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氨基樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂的搭配比例

發(fā)布時(shí)間:

2019-08-13

氨基烤漆因?yàn)槠渥陨斫宦?lián)密度高、高固低粘等特性，使得漆膜具有豐滿度高、光澤高、硬度高、鮮映性好、耐油好、耐堿好、耐水好、耐磨好等特點(diǎn)，因此氨基烤漆得到很廣泛的應(yīng)用。而氨基樹(shù)脂做為氨基烤漆中的交聯(lián)劑，在氨基烤漆涂料中占有比例就顯得至關(guān)重要，那么究竟如何設(shè)定氨基樹(shù)脂在涂料配方中的含量呢？下面我們就來(lái)探討一下。

 

首先，我們來(lái)了解一下氨基樹(shù)脂的種類、構(gòu)成及其特點(diǎn)。

氨基按結(jié)構(gòu)單元，可以分為（1）脲醛樹(shù)脂，（2）三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，（3）苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。而因?yàn)榱u甲基的極性是非常大，如果不進(jìn)行醚化的話，這三類樹(shù)脂難以溶解于有機(jī)溶劑，與丙烯酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等的相溶性也不好，故一般要用甲醇或丁醇對(duì)其進(jìn)行醚化，使之降低極性，從而能溶于有機(jī)溶劑的同時(shí)與丙烯酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等具有良好的相溶性。而根據(jù)醚化度的不同，又分為部份醚化、高醚化及完全醚化幾大類，醚化度越高極性往往越低。其中，氨基樹(shù)脂參加反應(yīng)的基團(tuán)主要是亞氨基、羥甲基、烷氧基，其中，亞甲基和羥甲基可以自交聯(lián)，而羥甲基在自交聯(lián)的同時(shí)，又是與主體樹(shù)脂的主要反應(yīng)基團(tuán)；烷氧基則是在有酸的情況，水解成羥甲基，再參加反應(yīng)。

其次，考慮到主體樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂的反應(yīng)基團(tuán)。

一般來(lái)說(shuō)，主體樹(shù)脂（丙烯酸樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等）上面的羥基、羧基、亞氨基等等基團(tuán)是交聯(lián)用的，但很多時(shí)候，這些基團(tuán)又提供著與底材產(chǎn)生附著力的作用，所以當(dāng)氨基樹(shù)脂的與主體樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)后，很多極性基團(tuán)被反應(yīng)掉后，會(huì)影響到附著力，所以，對(duì)于氨基樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，脲醛樹(shù)脂更適合用在底漆烤漆中，而三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂則用在中涂和面漆中。故此，在一些涂料中，要選擇氨基樹(shù)脂過(guò)量或主體樹(shù)脂過(guò)量，使其保留一定量的極性基團(tuán)，保持附著力，這是很多時(shí)候都要優(yōu)先考慮的。

最后，考慮到氨基上面基團(tuán)反應(yīng)活性的影響。

一般來(lái)說(shuō)，在不同的反應(yīng)溫度和不同量的酸觸媒作用下，氨基樹(shù)脂的各個(gè)基團(tuán)的反應(yīng)機(jī)理是不同的，有時(shí)候更便向于自聚，有時(shí)候更偏向于交聯(lián)，在這種情況下，所得到的漆膜的性能就千差萬(wàn)別了，做為一個(gè)涂料工程師，應(yīng)該對(duì)于氨基樹(shù)脂中的反應(yīng)活性有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，能夠在宏觀上對(duì)“氨基樹(shù)脂自交聯(lián)和與主體樹(shù)脂的交聯(lián)的程度”、“氨基樹(shù)脂和主體樹(shù)脂上的極性基團(tuán)的保留量”有一個(gè)理想的評(píng)價(jià)，這才能使所得到的漆膜達(dá)到一個(gè)完美的結(jié)果。就像漆膜耐水性能的提高一樣，一方面要保留一定的活性基團(tuán)與底材產(chǎn)生牢固的化學(xué)作用力，另一方面還要盡量使活性基團(tuán)盡量少，使與水的親和力減小，這就是一個(gè)很復(fù)雜的結(jié)果。

