酚醛胺类型固化剂
本文介绍了酚醛胺类型固化剂及原料的现状和特点,并对酚醛胺类型固化剂进行了分代,阐述了第三代酚醛胺类型固化剂的系列化、专用化、高档化。预测和展望了未来的需求和方向。
按所用胺的类型,并考虑到改性的前后时间、改性后的应用性能与品种及发展的趋势将酚醛胺固化剂分为三代。
第一代主要是脂肪胺(如:乙二胺、己二胺、二乙烯三胺等)与苯酚、甲醛进行的曼尼期(mannich)改性,第二代是芳香胺与苯酚、甲醛进行的曼尼期(mannich)改性。第三代是脂环胺(如:甲基环戊二胺,简称TAC)与苯酚、甲醛进行的曼尼期(mannich)改性。
对光泽来说芳香胺最好,脂肪胺最差,此性质受固化温度的影响较大,随温度升高,光泽变好。
对脂肪胺、脂环胺、芳香胺等多胺类进行曼尼期(mannich)改性,产品性能有了较大改善,使三代酚醛胺固化剂具有以下共同特点:
1)、降低了低级胺的挥发性,刺激性和毒性;
2)、低粘度液体化,与环氧树脂易混合;
3)、与环氧树脂配比范围宽,可调节控制固化速度;
4)、结构中引入了酚醛骨架,提高了固化物的耐热性;
5)、结构中引入了酚羟基,大大加强了固化反应活性;
6)、提高了环氧树脂与辅助材料的相容性和亲和性。
第一代酚醛胺固化剂主要是将易挥发、刺激性大、毒性大的脂肪胺改性成具有:不易挥发、刺激性小、低毒、与环氧树脂配比范围宽等特点;
第二代酚醛胺固化剂主要是将毒性大、固态的芳香胺改性成具有:低毒、液体化、常温固化、固化物耐热性好、耐酸性优良等特点;
外观:白色粉末
铁(PPM)≤5
羟基含量%≥99
钠(PPM)≤10
羟值,mgKOH.g-1728~782
钾(PPM)≤100
熔点°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根离子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
醛%≤0.03
酸值mgKOH/g374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解试验:澄澈透明
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比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被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂,用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比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存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
而第三代则是将综合性能较脂肪胺与芳香胺优的脂环胺改性成具有:系列化品种多、刺激性小、无毒等级、与环氧树脂配比范围宽、适用期长、应用范围广、固化物耐热性好、性价比最高等综合性能优良的酚醛胺固化剂。
仅酚醛胺固化剂就开发生产了系列品种,满足了市场需求的专用化、高档化。酚醛胺固化剂系列产品主要指标及应用:
酚醛胺系列固化剂
型号 胺值(mgKOH/g) 100份(E44)加量 和树脂(E44)混合外观 固化物外观 推广用途
TZ-46 460±20 10~30? 乳白 白、不透明 一般防腐
TZ-50 500±20 10~30? 乳 半透明 防腐、再加工
TZ-500 500±20 10~30? 透明 透明 涂料、玻璃钢行业、胶粘剂配制地坪的中、底涂等
TZ-550 500±20 10~25? 透明 透明
TZ-600 500±20 10~25? 透明 透明
TZ-46型和其它厂家的T-31一样主要用于一般防腐;TZ-50用于防腐和其它厂家改性使用;TZ-500、TZ-550、TZ-600除具有TZ-46、TZ-50的用途外,还用于涂料、玻璃钢行业、胶粘剂配制及近几年兴起的环氧地坪的中、底涂、低压电子灌封和琥珀色的装饰品等。
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