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环氧树脂水性涂料固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-28 13:42:46
环氧树脂水性涂料固化剂的研究始于20世纪70年代末,第一个商业化的Ⅰ型环氧树脂水性涂料固化剂是Casmide360。

目前商业化的Ⅰ型环氧树脂水性涂料固化剂主要是部分成盐的改性聚酰胺固化剂,用Ⅰ型环氧树脂水性涂料固化剂固化的涂料存在涂膜干燥慢、施工期短且涂膜脆硬的弊病。

本文拟用二乙烯三胺和液体环氧树脂(E-51)反应,合成ABA型端氨基环氧-胺加成物,再用单环氧化合物将伯胺全部封闭掉,降低其反应活性。

含有大量仲胺的环氧-胺加成物仍然具有较强的活性,因此采用乙酸中和部分仲胺,进一步降低固化剂反应活性,同时调节固化剂的亲水/疏水平衡值达到与环氧树脂较好的相容性。采用普通的短链脂肪醇缩水甘油醚或芳香醇缩水甘油醚封端,难以实现较好的乳化和固化功能,同时固化后的涂膜也较脆、硬。

本实验采用新型单环氧化合物进行封端(如长链脂肪醇缩水甘油醚和多支链单环氧化合物等),以改善固化剂的乳化和固化性能,同时采用在固化剂主链中引入柔性链段的办法来解决普通Ⅰ型环氧涂料涂膜硬度太高,柔韧性和耐冲击性差的弊病。

实验原料。环氧树脂E-51:工业品;二乙烯三胺:化学纯;丙烯腈:分析纯;丁基缩水甘油醚:工业品;苯基缩水甘油醚:工业品;长链脂肪醇缩水甘油醚:工业品;多支链的单环氧化合物:工业品;冰醋酸:分析纯。

实验仪器。四口烧瓶;搅拌器;冷凝管;温度计;电热套;水浴恒温槽;真空泵。

测试方法及设备。黏度:采用NDJ旋转黏度计测定;硬度:按GB/T1730—93用QHQ-A型漆膜划痕硬度仪测定;光 泽:按GB/T1743—79(89)用GZ-Ⅱ型光电光泽计测定;附着力:按GB/T1720—79(85)用QFZ-Ⅱ附着力实验仪测定;耐冲击性:按GB/T1732—93用Q153-3K1冲击器测定;柔韧性:按GB/T1731—93 用TQT-1弹性漆膜测定器测定;厚度:按GB12334—90用磁性厚度测试仪测定;粒径分布:采用JL-1155型激光粒度测试仪测定;热稳定性:采用TAS100热分析仪测定。

胺值的测定方法。采用ASTMD2074—66标准,测定产物中伯胺、仲胺、叔胺值。



甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)参考指标:

外观(25℃):无色或淡黄透明液体

色度≤1

粘度(mPa.s/25℃):5-15

胺值(mgKOH/g):850-900

活泼氢当量(g/ep):32

纯度(%)≥99.5

含水量(%)≤0.2

沸点(℃):213

比重(g/mm3):0.94

添加量(100份128树脂):16-17

甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)是一种带侧甲基的脂环胺单体,是一支新型的脂环胺类环氧树脂固化剂。

该产品可单独用作固化剂,还可与其他普通环氧固化剂(如:脂肪胺,脂环胺、芳香胺、酸酐等)或通用促进剂(如:叔胺、咪唑)混合使用,在宽广的温度范围类固化环氧树脂,适用于复合材料、涂料、胶粘剂和地坪等领域;可用于聚酰胺、聚酰亚胺等有机合成;可用于聚氨酯做胺类扩链剂,与异氰酸酯基形成脲键,提高产品的综合性能。



改性聚酰胺,是在以不同方法获得某些性能有不同程度改善的聚酞,如增强聚酞胺.共聚酸胺、F}充聚酞胺和聚酸胺合金等,但多指用作环氧树脂固化剂的,并有良好操作性的改性聚酞胺。

其改性目的是降低挥发性,减少对皮肤的刺激性、改善安全与卫生;改善与环氧例脂的相容性和固化速度的可调节性等。司用环氧化合物加成、迈克尔〔Michael)加成反应、曼尼希(Vlannici-})反应、酮或梭酸等反应制得。

环氧树脂水性涂料固化剂。采用低相对分子质量液体环氧树脂与二乙烯三胺反应生成端氨基环氧-胺加成物,再经封端和成盐工艺合成了环氧树脂水性涂料固化剂。

研究了不同的封端剂对固化剂性能的影响,并确定了最佳合成工艺。通过新型封端剂的引入大大提高了固化剂的乳化性能(乳液粒径小至1183μm)和固化性能,同时解决了普通Ⅰ型水性环氧涂料硬度太高,柔韧性和耐冲击性较差的弊病。

环氧涂料具有优良的物理和化学性能,使其在防腐涂料、工业地坪涂料、建筑涂料等领域得到了广泛的应用。但目前使用的环氧涂料主要为溶剂型涂料,随着对环保的要求日益提高,各国涂料工作者都致力于将其水性化。

国外对于水性环氧涂料的研究始于20世纪70年代,至今已经历了4代的发展,其产品已经系列化。例如:WATER2POXY1401、WATERPOXY1402,EPI-REZWD-510、EPI-REZ3510-W-60。但目前国内很少有此类商品生产的报道。

环氧树脂漆,是以环氧树脂为主要成膜物质的涂料。种类众多,各具特点。以固化方式分类有自干型单组分、双组分和多组分液态环氧涂料;烘烤型单组分、双组分液态环氧涂料;粉末环氧涂料和辐射固化环氧涂料。以涂料状态分类有溶剂型环氧涂料、无溶剂环氧涂料和水性环氧涂料。

概括各类特点有:附着力强,耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良,广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、电气绝缘等方面。该漆经户外日晒会失光粉化,以用作底漆为宜。


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