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乳液涂料用固化剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-6-21 23:50:14 |
当前，水性涂料的理论与应用研究已经取得了长足的进步，应用范围不断扩大，涂料产品的质量不断提高，为涂料工业向低污染、环境友好和可持续发展的方向迈进了一大步。
水性涂料中最值得重视的是乳液涂料和水分散体涂料。其实，乳液涂料也被认为是一种利用乳液聚合方法制备的聚合物粒子的水分散体。
乳液涂料用固化剂：氨基树脂固化剂。从20世纪50年代至今，甲醇醚化氨基树脂是水性含羟基丙烯酸树脂最重要的固化剂。交联是通过丙烯酸树脂中的丙烯酰胺基与氨基树脂，如六甲氧基 甲基三聚氰胺(HMMM)发生缩合反应。
在丙烯酸树脂的共聚单体中加入2%～4%的N-羟甲基丙烯酰胺或N-异丁氧基甲基丙烯酰胺，有利于提高固化速度，并能提高漆膜性能。
提高固化温度有利于聚合物的扩散，改善漆膜性能，故开发高温固化的氨基树脂固化剂(固化温度>120℃，固化时间>15min)，用于汽车涂料或工业涂料。加入催化剂(如对甲苯磺酸)能降低固化温度，提高固化速度，但会降低贮存稳定性。
乳液涂料用固化剂：锌和锆固化剂。锌盐是1965年开发成功的第一个非甲醛型的乳液涂料用固化剂，应用于含羧酸的水分散体涂料中。其优点是能提供稳定的单包装涂料，能室温固化，并有极好的漆膜硬度和耐水性。锆盐能固化含羧酸的丙烯酸树脂，也有很好的漆膜性能。
涂料中应用的碳酸氨锆盐能用于水性涂料，有很好的耐热性、耐擦试性和耐水性。
乳液涂料的成膜过程。乳液涂料从乳液水分散体凝结到成膜的过程，一般可分为3个步骤，即第1步水分蒸发，乳胶粒子发生紧密堆砌;
第2步在温度(T)大于最低成膜温度(MFT)条件下，粒子形变，堆砌更为紧密;第3步在温度大于聚合物的玻璃化温度(Tg)下陈化，成为具有一定力学性能的漆膜。
要设计和配制出具有最佳性能和环境友好的乳液涂料，必须研究乳液涂料的成膜与交联的基本原理，相互关系与影响，以及交联技术、交联速率与成膜速率之间的平衡及其对漆膜性能的影响。
二乙基甲苯二胺产品用途
DETDA是一只十分有效的聚氨酯弹性体扩链剂，尤其适用于RIM（反应注射成型）和SPUA（喷涂聚脲弹性体）上；同时也可用作是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂，用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂，也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。 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。
1912年KurtGottlob获得了第一份关于二烯烃乳液聚合的专利。20年后Luther和Hueck获得了另一份乳液聚合方法的专利。接着Gottlob、Luther和Hueck开始研究乳液涂料的交联与成膜。
20世纪30年代后期开发了溶剂型三聚氰胺树脂交联剂，并于50年代应用于丙烯酸乳液。1940—1950年，丁苯乳液首先商品化，Flory、Rehner、Harkins、Smith和Ewart等人对乳液聚合、凝胶化以及溶胀网络理论做了开创性的研究。
1950—1960年，AC-33纯丙 乳液、UCARWC-130醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸乳液，相继工业化。关于乳液的成膜，Bradford提出表面张力理论，Brown提出毛细管推动力理论。1960—1970年，Rodgers推出无甲醛的锌盐交联剂。
1970—1980年，使用丙烯酰胺单体，推出氮丙啶(aziridine，1-氮杂环丙烷)交联剂。1980—1990年，用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性乳液，推出聚碳二亚胺(poly2carbodiimide)交联剂，Hahn用氘代聚甲基丙烯酸丁酯研究乳液的成膜过程。
1990—2000年，使用甲基丙烯酸乙酰乙酰酯(acetoacetylmethacry2late)单体制备室温自交联型乳液，推出噁唑啉交联剂，推出异氰酸酯水分散体。2000年后，DeGennes提出聚合物扩散交联理论。
从交联型乳液和固化剂的发展过程可知，涂料科研人员希望能更好地了解乳胶涂料的交联和固化过程与机理，开发出新的交联剂，获得交联性能更好的乳胶涂料，关键是致力于开发低甲醛释放量、固化温度低、固化速度快的交联剂。
除了应用比较成熟的建筑涂料外，主要应用目标是研制可用作OEM涂料的乳液涂料，逐步取代溶剂型涂料。
文章版权：张家港雅瑞化工有限公司
二乙基甲苯二胺(DETDA) http://www.yaruichemical.com
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