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耐候性粉末涂料固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-5-31 17:05:10 |
耐候性粉末涂料固化劑是研究最為活躍、最受關(guān)注的一個領(lǐng)域。我們一般所討論的這類涂料系統(tǒng)就是根據(jù)耐候性粉末涂料固化劑的種類來劃分的。
今為止，發(fā)展最為成熟的耐候性粉末涂料固化劑是異氰尿酸三縮水甘油酯（TGIC）系統(tǒng)。眾所周知，TGIC 分子結(jié)構(gòu)中3個環(huán)氧官能團(tuán)提供了足夠的活性，而穩(wěn)定的三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)保證了良好的耐熱和耐候性能。該體系可以通過不同促進(jìn)劑調(diào)節(jié)其反應(yīng)活性，因此，它幾乎可以滿足高光、低光、紋理、超耐候和高低溫固化等各種應(yīng)用要求。
另外，再加上它儲存穩(wěn)定、易于熔融形成均一體系、配方穩(wěn)定且可調(diào)、固化時無副產(chǎn)物放出等特點(diǎn)，一直受到市場的青睞。然而，進(jìn)一步的研究表明，TGIC有較強(qiáng)的刺激性和潛在的致癌性，使得各國逐漸限制TGIC的使用，歐洲早在1998年就出臺了毒性標(biāo)志法限制其使用，從此，在全球范圍內(nèi)興起了TGIC替代產(chǎn)品的開發(fā)。
在眾多的TGIC替代品開發(fā)成果中，具有代表性的（目前有應(yīng)用的）主要有羥烷基酰胺(HAA)、多元酸縮水甘油酯固化劑(PT910)、異氰脲酸三-β-甲基縮水甘油酯(MT239)、液態(tài)脂肪族環(huán)氧乙烷化合物（Uranox）；聚丙烯酸縮水甘油酯(GMA樹脂)；羥基聚酯／封閉異氰酸酯(PU)、羥基聚酯／甘脲(Glycoluril)等，各種替代品用于粉末涂料的性能各有優(yōu)缺點(diǎn)。
TGIC除毒性之外，其他性能最為平衡。而HAA除小分子逸出（導(dǎo)致涂膜針孔）最為嚴(yán)重外，其余性能最為平衡，再加上其成本適中，易于產(chǎn)業(yè)化等特點(diǎn)，因此，它在眾多的TGIC替代品中，最能為市場所接受。
抗氧劑是一種抑制或延緩聚合物氧化降解的物質(zhì)，常被用來防止烘烤過程中涂層的黃變?？寡鮿┑钠贩N很多，功效也不盡相同，按照其抗氧化機(jī)理可分為兩大類，一類是鏈終止型抗氧劑，此類抗氧劑與高分子中產(chǎn)生的自由基反應(yīng)中斷鏈的增長也稱為主抗氧劑，另一類是預(yù)防型抗氧劑，該類抗氧劑能抑制或減緩引發(fā)過程中自由基的生成，又稱輔助型抗氧劑。主抗氧劑有受阻酚類，仲芳胺類，預(yù)防型抗氧劑有亞磷酸酯類、二硫代氨基甲酸金屬鹽類等。
主抗氧劑中受阻酚類抗氧劑具有良好的耐熱老化性能，且不易黃變，常用于HAA等淺色體系熱烘烤配方中，如IRGANOX? 1010, IRGANOX? 1076， IRGANOX? 245等。但研究發(fā)現(xiàn)它們在NOx存在下，有明顯的泛紅“pinking”，因此不能用于燃?xì)鉅t烘烤。
二乙基甲苯二胺產(chǎn)品用途
DETDA是一只十分有效的聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑，尤其適用于RIM（反應(yīng)注射成型）和SPUA（噴涂聚脲彈性體）上；同時也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑。 detda是一種位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍，比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系，具有反應(yīng)速度快，脫模時間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
胺類抗氧劑本身具有泛黃傾向，一般不用于淺色體系。預(yù)防型抗氧劑一般具有良好的耐黃變性能，通常也可用于HAA系統(tǒng)，如亞磷酸酯類抗氧劑IRGASFOS? 126等。
不同類型或結(jié)構(gòu)的抗氧劑配用，往往可獲得更佳的抗氧化黃變效果（協(xié)同效應(yīng)），如酚/亞磷酸酯混合物IRGANOX? B 225，相比單獨(dú)使用其中一種成分來說，具有更好的抗氧化黃變效果。
從節(jié)約固化成本的角度考慮，粉末用戶越來越傾向于使用燃?xì)鉅t烘烤，而燃?xì)鉅t在烘烤過程中產(chǎn)生的NOx類尾氣會使涂膜產(chǎn)生更嚴(yán)重的氧化黃變等作用，常用的一些抗氧劑體系雖然對熱烘烤氧化黃變具有較好的抑制效果，但對燃?xì)夂婵军S變的抑制效果并不明顯。因此必須使用特殊的抗氧劑，如多芳環(huán)內(nèi)酯類抗氧劑HP-136，對熱老化黃變和燃?xì)夂婵军S變均具有很好的抑制作用，據(jù)稱，若將其與亞磷酸酯類抗氧劑配合使用，效果更優(yōu)。
陰極電泳涂料以其優(yōu)異的性能,在汽車、家電、五金等行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用,尤其是作為汽車底漆的應(yīng)用極為成功,目前全球絕大多數(shù)的汽車都采用陰極電泳涂料。
但隨著整個汽車工業(yè)的發(fā)展,對涂料的性能和環(huán)保的要求不斷提高,研發(fā)新型的陰極電泳涂料十分必要。
目前,汽車用陰極電泳涂料的改進(jìn)主要是:進(jìn)一步提高泳透力、提高防腐性、降低烘烤溫度、降低加熱減量等。提高泳透力和防腐性是相關(guān)的兩方面,一般來說泳透力高,則涂膜致密,防腐性好。
同樣,降低烘烤溫度和加熱減量也極其相關(guān),烘烤溫度低,固化過程中涂膜的揮發(fā)物必然減少,加熱減量就低。但提高防腐性與降低烘烤溫度,則相互制約。烘烤溫度低,則固化效果變差,導(dǎo)致涂膜的整體性能下降,尤其是對漆膜防腐性不利。
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