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酮亚胺固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-31 17:04:58
酮亚胺固化剂即酮类封闭的多元胺,酮亚胺固化剂是由酮类和多元伯胺反应制得的缩聚物,此反应是可逆的,一旦酮亚胺遇到水和潮气就解离出多元胺及相应的酮类,该多元胺就可以和环氧树脂起固化反应,适宜于潮湿条件和水下固化。

酮亚胺固化剂结构必须在有水的存在下水解才能释放出参与固化反应的活泼氢,参与固化反应,在越潮湿的环境,固化剂水解越迅速,释放活泼氢的速度越快,能越迅速地固化环氧树脂。

海洋浪溅区是最苛刻的海洋环境,该区域供氧充足,浪花不断冲击和湿润,再加上日光照射,干湿交替,盐分浓缩,使得该区域的结构腐蚀非常严重。据研究,在浪溅区厚度6.35 mm的钢板,5 a即穿孔,而大型桥梁涂层的使用寿命一般要求大于15 a,需要涂层具有优异的耐腐蚀和机械性能。

桥梁混凝土结构多孔,表面会渗水,且底材经常处于高度潮湿的状态。在这种表面直接涂装普通涂料,得不到预期防腐效果,其寿命通常只有原设计寿命的一半甚至更低。浪溅区需要使用特殊的湿固化涂料,具有干燥速度快、能在水下继续固化、耐磨性、耐盐水性能优异等性能。本文研究并制备了一种可在浪溅区施工且具有优异的机械性能、防腐蚀性和耐化学品性的环氧湿固化涂料。

实验原材料:828环氧树脂,酮亚胺固化剂,腰果油固化剂,触变剂,附着力促进剂,长石粉等。

甲组分按表1配方先称取树脂、触变剂、气相二氧化硅、附着力促进剂、颜料、填料,高速分散15 min,细度至60 μm,加入其他原料,然后调整黏度、流挂等指标。

本涂料按照相应设计,经过测试,最终的配套涂层的技术指标完全满足标准要求,在混凝土结构中能达到好的效果。同时其体积固含量高、抗流挂佳,一次涂装可达到较高的膜厚,可减少工序。另外其VOC可低至160 g/L。

环氧树脂具有众多的特性,诸如良好的附着力、突出的抗化学品性能,与不同的固化剂灵活搭配使用,可以获得满足不同性能要求的涂膜,同时环氧类涂料其与聚氨酯、丙烯酸、环氧、氟碳、聚硅氧烷等多种类型面漆均有良好的配套性。

低分子量的828环氧树脂具有较低的黏度,用之易于制得高固体分和低VOC的涂料品种。高固体分涂料涂布率高、性价比高,其低VOC能确保产品达到相关法律法规的要求,保护环境,同时它与固化剂形成较为致密的交联结构,具有极佳的耐溶剂性和耐酸碱性。



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


腰果壳油改性胺类环氧固化剂分子结构非常特别,既有苯环结构,同时还有一个含不饱和键的侧长碳链,苯环边上还接有一个弱酸性的羟基结构。稳定性极好的苯环结构使得产品防化学腐蚀和快速固化的性能非常优异,长链又使得固化体系的柔韧性很好。

弱酸性的酚羟基则是环氧树脂固化反应的催化剂,使得固化反应在低温下也可以快速进行,这些优势是传统的聚酰胺类固化剂无法比拟的。

其结构上的长碳链,不仅提高了固化体系的柔韧性,而且提高了固化体系的憎水性,降低了水的表面张力,从而增大了该固化体系在被涂表面的流动性和渗透性,对湿表面有很好的附着力,从而适用于带湿表面的涂装。

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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