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1、1第十三章第十三章 金屬涂料金屬涂料第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 氨基烘漆氨基烘漆第三節(jié)第三節(jié) 單組分自干漆單組分自干漆第四節(jié)第四節(jié) 雙組分自干漆雙組分自干漆第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)結(jié) 語語2 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 金屬腐蝕是金屬表面和周圍環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),逐步由表金屬腐蝕是金屬表面和周圍環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),逐步由表及里,使金屬受環(huán)境破壞,喪失其原有性能。粗略估計(jì),每年因腐蝕而造成的金及里,使金屬受環(huán)境破壞,喪失其原有性能。粗略估計(jì),每年因腐蝕而造成的金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備及材料的損失量,大概相當(dāng)于當(dāng)年金屬產(chǎn)量的屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備及材料的損失量,大概相當(dāng)于當(dāng)年金屬產(chǎn)量的20
2、40%。金屬腐蝕有各種各樣的分類。按腐蝕介質(zhì)可以分為大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐金屬腐蝕有各種各樣的分類。按腐蝕介質(zhì)可以分為大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕;以腐蝕過程的機(jī)理可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。對于涂蝕及化學(xué)介質(zhì)腐蝕;以腐蝕過程的機(jī)理可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。對于涂料防腐蝕工作者來說,常常將腐蝕歸納為料防腐蝕工作者來說,常常將腐蝕歸納為“濕蝕濕蝕”和和“干蝕干蝕”兩類。濕蝕是在水兩類。濕蝕是在水或水汽的參與下,各種介質(zhì)對金屬的作用;干蝕則是指化學(xué)物質(zhì)對金屬的直接作或水汽的參與下,各種介質(zhì)對金屬的作用;干蝕則是指化學(xué)物質(zhì)對金屬的直接作用及高溫氧化等。大氣腐蝕、水及海水腐蝕、
3、電解質(zhì)腐蝕等都屬于用及高溫氧化等。大氣腐蝕、水及海水腐蝕、電解質(zhì)腐蝕等都屬于“濕蝕濕蝕”。防腐蝕涂層可以通過屏蔽、緩蝕、陰極保護(hù)作用保護(hù)金屬基材免受腐蝕。防腐蝕涂層可以通過屏蔽、緩蝕、陰極保護(hù)作用保護(hù)金屬基材免受腐蝕。 (1)屏蔽作用:涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免受其腐化,對于)屏蔽作用:涂層的屏蔽作用在于使基體和環(huán)境隔離以免受其腐化,對于金屬,根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理,涂層下金屬發(fā)生腐蝕必須有水、氧、離子存在,以金屬,根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理,涂層下金屬發(fā)生腐蝕必須有水、氧、離子存在,以及離子流通(導(dǎo)電)的途徑。由此為防止金屬發(fā)生腐蝕,涂層需能阻擋水、氧以及離子流通(導(dǎo)電)的途徑。由此為防止金
4、屬發(fā)生腐蝕,涂層需能阻擋水、氧以及離子透過涂層到達(dá)金屬表面,所以,屏蔽效果決定于涂層的抗?jié)B透性。及離子透過涂層到達(dá)金屬表面,所以,屏蔽效果決定于涂層的抗?jié)B透性。 (2)緩蝕作用:)緩蝕作用: 在涂層含有化學(xué)防銹顏料的情況下,當(dāng)有水存在時(shí),從顏料在涂層含有化學(xué)防銹顏料的情況下,當(dāng)有水存在時(shí),從顏料中解離出緩蝕離子,后者通過各種機(jī)理使腐蝕電池的一個(gè)電極或兩個(gè)電極極化,中解離出緩蝕離子,后者通過各種機(jī)理使腐蝕電池的一個(gè)電極或兩個(gè)電極極化,抑制腐蝕進(jìn)行。故緩蝕作用能彌補(bǔ)屏蔽作用的不足,反過來屏蔽作用又能防止緩抑制腐蝕進(jìn)行。故緩蝕作用能彌補(bǔ)屏蔽作用的不足,反過來屏蔽作用又能防止緩蝕離子的流失,使緩蝕效果
5、穩(wěn)定持久。蝕離子的流失,使緩蝕效果穩(wěn)定持久。 3 (3)陰極保護(hù)作用:)陰極保護(hù)作用: 涂層中如加入對基體金屬能優(yōu)先腐蝕的金屬粉,便能涂層中如加入對基體金屬能優(yōu)先腐蝕的金屬粉,便能使基體金屬免受腐蝕,富鋅底漆對于鋼鐵的保護(hù)即在于此。使基體金屬免受腐蝕,富鋅底漆對于鋼鐵的保護(hù)即在于此。 由上述防腐蝕涂層的作用來看,屏蔽作用要求涂層不滲透水、氧和離子,由上述防腐蝕涂層的作用來看,屏蔽作用要求涂層不滲透水、氧和離子,而緩蝕作用又要求有一定量的水,有的緩蝕顏料還需要有氧的存在。如要兼顧而緩蝕作用又要求有一定量的水,有的緩蝕顏料還需要有氧的存在。如要兼顧發(fā)揮兩種作用,有時(shí)要考慮平衡,但抗?jié)B透仍是防腐蝕涂
