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4 高固体份氨基树脂交联剂

4 高固体份氨基树脂交联剂
4 高固体份氨基树脂交联剂

4高固体份氨基树脂交联剂

CYMEL300是在60年代初进入市场的甲氧甲基三聚氰氨甲醛树脂,为蜡状固体,难以使用。随即又产生了HMMM的同系列产品CYMEL301、303和305,300是烷(甲基)基化程度最高,最单体化的,相对最纯的HMMM。烷基化稍低一点就是301,液体状态。对使用HMMM的用户进行宣传教育大都基于301。CYMEL303是1969年生产过程的更新提高的产物,303在烷基化程度上比301更接近于300,游离甲醛含量比301的低。由于301的甲醇含量较高,水溶性最好。

甚至在CYMEL300系列没有出现之前,HMMM的应用就得到了重视,在50年代初,本公司主要生产醇酸树脂,有一条REZYL*的氧化和非氧化产品——短油、中油和长油醇酸树脂的生产线,为了帮助和刺激产品的销售,同时也推荐与短油醇酸配合的各种HMMM的混合物产品,以CYZAC的商标品牌出售。对氨基系列树脂的评价——相对讲,HMMM,即CYMEL300-301树脂,比丁醇醚化的氨基档次高。HMMM的磁漆光泽好,丁醇醚化氨基有鲜映性差的特征,另外值得注意的是附着力、柔韧性、冲击强度的改进,耐化学性和户外耐久性上与之相当或稍好,而最大的贡献在于满足卷材涂料的需求。CYPLEX改性聚酯就是为提供与HMMM交联具有非常好的柔韧性和抗冲击能力的专用树脂。

所有上述HMMM或说CYMEL303树脂的优点都是假设在同等硬度条件下,与丁基醚化氨基树脂比用量减少1/2(以固体计),依此类推,随着氨基树脂用量的减少,光泽、柔韧性、附着力等等性能的提高就容易理解了。当然,还有醇酸树脂的因素,如果用相对比较便宜的醇酸加少量较贵的甲基化氨基树脂是非常划算的。

50年代也是对水性工业涂料开始感兴趣的时候,那时,政府最先提出关于“清洁空气”和“清洁水源”的主张,减少或消除工业涂料中的溶剂和使用水性涂料以减少空气污染是涂料工业的一条出路。HMMM使这种涂料配方成为可能,丁基醚化氨基疏水性太强,一般来说不能用于水性涂料。

1956年MELAQUA600树脂面市,它含有HMMM和一非常类似于我们现在的XC4005丙烯酸树脂的水溶性丙烯酸聚合物,由于经济或说价格的原因限制了它与溶剂型体系的竞争。

但是,就是在那时,HMMM在水溶性涂料中的潜能的确是存在的,并推动了氰氨公司的甲基醚化氨基树脂的发展,特别是CYMEL303——部分甲氧基化的氨基树脂,被用于水性电泳性领域中。尽管当今高质量,稳定的水性涂料配方在涂料市场中占有了不可忽视的地位,但促成“清洁的空气”也仍将主要由高固体份,低VOC(有机物挥发量)的涂料来完成。当然,我们已有大约30种高固体份氨基。新型聚酯或主体聚合物——用高羟基含量和更加线性化的树脂代替低羟

基树脂正在占领市场。

在70年代,我们的假设还停留在用1/2量的甲醚化氨基代替丁醚化氨基的可能上,但这种假设不再可靠,我们必须继续更多地研究CL试剂和其它树脂及他们的特性,现在我们已有更新更精确的方法测试漆膜性能。

例如:早期测试漆膜硬度的方法是用Sward_Rocker,Sward硬度更多的是测试漆膜表面的硬度和平整度水平,我们可以说它是在漆膜的弹性中测试的。今天,Knoop硬度测试的是漆膜弹性以外的硬度。漆膜上的压痕是用仪器精确压出来的,因此可得到并非漆膜表面而是全部的硬度。铅笔硬度——用变化不同程度的铅笔测试漆膜表面——尽管很老却很实用的测试硬度的方法。涂料化学家也知道,该方法并不精确,它测试的也是是漆膜弹性以外的硬度,它甚至包括对漆膜的撕裂破坏,因此也部分反映了漆膜的附着力性能。

通过许多试验,我们知道,还没有CYMEL303与丁基醚化氨基在用量上的直接等比关系,比如,303和248-8表现了在不同比例用量时有着截然不同的交联特性。影响交联特性的是主体聚合物树脂的特性、交联温度和时间及催化剂的用量和特性等因素。

假设,对同一种工件用同一种施工工艺,用户发现,用甲醚化氨基直接代替丁醚化氨基不但可以得到较好的效果,还可用于新的完全不同的施工工艺。

而且,市场也已发生了小小变化,用较少量的CYMEL303以降低成本已不再显示出优势,主体树脂的价格已上升到很高,以致于得用多加303来降低体系成本了。

不仅有以上原因,主体树脂本身也在组成上不断变化以达到高固体份低VOC涂料的目的,另外,我们的设想也已改变到以注重研究CYMEL303树脂对主体树脂的当量和官能度上。由于CYMEL303是含羟基、羧基和胺官能团聚合物的多功能交联剂,使用CYMEL303对满足于主体树脂或其它被交联物的官能度的校正水准曲线进行研究是非常重要的。无论加CYMEL303的量是多还是少,第一步是用漆膜性能对用量及其它对比曲线来测定并选择所需量。

早前,有文章报道CYMEL303的当量是130-190,这一范围是基于CYMEL 303的6外反应点有2-3个被反应,空间效应或膜的固定性阻止了其它点的反应。这一观点对分子量大于10,000的树脂体系显然是确定无疑的。

其后,曲线图也表示CYMEL303的官能度是2-3。但在新近的与较低分子量高固体份树脂反应时,发现CYMEL303的官能度为4或5,相应的当量为78-98。

图1表示一高固体份聚酯树脂体系在不同用量的CYMEL303与硬度的变化关系。聚酯树脂的羟基值为280。假设CYMEL303的官能度为4或5时,虚线表明,CYMEL303分别在32.8%和28.0%才是最合适的用量。交联温度为125℃

