改性交联固化剂
改性交联固化剂固化性能的好坏不仅取决于改性交联固化剂交联密度的大小,与改性交联固化剂乳化能力的大小也有关系。
采用较小相对分子质量的聚乙二醇为原料合成的改性环氧树脂制备的固化剂分子结构中亲水链段较短,乳化能力较差,因而复配乳液的沉淀也较多。又由于固化剂乳化能力不足,会使得复配乳液体系粒径较大,影响固化时成膜的致密性,从而造成耐碱性下降。因此,采用E-51和PEG800为原料合成改性环氧树脂。
以PEG800为原料合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后的耐碱时间最长,复配乳液的沉淀量也比较少。
而PEGl000的耐碱性能要弱于前者,这是由于聚乙二醇链段变长造成交联密度降低所致。PEG600耐碱时间较短,复配乳液也有较多沉淀。
原料配比的影响。当原料配比为2.4:1时合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后的耐碱时间是最长的。而当配比为2.8:1时其耐碱性能有所降低,同时复配乳液的沉淀也较多。
这是由于当配比较大时环氧树脂过量较多,最终合成的固化剂乳化能力不足所致。当原料配比为2:1时合成改性环氧树脂所制备的固化剂复配乳液固化成膜后具有较好的耐碱性能,并且复配乳液的稳定性也较好,但是考虑到副反应的存在会消耗掉一部分环氧基团,从而使得2:1配比下可能会有少量的聚乙二醇未能完全反应。因而选用2.4:1的配比作为合成改性环氧树脂的最佳原料配比。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)在水中溶解度为48%,dmpa为12%。同时dmba熔点低,为108℃~115℃ ;
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)包装:25kg/包 纸板桶装或纸箱装,内衬铝塑薄膜袋。贮存在通风、干燥、远离火源、并符合防火要求的库房内。
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。
改性环氧树脂的合成。环氧树脂相对分子质量的影响。?分别以E-51和E-44与PEG800按质量比2·4∶1的比例合成改性环氧树脂,E-51的耐碱性优于E-44,这是因为原料相对分子质量越大,其对应固化剂交联密度就会越低,成膜致密性也相应越低,从而其耐碱性能也越差。
聚乙二醇相对分子质量的影响。以不同相对分子质量的聚乙二醇与E一51按质量比2.4:1的比例合成改性环氧树脂。
目前改性环氧树脂(EP树脂)品种不断增加,按化学结构可分为:
1、缩水甘油醚类:有甘油EP、酚醛EP、溴化EP等。
2、缩水甘油酯类,由酸酐与环氧氯丙烷合成;或由苯酐、水、环氧氯丙烷在氢氧化钠作用下合成。
3、缩水甘油胺类:由胺与环氧氯丙烷合成。
4、脂肪族类:由脂肪族与环氧氯丙烷合成,或是环烯烃进行环氧化制得。如丁二烯和巴豆醛在高温高压下加成,再经双烯化、氧化合成制得。
还有用高纯度双酚A和环氧氯丙烷,用两步法合成低分子量的海因环氧树脂,特点是低粘度、酣候性好,电性能优异。
各种增韧环氧树脂的方法有:
用硅橡胶增韧:其添加量为30份,同时再添加70份液体酸酐、0.1份催化剂、110份填料、适量分散剂等。
用聚丁二烯增韧:加入30份较好,其中端羧基的聚丁二烯效果较明显。
用聚硫橡胶增韧:可提高冲击强度及拉伸剪切强度。
用液体氯丁二烯一甲基丙烯酸羟乙酯共聚物(CP-HE-MA)增韧,可提高剪切强度、冲击强度、剥离张度。
用端羧基丙二醇聚醚(CTPE)增韧:官能度为1.90,分子量为1300-2300,用量20份,则增韧效果很明显。
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