6、層的基本要求。此外,發(fā)揮兩種作用,有時(shí)要考慮平衡,但抗?jié)B透仍是防腐蝕涂層的基本要求。此外,任何情況下,均要求涂層耐久,耐久才能有實(shí)用價(jià)值。而要耐久,則涂層必須任何情況下,均要求涂層耐久,耐久才能有實(shí)用價(jià)值。而要耐久,則涂層必須對環(huán)境介質(zhì)穩(wěn)定,對基體牢固附著,并對外加應(yīng)力有相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性。所以抗?jié)B對環(huán)境介質(zhì)穩(wěn)定,對基體牢固附著,并對外加應(yīng)力有相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性。所以抗?jié)B透性、對介質(zhì)穩(wěn)定、附著力和機(jī)械強(qiáng)度是對防腐蝕涂層的基本要求。透性、對介質(zhì)穩(wěn)定、附著力和機(jī)械強(qiáng)度是對防腐蝕涂層的基本要求。 水對涂層的滲透認(rèn)為是通過吸附、溶解、擴(kuò)散、毛細(xì)管吸引的過程。前兩水對涂層的滲透認(rèn)為是通過吸附、溶解、擴(kuò)散、毛細(xì)管吸引
7、的過程。前兩者與作為漆基的高聚物中所含極性基因和可溶性成分有關(guān)者與作為漆基的高聚物中所含極性基因和可溶性成分有關(guān),后兩者與聚合物鏈節(jié)后兩者與聚合物鏈節(jié)的活動(dòng)性的活動(dòng)性,涂層的孔度和浸出量涂層的孔度和浸出量(浸出增加孔度浸出增加孔度)有關(guān)??扇艹煞趾徒鑫锇ㄐ》钟嘘P(guān)??扇艹煞趾徒鑫锇ㄐ》肿訂误w、滯留溶劑和外來污染物,以及高聚物的降解物。涂層的孔度決定于涂子單體、滯留溶劑和外來污染物,以及高聚物的降解物。涂層的孔度決定于涂層的針孔以及高聚物分子之間和大分子內(nèi)部存在的氣孔。針孔來自不理想的施層的針孔以及高聚物分子之間和大分子內(nèi)部存在的氣孔。針孔來自不理想的施工,而氣孔決定于高聚物的分子結(jié)構(gòu)、交
8、聯(lián)密度和排列狀態(tài)等,是涂層固有的。工,而氣孔決定于高聚物的分子結(jié)構(gòu)、交聯(lián)密度和排列狀態(tài)等,是涂層固有的。因此,涂層的滲透不可能絕對的避免。顏料的加入能提高涂層的抗?jié)B透性,顏因此,涂層的滲透不可能絕對的避免。顏料的加入能提高涂層的抗?jié)B透性,顏料粒子不透水,它能填充管孔,延長滲透至基體金屬的路程,涂層中顏料少于料粒子不透水,它能填充管孔,延長滲透至基體金屬的路程,涂層中顏料少于臨界顏料體積濃度時(shí),水通過顏料粒子之間的基料滲透;大于此濃度時(shí),便更臨界顏料體積濃度時(shí),水通過顏料粒子之間的基料滲透;大于此濃度時(shí),便更快地通過顏料粒子之間的空隙擴(kuò)散,故色漆的水滲透性決定于顏料的品種、用快地通過顏料粒子之間
9、的空隙擴(kuò)散,故色漆的水滲透性決定于顏料的品種、用量、分散度和粒子的幾何形狀。如惰性的片狀顏料在涂層中起著擋板的作用。量、分散度和粒子的幾何形狀。如惰性的片狀顏料在涂層中起著擋板的作用。4此外,顏料此外,顏料-高聚物、顏料高聚物、顏料-高聚物高聚物-水,高聚物水,高聚物-基體之間的相互反應(yīng)也對水的滲透基體之間的相互反應(yīng)也對水的滲透有影響。有影響。 防腐蝕涂層對腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性是指化學(xué)上既不被介質(zhì)分解,也不與介質(zhì)發(fā)防腐蝕涂層對腐蝕介質(zhì)的穩(wěn)定性是指化學(xué)上既不被介質(zhì)分解,也不與介質(zhì)發(fā)生有害的反應(yīng);物理上不被介質(zhì)溶解或溶脹。大多數(shù)防腐蝕涂層只用于中性至微生有害的反應(yīng);物理上不被介質(zhì)溶解或溶脹。大多數(shù)防腐
10、蝕涂層只用于中性至微堿性的含水介質(zhì)和極性較低的有機(jī)溶劑中。但是,經(jīng)過加強(qiáng)和加厚的涂層體系,堿性的含水介質(zhì)和極性較低的有機(jī)溶劑中。但是,經(jīng)過加強(qiáng)和加厚的涂層體系,也有能長期耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)作用的,無機(jī)酸對涂層的作用主要是使涂層中高聚物的也有能長期耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)作用的,無機(jī)酸對涂層的作用主要是使涂層中高聚物的某些極性基團(tuán)水解,在雙鍵處發(fā)生加成反應(yīng)和異構(gòu)化,還能溶解和分解涂層中的某些極性基團(tuán)水解,在雙鍵處發(fā)生加成反應(yīng)和異構(gòu)化,還能溶解和分解涂層中的顏料和添加劑,最終使涂層失去保護(hù)作用。有機(jī)酸由于高聚物還具有溶脹和溶解顏料和添加劑,最終使涂層失去保護(hù)作用。有機(jī)酸由于高聚物還具有溶脹和溶解作用而加速有害反應(yīng)的