綜上所述：

例如，對(duì)于含有2.34%羥基百分含量和酸值＝＜8mg/g的一款熱固性樹(shù)脂CFR8060，該如何選擇氨基樹(shù)脂的用量呢？

經(jīng)計(jì)算100g的CFR8060中含有的羥基摩爾量為0.08mol和羧基摩爾量0.014mol(可忽略不計(jì)，只起到提高烷氧基水解作用)，假若我們選擇只六氧基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的話，而且，考慮到六甲氧基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂中的六個(gè)甲氧基全部與羥基反應(yīng)掉的話，那就是只需要0.08/6＝0.013mol的HMMM，換算成質(zhì)量就是300*0.013＝4g，換句話說(shuō)，說(shuō)法是說(shuō)我們100g的CFR8060中所含有的羥基，如果全都與甲氧基進(jìn)行反應(yīng)的話，需要4g的HMMM，那么形成的漆膜是最好的，但是考慮到分子量的大小，一般來(lái)說(shuō)，HMMM的用量要大一些。像HMMM，我們一般控制固體份比例為7：1，而不是15：1，一般來(lái)說(shuō)，假若是丙烯酸樹(shù)脂的話，因?yàn)楸┧針?shù)脂分子量較大，而單體型HMMM分子量較小，所以要想充分反應(yīng)，HMMM的量，應(yīng)該過(guò)量不少，有的時(shí)候，甚至是取固體份的3：1，使其有許多甲氧基保留住不反應(yīng)。而對(duì)于高亞氨基的樹(shù)脂的用量，與丁醚化氨基樹(shù)脂的用量類似，考慮到亞氨基與羥甲基的自交聯(lián)的情況，一般氨基樹(shù)脂的用量適當(dāng)要提高一下，一般是控制在主體樹(shù)脂：氨基樹(shù)脂＝（1.7：1~4：1），基于溫度越高，更容易傾向于自交聯(lián)，所以當(dāng)溫度越高時(shí)，氨基樹(shù)脂的量應(yīng)該有所提高，一般保持在比例的上限，這樣才能保證交聯(lián)反應(yīng)的有效性。另外，與過(guò)主體樹(shù)脂中含有的羥基量多，氨基樹(shù)脂的比例也應(yīng)相應(yīng)的提高。

 

溫度低限

溫度高限

有酸

無(wú)酸

單體型完全甲醚化氨基樹(shù)脂HMMM

3：1~5：1

5：1~7：1

3：1~5：1

5：1~7：1

聚合型部份甲醚化氨基樹(shù)脂

2.5：1~4：1

2.5：1~4：1

2.5：1~5：1

2.5：1~5：1

高亞氨基高醚化氨基樹(shù)脂

1.5~3：1

1.5~3：1

1.5~3：1

1.5~3：1

混合醚化氨基樹(shù)脂

2：1~4：1

2：1~4：1

2：1~4：1

2：1~4：1

丁醚化氨基樹(shù)脂

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

甲醚化脲醛樹(shù)脂

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

1.7：1~4：1

當(dāng)然，主體樹(shù)脂上面的基團(tuán)的活性，也將影響到氨基樹(shù)脂的用量，所以上面表格中的比例，只是個(gè)理論上的總結(jié)，具體是多少，還要考慮到具體實(shí)驗(yàn)情況。

氨基樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂的搭配比例

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山東卡孚樂(lè)高分子材料有限公司 危險(xiǎn)廢物環(huán)境防治污染責(zé)任制度

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為貫徹落實(shí)國(guó)家關(guān)于危險(xiǎn)廢物管理的各項(xiàng)要求，嚴(yán)格控制和管理公司的危險(xiǎn)廢物，杜絕環(huán)境污染事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，特制訂本制度。

山東卡孚樂(lè)高分子材料有限公司濟(jì)南分公司危險(xiǎn)廢物環(huán)境防治污染責(zé)任制度

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