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无热无光? 没有问题-环境固化涂料的固化剂

环境养护 根据定义,它依赖于环境中可用的条件,如适中的温度, 自然光线, 水分和空气. 从使用赭石为基础的洞穴油漆40,000年前到早期埃及人使用的大约4,000年前含有色素, wax and eggs; humans have been searching for and developing new chemistries and ingredients to provide improved performance of 涂料 applied at ambient conditions.

墙上的油漆色板-在勘探者知识中心了解固化剂如何提高环境固化涂料的性能.
版权: archidea / 123RF库存照片

由天然色素和 干燥油从亚麻籽, 罂粟籽, 核桃和红花, 第一批环境固化交联涂料最初是由印度和中国画家在5世纪到10世纪之间使用的.

适当使用固化剂(单组分或双组分)可以改善:

  • 抗化学腐蚀
  • 抗湿性
  • 附着力
  • 硬度
  • 耐蚀性
  • 耐气候性

这篇文章将只涉及环境固化剂的一般考虑,重点是较新的化学或较少使用的化学. 因为有以前的勘探者文章有关 传统的环氧双组份(2K)涂料、双组份涂料 polyol-isocyanate技术 最后 湿固化硅烷功能性交联剂和偶联剂, 本文不讨论这些技术.


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无异氰酸酯聚氨酯化学

根据加州公共卫生部的说法,接触异氰酸酯会导致哮喘. 职业性哮喘已经超过石棉肺,成为新的与工作有关的肺部疾病的主要原因. 在过去的几年里,异自由技术已经出现,不使用异氰酸酯交联剂来形成聚氨酯,从而消除异氰酸酯的暴露. 采用isfreee2k技术 聚碳酸酯和聚醛 例如,包括提高喷雾罐寿命,快速固化和早期硬度. 不使用异氰酸酯交联剂形成聚氨酯的技术如下:

1. 六聚氧基甲基三聚氰胺+聚碳酸酯⇒

Chemical reaction: Hexamethoxy methyl melamine + Polycarbonate -> Polyurethane

2. 聚碳酸酯+聚胺⇒聚氨酯

Chemical reaction: polycarbonate + Polyamine -> Polyurethane

3. 聚氨基甲酸酯+聚醛⇒聚氨酯

Chemical reaction: Polycarbamate + Polyaldehyde -> Polyurethane

反应1和反应2中聚氨酯的生成在室温下是缓慢的, 而3的反应速率利用了 聚碳酸酯与聚醛的交联反应 更方便. 与使用异氰酸酯交联剂相比,通过这种反应途径形成的聚氨酯提供了更长的喷涂罐寿命,同时应用后的反应速度更快.

Ketimine-Epoxy

提供稳定的环氧胺单组分涂层的一种方法是利用环氧胺 阻塞胺交联剂. 伯胺与酮反应生成酮胺. 酮胺不易与环氧基反应. 在有水的地方, 酮胺释放游离胺和酮,这是酮胺形成的逆反应. 通常使用的甲基乙基酮在使用后在环境条件下迅速挥发, 然后胺与环氧树脂反应形成固化的薄膜. A 水分清道夫 添加剂可在使用前消除与水的反应.

化学反应:环境固化除湿剂

Ketimine-epoxy系统 在没有水的情况下是无限稳定的,因此可以允许单组分系统.

与不饱和基团交联

  • 丙烯酸低聚物可以作为交联剂,通过丙烯酸酯与多官能胺交联 迈克尔加成反应. 由于这个反应很快,可以使用阻塞胺(酮胺). 一旦酮酮在潮湿的环境下畅通, 它形成一伯胺,该伯胺加入到丙烯酸酯中进行伯胺和丙烯酸酯的反应. 见下图.
环境固化涂料中的化学反应-在勘探者知识中心了解更多信息
  • 丙烯酸低聚物也可以交联使用 迈克尔加成反应 用乙酰乙酰化树脂及其烯胺类似物.
  • 乙烯聚合 -使用丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物和合适的不饱和聚酯(使用富烟酸酯和/或马来酸酯基团)的涂料可以在双组分体系中使用,并添加合适的自由基引发剂,如过氧化甲乙酮和加速剂,如环烷酸钴和二甲基苯胺.

用于常温固化涂料的其它常见交联反应

硬化剂交联器官能团树脂交联 集团交联集团
PolyaziridineR-COOH(羧基)乙酰脲
硅烷 三乙氧基硅烷和脂肪族环氧树脂 双重自愈机制硅氧烷 & 环氧酯
碳化二亚胺 r n = C = N-RR-COOHn -尿素
异氰酸酯预聚物R-NCOR-OH(羟基)R-NH2(水与异氰酸酯反应生成的氨基)聚氨酯脲
酰肼电阻-电容= OKetone

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