11、進(jìn)行,使侵蝕作用更為強(qiáng)烈,堿溶液的作用主要是水解,作用而加速有害反應(yīng)的進(jìn)行,使侵蝕作用更為強(qiáng)烈,堿溶液的作用主要是水解,并與高聚物中的酸性基團(tuán)成鹽,使涂層更加親水,甚至泡脹軟化。水是最常遇到并與高聚物中的酸性基團(tuán)成鹽,使涂層更加親水,甚至泡脹軟化。水是最常遇到的腐蝕介質(zhì),除其本身對于高聚物有水解和滲透破壞作用,還與存在的其它物質(zhì)的腐蝕介質(zhì),除其本身對于高聚物有水解和滲透破壞作用,還與存在的其它物質(zhì)起協(xié)同破壞作用,鹽溶液的破壞在于增大了離子濃度,而離子的滲透引起涂層電起協(xié)同破壞作用,鹽溶液的破壞在于增大了離子濃度,而離子的滲透引起涂層電阻下降,有些離子如氯和硫酸根離子還會(huì)在膜底干擾緩蝕顏料的作用
12、,促進(jìn)涂層阻下降,有些離子如氯和硫酸根離子還會(huì)在膜底干擾緩蝕顏料的作用,促進(jìn)涂層下金屬腐蝕。從耐介質(zhì)腐蝕性來看,碳鏈高聚物比雜鏈好。碳鏈上的氫原子被氟、下金屬腐蝕。從耐介質(zhì)腐蝕性來看,碳鏈高聚物比雜鏈好。碳鏈上的氫原子被氟、氯原子取代更好。飽和度高,極性小的比含有雙鍵和極性基團(tuán)多的要好。氯原子取代更好。飽和度高,極性小的比含有雙鍵和極性基團(tuán)多的要好。5 涂層要保護(hù)基體,必須在使用期間始終與基體牢固附著。除反應(yīng)性底漆外,涂層要保護(hù)基體,必須在使用期間始終與基體牢固附著。除反應(yīng)性底漆外,涂層的附著力主要靠分子間的物理吸引,稱次價(jià)力或范得華力。其中以氫鍵吸引涂層的附著力主要靠分子間的物理吸引,稱次價(jià)
13、力或范得華力。其中以氫鍵吸引最強(qiáng),但這類引力只有在分子級距離內(nèi)才產(chǎn)生,故底漆應(yīng)潤濕性好,使能與基體最強(qiáng),但這類引力只有在分子級距離內(nèi)才產(chǎn)生,故底漆應(yīng)潤濕性好,使能與基體充分接觸。使用過程中充分接觸。使用過程中影響附著力的主要因素影響附著力的主要因素有以下二方面。有以下二方面。 涂層涂層金屬界面上水的積聚金屬界面上水的積聚 由于水對金屬的親和力大于一般高聚物對金由于水對金屬的親和力大于一般高聚物對金屬的親和力,故水能插入其間,取代了高聚物的吸附。界面水可能來自施工時(shí)金屬的親和力,故水能插入其間,取代了高聚物的吸附。界面水可能來自施工時(shí)金屬表面原來吸附的水膜,影響涂層原始強(qiáng)度,也可在使用中由涂層表
14、面滲入或破屬表面原來吸附的水膜,影響涂層原始強(qiáng)度,也可在使用中由涂層表面滲入或破損處進(jìn)入,對附著力逐漸下降。所以在高溫條件下,附著力下降更快。損處進(jìn)入,對附著力逐漸下降。所以在高溫條件下,附著力下降更快。 內(nèi)應(yīng)力的積累由于固化后期溶劑揮發(fā),使用過程中的進(jìn)一步交聯(lián)和小內(nèi)應(yīng)力的積累由于固化后期溶劑揮發(fā),使用過程中的進(jìn)一步交聯(lián)和小分子物浸出等因素使涂層體積收縮而形成內(nèi)應(yīng)力,在反復(fù)的冷熱、干濕循環(huán)中,分子物浸出等因素使涂層體積收縮而形成內(nèi)應(yīng)力,在反復(fù)的冷熱、干濕循環(huán)中,由于涂層和基體漲縮不一致使界面產(chǎn)生反復(fù)的相對位移也會(huì)形成破壞性應(yīng)力。內(nèi)由于涂層和基體漲縮不一致使界面產(chǎn)生反復(fù)的相對位移也會(huì)形成破壞性應(yīng)
15、力。內(nèi)應(yīng)力積累至大于附著力,涂層便脫開。如小于附著力而大于內(nèi)聚力,涂層便開裂。應(yīng)力積累至大于附著力,涂層便脫開。如小于附著力而大于內(nèi)聚力,涂層便開裂。據(jù)測因體積收縮而形成的內(nèi)應(yīng)力可高達(dá)據(jù)測因體積收縮而形成的內(nèi)應(yīng)力可高達(dá)9.8103kPa,可見其影響之大。,可見其影響之大。 內(nèi)應(yīng)力的形成與高聚物結(jié)構(gòu)也有很大關(guān)系,低模量的柔軟涂層能通過分子構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的形成與高聚物結(jié)構(gòu)也有很大關(guān)系,低模量的柔軟涂層能通過分子構(gòu)象變化消除內(nèi)應(yīng)力,高交聯(lián)的剛性涂層則不能。片狀或纖維狀顏料填料能與高聚象變化消除內(nèi)應(yīng)力,高交聯(lián)的剛性涂層則不能。片狀或纖維狀顏料填料能與高聚物間微觀開裂而局部釋放了應(yīng)力降低涂層的內(nèi)應(yīng)力。物間微觀
16、開裂而局部釋放了應(yīng)力降低涂層的內(nèi)應(yīng)力。 涂層的常規(guī)機(jī)械性能指標(biāo)有硬度、柔韌性,耐沖擊、耐磨耗等。從涂層為粘涂層的常規(guī)機(jī)械性能指標(biāo)有硬度、柔韌性,耐沖擊、耐磨耗等。從涂層為粘彈體系考慮,則機(jī)械性能可綜合地反映因外力而產(chǎn)生的變形大小,而機(jī)械性能又彈體系考慮,則機(jī)械性能可綜合地反映因外力而產(chǎn)生的變形大小,而機(jī)械性能又6與溫度相關(guān),故在討論如何使涂層長期適應(yīng)所承受的外力時(shí),首先應(yīng)考慮應(yīng)力與溫度相關(guān),故在討論如何使涂層長期適應(yīng)所承受的外力時(shí),首先應(yīng)考慮應(yīng)力-應(yīng)變特性和玻璃化溫度。應(yīng)變特性和玻璃化溫度。 高聚物的機(jī)械性能受控于玻璃化溫度高聚物的機(jī)械性能受控于玻璃化溫度(Tg), Tg則決定于高聚物分子的結(jié)