时(曲线1)303用量大于30%硬度开始下降,交联温度在153℃(曲线2)硬度的最高点在35%。

图1CYMEL303树脂浓度与硬度的关系

图2表示的是一丙烯酸Acryloid400和CYMEL303不同用量的校正水准图,假设CYMEL303的官能度是2-3。同时对交联温度和催化剂用量就进行了研究,无疑,交联温度和催化剂用量漆膜硬度的影响是很大的,但是,适当的CYMEL303用量是在17%-24%再增加硬度也不长反而下降。

选择适当的CYMEL303用量,对不同的主体树脂这个量是不同的,还有交联温度和时间及催化剂品种及用量是确定配方的重要因素。

适当的氨基用量是其中最关键的,他决定了你所需要或者说设计的漆膜的性能。

图2CYMEL303树脂浓度与硬度的关系

为了弄清一两个随着时间的流逝已改进了的理论,我们先讲讲关于CYMEL 303或说HMMM的自缩聚交联问题,先前的理论认为HMMM上的甲氧甲基是主要的交联官能点,他的反应速度比丁氧基快20倍。近来越来越多的证明当酸催化剂用量较大和温度较高时HMMM也发生自缩聚反应。例如,我们对用CYMEL303的纸张和抗划伤涂料的建议配方中酸催化剂用量比较大,在低温和短时间的烘烤条件下,自缩聚交联都发生得很快。

图3表示的是丁醚化氨基CYMEL248-8的自缩聚交联反应。在高温烘烤条件下,随着氨基用量的增加硬度增加。

图3低羟基醇酸/CYMEL248树脂浓度与硬度的关系

12■120℃20分钟

●149℃20分钟

◆177℃20分钟

膜厚Mils 1.0

510152025

CYMEL248树脂,%

图4表示随着CYMEL303树脂用量的增加与上述丁醚化氨基不同的是,硬度增加到一定值后反而下降,这与主体树脂的官能度有关,在177℃高温时开始发现自缩现象。

图4低羟基醇酸/CYMEL303树脂浓度与硬度的关系

12■120℃20分钟

●149℃20分钟

◆177℃20分钟

膜厚Mils 1.0

510152025

CYMEL303树脂,%

我们认为CYMEL303与丁醚化氨基没有等量关系,下表“在低羟基醇酸树脂的配方中用甲醚氨基取代丁醚化氨基”显示当用1/2量的甲醚化氨基取代丁醚化氨基时硬度是不相等的,这说明,正像图4所示,随着HMMM的增加漆膜硬度反而有所下降,特别是在高温(177℃)因为这时有自缩聚现象产生。

表5在低羟基树脂的配方中用甲醚化氨基取代丁醚化氨基

颜料:钛白粉酸催化剂DDBS

A

0.34%以树脂固体计

颜基比:90/100胺2-AMP0.22%以树脂固体计

CYMEL303CYMEL248-8

加稀:二甲苯加稀:二甲苯/丁醇80/20氨基树脂,

%

510152010152025

固体份,

%

62.463.465.065.062.663.563.463.4粘度Ford4#,秒6662625663656461 120℃20分钟

膜厚(mil) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0颜色(蓝)9192929192919191光泽609494939193929190光泽209397899092959386 Knoop硬度 2.4 2.5 2.4 1.8 3.4 4.77.07.5铅笔硬度HB-F HB-F HB-F HB-F HB-F HB-F F-H F-H 反冲in.-Lbs10120140+140+<101020<10

MEK擦拭1030508020707050 149℃20分钟

膜厚(mil) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0颜色(蓝)9192929392929092光泽609494939193929191光泽209195929091958885 Knoop硬度 4.4 6.2 6.9 5.0 3.1 6.18.810.9铅笔硬度F-H F-H F-H F-H B-HB F-H F-2H H-2H 反冲in.-Lbs100140+140+140+<10<10<10<10 MEK擦拭3560115150990200+200+ 177℃20分钟

膜厚(mil) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0颜色(蓝)9089909089909191光泽609593908290868489光泽209093908290868481

Knoop硬度 3.0 6.79.310.3 3.4 5.89.912.6

铅笔硬度HB-F F-H F-H H-2H HB-F F-H H-2H2H-3H 反冲in.-Lbs<10100140+140+<10<10<10<10 MEK擦拭4090200+200+15180200+200+

从上数据可知,丁醚化氨基的量增加,硬度增加。甲醚化氨基HMMM提供较高的光泽和柔韧性、反冲性能好。同时还表示丁醚化氨基漆膜不如甲醚化氨基。

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制 以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸为单体,采用乳液聚合法制得了丙烯酸树脂。当甲基丙烯酸的用量占总单体量的40%以上时,经碱中和得到完全溶于水的丙烯酸树脂。以水溶性丙烯酸树脂为胶粘剂原料制得了固体胶,探讨了固体胶的硬度与硬脂酸钠浓度、水溶性丙烯酸酯树脂浓度的关系。在灌装温度为85 ℃时,水溶性丙烯酸树脂固体胶的黏度仅为聚乙烯吡咯烷酮固体胶黏度的1/3。制得的固体胶经测试符合企标要求。 标签:水溶性丙烯酸树脂;固体胶;黏度;硬度 固体文具胶(简称固体胶)具有原料易得、制造简单、保存期长、便于携带、使用方便和粘接牢固等特点,近年来已逐渐代替传统的液体文具胶和浆糊,具有广阔的市场应用前景。 固体文具胶通常有4个主要成分:胶粘剂、赋形剂、溶剂和保湿剂。此外还可以加入各种添加剂,如填料、香料、作色剂和改性剂等。其中关键成分是胶粘剂。随着研究的不断深入和发展,出现了聚乙烯吡咯烷酮固体胶[1~3]、聚乙烯醇固体胶[4~7]、水性聚氨酯乳液固体胶[8~9]、淀粉醚固体胶[10]和水性环氧树脂固体胶[11]。 目前市售的固体胶主要有2类,一类是聚乙烯醇固体胶,这类胶具有价格便宜、胶液黏度小及容易灌装等优点,但存在含游离甲醛、固含量较低和容易收缩等不足之处;另一类是聚乙烯吡咯烷酮固体胶,这类胶具有不含甲醛、固含量较高、不易收缩以及粘接性较好等特点,但具有价格贵、胶液黏度大和不易灌装等缺陷。 本研究以水溶性丙烯酸树脂为主体材料生产固体胶,通过优化软硬单体和功能性单体的比例,利用功能性单体—COOH进行中和,生成了—COONa,改善了固体胶的收缩性;优化了固体胶的配方和生产工艺,降低了固体胶高温灌装时的黏度,提高了生产效率,次品率随之降低。 1 实验部分 1.1 实验原料 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸,工业级,上海华谊丙烯酸有限公司;反应性乳化剂(COPS-1),工业级,罗地亚公司;过硫酸钾,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;硬脂酸、甘油,工业级,杭州油脂化工有限公司;氢氧化钠,工业级,新疆天业(集团)有限公司;防腐剂(Promex20D),工业级,英国普隆化学股份有限公司。 1.2 实验仪器

酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

酚醛树脂的固化性能(技术汇总) (一)定义 酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封 装材料等多种府用领域。 然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。 酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。 正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以表现出以下一些特点: (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著; (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。 (二)热塑性酚醛树脂固化 Novolak型树脂的结构,一般可表示为: n一般为4~12,其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。例如当竹值平均为5时,其平均分子量(Mn)约在500左右。

丙烯酸树脂基础知识

丙烯酸树脂基础知识 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。 热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团,在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构,热固性树脂一般相对分子量较低。热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆,目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢等产品上应用十分广泛。 按生产的方式分类可以分为: 1、乳液聚合: 是通过单体、引发剂及其反应溶剂一起反应聚合而成,一般所成树脂为固体含量为50%的树脂溶液,其一般反应用的溶为苯类(甲苯或是二甲苯)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯),一般是单一或是混合。固乳液型的丙烯酸树脂一般会因溶剂的选择不同而使产品性能不一样。一般玻璃化温度较低,因为是用不带甲基的丙烯酸酯下去反应。该类型的树脂可以有较高的固含量,可达到80%,可做高固体分涂料。 2、悬浮聚合: 是一种较为复杂的生产工艺,是做为生产固体树脂而采用的一种方法。固体丙烯酸树脂一般都采用带甲基的丙烯酸酯的反应聚合。不带甲基的丙烯酸酯在反应滏中聚合反应不易控制,容易发粘而至爆锅。工艺流程是将单体、引发剂、助剂投入反应斧中然后放入蒸溜水反应。在一定时间和温度反应后再水洗,然后再烘干过滤等。其产品的生产控制较为严格,如在中间的哪一个环节做得不到位,其出来的产品就会有一定的影响,体现在颜色上面和分子量的差别。

热塑性酚醛树脂及其工艺

热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度? 当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。甲阶段树脂长期存放也能自行固化。 热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。 酚醛树脂(BAKELITE) 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。 酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。 酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同。

丙烯酸树脂分类详解

丙烯酸树脂分类详解 一、油性丙烯酸树脂(油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂) A油性液状丙烯酸树脂指树脂固含量为30-80%的丙烯酸树脂,这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂,而当因含量在大于60%以上时!就称为:高固体分丙烯酸树脂,这类树脂粘度低!低VOC含量! 当固含量是在50%左右的,有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分。 1、单组分涂料一般也叫自干型的涂料,也就是以热塑性丙烯酸树脂为成膜物的涂料。 2、热固性丙烯酸树脂一般配上氨基树脂时,因两者之间的氨基和羟基反应,按理说应算是双组分涂料用的,也就是通常所说的烤漆,一般应用在金属上面用的烤漆,一般烤的温度在100度以上,这类应用是最为古老,最为早的,生活中常可看到。 3、热固性丙烯酸树脂一般配用固化剂(一般是异氰酸酯),再加入其它料,也就成为涂料行业中所说的双组分涂料了,既有主剂(丙烯酸树脂)、固化剂、稀释剂了,这类性能较热塑性丙烯酸树脂为稳定,且性能也较为优越。 B油性固体丙烯酸树脂:(普通油性热塑性固体丙烯酸树脂/特殊功能油性固体丙烯酸树脂) 固体丙烯酸树脂,现在市面上主要的还是以热塑性固体丙烯酸树脂为主!这类热塑性固体丙烯酸树脂,也叫溶剂型固体丙烯酸树脂。因为他们一般都是溶于溶剂的,如苯类、酯类、酮类、氯化类、醚类、醇类等!根据合成的不同溶解性就有不同! 固体丙烯酸树脂,最通常用到的牌号一般都是由MMA和BMA,也就是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等合成。因带甲基的丙烯酸酯单合成的单体玻璃化温度较高!树脂的性能一般都是由生产工艺中单体的配方原料性能而决定的!当所合成单体全用MMA时!它的硬度就会很高!也就我们常说的压克力、有机玻璃了!但此类树脂不易做为涂料上面使用!一般应用于塑料板材上面!普通的固体丙烯酸树脂一般就是由MMA、BMA以不同比例进配方中合成不同指标性能的固体丙烯酸树脂!通常的玻璃化温度在50-100之间!软化点也在150-200度之间!分子量由其它合成助剂取决!这类树脂在应用上面是最普遍的,液体的热塑性丙烯酸树脂有应用到的!它一般也都应用得到!只是有些达不到液体性能的效果。 在用途上可应用很广,比如: 1、普通油性热塑性固体丙烯酸树脂用途: 最早的固体丙烯酸树脂是由英国ICI旗下的公司研发出来并投入市场的!最为通用型牌号为2013、2016,此二种型号为油溶性的丙烯酸树脂,可应用于各种塑料涂料、金属涂料、且应用于印刷油墨等多种涂料,多且应用于高档油墨上面!经调整过的型号欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再经市场投放后又研发了其它的应用于,比如皮革上面用的,再后来的较难附着的铝材、陶瓷、玻璃等底材上面应用!后因ICI旗下的几家公司分家!就有原主体公司(现中国地区名为英国路彩特公司)继承了原ICI的该树脂事业部!另几家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌号与ICI的牌号产品指标基本上相同!举此类树脂最常应用的几种地方: 丝网印刷油墨: 各种普通塑料底材涂料及油墨: 金属船舶涂料: 纸张木材涂料: 一般玻璃化温度在50-80度,软化点在160左右,分子量在35000-80000。及原料单体的不同很多都决定了它的应用!比如玻璃化温度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韧性就越好,成品也就更易于应用到底材为软质的材料上面。而软化点一般而言在自干型涂料中是够耐常温度的,但一些要求高耐温度的应用就无法满足了!分子量主要是影响了产品的粘度,但也不是粘度的主要取决原因,但大体上来说影响了粘度的高低,一般而言分子量越高粘度也就越高,当粘度高时,树脂所能溶解的速度也就越慢,可溶解的固含量也就越低,故此粘度在应用中影响了涂料的丰满度高低、光泽度高低、固含量高低了! 2、特殊功能油性固体丙烯酸树脂用途:

聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用

聚 氨 酯 丙 烯 酸 酯 的 合 成 及 应 用 姓名:樊荣 学号:2009296015 专业:化学 化学化工学院

聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用 樊荣 2009296014 化学 (山西大学化学化工学院山西太原030006) 摘要:聚氨酯丙烯酸酯(PUA)体系综合了聚氨酯树脂和丙烯酸酯树脂各自的优点,使得该体系具有耐溶剂性,耐低温性,耐磨性,耐热冲击性,柔韧性和良好的粘结性,成为目前研究比较活跃的体系。本文就对近年来聚氨酯丙烯酸酯的一些合成方法、性能研究及在各个领域中的应用景做一个简单的综述。 关键字:聚氨酯丙烯酸酯合成性能应用前景 Synthesis of polyurethane acrylate and its application Fan rong 2009296014 chemical (Chemistry and Chemical Engineering of Shanxi University, Taiyuan, Shanxi 030006) Abstract: polyurethane acrylate (PUA) system integrated polyurethane resin and acrylic resin and their respective advantages, so that the system is solvent resistance, low temperature resistance, wear resistance, thermal shock resistance, flexibility and good adhesion, becomes the present study comparing active system. The article in recent years polyurethane acrylate some synthetic methods, properties and applications in various fields of king to do a simple review. Keywords: acrylate polyurethane ,synthesis ,properties , potential applications 前言 聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键,固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性,是一种综合性能优良的辐射固化材料。该体系涂料已经广泛应用于金属、木材、塑料涂层,油墨印刷,织物印花,光纤涂层等方面.目前,PUA已成为防水涂料领域应用非常重要的一大类低聚物,鉴于PUA固化速度较慢、价格相对较高,在常规涂料配方中较少以PUA为主体低聚物,往往作为辅助性功能树脂使用,大多数情况下,配方中使用PUA主要是为了增加涂层的柔韧性、降低应力收缩、改善附着力。但是由于PUA树脂优异的性能,对PUA的研究也日益增多,聚氨酯丙烯酸酯也逐步向跟其他类型的树脂共聚形成杂化体系,向水性体系发展,特别是水性体系因直接采用水稀释降低粘度,使制成的涂料更加环保和健康,减少了活性单体的使用,在很大程度上弥补了PUA树脂价格贵的不足,可以扩大PUA树脂的应用范围,同时减少甚至不使用单体,有效地降低了防水涂料的收缩,减少固化时的内应力,增加涂料的附着力和提高涂膜的柔韧。

适用于不同渗透率油层的酚醛树脂交联剂配方确定

适用于不同渗透率油层的酚醛树脂交联剂配方确定 【摘要】高强度酚醛树脂交联剂是由交联剂、促凝剂两种药剂分别与聚丙烯酰胺发生交联反应生成具有高刚度及高柔韧性的网状结构,具有抗高矿化度、抗低温,不易脱水等优良性能。针对不同渗透率的水洗油层可以调整聚合物、交联剂、促凝剂的用量及比例,使成胶强度匹配与油层渗透率,起到有效封堵。 【关键词】酚醛树脂;交联剂配方 0.高强度酚醛树脂成胶机理 本实验采用浓度为3000mg/L的聚合物,温度为30℃,使用矿化度为935mg/L 的模拟注入水,单独使用交联剂(实验A)和单独使用促凝剂(实验B)进行了实验研究。对于实验A、B,配好原液后静止8天经观察粘度无变化,两实验均不发生交联反应,说明只有在交联剂与促凝剂同时存在时,二者才发生反应,生成类似于金属交联剂[1]性质的物质(以下命名为M)和酚醛树脂类交联剂[2]性质的物质(以下命名为N)。然后两者分别与部分水解聚丙烯酰胺[3]发生交联反应,协同作用后形成较好质量的凝胶。 在一定温度下,交联剂和促凝剂混合后缓慢释放出能够起到延缓交联时间作用的物质N。物质N与聚丙烯酰胺的交联过程分诱导期,加速期和终止期[4]。在诱导期,主要进行的是分子内的交联反应,而分子内交联会导致体系的粘度下降。体系的粘度因发生分子间的交联反应而在加速期急剧增加,三维交联网络开始形成。随后一个较长的终止期,交联速度下降,体系的粘度缓慢增加到一个最大值,化学交联网络也在这个阶段得到增强。 金属离子以配位键形式(键能较小)与羧酸基团交联,络合速度快,而酚醛树脂类交联剂与聚丙烯酰胺中酰胺基以共价键形式交联(键能较大),速度较慢,前段反应时间内主要发生的是络合交联反应,后段主要发生的则是化学交联反应[5]。 经过大量实验发现:物质N具有使聚合物溶液交联滞后,粘度增长变缓的特点,其成胶特性具有较高的粘弹性和柔韧性,刚度较低。物质M能够使聚合物溶液交联速度加快(一般在第1天就开始交联),成胶效果具有低粘弹性、高强度和低柔韧性的特征。在935水和30℃条件下,交联剂用量较少时成胶强度低,甚至不成胶,原因取决于物质N所起作用倾向于在交联剂起作用以后的附加作用即强化凝胶的作用。交联剂浓度过高成胶粘度不会相应提高,原因在于HPAM中羧基含量一定,没有更多的羧基与物质M反应。聚合物浓度的高低主要决定了形成凝胶的最终强度,总体趋势是聚合物浓度越高,形成的凝胶强度越高。 物质N微观交联机理分三步进行:第1步:苯酚与甲醛缩合反应,生成羟甲基苯酚或酚醛树脂[6]第2步:聚丙烯酰胺与羟甲基苯酚进行缩合;第3步:

