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低温胺固化剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-5-11 17:04:52 |
胺类固化剂的传统主产品是多胺基胺类(或聚酰胺类)、改性胺加成物。低温胺固化剂除了要满足干燥时间和固化速率方面的要求以外，还要考虑到涂层的抗发白以及防水斑的要求。伯胺同空气中的二氧化碳和水反应形成氨基甲酸酯，后者会渗到涂层的表面并发白。
表面发白(有时也叫起雾或发汗)会损害涂层的性能，因为它会导致光泽下降、黄变性增加、重涂性变差、层间附着力下降。低温高湿条件下发白的可能性会增加。
为了尽量减少氨基甲酸酯的形成和改善早期的抗水斑性，固化剂的制造者们已经开发出各种改性胺加成物。这些加成物可减少或消除发白的产生，因为伯胺上的氢预先被环氧反应掉了。胺加成物是由过量的伯胺同环氧树脂反应而制得。
由胺与湿空气形成氨基甲酸酯多种胺固化剂与环氧树脂被用来制取胺加成物。某些最常用的脂肪族胺和脂环族胺包括:二乙基三胺(DETA),三乙基四胺(TETA),四乙基五胺(TEPA),异佛尔酮二胺(IPDA),双-对-氨基环己基甲烷(PACM)和1,2-二氨基环己烷(1,2-DACH)。
在4.5℃和RH80%时,每种低温胺固化剂都有自己的优点与不足,要根据不同应用要求来选择一种低温胺固化剂。
对于清漆,最终漆膜的透明性和抗发白性是非常重要的性能,但对于色漆来说,另一些性能例如膜的硬度和至不发粘的时间可能是更重要的性能。
为了说明这种情况,一种叫做“云卷图解”或“雷达图”的图解技术是当今有效的展开式软件包。这种图解的轴向是这样决定的,即令较好性能者具有较长的射线段;这样,综合性能较好的漆基是由它们的“性能射线段”所包围成的面积为最大的一种。
本研究中所采用DSC技术是评价低温固化涂料反应程度的有力工具。在4.5℃下用所研究的每种固化剂固化液体环氧树脂时均得到较好的固化性能(反应活性强)。为了说明这个事实,将这些固化剂的低温反应活性同聚酰胺的进行对比。用类似的DSC技术在4.5℃下对三种聚酰胺固化剂(加促进剂与不加促进剂)的固化速率进行测定。
结果显示,聚酰胺的反应程度在第三天时为33-43%,甚至固化到第14天后反应程度也仅55-65%,而相比较的低温固化剂,其反应程度在三天后是65-75%,14天后是75-95%。
本研究中将固化剂2与其它固化剂相比,在4.5℃下,在头4天里它的固化速率最低,但14天后,它最终达到最高的反应速率。
二乙基甲苯二胺DETDA是一种位阻型芳香族二胺，乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它与聚氨酯预聚体的反应速度比DMTDA快数倍，比MOCA快约30倍。主要用于RIM聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性体涂料体系，具有反应速度快，脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点。另外该品还可用作弹性体、润滑剂及工业油脂的抗氧剂，以及化学合成中间体。
这些新型固化剂的反应性比聚酰胺强,在固化的起始阶段反映得最为明显,而这个阶段对涂料性能的成长是至关重要的。由于这个原因,对于低温固化,我们期望在抗水斑性和早期的耐化学性能得到更大的改善。
本研究所用的固化剂在具有优秀的低温反应性同时,其它的性能检验表明,每种固化剂都有它最合适的特定用途。固化剂1适用于废水处理以及无溶剂海洋涂料,因为它具有优秀的耐水性及耐腐蚀性。
固化剂2适用于VOC允许范围2.8磅/加伦的工业防护涂料、海洋涂料以及耐溶剂的罐体衬里。固化剂3有高反应活性以及优秀的耐化学性,可选用为罐体衬里、合成地板以及作为聚酰胺类涂料的共固化剂。
按照氢被取代的数目，依次分为一级胺（伯胺）RNH2、二级胺(仲胺)R2NH、三级胺(叔胺)R3N、四级铵盐（季铵盐）R4N+X-，例如甲胺CH3NH2、苯胺C6H5NH2、乙二胺H2NCH2CH2NH2、二异丙胺[（CH3）2CH]2NH、三乙醇胺(HOCH2CH2）3N、溴化四丁基铵（CH3CH2CH2CH2）4N+Br-。氢氧化铵或铵盐的四羟基取代物，称为季胺碱（quaternary ammonium hydroxide）或季铵盐（quaternary ammonium salt）。NH4+铵 R4NOH季铵碱 R4NX季铵盐。
根据胺分子中与氮原子相连的羟基种类的不同，胺可以分为脂肪胺和芳香胺。如果胺分子中含有两个或两个以上的氨基（—NH2），则根据氨基数目的多少，可以分为二元胺、三元胺。
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