17、構(gòu),則決定于高聚物分子的結(jié)構(gòu),剛性分子鏈和高的次價(jià)鍵力可提高剛性分子鏈和高的次價(jià)鍵力可提高Tg ,顏填料的加入對,顏填料的加入對Tg影響不大。影響不大。 涂層的機(jī)械性能決定于所承受的機(jī)械應(yīng)力與高聚物結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)變分布涂層的機(jī)械性能決定于所承受的機(jī)械應(yīng)力與高聚物結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)變分布狀況間的關(guān)系。涂層應(yīng)力狀況間的關(guān)系。涂層應(yīng)力應(yīng)變特性與高聚物的種類,顏填料種類和濃度有關(guān)。應(yīng)變特性與高聚物的種類,顏填料種類和濃度有關(guān)。在顏料填料濃度低于臨界顏料體積濃度范圍內(nèi),隨著濃度提高,涂膜的抗張強(qiáng)在顏料填料濃度低于臨界顏料體積濃度范圍內(nèi),隨著濃度提高,涂膜的抗張強(qiáng)度提高而延伸性下降。涂膜的抗張強(qiáng)度的伸長率
18、很能說明使用性能。低的伸長度提高而延伸性下降。涂膜的抗張強(qiáng)度的伸長率很能說明使用性能。低的伸長率和高的抗張強(qiáng)度說明其硬而韌,預(yù)示耐磨性好;高的伸長率和低的抗張強(qiáng)度率和高的抗張強(qiáng)度說明其硬而韌,預(yù)示耐磨性好;高的伸長率和低的抗張強(qiáng)度說明其為柔軟的彈性膜;而兩值均高為強(qiáng)韌的彈性膜。故在研制或選用防腐蝕說明其為柔軟的彈性膜;而兩值均高為強(qiáng)韌的彈性膜。故在研制或選用防腐蝕漆時(shí)漆時(shí),應(yīng)將應(yīng)力應(yīng)將應(yīng)力應(yīng)變特性作為考核指標(biāo)。應(yīng)變特性作為考核指標(biāo)。 總之,上述對防腐蝕涂層性能的要求,相互間不免出現(xiàn)矛盾,如高度抗?jié)B總之,上述對防腐蝕涂層性能的要求,相互間不免出現(xiàn)矛盾,如高度抗?jié)B性和耐介質(zhì)腐蝕要求采用低極性,結(jié)構(gòu)
19、規(guī)整,分子鏈剛性的樹脂作基料,但牢性和耐介質(zhì)腐蝕要求采用低極性,結(jié)構(gòu)規(guī)整,分子鏈剛性的樹脂作基料,但牢固附著要求高極性,清除內(nèi)應(yīng)力要求無規(guī)結(jié)構(gòu)和柔性鏈;提高顏料濃度(臨界固附著要求高極性,清除內(nèi)應(yīng)力要求無規(guī)結(jié)構(gòu)和柔性鏈;提高顏料濃度(臨界顏料體積濃度以下)也有利抗?jié)B而不利彈性和耐磨耗等機(jī)械性能。還隨時(shí)有技顏料體積濃度以下)也有利抗?jié)B而不利彈性和耐磨耗等機(jī)械性能。還隨時(shí)有技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的矛盾。上述矛盾要求研制和選用需要全面考慮、分清主次,利術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的矛盾。上述矛盾要求研制和選用需要全面考慮、分清主次,利用樹脂改性和配方調(diào)整來恰當(dāng)處理。用樹脂改性和配方調(diào)整來恰當(dāng)處理。 根據(jù)樹脂結(jié)構(gòu),常用的金屬
20、涂料有氨基涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、環(huán)氧根據(jù)樹脂結(jié)構(gòu),常用的金屬涂料有氨基涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料等,根據(jù)固化工藝,又可分為烘漆、自干漆等。樹脂涂料、聚氨酯涂料等,根據(jù)固化工藝,又可分為烘漆、自干漆等。返回返回7 第二節(jié)第二節(jié) 氨基烘漆氨基烘漆 由具有氨基官能團(tuán)的原料與醛類由具有氨基官能團(tuán)的原料與醛類(主要是甲醛主要是甲醛)經(jīng)縮合反應(yīng)制得的樹脂稱為氨經(jīng)縮合反應(yīng)制得的樹脂稱為氨基樹脂。涂料用氨基樹脂主要是醇醚化的尿醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、苯鳥基樹脂。涂料用氨基樹脂主要是醇醚化的尿醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、苯鳥糞胺甲醛樹脂糞胺甲醛樹脂(即苯代三聚氰胺樹脂即苯代三聚氰
