氰胍(DCD)固化剂
氰胍(DCD)固化剂是白色晶体,熔点208℃,毒性小,难溶于环氧树脂,需研磨成粉末,在混炼机中混炼使氰胍(DCD)固化剂均匀分散。另外加入2—4%的SiO2,有助于双氰双胺均匀分散。
氰胍(DCD)固化剂在常温下较稳定,在150℃以上固化环氧树脂,其固化物的韧性好,热变形温度(HDT)为100—150℃,用量为6—12%,另加促进剂2—乙基—4甲基咪唑1—2%。
氰胍(DCD)固化剂的固化机理:N的活泼H和环氧基加成,生成N—烷基氰基胍。
二氰二胺俗称双氰胺,是很早就被应用的潜伏性固化剂,广泛用于涂料、单包装胶粘剂、薄膜胶等。二氰二胺为白色晶体,熔点207~209℃,毒性小,但难溶于环氧树脂。资料报道可用溶剂使双氰胺溶于环氧树脂,但是目前还是将双氰胺粉碎后与环氧树脂混合,在三联辊上进行加热混炼,或者采用挤出机加工。通常不加促进剂的混合料,适用期达半年以上。
物性数据
1.性状:白色棱形结晶性粉末
2.密度(g/m3,25/4℃):1.400
3.熔点(℃):207~209
4.溶解性:微溶于水和乙醇,溶于丙酮和液氨,不溶于乙醚、苯和氯仿。
对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是一种对称的芳香族二醇扩链剂。它与MDI有着良好的配伍性,能明显提高、改善制品的抗张强度、硬度和回弹性能。
HQEE/MDI是与MOCA/TDI并列的一个PU弹性体系列,使用该产品的PU一般用于对产品物理性能有高要求的领域.
HQEE是一种代替MOCA的新型无毒扩链剂。广泛应用于MDI的PUR体系(CPU、TPU、MPU)中。能显著提高PUR制品的耐温等级、力学性能(撕裂强度、剪切性、硬度、回弹性等),提高MPU胶料储存稳定性、防止烧焦。很好地改善和调节了PUR的性能。MDI/HQEE常用于对制品物理性能有高要求的领域。如:油井密封件、叉车轮胎、液压汽缸密封件、传送带等PU制品,对改善高回弹微孔泡沫制品性能很有帮助。
对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是主要用于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的一种扩链剂。这种扩链剂体系生产的弹性体主要作重载应用, 例如铲车轮胎、油井和液压设备密封、粗料槽衬里和滑冰板轮等。然而, 若对HQEE的使用性能不了解, 就不能得到最佳产品。
一般来说, 用MOCA为扩链剂生产弹性体的设备, 也能用于HQEE体系的生产。但二者的工艺是明显不同的。HQEE和MOCA在将近相同的温度(100℃)熔融,但MOCA会出现过冷而不结晶。HQEE不会出现过冷,但加工设备中必须保持110-116℃(最高122℃)。HQEE熔罐必须均匀加热到110℃以上,缓慢搅动以防止表面和罐壁上起沫。用于HQEE的工艺设备管线要适当地保温和加热, 以防止出现“ 冷点” 而造成管线堵塞和HQEE预聚物混合比的误差。
MOCA/预聚物的混合比可在理论值的90~100%范围内变化, 仍能得到理想的制品。然而, 对于HQEE体系, 必须精确控制二醇扩链剂/预聚物的比例, 才能得到最佳产品性能。预聚物也应保持在110℃下,并且在HQEE与预聚物混合后, 必须维持温度以防止HQEE结晶。整个成型温度必须保持在110-120℃之间。对于薄制件需要较高的温度。低于上述温度时将导致HQEE结晶出现疵点。烘箱或模具加热设备必须超过所要求的成型温度。
未催化的HQEE/MDI弹性体的流化时间, 对于薄制件(如垫圈)大约需2小时;对于厚制件(如铲车轮胎)能明显减少脱模时间。
为了降低扩链剂的熔融温度以达到降低加工温度的目的, 可将HQEE与其它二醇、三醇和工业扩链剂混合使用。常用的比例是HQEE为80-90% , 二醇或三醇为10-20%。
制品的某些缺陷, 可通过改进操作而避免。表面白霜是由于扩链剂/预聚物混合或成型温度太低, 或是由于模具温度太低而造成。模压制品的表面刻痕是由于混合不当或模具过早关闭而引起的。模制品表面翘曲则表明模具可能关闭过晚。
按规格使用和贮存,不会发生分解,避免与氧化物接触。在13℃无水乙醇中溶解度为1.26%,水中为2.26%。易溶于热水,水溶液在80℃以上时会慢慢分解产生氨。将双氯胺的结晶加热到熔点时,熔融后立即剧烈发热,,生成三聚氰胺、密胺等。干燥时很稳定,不燃烧。低毒。本品可能损伤皮肤,使用时应注意防止发生皮疹。
双氰胺的固化机理比较复杂,除了4个活泼氢参与反应之外,氰基也具有反应活性。另外,双氰胺还具有催化型固化剂的作用。对E-51环氧树脂来说,双氰胺的理论用量为每100g树脂11g,而实际用量为4~10g,特别是对固态环氧树脂一般用量都比较少。
合成方法
把石灰氮(氰胺钙)与水进行水解,将所得的悬浮状水解液氰氨氢钙滤除去氢氧化钙,滤液通入二氧化碳脱钙,得到氰氨液。然后,使氰氨在弱碱性条件下聚合。生成双氰胺最大速度时的温度与pH有关:50℃时pH为9.7;80℃时pH为9.1;100℃时pH为8.8。控制在这些条件下聚合后,再经冷却结晶、分离、干燥,即得成品双氰胺。工业品双氰胺含量99%,每吨产品消耗石灰氮(含氮21%以上)4239kg。工艺流程:
(1)水解和脱钙石灰氮加入水解槽中,按比例加自来水搅拌,然后通CO2,使其进行充分水解反应。
(2)抽滤将水解混合物真空抽滤,黑泥渣弃之,滤液加洗液加热脱钙。
(3)浓缩和聚合将加热脱钙液保温,真空浓缩得不一定浓度的固液混合物,压滤得二次脱钙液和洗液,白泥堆放。再将滤液保温聚合一段时间,聚合终点到后,加入“晶核”结晶。
(4)结晶和干燥进入结晶池的溶液在冰机制冷条件下结晶析出双氰胺晶体。离心脱水,再转入烘干装置,干燥至符合专业标准。每批投入蒸馏瓶中200kg石灰(含N17.5%计),得合格双氰胺晶体46.07kg,收率87.67%。
贮存方法
1.在2-8℃下密封保存,放置于通风、干燥地方,避免于其他氧化物接触。应储存于阴凉、干燥、通风处,切勿与氧化剂共储存。在运输装卸中应防潮湿,轻拿轻放。
2.本品用编织袋内衬塑料袋包装,或用五层牛皮纸制成的纸袋包装。袋口应严封,不得泄漏,每袋净重25±0.2kg,每批每袋产品平均净重达25kg。应贮存于阴凉、干燥、通风处,切勿与氧化剂共贮存。在运输装卸中应防潮湿、轻拿轻放。
文章版权:张家港雅瑞化工有限公司
http://www.zjgyrchemical.com