丙烯酸树脂分类详解

丙烯酸树脂分类详解 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

丙烯酸树脂分类详解 一、油性丙烯酸树脂(油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂) A油性液状丙烯酸树脂指树脂固含量为30-80%的丙烯酸树脂,这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂,而当因含量在大于60%以上时!就称为:高固体分丙烯酸树脂,这类树脂粘度低!低VOC含量! 当固含量是在50%左右的,有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分。 1、单组分涂料一般也叫自干型的涂料,也就是以热塑性丙烯酸树脂为成膜物的涂料。 2、热固性丙烯酸树脂一般配上氨基树脂时,因两者之间的氨基和羟基反应,按理说应算是双组分涂料用的,也就是通常所说的烤漆,一般应用在金属上面用的烤漆,一般烤的温度在100度以上,这类应用是最为古老,最为早的,生活中常可看到。 3、热固性丙烯酸树脂一般配用固化剂(一般是异氰酸酯),再加入其它料,也就成为涂料行业中所说的双组分涂料了,既有主剂(丙烯酸树脂)、固化剂、稀释剂了,这类性能较热塑性丙烯酸树脂为稳定,且性能也较为优越。 B油性固体丙烯酸树脂:(普通油性热塑性固体丙烯酸树脂/特殊功能油性固体丙烯酸树脂) 固体丙烯酸树脂,现在市面上主要的还是以热塑性固体丙烯酸树脂为主!这类热塑性固体丙烯酸树脂,也叫溶剂型固体丙烯酸树脂。因为他们一般都是溶于溶剂的,如苯类、酯类、酮类、氯化类、醚类、醇类等!根据合成的不同溶解性就有不同! 固体丙烯酸树脂,最通常用到的牌号一般都是由MMA和BMA,也就是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等合成。因带甲基的丙烯酸酯单合成的单体玻璃化温度较高!树脂的性能一般都是由生产工艺中单体的配方原料性能而决定的!当所合成单体全用MMA时!它的硬度就会很高!也就我们常说的压克力、有机玻璃了!但此类树脂不易做为涂料上面使用!一般应用于塑料板材上面!普通的固体丙烯酸树脂一般就是由MMA、BMA以不同比例进配方中合成不同指标性能的固体丙烯酸树脂!通常的玻璃化温度在50-100之间!软化点也在150-200度之间!分子量由其它合成助剂取决!这类树脂在应用上面是最普遍的,液体的热塑性丙烯酸树脂有应用到的!它一般也都应用得到!只是有些达不到液体性能的效果。 在用途上可应用很广,比如: 1、普通油性热塑性固体丙烯酸树脂用途: 最早的固体丙烯酸树脂是由英国ICI旗下的公司研发出来并投入市场的!最为通用型牌号为2013、2016,此二种型号为油溶性的丙烯酸树脂,可应用于各种塑料涂料、金属涂料、且应用于印刷油墨等多种涂料,多且应用于高档油墨上面!经调整过的型号欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再经市场投放后又研发了其它的应用于,比如皮革上面用的,再后来的较难附着的铝材、陶瓷、玻璃等底材上面应用!后因ICI旗下的几家公司分家!就有原主体公司(现中国地区名为英国路彩特公司)继承了原ICI的该树脂事业部!另几家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌号与ICI的牌号产品指标基本上相同!举此类树脂最常应用的几种地方: 丝网印刷油墨: 各种普通塑料底材涂料及油墨: 金属船舶涂料: 纸张木材涂料: 一般玻璃化温度在50-80度,软化点在160左右,分子量在35000-80000。及原料单体的不同很多都决定了它的应用!比如玻璃化温度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韧性就越好,成品也就更易于应用到底材为软质的材料上面。而软化点一般而言在自干型涂料中是够耐常温度的,但一些要求高耐温度的应用就无法满足了!分子量主要是影响了产品的粘度,但也不是粘度的主要取决原因,但大体上来说影响了粘度的高低,一般而

UF树脂交联剂

UF树脂交联剂(HA系列) UF树脂交联剂(HA系列)是一种用于促进胶粘剂固化交联、提高胶粘强度、减少胶粘剂损失,提高脲醛树脂胶利用效率的产品,主要用于环保型人造板(中/高密度纤维板、刨花板、胶合板)改性脲醛树脂胶的生产。该产品具有以下特点: (1)显著降低胶耗,特别适合于中密度纤维板生产胶耗140kg/ m3、高密度纤维板生产胶耗200kg/ m3以上的企业,减少胶耗最高可达10~20%; (2)显著降低甲醛释放量,最高可达10~20%; (3)可提高脲醛胶的活性期,可不使用固化剂,操作简便,使用方便; (4)不影响各项物理力学性能,无需调整生产工艺参数。 工作原理 中/高密度纤维板生产是采用表芯层纤维不分,先施胶后干燥的生产工艺,施胶后的纤维在干燥过程中有一部分脲醛胶已提前固化;在热压工序中为平衡纤维板表芯层胶的固化程度也造成一部分胶粘剂损失。因此脲醛胶的利用效率只能达到50%~60%。 UF树脂交联剂(HA系列)以改性聚丙烯酰胺为主要成分,在施胶纤维干燥过程中尽可能减少胶粘剂损失,在热压时能促进胶粘剂固化交联,提高胶粘强度,因此可提高脲醛树脂胶的利用效率10%~20%,即最高可降低胶耗10~20%。 性能指 外观:无色或浅黄色液体; pH值:8~10; 密度(g/ml):1.12~1.22。 固体含量(%):≥48 使用方法 本品可直接与原胶混合均匀后使用;因本品为高效浓缩液,用水(交联剂:水=1:9~12)稀释后与原胶混合均匀、最好在4小时内使用,按正常施胶方式施加,效果更好。 施加量 根据各企业的原料和生产情况,本品施加量为每吨液体胶添加3~5kg。 注意事项 (1)对眼睛有刺激,皮肤接触敏感;UF树脂交联剂原液不要与金属、强碱和氧化物混合; (2)当不使用时应将容器紧闭,贮存于阴凉室内,避免阳光直射; (3)投料搅拌时防止溅入口、鼻、眼等五官内;本品禁止食用,吞咽对身体有害; (4)桶装剩余物禁止倒入排水沟。 包装 塑料桶装,25kg/桶、50kg/桶。 运输与贮存 运输时防潮、防热,禁止接近火源,防止搬运时人为和机械损伤,保持包装完好无损。 贮存于通风、阴凉、干燥的室内;贮存期为60天。