21、胺樹脂)以及它們的共聚樹脂。以及它們的共聚樹脂。 單純將氨基樹脂加熱固化所生成的漆膜過分硬脆,附著力差,所以它一般不單純將氨基樹脂加熱固化所生成的漆膜過分硬脆,附著力差,所以它一般不單獨(dú)使用。而是與其他可以混容帶有羥基官能團(tuán)并加熱后可相互交聯(lián)的樹脂單獨(dú)使用。而是與其他可以混容帶有羥基官能團(tuán)并加熱后可相互交聯(lián)的樹脂(如如醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酯和丙烯酸樹脂等醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酯和丙烯酸樹脂等)配合制成各類氨基烘漆。氨基樹配合制成各類氨基烘漆。氨基樹脂在其中作為交聯(lián)劑。以三聚氰胺樹脂與醇酸樹脂配合制成的氨基醇酸烘漆在脂在其中作為交聯(lián)劑。以三聚氰胺樹脂與醇酸樹脂配合制成的氨基醇酸烘漆在硬度、
22、光澤、豐滿度、耐化學(xué)品、耐水性等方面都很突出。與聚酯樹脂(或稱硬度、光澤、豐滿度、耐化學(xué)品、耐水性等方面都很突出。與聚酯樹脂(或稱無油醇酸樹脂)配合,可制得保光保色性等優(yōu)良的高級白色或彩色烘漆。無油醇酸樹脂)配合,可制得保光保色性等優(yōu)良的高級白色或彩色烘漆。 美國氰胺公司主要的三聚氰胺樹脂見下表:美國氰胺公司主要的三聚氰胺樹脂見下表: 類別和牌號醚化度分子量不揮發(fā)分/%醚化用醇高醚化度六甲氧基甲基三聚氰胺 Cymel 300 Cymel 305高亞胺基 Cymel 325 Cymel 158部分醚化 Cymel 370 Cymel 3801.00.950.90.90.750.640050065
23、07004008009898802802802802甲醇甲醇異丁醇正丁醇異丁醇異丁醇8 脲醛樹脂主要用于和醇酸樹脂配制氨基醇酸烘漆,以提高漆膜的硬度和干脲醛樹脂主要用于和醇酸樹脂配制氨基醇酸烘漆,以提高漆膜的硬度和干性。與不干性醇酸樹脂配合可制成酸固化氨基漆作為木材家俱罩光之用,但耐性。與不干性醇酸樹脂配合可制成酸固化氨基漆作為木材家俱罩光之用,但耐候性、耐水性、保光性稍差。它有如下特點(diǎn)。候性、耐水性、保光性稍差。它有如下特點(diǎn)。 (1)價(jià)格便宜,原料充足。)價(jià)格便宜,原料充足。 (2)脲醛樹脂分子結(jié)構(gòu)上含有極性氧原子,所以對物面附著力好??捎糜冢╇迦渲肿咏Y(jié)構(gòu)上含有極性氧原子,所以對物面附著
24、力好。可用于底漆,中間層涂料,以提高底、面漆之間的結(jié)合力。底漆,中間層涂料,以提高底、面漆之間的結(jié)合力。 (3)由于用酸性催化劑時(shí)可在室溫固化,可用于雙組分木器涂料。)由于用酸性催化劑時(shí)可在室溫固化,可用于雙組分木器涂料。 (4)以脲醛樹脂固化的漆膜,撓曲性較好。)以脲醛樹脂固化的漆膜,撓曲性較好。 (5)脲醛樹脂的粘度較大,酸值較高,貯藏穩(wěn)定性較差。)脲醛樹脂的粘度較大,酸值較高,貯藏穩(wěn)定性較差。 醚化改性的三聚氰胺甲醛樹脂才能溶于有機(jī)溶劑。它是用于氨基醇酸烘漆醚化改性的三聚氰胺甲醛樹脂才能溶于有機(jī)溶劑。它是用于氨基醇酸烘漆的主要氨基樹脂。在硬度、光澤、豐滿度、耐化學(xué)性飛耐水性和耐候性方面均
25、的主要氨基樹脂。在硬度、光澤、豐滿度、耐化學(xué)性飛耐水性和耐候性方面均很突出。很突出。 三聚氰胺分子上的一個(gè)氨氫被烴基團(tuán)取代的化合物,稱為烴基三聚氰胺。三聚氰胺分子上的一個(gè)氨氫被烴基團(tuán)取代的化合物,稱為烴基三聚氰胺。涂料工業(yè)中以苯基三聚氰胺的苯烏糞胺應(yīng)用最多。涂料工業(yè)中以苯基三聚氰胺的苯烏糞胺應(yīng)用最多。 苯鳥糞胺甲醛樹脂由于分子結(jié)構(gòu)中引進(jìn)了苯環(huán),降低了整個(gè)分子的極性,苯鳥糞胺甲醛樹脂由于分子結(jié)構(gòu)中引進(jìn)了苯環(huán),降低了整個(gè)分子的極性,改善了它與其它樹脂的混溶性,提高了漆膜的光澤度和附著力,但其漆膜容易改善了它與其它樹脂的混溶性,提高了漆膜的光澤度和附著力,但其漆膜容易泛黃、耐久性較低。泛黃、耐久性較
26、低。9 影響漆膜的主要因素有下列幾種:影響漆膜的主要因素有下列幾種: (1)容忍度對漆膜性能的影響)容忍度對漆膜性能的影響 容忍度與氨基樹脂的醚化程度和烷基的大小有關(guān)。烷基化程度高自縮聚少,容忍度與氨基樹脂的醚化程度和烷基的大小有關(guān)。烷基化程度高自縮聚少,固化交聯(lián)密度高,漆膜耐水性能好。固化交聯(lián)密度高,漆膜耐水性能好。 (2) 不同樹脂組成對漆膜硬度的影響不同樹脂組成對漆膜硬度的影響 甲基化的三聚氰胺樹脂固化的漆膜一般比丁基化的硬度高。這與漆膜的固化甲基化的三聚氰胺樹脂固化的漆膜一般比丁基化的硬度高。這與漆膜的固化程度有關(guān)。要提高漆膜硬度,除提高氨基樹脂用量,使用催化劑或提高固化溫度程度有關(guān)。
27、要提高漆膜硬度,除提高氨基樹脂用量,使用催化劑或提高固化溫度外,還應(yīng)考慮能進(jìn)行自縮聚的樹脂,亞胺基含量高的甲基化三聚氰胺樹脂有這種外,還應(yīng)考慮能進(jìn)行自縮聚的樹脂,亞胺基含量高的甲基化三聚氰胺樹脂有這種特性。特性。 (3) 溶劑對氨基漆貯藏穩(wěn)定性的影響溶劑對氨基漆貯藏穩(wěn)定性的影響 氨基烘漆都需要加入起穩(wěn)定作用的醇或胺。丁基化的樹脂如果丁醇含量不足,氨基烘漆都需要加入起穩(wěn)定作用的醇或胺。丁基化的樹脂如果丁醇含量不足,丁氧基脫落后再醚化就不容易。隨著貯藏期增加,氨基漆粘度逐漸上升直至成膠。丁氧基脫落后再醚化就不容易。隨著貯藏期增加,氨基漆粘度逐漸上升直至成膠。為了不影響貯藏穩(wěn)定性,溶劑中丁醇用量不宜
