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环氧树脂涂料常温固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-28 23:51:55

本文讲述环氧树脂涂料常温固化剂的重要作用、应用现状及发展动态。

环氧树脂因其结构上特有的环氧基、羟基和醚键而具有优异的黏着性、绝缘性、防腐性和耐化学品性,成为最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料树脂品种之一。

每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料,其中大部分用于工业防腐领域,比如桥梁、车辆、船舶、港口、矿山、石油、化工等领域。但是环氧树脂只有配套使用特定的固化剂才能发生固化反应生成网状大分子,从而显示出优异的特性。

环氧树脂涂料常温固化剂是环氧树脂涂料体系中不可或缺的组分,起着至关重要的作用。可以说开发一种新的环氧树脂涂料常温固化剂就相当于开发一种新的环氧树脂或新的应用领域。因此,对现有固化剂的改性和新固化剂的开发是环氧固化剂的发展趋势。

环氧树脂涂料的性能随固化剂种类的不同而有较大差异,主要表现在以下几个方面:

(1)改进环氧树脂涂料的力学性能。

环氧树脂涂料的反应活性高、固化密度大,故涂膜抗蚀性好。但同时也存在物理机械性能不足,如弹性较差、脆性偏大等问题,可以通过引入带柔性链段的固化剂,如带长链脂肪酸的聚酰胺予以改进。

(2)改进环氧树脂涂料的工艺性能。

环氧树脂涂料常在现场大规模施工,存在挥发物的毒性和在潮湿及低温环境下的可操作性问题。近年来国内外开发了多种无毒或低毒,且具有优良的施工性、力学性能和抗蚀性的改性固化剂,如改性酮亚胺类固化剂。

(3)改进环氧树脂涂料的耐蚀性。

不同环氧固化体系的耐蚀性也有较大差别。胺类固化剂固化的环氧树脂耐碱性好而耐酸性较差,因固化后形成的叔胺结构易与酸反应生成叔铵盐。而酸酐固化剂固化的环氧树脂正好相反,耐酸性好而耐碱性较差,因固化后形成的酯基在碱性条件下发生不可逆的水解反应。

(4)改进环氧树脂涂料的耐温性。

采用脂肪族胺固化剂固化的环氧树脂,其热变形温度较低,通常仅为70~80℃。采用合适的芳香族固化剂或酸酐类固化剂,可使热变形温度提高至150℃左右,但后两类固化剂单独应用一般需在加热条件下固化。

(5)改进环氧树脂涂料的介电性能。

当环氧树脂用于绝缘涂料时,可选择使用偏苯二酸酐的改进共聚物作固化剂,可明显提高涂料的耐热性和介电性能。



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


出于防腐涂料现场施工的需要,环氧树脂涂料一般采用常温固化剂,主要品种有:脂肪胺、芳香胺、脂环胺、多醚胺、芳脂胺、聚酰胺及各种改性胺等。国外环氧树脂涂料固化剂品种很多,其开发应用水平远居前列。

一般的防腐底漆采用改性脂肪胺固化剂和聚酰胺固化剂。而对于要求较高的重防腐涂料,如高固体分涂料或无溶剂涂料则选用改性芳脂胺、改性脂环胺和多醚胺类固化剂。

将所制聚酯树脂配制成粉末涂料,其在不同条件下固化后所得涂膜经1000 h人工老化试验后的保光率可知,相同时间下,涂膜的耐候性随着固化温度升高而提高。

同一温度时,涂膜的耐候性随着固化时间延长而增强,10 min 后趋于稳定。综合考虑涂膜的性能以及生产过程能耗、效率、设备损耗等因素,选择160°C/10 min 为最理想固化条件。

耐湿热性。按GB/T 1740–2007《漆膜耐湿热测定法》,试板垂直悬挂于温度(47 ± 1) °C、相对湿度96% ± 2%的LP-150 可程式调温调湿试验箱中。当温度和湿度达到设定值时开始计时,1000h 后观察涂膜的表面状况。

聚酯树脂的结晶性能。在宽角衍射角为17.2°、24.8°和28.6°处各有一衍射峰,且在17.2°处的衍射峰最尖锐。根据出尖锐峰的位置可判断合成的聚酯树脂有结晶性,且经分峰法处理算得结晶度为16.89%。

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