氰基胍固化劑
氰基胍固化劑又稱二氰二胺,很早就被用作潛伏性固化劑,應(yīng)用于粉末涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。氰基胍固化劑與環(huán)氧樹脂混合后室溫下貯存期可達半年之久。
氰基胍固化劑的固化機理較復雜,除雙氰胺上的4個氫可參加反應(yīng)外,氰基也具有一定的反應(yīng)活性。雙氰胺單獨用作環(huán)氧樹脂固化劑時固化溫度很高,一般在150~170℃之間,在此溫度下許多器件及材料由于不能承受這樣的溫度而不能使用,或因為生產(chǎn)工藝的要求而必須降低單組分環(huán)氧樹脂的固化溫度。
解決這個問題的方法有兩種,一種是加入促進劑,在不過分損害雙氰胺的貯存期和使用性能的前提下,降低其固化溫度。
這類促進劑很多,主要有咪唑類化合物及其衍生物和鹽、脲類衍生物、有機胍類衍生物、含磷化合物,過渡金屬配合物及復合促進劑等,這些促進劑都可以使雙氰胺的固化溫度明顯降低,理想的固化溫度可降至120℃左右,但同時會使貯存期縮短,而且耐水性能也會受到一定的影響。
另一種降低單組分環(huán)氧樹脂固化溫度的有效方法是通過分子設(shè)計的方法對雙氰胺進行化學改性。在雙氰胺分子中引入胺類,特別是芳香族胺類結(jié)構(gòu),以制備雙氰胺衍生物,如HT2833,HT2844是一種用3,5二取代苯胺改性的雙氰胺衍生物。
氰氨化鈣水解所得的氰氨氫鈣懸浮液,經(jīng)減壓過濾除去氫氧化鈣濾渣,再向濾液通入二氧化碳以將鈣以碳酸鈣的形式沉淀出來,得到氨基氰液。使其在堿性條件下聚合,再經(jīng)過濾、冷卻結(jié)晶、分離、干燥,得二聚氰胺。
生成雙氰胺最大速度時的溫度與pH有關(guān):50℃時pH為9.7;80℃時pH為9.1;100℃時pH為8.8??刂圃谶@些條件下聚合后,再經(jīng)冷卻結(jié)晶、分離、干燥,即得成品雙氰胺。工業(yè)品雙氰胺含量99%,每噸產(chǎn)品消耗石灰氮(含氮21%以上)4239kg。
用作環(huán)氧樹脂膠黏劑潛伏型固化劑,配制單組分環(huán)氧膠黏劑,只有當二氰二胺的粒度≤5μm(2500目)時,才能在環(huán)氧樹脂中形成懸浮體,不會產(chǎn)生沉淀。參考用量4~12份,100g環(huán)氧樹脂組成物適用期6~12個月。二氰二胺用量17份時儲存期不足2個月,用量8份時儲存期可達半年之久。固化條件170℃/lh或180℃/20min,熱變形溫度125℃。也用作單組分水性環(huán)氧膠黏劑的固化劑。
Unilink4200,MDBA,4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷
Cas號:5285-60-9
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的結(jié)合產(chǎn)生了許多獨特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內(nèi)增塑劑作用.它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出.同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾乎能與任何多元醇和多元胺混合。
Unilink4200,MDBA,4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷產(chǎn)品用途
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可應(yīng)用于硬泡、軟泡、涂料、膠粘劑、密封劑、彈性體、典型的使用量為多元醇的1-5%.4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA還可應(yīng)用于噴涂聚脲、及多種用于金屬和混凝土修補的化合物.
在標準的TDI和高回彈泡沫組合料中,加入3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸強度、撕裂強度和承載性能,在多數(shù)情況下,這些優(yōu)點在降低泡沫密度得以實現(xiàn)在聚酯泡沫中,同樣比例的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以顯著提高撕裂強度和承載性能,而不影響泡沫的其他性能。
冷模塑泡沫 - 在商業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)證實,加入1-2php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA
可降低密度、軟化泡沫,從而使泡沫性能得以優(yōu)化。還可以增強拉伸強度、撕裂強度和延伸率,縮短脫模時間。
聚氨酯硬泡–在有水或無水硬泡體系中使用3-5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA,
可明顯提高泡沫的壓縮強度及尺寸穩(wěn)定性,同時降低易脆性,提高閉孔率,降低導熱系數(shù)。
聚異氰脲酸酯硬泡 - - 在系統(tǒng)中加入5php的4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高壓縮強度100%,在高比例水發(fā)泡或全水發(fā)泡中,尺寸穩(wěn)定性顯著改善。
涂料/膠粘劑/密封劑/彈性體
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室溫熟化.配合適當?shù)拇呋瘎┕彩旎瘎?可以生產(chǎn)用于噴涂、澆鑄法的組合料系統(tǒng)。用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化劑的配方,可以提高粘著性和表面質(zhì)量。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基層更好地潤濕,熟化后的聚合物與涂敷的表面更好地粘著。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷,Unilink4200-MDBA可用于MDI半預(yù)聚物的熟化,以生產(chǎn)一系列硬度高的彈性體。
使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化劑可以延長釜中壽命,從而生產(chǎn)用作工業(yè)密封材料的軟彈性體。
降低凝膠反應(yīng)速度,
使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
據(jù)報道,此類固化劑與環(huán)氧樹脂相溶性較好,貯存期長,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切強度可達25MPa,150℃固化30min,剪切強度可達27MPa。
粉末涂料專用固化劑AEHD-610,AEHD-210也是一種改性雙氰胺衍生物。另外,日本有采用芳香族二胺如4,4’二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’二氨基二苯醚(DDE),4,4’二氨基二苯砜(DDS),對二甲苯胺(DMB)分別與雙氰胺反應(yīng)制得其衍生物的報道。
上述引入苯環(huán)后的雙氰胺衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹脂的相溶性與雙氰胺相比明顯增加,與E44環(huán)氧樹脂組成的單組分體系在室溫貯存期長達半年之久,固化溫度均低于雙氰胺。
國內(nèi)有關(guān)對雙氰胺進行化學改性得到雙氰胺衍生物的報道較少,采用環(huán)氧丙烷與雙氰胺反應(yīng)制得了雙氰胺MD02,其熔點154~162℃,比雙氰胺的熔點(207~210℃)低了45℃左右,采用100份E44環(huán)氧樹脂,15份MD02和05份2甲基咪唑組成的配方,150℃下凝膠的時間為4min。
用苯胺甲醛改性雙氰胺所得的衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹脂混溶性增加,在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性,且反應(yīng)活性增加,貯存性也較長。
參考用量7份。二氰二胺(5~6份)與酰肼(3~4份)復配體系,可120℃/45min固化環(huán)氧樹脂。
用雙氰胺與酸反應(yīng),可制造各種胍鹽。雙氰胺和苯基腈反應(yīng)得到的苯代三聚氰二胺是涂料,層壓板、成型粉的中間體。
雙氰胺和甲醛反應(yīng)制得的雙氰胺樹脂,可用作染料固色劑。
雙氰胺復合肥料可控制硝化菌的活動,使氮肥在土壤中的轉(zhuǎn)化速度得到調(diào)節(jié),減少氮的損失,提高肥料的使用效率。
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