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新型涂料固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-5-27 17:37:42 |
新型涂料固化劑制成的涂膜具有高的柔韌性和耐沖擊性，且干燥速率低，但新型涂料固化劑添加后一旦固化，涂膜表現(xiàn)出較好的耐水性，是理想的耐腐蝕底漆。常用的偶聯(lián)劑為環(huán)氧樹脂和二聚脂肪酸。
這些新型涂料固化劑技術(shù)的使用，使Ⅰ型環(huán)氧樹脂涂料在耐腐蝕性、快干性等方面有了很大的提高，已經(jīng)開始應(yīng)用于金屬防腐蝕涂料。
對于Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑其改性方法與Ⅰ型水性環(huán)氧固化劑有相似之處，早期曾采用溶劑型環(huán)氧固化劑如聚酰胺固化劑，也曾嘗試過將聚酰胺用非離子型乳化劑乳化使其分散于水中，后來也曾用過改性聚酰胺作為Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑，它是將聚酰胺樹脂與醋酸、磷酸或鹽酸反應(yīng)得到銨鹽，再在醇醚類溶劑的輔助下溶解于水中。
第一種商業(yè)化的Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑是Casmide350，它是改性聚酰胺樹脂與親水性溶劑的混合溶液。但使用這些固化劑得到的涂膜性能均不理想。
目前使用的Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑主要是采用嵌有親水性聚氧乙烯鏈段的脂肪胺或縮水甘油醚與環(huán)氧樹脂或多乙烯多胺反應(yīng)制得環(huán)氧-胺類固化劑或與二聚酸反應(yīng)生成聚酰胺類固化劑，它利用聚氧乙烯鏈段的親水性使得固化劑可以穩(wěn)定的分散于水中，而采用環(huán)氧樹脂作為擴鏈劑可以提高固化劑與環(huán)氧樹脂的相容性。
如Klein等人先用聚氧乙烯二縮水 甘油醚與雙酚A、環(huán)氧樹脂反應(yīng)合成環(huán)氧樹脂自分散體再用它與聚氧丙烯二胺和異佛爾酮二胺反應(yīng)生成環(huán)氧-胺類固化劑。也有用雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氧乙烯二縮水甘油醚和雙酚A在催化劑作用下制得環(huán)氧樹脂分散體，然后與多乙烯多胺反應(yīng)得到端胺基環(huán)氧胺加成物，再用單環(huán)氧化合物封端即得到Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑。
也有一些Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑是芳香胺的改性產(chǎn)物。如:Miyamoto等人用間苯二甲胺與環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下生成環(huán)氧胺加成物，用作水性環(huán)氧固化劑，具有優(yōu)異的性能，該產(chǎn)品已產(chǎn)業(yè)化。
還有用脂環(huán)胺改性產(chǎn)物作為水性環(huán)氧固化劑的，如Stark等人對一種脂環(huán)胺PACM(其結(jié)構(gòu)式為 NH2 NH2 )進(jìn)行改性，先將脂肪胺與端羧基聚醚醇反應(yīng)生成酰胺基胺再與環(huán)氧樹脂反應(yīng)生成端環(huán)氧化合物最后與PACM反應(yīng)制得固化劑。
二乙基甲苯二胺(DETDA)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鏈劑。
HDI的2個NCO基團具有相同的活性，容易發(fā)生聚合反應(yīng)，生成深度聚合物，對生產(chǎn)工藝要求高;過量HDI單體的去除所需設(shè)備投資大、工藝難度大、成本高。
因此，該類固化劑一般僅作為高檔原料應(yīng)用于高檔涂料、飛機涂料、汽車涂料、軍工領(lǐng)域及固體火箭推進(jìn)劑和包覆層中等。IPDI類異氰酸酯具有脂肪環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其合成的固化劑涂膜干燥速度快、硬度高，具有較好的耐磨性和耐化學(xué)性，但由于其黏度較高，不易被多元醇組分所分散，其涂膜的流平性和光澤度不及HDI類固化劑。脂肪族異氰酸酯合成的聚氨酯固化劑性能優(yōu)越，但其價格較昂貴。
芳香族異氰酸酯的主要原料為甲苯，甲苯價格相對較低，并且制備的芳香族聚氨酯具有良好的力學(xué)性能。劉身凱等以MDI為原料，通過熔融聚合反應(yīng)制備了用于地坪涂料的環(huán)保型聚氨酯固化劑，此固化劑低毒、快干、漆膜的韌性、耐沖擊性及耐磨性能良好，綜合性能優(yōu)異。
但芳香族水性聚氨酯固化劑也存在一些問題：一是苯環(huán)的存在，容易導(dǎo)致材料變黃，只能用于低檔涂料和黏膠劑產(chǎn)品中;二是與脂肪族異氰酸酯相比，芳香族異氰酸酯具有較高的活性，與多元醇組分混合時，NCO基團與水的反應(yīng)速度較快，導(dǎo)致成膜過程中發(fā)生的副反應(yīng)較多，影響涂膜效果和性能。
脂環(huán)胺為分子結(jié)構(gòu)里含有脂環(huán)（環(huán)己基、雜氧、氮原子六元環(huán)）的胺類化合物。多數(shù)為低粘度液體，適用期比脂肪胺長，固化物的色度、光澤優(yōu)于脂肪胺和聚酰胺；中溫固化，價格高，透明性好，耐候性好，固化物的機械強度高；改性后的產(chǎn)品可室溫固化。
最常見的為異佛爾酮二胺（脂環(huán)胺）。然而，它們通常也并不直接用作涂料的固化劑，而是要通過加成或縮合反應(yīng)引入新的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性后使用。
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