汽车修补漆用高固体分丙烯酸树脂的研究

上海涂料 SHANGHAI COATINGS 第 48 卷第 8 期2010 年 8 月Vol. 48 No. 8Aug. 2010 [收稿日期] 2010-06-20 汽车修补漆用高固体分丙烯酸树脂的研究 刘海红 (上海涂料有限公司,200020) 摘 要:随着全球降低涂料中VOC 含量的环境法规出台,汽车修补漆正由传统溶剂型涂料向高固体分、水性化方向发展。通过丙烯酸单体、引发剂、链转移剂和合成条件的选择,开发了一种黏度适中的固体分达70%的丙烯酸树脂。该树脂与异氰酸酯固化剂配合应用于汽车修补漆,其性能完全达到市售国外同类树脂的水平。 关键词:汽车修补漆;高固体分;丙烯酸树脂 中图分类号:TQ 630.7 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(2010)08-0001-04 探索研究 0 引言 进入21世纪,我国汽车涂料市场一路飘红,新车年销售量屡创新高,特别在2008年下半年,受全球金融风波的影响,很多行业的发展步入低谷,但汽车行业一枝独秀。据了解,2009年我国汽车产量跃上新高,达到1 360万辆,汽车涂料用量随之持续高涨,供应量约52万t,其中新车用漆约27万t,修补漆约10.3万t,零部件和PVC 用漆约14.6万t。随着车辆使用年限的增加,市场对汽车修补漆的需求量呈现出不断上升的趋势。 随着全球降低涂料中VOC 含量的环境法规出台,汽车修补漆已由传统溶剂型涂料向高固体分和水性化方向发展。汽车修补漆要求涂层在平整度、丰满度及光亮的镜面效果上与原装漆基本一致,因此研究高固体分汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂,是修补漆的发展方向。 1 实验部分 1.1 实验原料 单体与溶剂:苯乙烯(St),甲基丙烯酸丁酯(BMA),甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),丙烯酸丁酯 (BA),丙烯酸(AA),丙烯酸叔丁酯(TBA),丙二醇甲醚醋酸酯,醋酸丁酯(氨酯级),均为工业级。 引发剂:偶氮二异丁腈(AIBN),过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB),过氧化二叔丁酯(DTBP),均为工业级。 相对分子质量调节剂:聚α-甲基苯乙烯线性二聚体,工业级。1.2 合成工艺 在四口烧瓶中加入部分溶剂,加热至一定温度。将混合单体、引发剂、链转移剂的混合溶液在3~4 h 内匀速滴加到反应体系中。滴加完毕后,在一定温度下保温1 h,分3~4次补加引发剂和溶剂的混合液。此后,在一定温度下保温2~3 h,整个反应过程通氮气保护,当单体转化率≥99%时,出料。1.3 反应机理 热固型丙烯酸树脂在涂料中被广泛应用。与其它树脂相比,它具有色浅、耐光性、耐候性、耐化学品性、耐溶剂性好、光泽高等优点,被广泛应用于汽车、家电、卷材及其它工业领域 [1] 。 目前,制备丙烯酸树脂的主要方法还是自由基聚合,整个反应过程包括链的引发、增长和终止。在丙烯酸树脂的合成中,树脂的玻璃化温度、溶剂、引发剂和链转移剂的使用和添加量都是重要的影响因素。

聚氨酯树脂

聚氨酯树脂 第一节 概 述 1937年,德国化学家Otto Bayer 及其同事用二或多异氰酸酯和多羟基化合物通过聚加成反应合成了线形、支化或交联型-聚合物,即聚氨酯,标志着聚氨酯的开发成功。其后的技术进步和产业化促进了聚氨酯科学和技术的快速发展。最初使用的是芳香族多异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯),60年代以来,又陆续开发出了脂肪族多异氰酸酯。聚氨酯树脂在涂料、黏合剂及弹性体行业取得了广泛、重要的应用。据有关文献报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70%左右,美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg ,西欧约4.5kg 。而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg ,具有极大发展空间。 聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基( NH C O O )。它由二(或多)异氰酸酯、 二(或多)元醇与二(或多)元胺通过逐步聚合反应生成,除了氨基甲酸酯基(简称为氨酯基, NH C O O ) 外,大分子链上还往往含有醚基( O )、酯基( C O O )、脲基( NH C O NH -)、 酰胺基( NH C O )等基团,因此大分子间很容易生成氢键。 聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高新技术领域必不可少的材料之一,其本身已经构成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。 第二节 聚氨酯化学 一、异氰酸酯的反应机理 异氰酸酯指结构中含有异氰酸酯(-NCO ,即-N==C==O )基团的化合物,其化学活性适中。一般认为异氰酸酯基团具有如下的电子共振结构: R N C O O C N R O C N R 根据异氰酸酯基团中N 、C 、O 元素的电负性排序:O(3.5)>N(3.0)>C(2.5),三者获得电子的能力是:O >N >C 。另外:—C=O 键键能为733kJ/mol,-C=N-键键能为553kJ/mol,所以碳氧键比碳氮键稳定。 因此,由于诱导效应在-N=C=O 基团中氧原子电子云密度最高,氮原子次之,碳原子最低,碳原子形成亲电中心,易受亲核试剂进攻,而氧原子形成亲核中心。当异氰酸酯与醇、酚、胺等含活性氢的亲核试剂反应时,-N=C=O 基团中的氧原子接受氢原子形成羟基,但不饱和碳原子上的羟基不稳定,经过分子内重排生成氨基甲酸酯基。反应如下: 二、异氰酸酯的反应 异氰酸酯基团具有适中的反应活性,涂料化学中常用的反应有异氰酸酯基团与羟基的反应,与水的反应,与胺基的反应,与脲的反应,以及其自聚反应等。 其中多异氰酸酯同羟基化合物的反应尤为重要,其反应条件温和,可用于合成聚氨酯预聚体、多异氰 R 1N H OR 2[R 1N C OR 2OH]R 1N H C O OR 2 C O +

