环氧厚浆涂料的制备

   日期:2022-04-26     浏览:126    
核心提示:0 引言环氧厚浆涂料是双组分的高固体/无溶剂环氧涂料,国内用于此领域内的产品主要依赖于进口。本文采用低分子环氧树脂与改性胺/
0 引言
环氧厚浆涂料是双组分的高固体/无溶剂环氧涂料,国内用于此领域内的产品主要依赖于进口。本文采用低分子环氧树脂与改性胺/聚酰胺树脂体系,配合适量活性稀释剂和增塑剂,制备出具有固化速度快、伸长率高、力学性能好的环氧厚浆涂料,能够满足实际生产的要求。

1 实验部分
1.1 原料与仪器
环氧 树 脂 ,工业品,无锡树脂厂;低分子聚酰胺树脂(胺值300 mgKOH/g ),工业品,日本三迈涂公司;改性胺树脂(胺值350 - 370 mgKOH/g ),自制;助剂,工业品,德国BYK公司产品;正丁基缩水甘油醚,工业品,烟台奥利福化学有限公司;DMP一30,化学纯,市售。WSM一50KN万能实验机,长春市智能实验机研究所
1.2 性能检测
常规性能:按照GB1727-92制备漆膜,干膜厚30 um左右;按照GB 1728-79(指触干法)测定漆膜的干燥时间;漆膜的柔韧性、硬度、耐冲击性按照相应的国家标准测定。力学性能 :两组分按一定比例混合,浇注到涂有脱模剂的自制模具中,经真空脱除气泡后,于真空干燥箱中固化(固化条件:60ºC ,1 .5 h ;80ºC ,2 h )。充分固化后,取出室温放置2d,测试力学性能。测试温度:室温,拉伸速度:10 MM/Min

2 结果与讨论
2.1 基本配方的确定
2.1.1 环氧树脂的选用
双酚 A 型环氧树脂,颜色浅、价格低、制备工艺成熟、质量稳定、货源充足,与固化剂配合后,制成的涂料漆膜具有力学性能优、耐化学品性能好、抵抗介质渗透性能强等特点。同时,还具有对基材附着力强、丰满度好、光泽高等优点。故本文选用双酚A型环氧树脂作为主要成膜物质。
2.1.2 稀释剂的选用
虽然 选 择 双酚A型环氧树脂作为成膜物质具有诸多优点,但是,常温下双酚A型环氧树脂的粘度很高,施工性能差,加人适量的稀释剂以降低其豁度,改善施工性能。从减少VOC、保护环境的角度出发,本试验中采用活性稀释剂— 正丁基缩水甘油醚。它具有用量少,稀释能力强,可以提高固化物的柔韧性等优点。根据试验,正丁基缩水甘油醚的用量为12%一18%,能满足施工勃度的要求,本文将正丁基缩水甘油醚的用量定为14%。
2.1.3 胺类固化剂的选用
低分 子 聚 酰胺类固化剂添加量的允许范围宽、毒性低、无挥发性、对皮肤的刺激性小,与环氧树脂固化物的机械性能、电性能均衡,对底材的粘接性好、耐冲击性能优良。但是 ,环 氧树脂/低分子聚酰胺体系存在低温固化速度慢的缺点川,不能满足环氧厚浆涂料的施工要求。在不影响漆膜表观性能和总体力学性能的前提下,本文采用改性胺固化剂与其拼混,以提高涂膜的指触干时间,缩短施工周期。同时,用较低勃度的低分子改性胺固化剂降低固化剂配方的砧度,改善环氧厚浆涂料的施工性。
2.1.4 催化剂的选用
环氧 树 月 歇胺类固化剂体系的催化剂种类很多,本文选用催化活性较高的DMP - 30催化剂,配合自制的改性胺固化剂,进一步改善环氧树脂/低分子聚酰胺体系低温固化速度慢的缺点,提高环氧厚浆涂料的工艺性。DMP - 30催化剂的用量占固化剂总质量的2%。
2.1.5 涂料助剂的选用
为 了减 少 固化漆膜的表面缺陷、提高漆膜装饰效果和保护性能,选用德国BYK公司的BYK066和BYK530A作为脱泡/消泡助剂,总添加量为1%。将1%消泡剂和适量的流平助剂配合后,按照助剂生产厂推荐的分散工艺,可以制备出符合要求的涂料产品。
2.2 原料配比对性能的影响
环氧树脂与混合胺类固化剂中的活泼氢反应,形成三维网状结构的固化涂层。2种原料的配比将影响体系的反应程度和终的交联密度,从而影响漆膜的力学性能(见图1.2)。

