赵立军杜佳讲义伟—氨基树脂涂料
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第八章氨基树脂第一节概述氨基树脂是指含有氨基的化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。
氨基树脂在模塑料、粘结材料、层压材料以及纸张处理剂等方面有广泛的应用。
用于涂料的氨基树脂必须经醇改性后,才能溶于有机溶剂,并与主要成膜树脂有良好的混容性和反应性。
一、涂料用氨基树脂的发展简史19世纪末德国掌握福尔马林的工业制法后,各国相继研究了尿素与甲醛间的反应。
20世纪30年代初,发现丁醇改性的脲醛树脂可与醇酸树脂混合制成涂料,从此氨基树脂开始进入涂料领域。
20世纪30年代工业化生产三聚氰胺的方法获得成功,许多国家开始研究三聚氰胺和甲醛的反应,1940年制得了用于涂料的丁醇改性的三聚氰胺甲醛树脂。
由于丁醇改性的三聚氰胺甲醛树脂许多性能优于脲醛树脂,在涂料领域发展很快,不久成为氨基树脂的主要品种。
苯代三聚氰胺是1911年由奥斯特罗戈维奇(Ostrogovich)首先制得的,德国巴斯夫公司(BASF)第一个将它用于氨基树脂中,以苯工三聚氰胺制备的氨基树脂进一步提高了涂膜的光泽和耐化学性,目前其在涂料工业已占有一定的地位。
随着石油工业的发展,20世纪50年代中期许多国家将石油化工提供的异丁醇作为醚化剂生产氨基树脂。
由于异丁醇来源丰富,使氨基树脂的品种进一步扩大。
甲醚化的氨基树脂从20世纪30年代开始应用于织物的整理行业,而它在涂料领域中一直未获发展。
直至60年代,为了减少涂料施工中有机溶剂对环境的污染,以及节省资源,开发了各种水性涂料和高固体分涂料后,甲醚化的氨基树脂作为这在涂料的交联剂才扩大了应用面和生产规模,并出现了系列化产品,但就总产量而言,丁醚化的氨基树脂仍占首位。
我国从20世纪50年代开始研制丁醚化脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂,20世纪70年代初自制苯代三聚氰胺,合成了丁醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂,不久又开发了异丁醚化的产品。
目前这些树脂的生产已达到一定的规模。
从60年代开始对甲醚化氨基树脂的研究,虽然这类树脂目前产量这不大,但随着我国高固体份涂料、水性涂料、电泳涂料、卷材涂料等新型涂料的开发,其品种将逐渐增加,产量将大幅增长。
◈◈目录◈◈一、氨基树脂的简介二、氨基树脂的选择及应用三、聚脂树脂的选择四、涂料故障及其解决方案。
五、“美镙丝”氨基树脂的品种及应用六、附录 : 氨基树脂的性能测试方法一、氨基树脂的简介序言氨基树脂交联剂(三聚氰胺-甲醛、苯代三聚氰胺甲醛和尿素甲醛(尿醛)树脂)在热固性涂料中的主要作用是,将主要的成膜材料分子,通过化学反应交联成一个三维(立体)网状结构。
这种网状结构是通过氨基树脂分子与成膜材料分子上的官能团的反应,并和其他氨基树脂分子同时发生缩聚反应而得到的。
氨基树脂很容易与带有伯羟基和仲羟基、羧基、酰胺基的聚合物发生反应,因此氨基树脂通常用于以丙烯酸、聚酯、醇酸、或环氧树脂为基础的油漆体系。
氨基树脂也用于聚氨酯体系中,作为涂料添加剂改进涂料某些用途的综合性能。
氨基树脂的原理:氨基树脂在烤漆中的重要性,要远远超过了它在涂料中所占用的比例。
了解如何利用氨基树脂的化学特性来设计涂料配方已显得日益重要。
例如,涂料配方设计者对于涂膜的某些性能不能满意,可以通过以下几种方法调整: 1、 成膜树脂本身的改进或重新选择;2、 氨基树脂的选择(甲醚化或丁醚化,以及醚化程度的选择等);3、 成膜树脂与氨基树脂的搭配比例。
4、 催化剂的选择(加与不加,或加多少。
)以上4条除第1条外都与氨基树脂有关,而氨基树脂的性能取决于自身的官能团及其活性,因此了解氨基树脂的结构很重要。
但是在了解氨基树脂之前,首先要对与氨基树脂搭配的主体树脂有一个初步的了解。
前面提到氨基树脂主要是与醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂搭配使用。
醇酸树脂主要是由多元醇与多元酸树脂经过酯化反应合成,合成过程中一般醇类都会适当过量;也会有部分多元酸的羧基没有反应完全,因此最终生成的醇酸树脂都会含有一定量的羧基和羟基。
羧基和羟基的多少通常用酸值和羟值来表征。
酸值是指1g 固体树脂用KOH 滴定中和所需要KOH 的毫克数。
羟值是指1g 固体树脂所含的OH 转化成羧基用KOH 完全滴定中和所需要KOH 的毫克数。
氨基树脂摘要:氨基树脂是含有氨基(—NH2)的富氮聚合物的总称。
由于廉价、合成工艺相对简单,所以氨基树脂在模塑料、粘结材料、层压材料以及纸张处理剂、涂料等方面有广泛的应用。
以氨基树脂为主要成膜物的涂料。