丙烯酸树脂

丙烯酸树脂 一.丙烯酸树脂简介 丙烯酸树脂acrylic resin广义上讲是(甲基)丙烯酸及衍生物的均聚物和共聚物的统称,均聚物有:聚(甲基)丙烯酸及其盐、聚(甲基)丙烯酸甲醋、丁醋,聚丙烯酰胺,聚丙烯腈等,还按不同用途选定不同单体及比例共聚可获得更多共聚物品种。 狭义丙烯酸树脂主要指聚甲基丙烯酸及其盐,是一种聚电解质,其性质受PH值影响。不同聚合方式可得固态、溶液、乳胶等不同形态的树脂。适用多种用途。丙烯酸树脂是直接通过丙烯酸和醇的酯化反应脱水缩合所得;但聚丙烯酸树脂却是丙烯酸先通过二价键断裂结合形成聚丙烯酸,再与醇酯化所得。 丙烯酸树脂既然是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂,所以可通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。 用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外,所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及户外耐候性能。

二.丙烯酸树酯的用途 热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联,因此它的相对分子量较大,具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便,易于施工重涂和返工,制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。 热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团,在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构,热固性树脂一般相对分子量较低,所以热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆,目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢、金属外壳等产品上应用十分广泛。 三.丙烯酸树脂的分类 按生产的方式分类可以分为: 1、乳液聚合!是通过单体、引发剂及其反应溶剂一起反应聚合而成,一般所成树脂为固体含量为50%的树脂溶液!是含有50%左右的溶剂的树脂,其一般反应用的溶为苯类(甲苯或是二甲苯)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯),一般是单一或是混合!固乳液型的丙烯酸树脂有溶剂的不可变性!一般会因溶剂的选择不同而使产品性能不一样!一般有一定的色号!玻璃化温度较低,因为一般是用不带甲基的丙烯

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词:酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文: 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程,目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质,中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂,即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是:酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快;连有吸电子基时,反应速度会变慢。在选用醛类物质时,没有多高的要求,工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应 在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:

醇酸树脂的功能性单体

醇酸树脂与功能性单体 许声机 (上海涂料公司,200040) 醇酸树脂是油改性醇酸树脂和无油醇酸树脂即饱和聚酯树脂的总称。自问世至今已历经了七十个春秋。它为涂料工业的发展作出了人们公认的突出贡献。 七十年来,由于醇酸树脂具有单体众多,工艺简易,用途广阔,有改性潜力等优点,尽管各种涂料用合成树脂相继发展,但醇酸树脂依然久盛不衰,保持旺盛的生命力,醇酸树脂新品种还在不断涌现。即使在欧美发达国家环保呼声极高的情况下,溶剂型醇酸树脂虽略呈下降趋势,但是,对醇酸树脂的研究开发工作一直没有停止过。从而适应新用途的许多新型醇酸树脂即饱和聚酯树脂还不断出现。 当前涂料工业在开发新产品时,主要将注意力集中于降低向空气中排放挥发性有机化合物(VOC),以适应保护环境,节省资源,提高性能的时代要求,这对醇酸树脂来说是严峻的挑战。 但是,近年来,随着石油化工的迅速发展和合成技术的不断进步,连续不断地出现了各种各样的合成树脂用功能性单体,为涂料用合成树脂工作者研究开发各种涂料创造了良好的条件,提供了相当大的选择余地,这对醇酸树脂而言,又是难逢的机遇。 众所周知,树脂的性能与所用的单体直接有关,密不可分。在设计符合特殊需要的树脂中,首要的一步是要了解单体的结构特征和性能特点。不论应用场合如何,单体总是展现出同样的基本性能。 鉴于上述考虑,本文将介绍几种重要的单体,并指出它们各自的结构特征与性能特点以及其用途,使人们能够充分了解单体结构/性能之间的关系。这对于开发研制新型的醇酸树脂应用于高固体,低污染、水性,粉末等领域也许会有所帮助。 1 二元醇 1.1新戊二醇(NPG): 1)化学名称及分子结构式: 2)结构特征与性能特点:

纺织品用交联剂的应用

1、用于纤维素纤维和蛋白质纤维的抗皱整理; 2、在装饰织物硬挺整理中,用于提高硬度和耐久牢度; 3、在涂料印花色浆中,用于改善涂料印花的摩擦牢度; 4、用于羊毛的处理,可赋予纤维防毡缩性能; 5、在纤维改性中,增强纤维与染料的反应性,形成共价键结合,达到提高染色牢度的目的 纺织品用交联剂的分类: 1、酰胺-甲醛类交联剂——抗皱剂 为了改善纺织品的抗皱性,从20世纪30年代开始,人们采用三聚氰胺-甲醛树脂。 脲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂主要是通过高温焙烘,在织物上形成网状缩聚物并沉积于纤维中,很少与纤维素羟基发生交联,其工作液不稳定,分子质量会越聚越大,溶液的粘度也越来越大,抗皱效果不理想。 随后出现了真正意义上的交联剂-二羟甲基乙烯脲(DMEU),其分子上含有2个N-羟甲基(反应性基团),可使纤维大分子得到较好的交联。其溶液具有较好的稳定性,整理产品的抗皱性、耐洗性均有明显提高。在DMEU之后,出现了一系列N-羟甲基酰胺类交联剂,其中最有代表性的是二羟甲基二羟基乙烯脲(DMDHEU,常被称为2D树脂)。 这种交联剂储存性能稳定,交联效果理想,同时制备原料易得、操作简便、成本低廉,至今仍大量用于织物免烫整理。