如图1所示,随着环氧树脂在反应体系中所占比例的增加,固化漆膜的拉伸强度不断增加。可能是由于随着环氧组分含量的增加,固化体系的交联密度不断增大所致。从曲线斜率的变化趋势上看,环氧/混合固化剂(自制改性胺树脂与低分子聚酰胺的质量比为4:6)的质量比<1时,固化体系的拉伸强度上升迅速;两者质量比>1时,拉伸强度的上升速率变慢。图2是环氧树脂与混合固化剂的配比与固化漆膜断裂伸长率的关系曲线。随着两者配比的增加,漆膜的断裂伸长率不断下降。在质量比为0.9一1.0处,下降变缓,随后又迅速下降。
综合考虑拉伸强度和断裂伸长率两种因素,确定环氧树脂与混合固化剂的配比为1:1。
2.3 聚酰胺与改性胺固化剂配比对性能的影响
低分子聚酰胺树脂是由二聚、三聚植物油酸或不饱和脂肪酸与多元胺经酰胺化反应制得的。由于其结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基,可以使固化物具有高的弹性、粘接力及耐水性。所以,在混合胺类固化剂体系中,增加聚酰胺树脂的含量,将减小固化体系的交联密度,提高固化漆膜的弹性,增加断裂伸长率。同时,由于固化体系的交联密度下降,固化材料(漆膜)的拉伸强度下降,如图3,4所示。

由图 3 可 以看出,随着低分子聚酰胺树脂在固化剂体系中的含量的增加,固化漆膜的拉伸强度降低。当其含量>60%时,漆膜的拉伸强度迅速下降。相反,固化漆膜的断裂伸长率随着聚酰胺树脂含量的增加不断上升。当聚酰胺树脂的含量为60%时,漆膜的断裂伸长率达到61.24%,已经超过国外同类产品的断裂伸长率(57.7%)。
2.4 催化剂用里对固化性能的影响
催化 剂 能 够降低反应的活化能、提高反应速率、改善漆膜的低温固化性能,所以,加人部分DMP一30催化剂可以减少漆膜的指触干时间,缩短施工周期,提高生产效率,图5、图6为催化剂用量与指触干时间及施工时限的关系。


由图 5可以看出,随着催化剂用量的增加,漆膜的指触干时间逐渐减少。同时,涂料的施工时限也迅速缩短(见图6)。综合考虑漆膜的干燥时间与涂料的施工时限,以及环氧厚浆涂料自身的施工特性,将催化剂的用量定为2%。
注 :施 工 时限的测定— 取环氧组分和混合固化剂各10g,配合后,测定反应体系达到凝胶时所用的时间。

3 结论
(1 )综 合 考虑漆膜性能和施工两方面因素,终确定环氧厚浆涂料的配方为:环氧树脂为85 g,混合固化剂为98 g,活性稀释剂为14 g,催化剂为2g,涂料助剂1 g。
(2)混合固化剂中,改性胺树脂与低分子聚酰胺的质量比为4:6 ,得到的漆膜综合性能较好。
 









打赏
广告位
 

相关有机锡应用

推荐文章
热门文章
最新文章

电话咨询

咨询电话:
13761290006

微信咨询

QQ交流群

在线客服

售后服务

回到顶部