28、低于三聚氰胺樹脂的為了不影響貯藏穩(wěn)定性,溶劑中丁醇用量不宜低于三聚氰胺樹脂的40%。甲基化。甲基化的樹脂可加入甲醇或乙醇來改善貯藏穩(wěn)定性。加胺可以控制的樹脂可加入甲醇或乙醇來改善貯藏穩(wěn)定性。加胺可以控制pH,以防止,以防止pH下降下降(醇酸樹脂中的游離酸等醇酸樹脂中的游離酸等)對交聯(lián)的催化。對交聯(lián)的催化。 (4) 耐濕熱、耐洗滌劑和耐鹽霧性能的影響耐濕熱、耐洗滌劑和耐鹽霧性能的影響 氨基漆的耐水性受各方面的組分影響。漆膜的固化程度,交聯(lián)密度,附著方氨基漆的耐水性受各方面的組分影響。漆膜的固化程度,交聯(lián)密度,附著方和吸水性均影響漆膜的耐水性。高烷基化的樹脂需要酸性催化劑的固化,催化劑和吸水性均影
29、響漆膜的耐水性。高烷基化的樹脂需要酸性催化劑的固化,催化劑的用量和品種亦影響著漆膜耐水性,一般選用帶憎水基的磺酸。樹脂官能度大,的用量和品種亦影響著漆膜耐水性,一般選用帶憎水基的磺酸。樹脂官能度大,10自縮聚少,交聯(lián)密度高,漆膜耐水就好。若部分烷基化或高亞胺含量的樹脂,如自縮聚少,交聯(lián)密度高,漆膜耐水就好。若部分烷基化或高亞胺含量的樹脂,如配合恰當(dāng)酸價(jià)的醇酸樹脂,就不必外加催化劑,在濕熱條件下亦不身起泡。配合恰當(dāng)酸價(jià)的醇酸樹脂,就不必外加催化劑,在濕熱條件下亦不身起泡。 若把固化溫度提高到若把固化溫度提高到150時(shí),各種三聚氰胺樹脂的耐潮性能均能提高,完全烷時(shí),各種三聚氰胺樹脂的耐潮性能均能提
30、高,完全烷基化的樹脂耐洗滌荊性能更好。而丁基化高亞胺的樹脂有較好的耐鹽霧性能?;臉渲拖礈烨G性能更好。而丁基化高亞胺的樹脂有較好的耐鹽霧性能。 (5) 室外耐久性能的影響室外耐久性能的影響 三聚氰胺甲醛樹脂具有良好的耐候性,甲基化的要優(yōu)于丁基化的。下表為三三聚氰胺甲醛樹脂具有良好的耐候性,甲基化的要優(yōu)于丁基化的。下表為三種不同品種氨基樹脂制漆性能比較:種不同品種氨基樹脂制漆性能比較:品種品種脲醛樹脂脲醛樹脂三聚氰胺樹脂三聚氰胺樹脂苯鳥糞樹脂苯鳥糞樹脂加熱固化溫度加熱固化溫度固化后漆膜硬差固化后漆膜硬差柔韌性、附著力柔韌性、附著力耐水、耐堿性耐水、耐堿性耐溶劑性耐溶劑性光澤光澤戶外耐久性戶外
31、耐久性涂料穩(wěn)定性涂料穩(wěn)定性使用對象使用對象價(jià)格價(jià)格100100180180小小柔韌好,附著優(yōu)柔韌好,附著優(yōu)差差差差差差差差較好較好底漆底漆低低9090250250大大較硬,脆,附著優(yōu)較硬,脆,附著優(yōu)好好好好好好好好好好外用面漆外用面漆高高9090250250大大硬、韌、附著優(yōu)硬、韌、附著優(yōu)好好好好最好最好差差好好內(nèi)用面漆內(nèi)用面漆高高11 一、丙烯酸型氨基烘漆一、丙烯酸型氨基烘漆 丙烯酸酯樹脂與氨基樹脂交聯(lián)固化使漆膜的分子形成不熔不溶的空間網(wǎng)狀丙烯酸酯樹脂與氨基樹脂交聯(lián)固化使漆膜的分子形成不熔不溶的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),對金屬基材起保護(hù)及裝飾作用的涂料,稱為丙烯酸型氨基烘漆。由于所結(jié)構(gòu),對金屬基材起保護(hù)
32、及裝飾作用的涂料,稱為丙烯酸型氨基烘漆。由于所用的涂料樹脂分子量小,可以在不太高的粘度下制成高固體分的涂料。從而改用的涂料樹脂分子量小,可以在不太高的粘度下制成高固體分的涂料。從而改進(jìn)涂膜的豐滿度,縮減施工道數(shù)。進(jìn)涂膜的豐滿度,縮減施工道數(shù)。 丙烯酸樹脂與氨基樹脂的交聯(lián)反應(yīng)是通過樹脂側(cè)鏈上帶有可與氨基樹脂反丙烯酸樹脂與氨基樹脂的交聯(lián)反應(yīng)是通過樹脂側(cè)鏈上帶有可與氨基樹脂反應(yīng)或自身反應(yīng)的活性官能團(tuán)。共聚合反應(yīng)制造樹脂時(shí)采用不同的活性官能單體,應(yīng)或自身反應(yīng)的活性官能團(tuán)。共聚合反應(yīng)制造樹脂時(shí)采用不同的活性官能單體,這樣樹脂側(cè)鏈上就具有多種不同交聯(lián)體系的官能團(tuán)。這樣樹脂側(cè)鏈上就具有多種不同交聯(lián)體系的官能
33、團(tuán)。 丙烯酸樹脂可分為丙烯酸樹脂可分為“自反應(yīng)自反應(yīng)與與“潛反應(yīng)潛反應(yīng)兩大類,前者單獨(dú)或在微兩大類,前者單獨(dú)或在微量催化劑存在下,側(cè)鏈上的活性官能團(tuán)自身之間發(fā)生反應(yīng)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚量催化劑存在下,側(cè)鏈上的活性官能團(tuán)自身之間發(fā)生反應(yīng)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。后一類則其活性官能團(tuán)自身間不會(huì)反應(yīng),但可以與添加進(jìn)的交聯(lián)劑上的合物。后一類則其活性官能團(tuán)自身間不會(huì)反應(yīng),但可以與添加進(jìn)的交聯(lián)劑上的活性官能團(tuán)反應(yīng),由交聯(lián)劑搭橋進(jìn)行交聯(lián)從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。這類交活性官能團(tuán)反應(yīng),由交聯(lián)劑搭橋進(jìn)行交聯(lián)從而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。這類交聯(lián)劑應(yīng)至少具有兩個(gè)活性官能團(tuán),不同的側(cè)鏈活性基團(tuán)各有不同的交聯(lián)體系,聯(lián)劑應(yīng)至少
