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用于環(huán)氧樹脂的固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-5-11 17:04:32 |
環(huán)氧粉末涂料是最早發(fā)展的熱固性粉末涂料。借助于胺類、有機(jī)酸或酐類、酚類等不同類型的用于環(huán)氧樹脂的固化劑，能夠獲得性能多樣的環(huán)氧粉末涂料產(chǎn)品。因此它在許多大面積涂裝、保護(hù)性涂裝、功能粉末涂料應(yīng)用等方面仍占有主導(dǎo)地位。
在眾多用于環(huán)氧樹脂的固化劑中，也不乏可實(shí)現(xiàn)低溫/快速固化的品種，因此環(huán)氧系統(tǒng)在低溫/快速固化領(lǐng)域也有相當(dāng)好的前景。
含有環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂是環(huán)氧粉末體系中的成膜樹脂，最為常用的是雙酚A二縮水甘油醚齊聚物，即大家所熟知的E-12。為了形成不溶不熔的三維網(wǎng)狀涂膜，必需配合適當(dāng)?shù)墓袒瘎┦咕€型環(huán)氧樹脂交聯(lián)。用于環(huán)氧樹脂的固化劑，首先是能與樹脂中環(huán)氧基產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物。根據(jù)固化劑中能夠與環(huán)氧基反應(yīng)的
活性基團(tuán)的不同，可將環(huán)氧固化劑分為含胺基的胺類化合物、含有羧基的化合物以及含有羥基的化合物。下面將分別介紹幾類可用于粉末涂料的環(huán)氧固化劑及其在低溫固化方面的發(fā)展。
與固體表面接觸的液滴分子所受到的吸引力取決與它們所處的位置，為了達(dá)到平衡、體系趨向?qū)⒚繂挝幻娣e的自由能最小化，結(jié)果導(dǎo)致表面最小化得到經(jīng)典的液滴。按照著名的Young 方程，處于平衡狀態(tài)的這三種界面力關(guān)系為：γsv=γsl+γlvcosθ
其中 γsv = 與粉末涂料中蒸氣接觸的底材的表面張力
γlv = 粉末涂料與自身所含蒸氣的表面張力
γsl = 粉末涂料和底材間的界面張力
θ= 接觸角即三相分界點(diǎn)與液滴表面的切線和固體水平表面間的夾角。
cosθ＝（γsv -γsl）/γlv
稱為浸潤角，＞90°表示液體不能浸潤固體表面；＜90°表示液體能潤濕固體表面；=0°即=1表示液體能完全潤濕固體表面。由此可見，γsv力圖使液體沿底材表面鋪展，而γsl和γlv則力圖使液體收縮。所以，減小熔融粉末涂料與氣體間的表面張力γlv，減小熔融粉末與底材間的表面張力γsl可以促進(jìn)粉末涂料對底材的浸潤和鋪展。
二乙基甲苯二胺用途用于聚氨酯中,可提高制品強(qiáng)度和耐水解性,使制品生產(chǎn)率大大提高,并使大尺寸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚氨酯制品工業(yè)化成為可能。DETDA與異氰酸醋較快的反應(yīng)速度還特別適用于無溶劑、快固型涂料。此外,還可作為環(huán)氧、醇酸樹脂固化劑,橡膠油類抗氧劑、染料、農(nóng)藥中間體,是一種很有前途的化工新產(chǎn)品。二乙基甲苯二胺倍受世界各國重視,爭相研制開發(fā)以detda擴(kuò)鏈的聚氨酯制品,其用量逐年上升。在美國和西歐的汽車用RIMPU制品中幾乎都采用了二乙基甲苯二胺。
Nix和Dodge 方程定量地給出了粉末粒子在融合階段中的影響因素。而Orchard方程則描述了融合后的流平階段的影響因素。兩個(gè)過程中都表明高表面張力和低的粘度促使流平，但從另一方面而言，低的表面張力也增加潤濕性，利于熔融涂料在底材上的鋪展，從而減少缺陷產(chǎn)生，同時(shí)太低的融熔粘度也將導(dǎo)致流掛等弊病。因此在實(shí)際操作中應(yīng)結(jié)合考慮兩個(gè)相反因素來平衡最終性能。
對溶劑型涂料而言隨著溶劑的揮發(fā)涂層表面會形成較高的表面張力，并且隨著溶劑的不斷揮發(fā)表面粘度也會增加，帶走的熱量也降低了表面的溫度，于是會造成上下層的表面張力差，溫度差和粘度差，這些綜合因素導(dǎo)致了涂膜上下的不平衡性，為了使體系維持平衡必將產(chǎn)生上下的推動(dòng)力，促使上下涂料的不斷流動(dòng)直至最后的粘度阻止其流動(dòng)為止。
此時(shí)表面張力差消失，得到最終流平的表面。事實(shí)上在涂膜的上下平衡流動(dòng)中會形成不規(guī)則的，邊緣相接的六角形網(wǎng)絡(luò)，也被稱為benard cell (貝納德渦流)，源點(diǎn)位于蜂窩的中部（低表面張力處），而涂料則堆積到蜂窩的邊緣（高表面張力處）。
由于這種對流會造成渦流的周圍隆起，如果涂料的流動(dòng)性差，固化后就會看到桔皮現(xiàn)象。一般這和涂料的表面張力梯度及潤濕性相關(guān)。當(dāng)涂料粘度低并且涂膜比較厚時(shí)特別明顯，而粘度增加和涂膜厚度減少時(shí)就不太明顯。
環(huán)氧樹脂具有仲羥基和環(huán)氧基，仲羥基可以與異氰酸酯反應(yīng)。環(huán)氧樹脂作為多元醇直接加入聚氨酯膠黏劑含羥基的組分中，使用此方法只有羥基參加反應(yīng)，環(huán)氧基未能反應(yīng)。
用酸性樹脂的、羧基，使環(huán)氧開環(huán)，再與聚氨酯膠黏劑中的異氰酸酯反應(yīng)。還可以將環(huán)氧樹脂溶解于乙酸乙酯中，添加磷酸加溫反應(yīng)，其加成物添加到聚氨酯膠黏劑中;膠的初黏;耐熱以及水解穩(wěn)定性等都能提高還可用醇胺或胺反應(yīng)生成多元醇，在加成物中有叔氮原子的存在，可加速NCO反應(yīng)。
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