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環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-1-28 13:42:46 |
環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑的研究始于20世紀(jì)70年代末，第一個商業(yè)化的Ⅰ型環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑是Casmide360。
目前商業(yè)化的Ⅰ型環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑主要是部分成鹽的改性聚酰胺固化劑，用Ⅰ型環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑固化的涂料存在涂膜干燥慢、施工期短且涂膜脆硬的弊病。
本文擬用二乙烯三胺和液體環(huán)氧樹脂(E-51)反應(yīng)，合成ABA型端氨基環(huán)氧-胺加成物，再用單環(huán)氧化合物將伯胺全部封閉掉，降低其反應(yīng)活性。
含有大量仲胺的環(huán)氧-胺加成物仍然具有較強(qiáng)的活性，因此采用乙酸中和部分仲胺，進(jìn)一步降低固化劑反應(yīng)活性，同時調(diào)節(jié)固化劑的親水/疏水平衡值達(dá)到與環(huán)氧樹脂較好的相容性。采用普通的短鏈脂肪醇縮水甘油醚或芳香醇縮水甘油醚封端，難以實(shí)現(xiàn)較好的乳化和固化功能，同時固化后的涂膜也較脆、硬。
本實(shí)驗采用新型單環(huán)氧化合物進(jìn)行封端(如長鏈脂肪醇縮水甘油醚和多支鏈單環(huán)氧化合物等)，以改善固化劑的乳化和固化性能，同時采用在固化劑主鏈中引入柔性鏈段的辦法來解決普通Ⅰ型環(huán)氧涂料涂膜硬度太高，柔韌性和耐沖擊性差的弊病。
實(shí)驗原料。環(huán)氧樹脂E-51:工業(yè)品;二乙烯三胺:化學(xué)純;丙烯腈:分析純;丁基縮水甘油醚:工業(yè)品;苯基縮水甘油醚:工業(yè)品;長鏈脂肪醇縮水甘油醚:工業(yè)品;多支鏈的單環(huán)氧化合物:工業(yè)品;冰醋酸:分析純。
實(shí)驗儀器。四口燒瓶;攪拌器;冷凝管;溫度計;電熱套;水浴恒溫槽;真空泵。
測試方法及設(shè)備。黏度:采用NDJ旋轉(zhuǎn)黏度計測定;硬度:按GB/T1730—93用QHQ-A型漆膜劃痕硬度儀測定;光 澤:按GB/T1743—79(89)用GZ-Ⅱ型光電光澤計測定;附著力:按GB/T1720—79(85)用QFZ-Ⅱ附著力實(shí)驗儀測定;耐沖擊性:按GB/T1732—93用Q153-3K1沖擊器測定;柔韌性:按GB/T1731—93 用TQT-1彈性漆膜測定器測定;厚度:按GB12334—90用磁性厚度測試儀測定;粒徑分布:采用JL-1155型激光粒度測試儀測定;熱穩(wěn)定性:采用TAS100熱分析儀測定。
胺值的測定方法。采用ASTMD2074—66標(biāo)準(zhǔn)，測定產(chǎn)物中伯胺、仲胺、叔胺值。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴(kuò)鏈劑HTDA)參考指標(biāo)：
外觀（25℃）：無色或淡黃透明液體
色度≤1
粘度（mPa.s/25℃）：5-15
胺值(mgKOH/g)：850-900
活潑氫當(dāng)量（g/ep）：32
純度(%)≥99.5
含水量（%）≤0.2
沸點(diǎn)（℃）：213
比重（g/mm3）：0.94
添加量(100份128樹脂)：16-17
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴(kuò)鏈劑HTDA)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨(dú)用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進(jìn)劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機(jī)合成;可用于聚氨酯做胺類擴(kuò)鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
改性聚酰胺，是在以不同方法獲得某些性能有不同程度改善的聚酞，如增強(qiáng)聚酞胺.共聚酸胺、F}充聚酞胺和聚酸胺合金等，但多指用作環(huán)氧樹脂固化劑的，并有良好操作性的改性聚酞胺。
其改性目的是降低揮發(fā)性，減少對皮膚的刺激性、改善安全與衛(wèi)生;改善與環(huán)氧例脂的相容性和固化速度的可調(diào)節(jié)性等。司用環(huán)氧化合物加成、邁克爾〔Michael)加成反應(yīng)、曼尼希(Vlannici-})反應(yīng)、酮或梭酸等反應(yīng)制得。
環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑。采用低相對分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂與二乙烯三胺反應(yīng)生成端氨基環(huán)氧-胺加成物，再經(jīng)封端和成鹽工藝合成了環(huán)氧樹脂水性涂料固化劑。
研究了不同的封端劑對固化劑性能的影響，并確定了最佳合成工藝。通過新型封端劑的引入大大提高了固化劑的乳化性能(乳液粒徑小至1183μm)和固化性能，同時解決了普通Ⅰ型水性環(huán)氧涂料硬度太高，柔韌性和耐沖擊性較差的弊病。
環(huán)氧涂料具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，使其在防腐涂料、工業(yè)地坪涂料、建筑涂料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但目前使用的環(huán)氧涂料主要為溶劑型涂料，隨著對環(huán)保的要求日益提高，各國涂料工作者都致力于將其水性化。
國外對于水性環(huán)氧涂料的研究始于20世紀(jì)70年代，至今已經(jīng)歷了4代的發(fā)展，其產(chǎn)品已經(jīng)系列化。例如:WATER2POXY1401、WATERPOXY1402，EPI-REZWD-510、EPI-REZ3510-W-60。但目前國內(nèi)很少有此類商品生產(chǎn)的報道。
環(huán)氧樹脂漆，是以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料。種類眾多，各具特點(diǎn)。以固化方式分類有自干型單組分、雙組分和多組分液態(tài)環(huán)氧涂料；烘烤型單組分、雙組分液態(tài)環(huán)氧涂料；粉末環(huán)氧涂料和輻射固化環(huán)氧涂料。以涂料狀態(tài)分類有溶劑型環(huán)氧涂料、無溶劑環(huán)氧涂料和水性環(huán)氧涂料。
概括各類特點(diǎn)有：附著力強(qiáng)，耐化學(xué)品性、防腐性、耐水性、熱穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)良，廣泛用于建筑、化工、汽車、艦船、電氣絕緣等方面。該漆經(jīng)戶外日曬會失光粉化，以用作底漆為宜。
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