涂料百科之粉末涂料配方设计的化学基础

发布 2019-08-12 00:10:17 阅读 7525

粉末涂料成膜物质化学反应。

核心提示:粉末涂料配方设计的化学基础(成膜物质的化学反应)

一、混合型。

粉末涂料用环氧树脂(epoxy resin),通常采用平均环氧值(每1009树脂中所含环氧基的克当量数)为0. 12(命名为e-12或604的双酚a型环氧树脂。

其中平均聚合度n=4,实际聚合度n=3.83~6. 53,相对的质量范围为1429~2222。

(2)混合型粉末涂料用聚酯树脂(polyester),通常为饱和型末端为羧基的聚酯树脂hooc-pe-cooh,端羧基的酸值通常为30~80mg,在固化时反应如下:

每1009环氧树脂所需聚酯树脂的理论量,可以通过下列公式得到:

例如:ape=70,eex=0. 12,wpe =96.2。

由于一般pe比ex便宜,通常在配方中选择pe过量一些,因此常用的混合型树脂中分为50/50混合型树脂(ape为65~75),60/40混合型树脂(ape为48~58),70/30混合型树脂(ape为32~38)。

二、聚酯+tgic

tgic异氰脲酸三缩水甘油酯。

相对分子质量为97,环氧值e通常为0.93,为一三官能团固化剂,能生成交联密度大的产物,同时因为不含苯基和醚键,因此在户外的耐候性能优越,是户外用粉末涂料的首选,固化时发生的反应:

每100g聚酯树脂与tgic用量的关系可以通过下列公式计算,由于tgic**较高,通常选用低酸值树脂与其配套.

例如:ape =25时,wtgic=0. 048。

下面列出常用酸值树脂与tgic的比例:

ape=50, 90/10;

ape=25, 95/5;

ape=33, 93/7(标准);

ape =20, 96/4。

三、haaβ-羧烷基酰胺,典型品种是四( n-β-羧乙基)己二酰胺。

羟值81~85mg koh/g,当量为82—86g/eq,比tgic略低,因此同样酸值的聚酯树脂需要haa量比tigc更少。

ape=50, 93/7;

ape =33, 95/5(标准);

ape=25, 96/4;

ape=20, 97/3。

固化反应时发生如下反应:

四、环氧十固化剂。

1.环氧树脂直接用多元胺固化。

环氧树脂直接用多元胺固化,可制得到纯环氧的粉末涂料,多元胺通常有以下几种。

①双氰胺,固化温度200℃以上。

咪唑类,固化温度150℃左右,可用双氰胺固化促进剂。

二酰胺,固化温度160℃左右,也可用双氰胺固化促进剂。

胺类与环氧发生如下反应:

胺类固化剂理论量可用以下公式计算:

式中,g为100g环氧所需胺的质量,g;m为胺的相对分子质量;hn为氨基上的活动氧数;e为环氧树脂的环氧量。

2.环氧树脂可用酸酐固化。

酸酐先与环氧树脂主链上的羟基反应生成酯和羧酸,再与环氧基反应生产酯。

酸酐类环氧树脂固化剂的理论用量g计算公式如下:

通常用于输油管、输气管的防腐使用。

五、羟基聚酯树脂(或羟基丙烯酸树脂)+封闭型ipdi

通常用的羟基端聚酯树脂,羟值为35~45mg koh/g,ipdi通常用ε-己内酰胺封闭,在140~160℃的分解放出ε-己内酰胺,游离的-nco与羟基发生反应。

理论用量:例如:

通常80/20封闭型ipdi过量。

六、丙烯酸缩水甘油酯十长碳二元酸。

丙烯酸缩水甘油酯十聚酯树脂+ipdi