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加成型固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-5 10:44:48
加成型固化剂与环氧基发生加成反应构成固化产物一部分链段,并通过逐步聚合反应使线型分子固化成体型结构分子,加成型固化剂又称瓜型固化剂。

羟烷基酰胺的黄变既然是由分子中裸露的氮原子生成,显然改变其裸露氮原子的状态成为解决黄变问题的徵结所在。封闭或屏蔽其分子中的氮原子防止它的氧化当然是有一定效果的解决手段(譬如加入某些抗氧剂),减少裸露氮原子的量也不失为一种良好的解决方案。

所谓减少裸露氮原子的量,实际上就是在体系中减少羟烷基酰胺的比例。这就需要树脂生产企业提供低酸值的(≤25KOHmg/g)羧基聚酯,将两者的比例由过去的95:5下降为96.5:3.5。

需要指出的是减少羟烷基酰胺的用量,不仅可改进涂膜的黄变性,也由于生成水分的降低而减少了针孔的产生,同时提高了涂膜表面的光洁度,应该是一举两得的好措施。问题在于降低聚酯的酸值,实际在一定程度上降低了涂膜的固化密度,有可能影响涂层的物理化学性能。

因此对用于羟烷基酰胺的低酸值羧基聚酯而言,黄变性和物理化学性能的平衡应该是衡量其质量合格的标志。如果都能保持黄变性和物理化学性能的平衡,则根据黄变性的差异可确定其质量水平。

加成型固化剂合成的树脂受试样品基本上都能达到黄变性和物理化学性能的平衡。其中树脂A的耐黄变性能尤为突出;树脂B耐冲击性能不合格,主要原因是涂膜固化密度的下降,从树脂酸值和Tg分析,原因可能来自于树脂本身过低的官能度及过高的分子量;树脂F的耐黄变性能较差,不适合浅色粉末涂料的应用。

聚酯树脂对加工性能的影响。HAA粉末涂料加工过程中,一般挤出机设定温度高于树脂软化点10到20度。

在挤出机设定温度相同的情况下,软化点过高的聚酯,在加工过程中,有利于颜填料的解聚分散,但由于润湿效果不明显,树脂没有充分包覆其他物料,从而导致涂膜表面发雾、失光等现象;低软化点的聚酯,加工性能突出,适合做表面效果好、流平性能突出的粉末,如表一中的树脂G就可以得到很好的流平。

由于各个厂家树脂的软化点相差很大,因此在实际生产过程中,应该根据自身的条件选择不同的聚酯。

聚酯树脂对存储稳定性能的影响。一般粉末涂料的玻璃化温度(Tg)决定了粉末涂料的储存稳定性,而粉末涂料的T**一般由树脂的Tg及低分子有机化合物的用量决定。对于不同的储存条件、不同的气候条件,应该对树脂的T**有所选择。



二乙基甲苯二胺DETDA是一只十分有效的聚氨酯弹性体扩链剂,尤其适用于RIM(反应注射成型)和SPUA(喷涂聚脲弹性体)上;同时也可用作是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。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、润滑剂及工业油脂的抗氧剂,以及化学合成中间体。


HAA体系粉末的Tg一般要比聚酯树脂的Tg低8度左右,粉末涂料的Tg都在54度以上,都具备了良好的存储稳定性;对于TGIC体系也做了相关测试,平均下降幅度在15℃左右。总的来讲,HAA体系的下降幅度要比TGIC体系的下降幅度要小,因此在选择HAA体系树脂时,除了一些特殊高温储存场合,一般可以选用低Tg的树脂,即可以达到理想的表面效果,同时也能保证粉末涂料的存储稳定性能。

由于三元环高度张力的存在,使得环氧基能在温和的条件下与伯胺基、巯基或羟基等亲核试剂发生开环反应,分别形成仲胺、硫醚或醚键。

按照化学性质可把含活泼氢化合物分成碱性化合物(如伯胺、仲胺、酰胺等)和酸性化合物(如羧酸、酚、醇等)。它们的活泼氢原子与环氧基会产生以下加成反应。

碱性化合物按亲核机理与环氧基反应,一般说来碱性大的活性大,如脂肪胺>芳香胺。酸性化合物按亲电机理与环氧基反应,一般说来酸性大的活性大,如羧酸>酚>醇。

脂肪族伯胺与端环氧基的反应在室温下就能进行,无需促进剂。但是一系列质子给予体物质(如醇类、酚类、羧酸、磺酸和水等)对此反应有促进作用。

而质子接受体物质(如酯类、醚类、酮类和腈类等)对它起抑制作用。促进效果的顺序为:酸≥酚≥水>醇>腈>芳烃(苯、甲苯等)>二氧杂环己烷>二异丙基醚。

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