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耐候性纯聚酯粉末涂料用固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-20 13:09:09
HAA是重要的耐候性纯聚酯粉末涂料用固化剂

文章从理论和试验结果多方面论证了耐候性纯聚酯粉末涂料用固化剂HAA固化体系的优越性,是TGIC体系好的替代品。

1 羟烷基酰胺(HAA、T105)的变化

据统计2003年全球共生产热固性粉末涂料83万吨,其中耐候粉末涂料为28.1万吨,占总量的1/3强。

2003年耐候粉末涂料中的HAA体系已经超越TGIC体系跃居世界第一位。虽然HAA的主要用户仍分布在欧洲,但亚太地区的迅速增长仍是令人注目的。

与历年的统计数据比较可以看出,耐候性纯聚酯粉末涂料用固化剂HAA的占有率上升,是由TGIC、PU及甘脲用量减少造成的,其中最主要的是TGIC用户大幅度下降。

这一事实说明,历时15年累计用量已达600kt以上的耐候性纯聚酯粉末涂料用固化剂HAA经受了时间的考验,并对长期以来的怀疑、责难甚至抵制态度作了明确的否定。HAA取代(大部分取代)TGIC已是铁定的结论。

这一事实还说明,节能环保已经是当今社会的主流,不论是HAA用户的增加、还是TGIC、PU用户的减少,都源于对人类健康的关怀、减少地球环境的污染和能源节约。

这一事实更说明,作为一个产品,技术指标先进当然是第一位的,但应用技术与成本上的因素同样是不可忽略的。前几年出现了相当多据称可以替代TGIC的其它产品,有的甚至被吹捧为“完美无缺”,到目前为止尚没有一种总替代品能单独登上统计榜。同理,HAA排名上升,应用服务的加强和经济上的考虑也可能是另一个原因。与它相比PU、TGIC的单位用量相对较多,且它们的原材料价格上升更快,也导致了生产成本的增加。

2 羟烷基酰胺(HAA、T105)的优异耐候性

并可将它看作是胺。由于与N连接的三个较大的原子团受空间位置影响而相互排斥,使它具有一些特殊的性能,因而称为位阻胺或受阻胺。

在上世纪70年代人们发现受阻胺具有优异的光稳定性,它的光稳定效率超过了目前最有效的紫外线吸收剂和猝灭剂,有的甚至高达数倍。



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、润滑剂及工业油脂的抗氧剂,以及化学合成中间体。


与其它光稳剂不同的是,它的光稳定效果与单位面积浓度无关,即使是很薄的涂膜甚至是高聚物表层都有有出色的耐候性。这一点对于以成膜形式使用的涂料是非常重要的。目前它已被开发成一类极有前途的多功能高分子材料用光稳定剂。

在高分子材料的光氧化中,受阻胺通过捕获自由基、分解氢过氧化物、猝灭激发态能量等发挥低浓度高效率的功能。而这中间受阻胺能生成稳定的氮氧游离基并抑制高分子材料烷基游离基的形成是至关重要的。

HAA既然具有受阻胺的结构,当然也具有受阻胺(Ⅰ)的性能。例如它在氧化条件下很快转变成氮氧游离基(Ⅱ),氮氧游离基能有效地捕获烷基和大分子烷基游离基(P·),实现了高聚物的稳定化(Ⅲ)。

同时经受阻胺稳定化的高分子仍然可与过氧化游离基反应,使氮氧游离基不断再生,从而实现高聚物长期持久的稳定。

这就是HAA固化的聚酯涂膜即使不加其它光稳定剂耐候性也特别出色的根本原因。

粉末涂料是60年代发展起来的一种新型涂料。由于它具有高质量、高效率、无污染及省能源等优点,因而发展较快,以日本为例,1976年粉末涂料产量为4,000吨,1979年发展到7,000吨,目前年产量约一万吨左右。在粉末涂料中,产量最大的是环氧粉末,其优点是耐腐蚀性强,对金属附着力好,并有良好的机械性能和装饰性能,缺点是耐光性差,不宜在室外条件下使用。

采用羧基聚酯树脂制成的粉末涂料,通常被称为耐候型粉末涂料。主要用于空调外机、户外灯具等户外金属产品。

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