選取了目前國內市場(chǎng)上常用的幾種環(huán)氧涂料（漆）用固化劑，進(jìn)行了系統的應用測試，研究了不同類(lèi)型的環(huán)氧涂料（漆）用固化劑對環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)涂料性能的影響，在此基礎上提出了適用的環(huán)氧涂料（漆）用固化劑方案以供參考。

目前國內市場(chǎng)環(huán)氧樹(shù)脂有機酸酐固化劑
環(huán)氧樹(shù)脂有機酸酐固化劑，屬于加成聚合型固化劑。環(huán)氧樹(shù)脂有機酸酐固化劑用于大型澆鑄等重電部門(mén)，至今仍是這類(lèi)固化劑應用的主要方向。


環(huán)氧樹(shù)脂有機酸酐固化劑，屬于加成聚合型固化劑。環(huán)氧樹(shù)脂有機酸酐固化劑用于大型澆鑄等重電部門(mén)，至今仍是這類(lèi)固化劑應用的主要方向。

早在1936年就開(kāi)始用鄰苯二甲酸酐固化的環(huán)氧樹(shù)脂作假牙的材料。這一用法后來(lái)還在英國和美國申請了專(zhuān)利。酸酐類(lèi)用作固化劑在1943年美國就有專(zhuān)利報導。

日本這類(lèi)固化劑消費量每年在3kt以上，約占環(huán)氧樹(shù)脂固化劑全部用量的23％，僅次于有機多胺的用量。

在我國，以鄰苯二甲酸酐為固化劑的環(huán)氧樹(shù)脂澆鑄、以桐油酸酐為固化劑的環(huán)氧樹(shù)脂電機絕緣，都有20多年的應用歷史。近年來(lái)，隨著(zhù)電氣、電子工業(yè)的發(fā)展，酸酐類(lèi)固化劑在中、小型電器方面也獲得廣泛的應用，特別是弱電方面，也獲得了充分重視，如集成電路的包封、電容器的包封等。

在涂料方面，如粉末涂料，這類(lèi)固化劑也受到重視。

酸酐類(lèi)固化劑與多元胺類(lèi)固化劑相比，有許多優(yōu)點(diǎn)。從操作工藝性上看，主要有以下幾點(diǎn)：一是揮發(fā)性小，毒性低，對皮膚的刺激性??；二是對環(huán)氧樹(shù)脂的配合量大，與環(huán)氧樹(shù)脂混熔后粘度低，可以加入較多的填料以改性，有利于降低成本；三是使用期長(cháng)，操作方便。從固化物的性質(zhì)上看，它主要特征有：一是由于固化反應較慢，收縮率較??；二是有較高的熱變形溫度，耐熱性能優(yōu)良，固化物色澤淺；三是機械、電性能優(yōu)良。

但是，酸酐類(lèi)固化劑所需的固化溫度相對比較高，固化周期也比較長(cháng)；不容易改性；在貯存時(shí)容易吸濕生成游離酸而造成不良影響(固化速度慢、固化物性能下降)；固化產(chǎn)物的耐堿、耐溶劑性能相對要差一些，等等，則是這類(lèi)固化劑的不足之處。

在已知的酸酐化合物中，多數正在被廣泛用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，大約有20余種，可以分為單一型、混合型、共熔混合型。

從化學(xué)結構上分，則可分為直鏈型、脂環(huán)型、芳香型、鹵代酸酐型；如按官能團分類(lèi)，又有單官能團型、兩官能團型，兩官能團以上的多官能團型無(wú)實(shí)用價(jià)值。和多胺類(lèi)固化劑的情況相類(lèi)似，官能團的數量也直接影響固化物的耐熱性；另外，也可按游離酸的存在與否分類(lèi)，因為游離酸的存在對固化反應起著(zhù)促進(jìn)作用。



擴鏈劑dmba 親水劑dmba 2,2-二羥甲基丁酸

dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零.不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造.目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替)

產(chǎn)品基本要素

外觀(guān)：白色粉末

Cas No：10097-02-6

月產(chǎn)量：20噸

包裝方式：凈重25kg/包

2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以?xún)?yōu)越的性?xún)r(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應用較為普遍!

用途：

1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。

2.涂料助劑，用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑等。

3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
 
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):

(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數據;(單位g/100g溶劑)

由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過(guò)程不需要溶劑或少加溶劑。

(2).高反應率,反應速度快,反應溫度低。合成聚氨酯預聚體反應時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結構中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應速率增大。

(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。


這一類(lèi)固化反應以有無(wú)促進(jìn)劑的存在分成兩種形式——

一、在無(wú)促進(jìn)劑存在時(shí)，首先環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基與酸酐反應，打開(kāi)酸酐，然后進(jìn)行加成聚合反應，其順序如下：

(1)羥基對酸酐反應，生成酯鍵和羧酸；

(2)羧酸對環(huán)氧基加成，生成羥基；

(3)生成的羥基與其他酐基繼續反應。

這個(gè)反應過(guò)程反復進(jìn)行，生成體型聚合物。另外，在此種體系中，由于處于酸性狀態(tài)，與上述反應平行進(jìn)行的反應是別的環(huán)氧基與羥基的反應，生成醚鍵。從上述機理中可以看出，固化物中含有醚鍵和酯鍵兩種結構，而且反應速度受環(huán)氧基濃度、羥基濃度的支配。

二、在促進(jìn)劑存在的條件下，酸酐固化反應用路易斯堿促進(jìn)。促進(jìn)劑(一般采用叔胺)對酸酐的進(jìn)攻引發(fā)反應開(kāi)始，其主要反應有：

(1)促進(jìn)劑進(jìn)攻酸酐，生成羧酸鹽陰離子；

(2)羧酸鹽陰離子和環(huán)氧基反應，生成氧陰離子；

(3)氧陰離子與別的酸酐進(jìn)行反應，再次生成羧酸鹽陰離子。這樣，酸酐與環(huán)氧基交互反應，逐步進(jìn)行加成聚合。在促進(jìn)劑路易斯堿存在的條件下，生成的鍵全是酯鍵，未發(fā)現如同無(wú)促進(jìn)劑存在時(shí)所生成的醚鍵。

在促進(jìn)劑存在時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂的固化速度也受體系內羥基濃度的支配。因此，添加促進(jìn)劑對液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂非常有效，120～150℃即能完成固化反應。但對于固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂，則要充分注意適用期非常短的問(wèn)題。在促進(jìn)劑不存在時(shí)，從理論上講，應當一個(gè)環(huán)氧基對一個(gè)酸酐，而實(shí)上所用的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑品種繁多，所述功能也都有不同程度的夸張，而在實(shí)際使用中卻發(fā)現了不少問(wèn)題，如何才能使用戶(hù)正確選用固化劑產(chǎn)品，我們在這一方面作了一些研究，從理論和實(shí)際應用中進(jìn)行了具體探討。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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