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常见的脂肪胺有乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)等线性脂肪胺,其活性很高,可室温快速固化。但是,这类固化剂的分子量低,挥发性大,且有毒,易吸收CO2和水,产生“白化”现象,而且,有些多胺室温下呈固态,常温下与生产厂家混合时很难混合均匀。因此,通常将这类固化剂进行改性,利用胺类固化剂中的活泼氢与改性物进行加成或缩合反应,生成改性胺,既保持线性脂肪胺的高活性和低粘度等优点,又增加其分子量,降低挥发性,如曼尼斯改性、酰胺化反应、与生产厂家或单环氧化合物加成、迈克尔反应、与酮类缩合反应等。而芳香族多元胺活性较低,需在较高的温度下才能固化完全,且大多数为固体,熔点较高,工艺性较差,故通常采用改性或与其他固化剂复配的方法使之液化来提高其工艺操作性,得到的固化物的耐热性、耐化学性以及机械强度等均比脂肪族多元胺好,常见的有间苯二胺(MPD)、二氨基二苯甲烷(DDM)、二氨基二苯基砜(DDS)和间苯二甲二胺(mXDA)等。脂环族胺类固化剂(如异佛尔酮二胺IPDA)具有饱和六元环结构,且具有与聚醚胺结构类似的特点---空间构象多、柔韧性好,同时又具有与芳香胺结构类似的特点---环状结构的刚性和强度,通过结构设计有望结合强度和柔韧性于一身。脂环族多数为低粘度液体,适用期比脂肪族胺长,固化物的色度、光泽优于脂肪族胺和聚酰胺。
为了改善生产厂家的其他特殊性能,如韧性、耐湿热性和阻燃性等,研究者开发了各种具有特殊结构的固化剂。例如,近些年,聚醚胺常用作高韧性生产厂家的固化剂应用于众多领域,个关键的结构特征是其侧甲基增加了端氨基的空间位阻,从而降低了伯胺的活性,使固化速度减慢,另一关键的结构特征是其柔性的聚醚主链赋予其固化物较好的韧性、抗冲击性和较好的低温性能等,同时聚醚胺室温粘度很低,对增强材料的浸润效果好,其中*代表的是Huntsman公司的Jeffamine系列产品,如D230、D400和T403等。此外,超支化、树枝状的分子固化剂的研发也能在一定程度上改善固化物的韧性,且环氧固化物的玻璃化转变温度、热稳定性、耐溶剂性能等也得到了明显提高。而为了改善树脂的阻燃性能,一系列含磷和含硅的分子固化剂也已得到开发,避免了含卤阻燃固化剂燃烧时产生腐蚀性和窒息性气体等弊端,具有和环境友好等优点,同时固化物的其他性能(如耐热性、柔韧性、电学性能等)也得到了一定的提高。
涂料油漆悬浮聚合和乳液聚合 油漆采用悬浮聚合和乳液聚合合成的丙烯酸树脂,再经喷雾干燥或盐析处理,使其成粉末状,制成供粉末涂料用的丙烯酸树脂。聚合过程中不使用有机溶剂,用水作为分散介质,反应容易控制,但制成的树脂的分子量较大,同时在树脂中还会残存有水溶性物质,如分散剂、乳化剂、稳定剂等,油漆他们会影响涂层的性能(如耐水性),故而一般很少采用。 乳液聚合法合成粉末涂料步骤:在室温下将上述组分加到装有温度计、搅拌器的乳液反应器中,油漆向反应器中通入氮气,升温到50℃,在氮气保护下,保温6~8h,直到聚合,然后用多价电解质溶液(如硫酸铝、硫酸镁等)将聚合物由乳液中凝聚出,并进行分离、水洗、干燥。该树脂的玻璃化温度为70℃,在甲乙酮溶液中的特性粘度为0.21(30℃下测定)。
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