环氧树脂类涂料固化剂
以不同的多乙烯多胺与环氧树脂反应合成环氧树脂类涂料固化剂。以TEPA为原料时,反应过程中发生凝胶现象,这是由于TEPA含有较多仲胺基,反应时支化程度过高,生成了网状交联结构。
以TETA为原料合成环氧树脂类涂料固化剂配制的涂料涂膜耐碱时间比DETA要长,这是因为TETA比DETA多1个仲胺基,所合成的环氧树脂类涂料固化剂交联密度要高于DETA,从而使固化后涂膜的耐碱时间要长。
反应温度对固化性能的影响。不同反应温度对三乙烯四胺与改性环氧树脂反应过程或所得固化剂的耐碱时间的影响。
在相同反应时间内,反应温度为50℃时合成的固化剂配制的涂料涂膜的耐碱时间比70℃时所得固化剂配制的涂料涂膜的耐碱时问要短很多。这是因为50℃下反应2h,体系还没达到合适的反应程度,而在70℃下反应2h则基本反应完全,因而耐碱性较好。
80℃下反应体系会产生凝胶,这是因为反应温度升高使胺基上的氢和环氧基的反应活性升高,使得部分位于链段中间的仲胺基参与反应,支化程度大大增加,形成交联网状结构,从而出现凝胶。
分析测试和表征
(1)胺值的测定
称取10000g样品,倒入250mL烧瓶中,加入50mL乙醇并煮沸1min以除去样品中的游离胺,冷却至室温,加入溴酚蓝指示剂。在不断搅拌的同时,用0.2mol/LHCl滴定至颜色由蓝色变为黄色。
Unilink4200,MDBA,4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷理化性能
项目 指标 单位 检测方法
外观 浅棕黄色至深琥珀色液体 - 目测
纯度 ≥96.0 %(A/A) GC
MDA含量 ≤0.030 %(A/A) GC
水分 ≤0.05 %(质量分数) GB
6283(卡尔费休法)
MDBA当量 153 - 161 GC
Unilink4200,MDBA,4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷产品用途
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%.4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物.
在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA
可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。
聚氨酯硬泡–在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA,
可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。
聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。
涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。
4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。
使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。
降低凝胶反应速度,
使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。
(2)环氧值的测定
精确称取0·5000~1·5000g环氧树脂乳液,置于150mL锥形瓶中,加入20·0mL现配的盐酸-丙酮溶液(浓盐酸1mL,溶于40mL丙酮中),塞紧瓶塞,摇匀,使试样完全溶解。将样品放置于阴凉处1h,滴加2~3滴甲基红指示剂,然后用0·1mol/LNaOH标准溶液滴定,溶液颜色由红变黄为终点。同时进行空白实验。
(3)红外光谱
采用Vector22型傅里叶红外光谱仪测定。
反应时间的影响。反应2h后环氧基质量摩尔浓度减少很缓慢。
反应0.5h时,由于反应不充分,用所得固化剂配制的涂料涂膜耐碱时间较短,用反应2h和反应4h所得固化剂配制的涂料涂膜的耐碱时间相差不大,再结合图1,为节省时间,选择合成固化剂的时间为2h。
环氧树脂、改性环氧树脂及固化剂的红外谱图。在3420cm附近固化剂有一个非常宽的吸收带,这是伯胺伸缩振动吸收带矽(NH:)与缔合的羟基伸缩振动吸收带矽(0一H)重叠的结果。三种化合物均在1612cm。1处均有一个明显的芳环骨架振动吸收带。
在829cm处,从E一51、改性环氧树脂至固化剂有一个逐步减弱的吸收带,这是环氧基反对称振动吸收带,由于环氧基不断被消耗,所以其强度逐步减弱(其中固化剂是以三乙烯四胺与改性环氧在70℃下反应合成的)。
以E一51和PEG800为原料在80℃下反应合成改性环氧树脂,其质量比为2.4:1,又以三乙烯四胺与改性环氧树脂在70℃下反应2h,合成了水性环氧固化剂。这种固化剂与环氧树脂相容性好,与环氧树脂配制的涂料具有优良的耐碱性能。
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