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1、應(yīng)用于環(huán)氧涂料中的胺類固化劑砬甬于環(huán)氧涂料中的嘜◆楊亞良孫凌云(海虹老人牌涂料(昆山摘要：嬌紹了應(yīng)用于環(huán)氧類涂料中胺固化劑的的性能比較≯關(guān)鍵詞：環(huán)氧涂料：胺類固化劑U刖舌環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)特性使環(huán)氧涂料具有優(yōu)異的特性．諸如良好的附著力；突出的抗化學(xué)品性能：與不同的固化劑靈活搭配使用，可以獲得滿足不同性能要求的漆膜；容易制備環(huán)保型的高固體分厚漿型涂料等。因而環(huán)氧類涂料目前已廣泛應(yīng)用于各種涂裝領(lǐng)域，尤其用作重防腐涂料。環(huán)氧樹脂本身是熱塑型的，要使環(huán)氧類涂料具有優(yōu)良的性能．必須將其與各種固化劑反應(yīng)．交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子。環(huán)氧樹脂含有環(huán)氧基及羥基
2、兩種活潑基團(tuán)，能與胺類樹脂、酚醛樹脂、胺基樹脂、多異氰酸酯等反應(yīng)聚合。本文主要介紹環(huán)氧樹脂與不同的胺類固化劑配合的比較及應(yīng)用。要計(jì)算環(huán)氧與胺的理論化學(xué)配比，這就需要了解環(huán)氧樹脂與胺固化劑起交聯(lián)反應(yīng)的官能團(tuán)的配比。環(huán)氧樹脂有兩種活性官能團(tuán)：環(huán)氧基和羥基．其中與胺固化劑起交聯(lián)反應(yīng)的是環(huán)氧基。環(huán)氧樹脂與胺類固化劑之間的交聯(lián)反應(yīng)就是胺基的活潑氫打開環(huán)氧基團(tuán)，可以簡單示意如圖1。1．2環(huán)氧樹脂與胺固化劑的理論配比胺固化環(huán)氧涂料的理論配比為：c／X州??卜薔∑忖卜m一。黛一一十?叫簽。。：一“《墨翕圖1環(huán)氧樹脂與胺類固化劑之間的交聯(lián)反應(yīng)95E——菇
3、環(huán)氧與胺的不同配比，可以獲得滿足不同要求的性能?？梢愿鶕?jù)如下的原則，結(jié)合實(shí)際來確定你所需要的配比：當(dāng)胺的量少于理論配比量時(shí)．因?yàn)樽杂砂坊鶊F(tuán)的減少，可以獲得耐濕氣更優(yōu)越的漆膜，同時(shí)自由胺基團(tuán)的減少可減少漆膜的滲色及粉化；當(dāng)胺的量多于理論配比時(shí)，環(huán)氧基團(tuán)可能反應(yīng)得更完全．漆膜就能獲得更好的耐溶劑性。13胺當(dāng)量與活潑氫當(dāng)量胺當(dāng)量是另一個(gè)我們經(jīng)常遇到的概念。胺當(dāng)量是指含有1mol胺基的樹脂質(zhì)量。它與活潑氫當(dāng)量的區(qū)別在于：胺當(dāng)量反映了胺樹脂中所有的胺基的含量，而有的胺基如酰胺基和叔胺基是不參與與環(huán)氧的交聯(lián)反應(yīng)的?；顫姎洚?dāng)量則是反映了胺基中與環(huán)氧交
4、聯(lián)反應(yīng)的活潑氫(即伯氫和仲氫)的含量。因而在計(jì)算環(huán)氧樹脂與胺固化劑的配比時(shí)應(yīng)該考慮的是活潑氫當(dāng)量而非胺當(dāng)量。但是在實(shí)際應(yīng)用中，我們經(jīng)常以環(huán)氧當(dāng)量和胺當(dāng)量的比例來表征配方。這是因?yàn)槲覀儫o法通過簡單的方法檢測活潑氫當(dāng)量，但對于一種確定的胺固化劑可以通過胺當(dāng)量的檢測來間接衡量活潑氫當(dāng)量。2環(huán)氧類涂料中常用的胺類固化劑2．1脂肪族多元胺及其改性物脂肪族多元胺是最早作為環(huán)氧樹脂固化胺、，，分健。成脂肪族多元胺及其加成物主要有以下三個(gè)缺點(diǎn)，它們主要與小分子的揮發(fā)胺有關(guān)：(1)本身是一種強(qiáng)的結(jié)皮敏感劑，使生產(chǎn)較困難。(2)與環(huán)氧樹脂反應(yīng)需要有誘導(dǎo)期，
