工業(yè)用催干劑.doc

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1、工業(yè)用催干劑簡?介：工業(yè)用催干劑是涂料工業(yè)的主要助劑，其作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥，達到快干的目的。通常是過渡金屬的有機酸鹽。催干機理：催干劑有金屬氧化物，金屬鹽，金屬皂三類使用形式。金屬氧化物和金屬鹽都是在熬漆過程中加入，形成油脂皂后才呈現(xiàn)催干作用。目前使用最多的是金屬皂這種形式，金屬皂是有機酸和某些金屬反應而成的，她的通式是RCOOM（M——金屬部分，RCOO——有機酸部分)，催干劑的特性決定于金屬部分，而有機酸部分使其發(fā)乎催干效果。事實上每種金屬的催干性能是不一樣的，同種金屬皂對不同涂料品種的催干作用也不相同。實際使用最多的為鈷、錳、鉛、鋅、鈣、鐵、鋯、鈰，稀土是新型的催

2、干劑。具有催干性能的金屬，必須在“活性狀態(tài)”下才能發(fā)揮其催干作用。若將鈷，錳，鉛等變價金屬以膠體狀態(tài)很細地分散在油中，并無催干作用。例如四乙基鉛[Pb(C2H5)4]在油中能很好地混溶，但仍無催干作用。因此具有催干性能的金屬必然形成金屬皂而溶于油中，其有機酸作為陰離子，金屬部分為陽離子，才能呈現(xiàn)催干作用。??催干劑的陰離子部分——有機酸催干劑的有機酸決定金屬皂皂涂料中的溶解性和相容性。催干劑中有機酸雖不相同，但其呈現(xiàn)的催干特性都相同，如環(huán)烷酸鉛和亞油酸鉛都以催底干為主，但亞麻油酸皂因其溶解性差而降低其催干活性。有機酸的種類很多，但用于催干劑的有機酸需符合以下條件。①形成的金屬皂在連接

3、料及有機溶劑中溶解度好。有機酸的不飽和性越大，其金屬皂的溶解性越好。如亞麻油酸皂的溶解性要比硬脂酸皂好。②飽和有機酸的適宜鏈長為6-10碳，碳鏈上具有側鏈，特別是α碳上連有支鏈，具有較好的溶解性，如2-乙基乙酸的金屬皂要比正辛酸金屬皂的溶解性更佳。③在水中的溶解度小。苯甲酸的額金屬皂在有機溶劑中的溶解度好，色澤淡，價格低，酸價高，但對水敏感而影響漆膜的抗水性。④貯存性好，不易氧化及分解。松香酸和亞麻油酸等不飽和脂肪酸本身在貯存過程中氧化，引起顏色變深，溶解性降低而析出，影響其催干性。飽和有機酸如環(huán)烷酸，2-乙基乙酸，新葵酸，異壬酸的金屬皂具有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性。⑤色澤淺，氣味小而雜質少

4、。淺色漆不能用深色金屬皂，以免影響其色澤，故采用的有機酸需精制。環(huán)烷酸皂有特殊氣味，不宜用于食品工業(yè)用涂料。有機酸不能含有對涂膜有影響的有害物質如硫化物等。2-乙基乙酸，新葵酸等合成脂肪酸具有高的純度和極淺的色澤，而且無特殊氣味。⑥來源廣，價格低廉。天然有機酸如亞油酸，焦油酸，環(huán)烷酸的來源較廣而且價格低，但由于其天然脂肪酸質量不穩(wěn)定，僅焦油酸及環(huán)烷酸被普遍使用。表1是常用于催干劑的有機酸及特性。?近年來，由于環(huán)烷酸的資源日益減少，而合成脂肪酸的化學純度要比天然脂肪酸好得多，因而以合成羧酸皂混合物為基礎的催干劑在市場上普遍供應，生產廠常以其羧酸來命名其催干劑牌號，合成羧酸的高酸值使其金

5、屬皂具有較高的含量，黏度亦低。由于其耗酸量低，成本與環(huán)烷酸皂相近。石蠟氧化制取的哼唱脂肪酸都為直鏈酸，其色澤較淺，價格低，但其金屬皂的溶解性差，可將其C6-9合成脂肪酸與環(huán)烷酸或支鏈脂肪酸拼合使用，以降低成本。??催干劑的陽離子部分——金屬離子催干劑可分為活性和輔助兩種，其中活性催干劑又可分為氧化型和聚合型，見表2。催干劑的作用決定于其中金屬離子部分，因此，涂料催干劑的用量都是以其所含的金屬量來計算的，各種催干劑都規(guī)定其金屬離子濃度。在實際應用時，油基清漆是以植物油中的金屬含量來表示的，各種合成樹脂涂料則以樹脂固體分鐘的金屬含量來表示。分類及特性：???1.鈷催干劑鈷催干劑是催干活性

6、最強的氧化型催干劑，因氧化作用是從漆膜表面開始的，因而它使漆膜表面干燥加速，常作面催干劑。鈷催干劑一般與鉛，錳，鈣等催干劑配合使用，使涂層表里平衡干燥，如單獨使用或使用量過多，會使涂膜表面很快干結而收縮，產生皺皮和因底干而發(fā)軟的各種漆膜缺陷。特別是其強烈的催化氧化性，促使漆膜過早老化并發(fā)脆，因此，漆膜的干性在達到施工要求的前提下，以少用為宜，其適合用量為0.02%-0.06%。以鈣，鋅等助催干劑配合使用，可有效地調節(jié)其表面干燥速度，用量超過0.08%則需注意，必須仔細進行試驗評價。鈷催化劑也可用于熱固型涂料如氨基烘漆中以提高其硬度，用量為0.00%-0.02%，與鐵，錳催干劑相比，不

7、易變色，但硬度和堅韌性不及后者，在油墨中聽涂膜極薄，故可用鈷催干劑。鈷皂是呈藍紫色的黏稠液體，高價鈷態(tài)時則呈綠色。在涂料、油料與鈷皂拼混后的貯存過程中，過氧化物與鈷皂作用而產生綠色。一般認為鈷皂在高價狀態(tài)才呈現(xiàn)催干作用。鈷皂與污類抗結皮劑混用會形成金屬-配合物而呈現(xiàn)紅至紅紫色，產生不同的顏色，但漆膜干燥后顏色即消失。鈷催干劑常使用的金屬含量在4%-12%2.鉛催干劑鉛催干劑為聚合型催干劑，在大多數(shù)醇酸漆中能促使漆膜底層干燥而得到堅韌而英的漆膜，并能提高漆膜