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