5、使其與環(huán)氧樹脂混容。這樣就降低了使用期。(3)揮發(fā)性的胺容易遷移到漆膜表面，和空氣中的水及二氧化碳反應(yīng)生成氨基甲酸鹽，即我們通常所說的胺起霧或胺發(fā)白現(xiàn)象。由于反應(yīng)條件的不同，胺霧有時(shí)是幾微米的白層，有時(shí)是透明的無光漆膜，有時(shí)則呈現(xiàn)一層油脂狀物質(zhì)。這層物質(zhì)不僅影響漆膜外觀，同時(shí)會影響層間附著力。脂肪族胺及其加成物與環(huán)氧樹脂交聯(lián)密度高，故漆膜堅(jiān)硬且耐熱、耐溶劑性能良好，故而較多用于船舶中的化學(xué)品艙和飲水艙。但柔韌性較差，同時(shí)它對施工條件要求較高，在低溫高濕下使用會有問題。2．2聚酰胺樹脂固化劑及其改性物自20世紀(jì)60年代開始環(huán)氧樹脂(Epi
6、kote1001)／聚酰胺樹脂(Versamid115)開始廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)中，目前仍在環(huán)氧涂料中占有很大的比例。聚酰胺樹脂通常是由脂肪族二聚酸與多元胺(如DETA或TETA)縮合而成。其反應(yīng)可示意如下：應(yīng)用于環(huán)氧涂料中的胺類固化劑HOOCRmHrlCOOH+2H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2一H2NCH2CH2HNCH2CH2HNOC—CmHn—CONHCH2CH2NHCH2CH2NH2與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的聚酰胺的基團(tuán)是伯胺或仲胺基團(tuán)，酰胺基團(tuán)實(shí)際上并不參與反應(yīng)，因此稱它為氨基聚酰胺似乎更確切。使用傳統(tǒng)的聚酰胺樹脂有如下的優(yōu)點(diǎn)：
7、①因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量的增加，活潑氫當(dāng)量相對也增加。使它與環(huán)氧樹脂的配比趨于合理，同時(shí)混合的容忍度也提高了。②因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量的增加，它與環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度也降低了，與脂肪族聚胺類固化劑的漆膜比，有更好的柔韌性和耐沖擊性。雖然耐化學(xué)性和耐溶ffU'l生會較脂肪族胺固化的環(huán)氧涂料下降，但仍具有較高的耐性。③蒸汽壓降低，使應(yīng)用更安全，同時(shí)胺發(fā)白等現(xiàn)象也減少了，使用時(shí)只需要較短的誘導(dǎo)期。④長的分子鏈具有一定的憎水性，可排擠施工物表面的水分。同時(shí)酰胺鍵和環(huán)氧樹脂又保證一定的潤濕性．可使它可在惡劣的施工條件下施工。傳統(tǒng)的聚酰胺樹脂仍含有一定量的游離胺
8、，故在低溫、高濕環(huán)境中仍會有胺發(fā)白等現(xiàn)象，因此有必要對其進(jìn)行部分的改性，比如可以制備聚酰胺樹脂加成物，使它與環(huán)氧樹脂有更好的混容性，并降低胺蒸汽壓，以減少胺發(fā)白的現(xiàn)象。聚酰胺樹脂有眾多的優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于防
