改性交聯(lián)固化劑
改性交聯(lián)固化劑固化性能的好壞不僅取決于改性交聯(lián)固化劑交聯(lián)密度的大小,與改性交聯(lián)固化劑乳化能力的大小也有關(guān)系。
采用較小相對分子質(zhì)量的聚乙二醇為原料合成的改性環(huán)氧樹脂制備的固化劑分子結(jié)構(gòu)中親水鏈段較短,乳化能力較差,因而復(fù)配乳液的沉淀也較多。又由于固化劑乳化能力不足,會使得復(fù)配乳液體系粒徑較大,影響固化時成膜的致密性,從而造成耐堿性下降。因此,采用E-51和PEG800為原料合成改性環(huán)氧樹脂。
以PEG800為原料合成改性環(huán)氧樹脂所制備的固化劑復(fù)配乳液固化成膜后的耐堿時間最長,復(fù)配乳液的沉淀量也比較少。
而PEGl000的耐堿性能要弱于前者,這是由于聚乙二醇鏈段變長造成交聯(lián)密度降低所致。PEG600耐堿時間較短,復(fù)配乳液也有較多沉淀。
原料配比的影響。當(dāng)原料配比為2.4:1時合成改性環(huán)氧樹脂所制備的固化劑復(fù)配乳液固化成膜后的耐堿時間是最長的。而當(dāng)配比為2.8:1時其耐堿性能有所降低,同時復(fù)配乳液的沉淀也較多。
這是由于當(dāng)配比較大時環(huán)氧樹脂過量較多,最終合成的固化劑乳化能力不足所致。當(dāng)原料配比為2:1時合成改性環(huán)氧樹脂所制備的固化劑復(fù)配乳液固化成膜后具有較好的耐堿性能,并且復(fù)配乳液的穩(wěn)定性也較好,但是考慮到副反應(yīng)的存在會消耗掉一部分環(huán)氧基團,從而使得2:1配比下可能會有少量的聚乙二醇未能完全反應(yīng)。因而選用2.4:1的配比作為合成改性環(huán)氧樹脂的最佳原料配比。
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)在水中溶解度為48%,dmpa為12%。同時dmba熔點低,為108℃~115℃ ;
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)包裝:25kg/包 紙板桶裝或紙箱裝,內(nèi)襯鋁塑薄膜袋。貯存在通風(fēng)、干燥、遠(yuǎn)離火源、并符合防火要求的庫房內(nèi)。
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比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被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內(nèi)乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點高、溶解慢、反應(yīng)時間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑),作為單體,改性過程中,二羥甲基丁酸(dmba)無需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡單,性能穩(wěn)定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以優(yōu)越的性價比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。
2.涂料助劑,用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹脂、膠粘劑等。
3.dmba是帶有兩個活性的羥甲基團的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比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存在如下明顯優(yōu)點:
(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數(shù)據(jù);(單位g/100g溶劑)
由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點,因而它在合成水性聚氨酯乳液過程不需要溶劑或少加溶劑。
(2).高反應(yīng)率,反應(yīng)速度快,反應(yīng)溫度低。合成聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)時間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結(jié)構(gòu)中比dmpa多了一個亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應(yīng)速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細(xì)且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。
改性環(huán)氧樹脂的合成。環(huán)氧樹脂相對分子質(zhì)量的影響。?分別以E-51和E-44與PEG800按質(zhì)量比2·4∶1的比例合成改性環(huán)氧樹脂,E-51的耐堿性優(yōu)于E-44,這是因為原料相對分子質(zhì)量越大,其對應(yīng)固化劑交聯(lián)密度就會越低,成膜致密性也相應(yīng)越低,從而其耐堿性能也越差。
聚乙二醇相對分子質(zhì)量的影響。以不同相對分子質(zhì)量的聚乙二醇與E一51按質(zhì)量比2.4:1的比例合成改性環(huán)氧樹脂。
目前改性環(huán)氧樹脂(EP樹脂)品種不斷增加,按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為:
1、縮水甘油醚類:有甘油EP、酚醛EP、溴化EP等。
2、縮水甘油酯類,由酸酐與環(huán)氧氯丙烷合成;或由苯酐、水、環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉作用下合成。
3、縮水甘油胺類:由胺與環(huán)氧氯丙烷合成。
4、脂肪族類:由脂肪族與環(huán)氧氯丙烷合成,或是環(huán)烯烴進行環(huán)氧化制得。如丁二烯和巴豆醛在高溫高壓下加成,再經(jīng)雙烯化、氧化合成制得。
還有用高純度雙酚A和環(huán)氧氯丙烷,用兩步法合成低分子量的海因環(huán)氧樹脂,特點是低粘度、酣候性好,電性能優(yōu)異。
各種增韌環(huán)氧樹脂的方法有:
用硅橡膠增韌:其添加量為30份,同時再添加70份液體酸酐、0.1份催化劑、110份填料、適量分散劑等。
用聚丁二烯增韌:加入30份較好,其中端羧基的聚丁二烯效果較明顯。
用聚硫橡膠增韌:可提高沖擊強度及拉伸剪切強度。
用液體氯丁二烯一甲基丙烯酸羥乙酯共聚物(CP-HE-MA)增韌,可提高剪切強度、沖擊強度、剝離張度。
用端羧基丙二醇聚醚(CTPE)增韌:官能度為1.90,分子量為1300-2300,用量20份,則增韌效果很明顯。
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