多元胺改性類(lèi)固化劑
對胺類(lèi)固化劑進(jìn)行進(jìn)一步改性,以便獲得無(wú)毒或低毒、可在室溫條件下固化的胺類(lèi)固化劑。
多元胺改性類(lèi)固化劑絕大多數是改性胺的種類(lèi)、改性類(lèi)型、原料比例等方面未公開(kāi)的商品。
即使所謂對同種固化劑進(jìn)行改性,由于多元胺改性類(lèi)固化劑制造廠(chǎng)家不同,其性質(zhì)也頗有差異。每一種多元胺改性類(lèi)固化劑都有一定的適用范圍,所以在應用時(shí)要注意選擇。改性胺產(chǎn)品的質(zhì)量指標主要是胺值和粘度。
胺值是固化劑中胺基含量的表征值,通常用與中和1g改性固化劑中胺基所需的酸等物質(zhì)的量的KOH的毫克數來(lái)表示,可以用化學(xué)分析方法測定。黏度的意義與樹(shù)脂黏度的意義相同。
改性方法可用于乙二胺、二乙烯三胺、己二胺、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷等。根據所用多胺、酚類(lèi)的不同,以及這些原料不同的配比和反應方式不同,可以制得一系列的產(chǎn)物。雙氰胺是一種最為常用的潛伏型固化劑,但固化溫度高,在環(huán)氧樹(shù)脂中溶解性不好,不利于濕法成型。
利用苯胺-甲醛對其改性,改性后的雙氰胺可溶于丙酮和酒精的混合溶劑之中,并在丙烯酸鈍化咪唑的作用下,可于125℃中溫固化樹(shù)脂,該固化產(chǎn)物具有良好的室溫性能和濕熱性能。目前國內已有這類(lèi)改性胺固化劑的多種牌號,并且大量生產(chǎn)。這類(lèi)固化劑具有室溫以下固化環(huán)氧的活性,因而又稱(chēng)為低溫固化劑品種,廣泛用于涂料,膠粘劑中,尤其在防腐涂料中應用極為廣泛。由于固化劑中含有少量水分,與環(huán)氧樹(shù)脂反應較快,所以不宜用作澆鑄材料用的固化劑。
多胺與羰基化合物反應。用酮類(lèi)化合物封閉多胺,形成一種潛伏性固化劑一酮亞胺類(lèi)固化劑。遇到水或水蒸氣,酮亞胺與H20作用再生成伯胺,這就是酮亞胺在水和潮濕環(huán)境中可以使環(huán)氧樹(shù)脂固化的基本原因。
胺的改性方法很多,歸納起來(lái)有以下幾種方法經(jīng)常采用。有時(shí)應用其中一種方法,有時(shí)幾種方法并用,所以改性產(chǎn)物十分復雜。
產(chǎn)品應用:間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)是一種對稱(chēng)的芳香族二醇擴鏈劑,它與MDI有著(zhù)良好的配伍性。廣泛應用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,并把收縮性限制到較小,沒(méi)有污染。同時(shí),該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點(diǎn)外,還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結晶現象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂強度、初始強度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結合輪胎、泥漿管內襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲運:紙板桶,內襯黑色塑料袋;20公斤裝。
多胺與含有環(huán)氧基的化合物或者樹(shù)脂進(jìn)行加成反應。一般胺過(guò)量,生成的加合物分子質(zhì)量增大,沸點(diǎn)和黏度增高,對皮膚和黏膜的刺激性大幅度減少。由于加成反應生成羥基,提高了固化活性。
由多胺與環(huán)氧樹(shù)脂得到的加合物的固化產(chǎn)物性能與多胺固化產(chǎn)物十分相似。由多胺與環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷制備的加成物,因含有羥基多,一般固化反應速度比較快,其固化產(chǎn)物的機械、電氣、耐化學(xué)藥品性能較原來(lái)多胺的稍差。
為了克服這類(lèi)改性胺固化反應較快的缺點(diǎn)以滿(mǎn)足某些應用的工藝要求,通常采用環(huán)氧化合物與低分子聚酰胺樹(shù)脂進(jìn)行加合的辦法。由于后者已經(jīng)進(jìn)行過(guò)一次改性,分子鏈比較長(cháng),氨基的質(zhì)量濃度也比較低,只要選擇得當,就可以制造出符合各種工藝性能要求的環(huán)氧一多胺加合物固化劑。
邁克爾加成的多胺(Michaclreaction)。具有α、β不飽和鍵的化合物,如丙烯腈、丙烯酸酯、丙烯酰胺等,可與多胺的活潑氫進(jìn)行加成反應、以降低多胺的刺激性及改善多胺與環(huán)氧樹(shù)脂的相溶性。
其中被稱(chēng)為氰乙基化的多胺與丙烯腈的加成反應(CyamomeHcylation),尤其是有效的改性方法;根據不同的反應條件,可以生成各種不同氰乙基化程度的產(chǎn)物。這些產(chǎn)物用于固化劑時(shí),其固化物的機械、電氣性能都下降,耐化學(xué)藥品性能沒(méi)有大的變化,耐溶劑性改善了。
曼尼斯(Mannich)加成多胺。多胺與甲醛、苯酚進(jìn)行縮合反應稱(chēng)為曼尼斯反應,而目前利用多聚甲醛代替甲醛水溶液,在溶劑中使多聚甲醛與尿素,苯酚反應,制得不揮發(fā)的尿素-苯酚-甲醛單體,然后將此單體與乙二胺反應制得新型環(huán)氧樹(shù)脂固化劑UP-FA。
利用此工藝,可以避免使用甲醛水溶液,使體系中引入水,產(chǎn)品處理復雜,乙二胺損失較大等。同時(shí)可以降低成本,使反應條件溫和,易于實(shí)現產(chǎn)品的工業(yè)化和商品化。
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