二聚氰胺固化劑
二聚氰胺固化劑是白色晶體,熔點208℃,毒性小,難溶于環(huán)氧樹脂,需研磨成粉末,在混煉機中混煉使二聚氰胺固化劑均勻分散。另外加入2—4%的SiO2,有助于雙氰雙胺均勻分散。
二聚氰胺固化劑在常溫下較穩(wěn)定,在150℃以上固化環(huán)氧樹脂,其固化物的韌性好,熱變形溫度(HDT)為100—150℃,用量為6—12%,另加促進劑2—乙基—4甲基咪唑1—2%。
二聚氰胺固化劑的固化機理:N的活潑H和環(huán)氧基加成,生成N—烷基氰基胍。
二氰二胺俗稱雙氰胺,是很早就被應(yīng)用的潛伏性固化劑,廣泛用于涂料、單包裝膠粘劑、薄膜膠等。二氰二胺為白色晶體,熔點207~209℃,毒性小,但難溶于環(huán)氧樹脂。資料報道可用溶劑使雙氰胺溶于環(huán)氧樹脂,但是目前還是將雙氰胺粉碎后與環(huán)氧樹脂混合,在三聯(lián)輥上進行加熱混煉,或者采用擠出機加工。通常不加促進劑的混合料,適用期達(dá)半年以上。
物性數(shù)據(jù)
1.性狀:白色棱形結(jié)晶性粉末
2.密度(g/m3,25/4℃):1.400
3.熔點(℃):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。
按規(guī)格使用和貯存,不會發(fā)生分解,避免與氧化物接觸。在13℃無水乙醇中溶解度為1.26%,水中為2.26%。易溶于熱水,水溶液在80℃以上時會慢慢分解產(chǎn)生氨。將雙氯胺的結(jié)晶加熱到熔點時,熔融后立即劇烈發(fā)熱,,生成三聚氰胺、密胺等。干燥時很穩(wěn)定,不燃燒。低毒。本品可能損傷皮膚,使用時應(yīng)注意防止發(fā)生皮疹。
外觀:白色粉末
鐵(PPM)≤5
羥基含量%≥99
鈉(PPM)≤10
羥值,mgKOH.g-1728~782
鉀(PPM)≤100
熔點°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根離子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
醛%≤0.03
酸值mgKOH/g374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解試驗:澄澈透明
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。
雙氰胺的固化機理比較復(fù)雜,除了4個活潑氫參與反應(yīng)之外,氰基也具有反應(yīng)活性。另外,雙氰胺還具有催化型固化劑的作用。對E-51環(huán)氧樹脂來說,雙氰胺的理論用量為每100g樹脂11g,而實際用量為4~10g,特別是對固態(tài)環(huán)氧樹脂一般用量都比較少。
貯存方法
1.在2-8℃下密封保存,放置于通風(fēng)、干燥地方,避免于其他氧化物接觸。應(yīng)儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)處,切勿與氧化劑共儲存。在運輸裝卸中應(yīng)防潮濕,輕拿輕放。
2.本品用編織袋內(nèi)襯塑料袋包裝,或用五層牛皮紙制成的紙袋包裝。袋口應(yīng)嚴(yán)封,不得泄漏,每袋凈重25±0.2kg,每批每袋產(chǎn)品平均凈重達(dá)25kg。應(yīng)貯存于陰涼、干燥、通風(fēng)處,切勿與氧化劑共貯存。在運輸裝卸中應(yīng)防潮濕、輕拿輕放。
合成方法
把石灰氮(氰胺鈣)與水進行水解,將所得的懸浮狀水解液氰氨氫鈣濾除去氫氧化鈣,濾液通入二氧化碳脫鈣,得到氰氨液。然后,使氰氨在弱堿性條件下聚合。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。工藝流程:
(1)水解和脫鈣石灰氮加入水解槽中,按比例加自來水?dāng)嚢?,然后通CO2,使其進行充分水解反應(yīng)。
(2)抽濾將水解混合物真空抽濾,黑泥渣棄之,濾液加洗液加熱脫鈣。
(3)濃縮和聚合將加熱脫鈣液保溫,真空濃縮得不一定濃度的固液混合物,壓濾得二次脫鈣液和洗液,白泥堆放。再將濾液保溫聚合一段時間,聚合終點到后,加入“晶核”結(jié)晶。
(4)結(jié)晶和干燥進入結(jié)晶池的溶液在冰機制冷條件下結(jié)晶析出雙氰胺晶體。離心脫水,再轉(zhuǎn)入烘干裝置,干燥至符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。每批投入蒸餾瓶中200kg石灰(含N17.5%計),得合格雙氰胺晶體46.07kg,收率87.67%。
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