34、具有兩個(gè)活性官能團(tuán),不同的側(cè)鏈活性基團(tuán)各有不同的交聯(lián)體系,要求不同的溫度、催化劑要求不同的溫度、催化劑(或不用催化劑或不用催化劑)。下表為常用的熱固性丙烯酸酯樹脂。下表為常用的熱固性丙烯酸酯樹脂交聯(lián)反應(yīng)類型。交聯(lián)反應(yīng)類型。 12側(cè)鏈官能團(tuán)側(cè)鏈官能團(tuán)官能單體官能單體交聯(lián)類型及交聯(lián)反應(yīng)物質(zhì)交聯(lián)類型及交聯(lián)反應(yīng)物質(zhì) 羥羥 基基 羥羥 基基 羧羧 基基 環(huán)氧基環(huán)氧基( (甲基甲基) )丙烯酸羥烷酯丙烯酸羥烷酯( (甲基甲基) )丙烯酸羥烷酯丙烯酸羥烷酯( (甲基甲基) )丙烯酸丙烯酸, ,順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐或衣康酸或衣康酸( (亞甲基丁二酸亞甲基丁二酸) )( (甲基甲基) )丙烯酸縮水甘油酯丙烯
35、酸縮水甘油酯與烷氧基氨基樹脂加熱交聯(lián)與烷氧基氨基樹脂加熱交聯(lián)與多異氰酸酯室溫交聯(lián)與多異氰酸酯室溫交聯(lián)與烷基氨基樹脂加熱交聯(lián)或與烷基氨基樹脂加熱交聯(lián)或與環(huán)氧樹脂加熱交聯(lián)與環(huán)氧樹脂加熱交聯(lián)多元羧酸或多元胺交聯(lián)或催多元羧酸或多元胺交聯(lián)或催化加熱自交聯(lián)化加熱自交聯(lián)N-N-羥甲基或烷甲氧羥甲基或烷甲氧基酰胺基基酰胺基( (甲基甲基) )丙烯酰胺羥甲基化或丙烯酰胺羥甲基化或再用醇醚化再用醇醚化 加熱自交聯(lián)加熱自交聯(lián) 與環(huán)氧樹脂加熱交聯(lián)與環(huán)氧樹脂加熱交聯(lián) 與烷氧基氨基樹脂加熱與烷氧基氨基樹脂加熱交聯(lián)交聯(lián) 下面為表中所列各種交聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)式及應(yīng)用情況。下面為表中所列各種交聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)式及應(yīng)用情況。 丙烯酸樹脂
36、羥基與烷氧基氨基樹脂反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)機(jī)理與氨基醇酸系統(tǒng)基本相丙烯酸樹脂羥基與烷氧基氨基樹脂反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)機(jī)理與氨基醇酸系統(tǒng)基本相同。固化所需烘烤溫度較低,在同。固化所需烘烤溫度較低,在120130分鐘至分鐘至1小時(shí)或在小時(shí)或在140左右經(jīng)左右經(jīng)2030分鐘即可很好地固化,如在共聚物分子中引入一些羧基或外加酸性催化劑則可分鐘即可很好地固化,如在共聚物分子中引入一些羧基或外加酸性催化劑則可交聯(lián)得更好或可縮短烘烤時(shí)間。羧基的存在一方面催化了羥基與氨基樹脂的交聯(lián);交聯(lián)得更好或可縮短烘烤時(shí)間。羧基的存在一方面催化了羥基與氨基樹脂的交聯(lián);另一方面它本身也能與氨基樹脂的烷氧基交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)如下:另一方面它本身也能
37、與氨基樹脂的烷氧基交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)如下:13NCNCNCNHCH2ORNHCH2ORCH2CHCOOH +NCNCNCNHCH2NHCH2CH2CHCOO2H2CHCCOO+ 2 ROH 含羥基丙烯酸樹脂是目前工業(yè)生產(chǎn)的丙烯酸氨基烘漆中要求固化溫度較低含羥基丙烯酸樹脂是目前工業(yè)生產(chǎn)的丙烯酸氨基烘漆中要求固化溫度較低的一種,但也有在高達(dá)的一種,但也有在高達(dá)200的溫度過熱烘烤條件下迅速固化而不影響光澤及的溫度過熱烘烤條件下迅速固化而不影響光澤及色澤,它具有較好的硬度、耐侯性、保光性、保色性、附著力、撓曲性及耐水色澤,它具有較好的硬度、耐侯性、保光性、保色性、附著力、撓曲性及耐水性,所以應(yīng)用最廣,約