此类交联剂最大的缺点是在生产、储存过程中以及经其处理后的织物在服用过程中会释放出甲醛,而甲醛是被怀疑有致癌作用的化合物。为了降低2D树脂的甲醛释放量,人们将2D树脂分子中的羟甲基用醇类化合物(如甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇和多元醇等)进行醚化,醚化树脂虽然降低了甲醛释放量,提高了耐久性,减轻了吸氯、氯损和泛黄现象,但醚化树脂的活性低于2D树脂,使抗皱和耐久压烫等级降低。 2、脲醛类交联剂——硬挺整理剂 脲醛树脂作为硬挺整理剂,由于其具有原料易得、成本低廉、颜色浅、固化速度快和整理后织物硬挺度高等优点而被广泛应用,但经其整理的织物存在手感粗糙、弹性差、缩水率大、耐洗牢度差、耐沸水性差、整理剂贮存稳定性差等缺点,尤其是游离甲醛含量超标,对生产者和使用者的伤害较大。 六羟甲基化的三聚氰胺甲醛树脂(简称六羟树脂)作衬布硬挺剂,整理过的衬布硬挺度适中,缩水率、弹性、手感等均较好,缺点是衬布容易吸潮,硬挺度下降,价格较高,稳定性差。为了克服六羟树脂的缺点,段新峰等合成了新型的超低甲醛硬挺整理剂WD-2、WD-3。六羟树脂醚化后,在一定程度上降低了游离甲醛的含量。 为了满足出口衬布的更高要求,在一定温度下抽真空和添加甲醛捕获剂DF-460,使树脂溶液中的游离甲醛量更低,从而降低布面残留甲醛。

酚醛树脂

水性酚醛树脂胶粘剂的制备 酚醛树脂是苯酚或取代苯酚同甲醛的反应产物。改变酚和醛的种类,酚/酲摩尔比,催化剂的种类和用量,或者反应时间与温度,其反应生成物均会不同。重要的商品酚包括苯酚C6H5OH,甲苯酚CH3C6H4OH,二甲苯酚(CH3)2C6H3OH,对叔丁基苯酚等。所用酚/醛摩尔比与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟甲基端基(-CH2OH)。酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除非另外加入更多的甲醛,它们一般用六次甲基四胺(简称“六次”)在加热下交联固化。如果分子链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树脂”(resole)或“一步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进一步加热下就会固化成热固性网状结构-除非将苯酚的邻位之一或对位预先封闭(例如采用对叔丁基苯酚)。两步型树脂在酚过量(即较高酚/酲摩尔比)与酸性催化剂存在下制备;一步型树脂在醛过量(即较低酚/醛摩尔比)与碱性催化剂存在下制备。 水性酚醛树脂包括低分子量的水溶性酚醛树脂(主要是甲阶树脂)和水分散性酚醛树脂两类,后者可从包括线性酚醛树脂在内的多种酚醛树脂制成,且稳定得多。 1.水溶性甲阶酚醛树脂的制备 一般甲阶酚醛树脂是否有水溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。在醛过量与碱性催化剂存在下,最初生成的产物主要是苯酚中两个邻位和一个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。在进一步加热下,可能发生两类缩合脱水反应导致分子量增大:一类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另一类为一个羟甲基同一个邻位或对位活泼氢原子之间反应产生次甲基链节。 在加热反应程度不大时,产物含有比例较多的亲水基团(如羟甲基等),是低粘度的水溶性液体;进一步反应脱水,在分子量增大的同时,亲水基团减少,就逐步变成同水混溶性很小或不混溶的高粘度液体,其后变成可粉碎的固体。 一般甲阶酚醛树脂的制备工艺,是把氢氧化钠催化剂加入到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。用真空控制反应温度在100℃以下,反应时间一般为1-3h。因为甲阶树脂进一步加热反应会凝胶,故脱水温度用真空控制在105℃以下。通常在150℃热板上测试凝胶时间,以监测反应程度并决定是否结束反应和出料。 低分子量水溶性树脂应在尽可能低的温度下完成生产反应,通常在50℃左右(反应活性较低的对位取代型甲阶树脂可以在高达120℃的温度下完成反应)。这类水溶性树脂固含量范围40%-70%,pH范围7-7.5。其树脂分子量稍微增大(这在室温下也很难避免),对水溶性或混溶性都会产生重大影响。因此这类树脂常按订货单制造,并在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。液体甲阶酚醛树脂有两类: ①含树脂的可溶性盐; ②为用过滤脱除了不溶性盐的树脂。这些盐是在综合碱性催化时形成的。在前一种类型中不必脱除其可溶性盐,因此成本较低。 采用对叔丁基苯酚制备甲阶树脂时,一般在制造期间要经过洗涤脱盐。在最初的碱性反应阶段后,在脱水之前,反应物料用一种芳香溶剂稀释,经中和形成一种水溶性盐。当停止搅拌时,水层(含有大多数盐)沉降到底部,接着进行溶液分离。再加入更多的水进行反复多次的洗涤。其后将树脂在真空下脱除溶剂,在冷却前形成所希望的分子量。 在有些应用中,需要使液体水溶性甲阶树脂保持与水的高混溶性。例如当其用作绝热粘结剂时,它们要用相当多的水稀释后喷洒到玻璃和石棉纤维上。因此这类树脂也要求在冷冻下贮存和装运。 固态甲阶树脂较稳定,只在热天才需冷冻。从对位取代酚类(如丁基苯酚)所制得的甲阶树脂可稳定1年以上。 水溶性酚醛树脂一般可以用粘度、相对密度、固含量和水溶性来表征。典型树脂的性能

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