常用的氨基树脂有三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、烃基三聚氰胺甲醛树脂、共聚树脂等。
氨基树脂胶黏剂是以尿素、三聚氰胺等与甲醛反应所得热固性树脂粘稠液的总称,氨基树脂胶黏剂现在仍是最大品种之一。
关键词:氨基树脂胶黏剂涂料一、概述氨基树脂根据采用的氨基化合物的不同可分为四类:脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、共聚树脂。
氨基树脂是指含有氨基的化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应制得的热固性树脂。
它用于涂料的氨基树脂必须经醇改性后,才能溶于有机溶剂,并与主要成膜树脂有良好的混容性和反应性。
在涂料中,由氨基树脂单独加热固化所得的涂膜硬而脆,且附着力差,因此氨基树脂常与其他树脂如醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂等配合,组成氨基树脂膝。
氨基树脂在氨基树脂漆中主要作为交联剂,它提高了基体树脂的硬度、光泽、耐化学性以及烘干速度,而基体树脂则克服了氨基树脂的脆性,改善了附着力。
氨基树脂漆在一定的温度经过短时间烘烤后,即形成强韧的三维结构涂层。
与醇酸树脂漆相比,氨基树脂漆的特点是:清漆色泽浅,光泽高,硬度高,有良好的电绝缘性;色漆外观丰满,色彩鲜艳,附着力优良,耐老化性好,具有良好的抗性;干燥时间短,施工方便,有利于涂漆的连续化操作。
尤其是三聚氰胺甲醛树脂,它与不干性醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂、聚酯树脂配合,可制得保光保色性极佳的高级白色或浅色烘漆。
这类涂料目前在车辆、家用电器、轻工产品、机床等方面得到了广泛的应用。
目前,氨基树脂中的尿醛树脂主要用于胶黏剂,产品规格多。
尿醛树脂于1844年由B.Tollens首次,1929年德国染料公司(IG公司)获得UF树脂用于胶接木材的专利,其产品名叫Kanrit,是一种能在常温下固化胶接木材的尿醛树脂预聚体,引起人们的重视。
涂料知识:氨基树脂氨基树脂由含有氨基的化合物与甲醛经缩聚而成的树脂的总称,重要的树脂有脲醛树脂(UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)和聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)等。
【中文名称】氨基树脂【英文名称】aminoresin【用途】用于制涂料、胶粘剂、塑料或鞣料,并用于织物、纸张的防缩防皱处理等。
氨基树脂【其他】由含有氨基的化合物与甲醛经缩聚而成的树脂的总称。
重要的树脂有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和苯胺甲醛树脂等。
一般可制成水溶液或乙醇溶液,也可干燥成粉末固体。
大多硬而脆,使用时需加填料。
涂料用氨基树脂是一种多官能团的化合物,以含有(-NH2)官能团的化合物与醛类(主要为甲醛)加成缩合,然后生成的羟甲基(-CH20H)与脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化二得到的产物。
根据采用的氨基化合物的不同可分为四类:脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、共聚树脂。
若作为漆膜若单独用氨基树脂,制得漆膜太硬,而且发脆,对底材附着力差,所以通常和能与氨基树脂相容,并且通过加热可交联的其它类型树脂合用,他可作为油改性醇酸树脂、饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧酯等的交联剂,这样的匹配,通过加热能够得到三维网状结构的有强韧性的漆膜,根据所使用的氨基树脂和匹配的其它树脂的变化,得到的漆膜也各有特色。
用氨基树脂作交联剂的漆膜具有优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、耐水及耐侯性等,因此,以氨基树脂作交联剂的涂料广泛地应用与汽车、工农业机械、刚制家具、家用电器和金属预涂等工业涂料。
氨基树脂在酸催化剂存在时,可在底温烘烤或在室温固化,这种性能可用于反应性的二液型木材涂装和汽车修补用涂料。
UF在造纸中的应用作为纸张湿强剂纤维是亲水性的,一般纸张被水湿透后,纤维发生膨胀,纤维之间键力减弱,从而失去其大部分强度,余下部分强度通常称为湿强度。
一般来说,湿强度大于15%的纸就成为湿强纸。
由于脲醛树脂为非离子性,故不能被带阴性电荷的纸纤维较好的吸附,因此,用作纸张湿强剂时不能直接在浆内添加,而只能用浸渍法(如表面涂布)。