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涂料固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-1 11:00:14
涂料固化剂是聚氨酯胶粘剂和涂料的重要组成部分,目前国内应用较广的涂料固化剂是N 100(HDI的缩二脲型固化剂)、TDI及TDI与小分子多元醇如TMP的加成物。

作为新一代高级聚氨酯胶粘剂和涂料固化剂,含异氰脲酸酯基的HDI三聚体越来越受到重视。

HDI三聚体是HDI在催化剂作用下自聚而成的多异氰酸酯固化剂,理论官能度为3,异氰酸根质量分数为25%。但由于催化剂的选择性及反应条件的局限,通常得到的三聚产物是多个组分的混合物,实际官能度大于3,异氰酸根质量分数小于25%。

在参考有关资料的基础上,对HDI三聚体的合成机理、催化剂、性质和应用作一介绍。

 HDI的自聚机理。异氰酸酯基中,氮和氧的电子云密度大,电负性强;而碳的电子云密度小,显正电,所以碳便成为亲电中心,容易受到亲核试剂的进攻。在催化剂作用下,异氰酸酯基相互加成,引起聚合反应。下式表示HDI自聚反应的一般机理,其中A-B代表催化剂。

可以看出,HDI的自聚反应存在多种活性中间体,能够形成不同的反应产物,随外界条件的变化,HDI自聚产物中各组分的质量分数不同,异氰酸根质量分数也有差异。

HDI的自聚产物有三聚体、二聚体、碳化二亚胺、线型多聚体和环状多聚体等。最终产物主要取决于哪个活性中间体占优势。

在HDI的自聚产物中,常存在一定量的环状多聚体,导致产物的异氰酸根质量分数比理论值低。环状多聚体的形成是由于生成三聚体的活性中间体发生副反应,有证据表明,反应生成的三聚体可以和活性中间体进一步反应。

HDI自聚反应的催化剂。文献报道的催化剂大体可分为以下几类:

金属盐催化剂。碱性金属盐较早用作异氰酸酯基自聚反应的催化剂,对HDI而言,碱金属盐和过渡金属盐的优点是三聚产物中不含二聚体,在贮存时不会分解产生HDI单体。

但其作用下的聚合反应相当猛烈,无法有效控制,容易引起深度聚合,使产物中多聚体质量分数增加,形成的产物异氰酸根质量分数低,粘度高,并且产物中经常有凝胶块出现;另外在反应结束时必须加诸如苯甲酰氯、对甲苯磺酸、无机酸如磷酸等来终止反应,这样就会有不溶于产物的金属盐形成,导致产品发浑。如果要除去这些金属盐,就必须加入大量的溶剂稀释过滤,然后蒸除溶剂。



二乙基甲苯二胺(DETDA)

Cas号:68479-98-1

海关编码HS:292159090

产品最重要的指标:淡黄色至琥珀色透明液体,含量≥98%,水分≤0.1%,色度≤150

退税:目前二乙基甲苯二胺(detda)退税为17%。

原材料:甲苯二胺(TDA)和乙烯为原料。

属于几类危险品:以9类危险品出口。 

包装方式:净重200KG/镀锌铁桶(一个小柜打托装16吨)、1000KG/IB桶(一个小柜装18吨)或23吨ISOTANK。


DABI等用三丁基氧化锡、四丁基氧化铬、四丁基氧化钛、萘酸铝、萘酸钴等做催化剂,在高温下反应,得到了接近理想结构的三聚产物。分析数据表明,在三丁基氧化锡作用下,首先生成三聚体,只有在大部分HDI消耗完后,才有多聚体形成。

复合催化剂。长链脂肪酸的金属盐和苯酚共同作用,可得到HDI的自聚产物,反应结束时也要加终止剂。哌嗪及其衍生物与叔胺联用作为HDI自聚的催化剂也有报道。但哌嗪有致癌作用,且聚合反应有长达数小时的诱导期,而聚合反应开始后放热猛烈,不能进行本体聚合,必须加入溶剂来控制反应。

除成膜树脂外,用于热固性粉末涂料的固化剂是涂料组成中最重要的一部分。他们对涂料的生产、贮存和应用都会产生影响,如挤出温度、存储稳定性、固化时间、固化温度、流平性、抗冲击性和硬度、耐候性和耐化学性等等。

固化剂和成膜树脂有时很难区分,因为这两个成分最终构成一个完整的粘合剂体系。经常将粘合剂体系中数量较少的低分子量化合物视为固化剂。

粉末涂料固化后形成的表面状况,很大程度上取决于熔融和流平过程中表面张力(推动力)和体系粘度(阻力),一方面,低的表面张力可以提供熔融粉末与底材较好的铺展,但是如果表面张力太低,又会影响流平效果,可能会产生橘皮现象。另一方面,如果存在不平衡的表面张力,熔融粉末会产生缩孔等弊病。所以,表面张力在粉末涂料熔融、流平过程中起着极其重要的作用。因此在讨论流平剂之前必须阐述表面张力与涂膜流平的关系。

为了讨论方便,一般将粉末涂料的流平分为二个阶段。首先是粉末粒子熔合形成连续的膜(熔合阶段),其次是从连续的膜到流平的过程(流平阶段)。

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