都推出了自己的水性环氧固化剂产品。

但目前国内这方面的研究还较少,因此,有必要了解国内外水性环氧涂料及固化剂技术进展,推动国内相关技术的发展。

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