38、占各類熱固性丙烯酸涂料總產(chǎn)量的性,所以應(yīng)用最廣,約占各類熱固性丙烯酸涂料總產(chǎn)量的70%以上,應(yīng)用最多以上,應(yīng)用最多的是轎車工業(yè)。輕工、家電產(chǎn)品上也多有應(yīng)用。的是轎車工業(yè)。輕工、家電產(chǎn)品上也多有應(yīng)用。 常用的羥基單體常用的羥基單體為為甲基丙烯酸羥乙酯甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)或羥丙酯或羥丙酯(HPMA)以及丙烯酸以及丙烯酸羥乙酯羥乙酯(HEA)或羥丙酯或羥丙酯(HPA)。 配制丙烯酸烘漆所用的氨基樹脂為醚化了的三聚氰胺甲醛樹脂,其典型的配制丙烯酸烘漆所用的氨基樹脂為醚化了的三聚氰胺甲醛樹脂,其典型的結(jié)構(gòu)式如下:結(jié)構(gòu)式如下:14NCNCNCNNRRNRRRR 結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)中R可能是羥甲基可能是羥甲
39、基-CH2OH、甲氧基甲基、甲氧基甲基-CH2OCH3或丁氧基甲基或丁氧基甲基-CH2OC4H9,這使氨基樹脂與丙烯酸樹脂之間的交聯(lián)反應(yīng)變得非常復(fù)雜。羥甲基、,這使氨基樹脂與丙烯酸樹脂之間的交聯(lián)反應(yīng)變得非常復(fù)雜。羥甲基、甲氧基甲基及丁氧基甲基均可與丙烯酸樹脂上的羥基或羧基反應(yīng),而亞氨基甲氧基甲基及丁氧基甲基均可與丙烯酸樹脂上的羥基或羧基反應(yīng),而亞氨基NH則可以與氨基樹脂上的羥甲基反應(yīng);此外,羥甲基與另一個(gè)羥甲基之間也可則可以與氨基樹脂上的羥甲基反應(yīng);此外,羥甲基與另一個(gè)羥甲基之間也可能反應(yīng)。能反應(yīng)。 目前目前,部分醚化的丁氧基甲基三聚氰胺樹脂在國內(nèi)應(yīng)用較多,其品種有醚化部分醚化的丁氧基甲基三聚
40、氰胺樹脂在國內(nèi)應(yīng)用較多,其品種有醚化程度高低不同。高醚化度品種反應(yīng)較慢,硬度較低但柔韌性較好,甲氧基甲基的程度高低不同。高醚化度品種反應(yīng)較慢,硬度較低但柔韌性較好,甲氧基甲基的品種目前市售的多為高醚化度品種,但一般均不易達(dá)到品種目前市售的多為高醚化度品種,但一般均不易達(dá)到6個(gè)甲氧基,其甲氧基含個(gè)甲氧基,其甲氧基含量常在量常在56之間;但羥甲基含量很低,與丙烯酸樹脂交聯(lián)反應(yīng)需要較高溫度或之間;但羥甲基含量很低,與丙烯酸樹脂交聯(lián)反應(yīng)需要較高溫度或采用催化劑,應(yīng)用此種樹脂制造丙烯酸烘漆可以依賴其低粘度以生產(chǎn)高固體分涂采用催化劑,應(yīng)用此種樹脂制造丙烯酸烘漆可以依賴其低粘度以生產(chǎn)高固體分涂料,漆膜具備更
41、為優(yōu)異的附著力、柔韌性、沖擊強(qiáng)度及抗劃傷性能,從而提高漆料,漆膜具備更為優(yōu)異的附著力、柔韌性、沖擊強(qiáng)度及抗劃傷性能,從而提高漆膜物性,但要求高溫烘烤為其主要缺點(diǎn),??捎锰砑铀嵝源呋瘎﹣砜朔?。國外目膜物性,但要求高溫烘烤為其主要缺點(diǎn),??捎锰砑铀嵝源呋瘎﹣砜朔?。國外目前發(fā)展了一些部分醚化成三甲氧甲基的品種,可以節(jié)約甲醇及甲醛,減少污染并前發(fā)展了一些部分醚化成三甲氧甲基的品種,可以節(jié)約甲醇及甲醛,減少污染并加速固化,國內(nèi)也有批量生產(chǎn)。加速固化,國內(nèi)也有批量生產(chǎn)。15 三聚氰胺樹脂與丙烯酸樹脂反應(yīng)時(shí),為了降低烘烤溫度及加速固化速度,常三聚氰胺樹脂與丙烯酸樹脂反應(yīng)時(shí),為了降低烘烤溫度及加速固化速度,常
42、采用催化劑,催化劑的加入對降低固化溫度的效果非常明顯,通??蛇_(dá)到降低采用催化劑,催化劑的加入對降低固化溫度的效果非常明顯,通??蛇_(dá)到降低3060的效果。羥基與氨基樹脂交聯(lián)反應(yīng)常采用酸性催化劑,常用對甲苯磺酸的效果。羥基與氨基樹脂交聯(lián)反應(yīng)常采用酸性催化劑,常用對甲苯磺酸為催化劑,也可使用壬基萘磺酸、十二烷基苯磺酸、馬來酸丁酯、磷酸氫丁酯及為催化劑,也可使用壬基萘磺酸、十二烷基苯磺酸、馬來酸丁酯、磷酸氫丁酯及磷酸羥基酯。催化效果一般隨催化劑的酸性強(qiáng)弱而變,同時(shí)也隨催化劑用量的多磷酸羥基酯。催化效果一般隨催化劑的酸性強(qiáng)弱而變,同時(shí)也隨催化劑用量的多少而變。少而變。 熱固性氨基丙烯酸涂料由丙烯酸共聚樹
43、脂、丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂、顏熱固性氨基丙烯酸涂料由丙烯酸共聚樹脂、丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂、顏料、溶劑和助劑等組成。氨基丙烯酸涂料形成的涂膜堅(jiān)硬、附著力、保光性、保料、溶劑和助劑等組成。氨基丙烯酸涂料形成的涂膜堅(jiān)硬、附著力、保光性、保色性優(yōu)良色性優(yōu)良, 過度烘烤涂膜不變色過度烘烤涂膜不變色, 具有優(yōu)異的耐候性和機(jī)械性具有優(yōu)異的耐候性和機(jī)械性, 耐化學(xué)藥品性突出。耐化學(xué)藥品性突出。適用于家用電器、儀器、儀表和醫(yī)療器械等金屬制品裝飾性涂裝。適用于家用電器、儀器、儀表和醫(yī)療器械等金屬制品裝飾性涂裝。 氨基丙烯酸烘烤磁漆(白)配方示例:氨基丙烯酸烘烤磁漆(白)配方示例:組成組成質(zhì)量份質(zhì)量份帶羥基丙
44、烯酸樹脂溶液(帶羥基丙烯酸樹脂溶液(50%50%)54.054.0低醚化度三聚氰胺甲醛樹脂(低醚化度三聚氰胺甲醛樹脂(60%60%)19.019.0鈦白粉(金紅石型)鈦白粉(金紅石型)14.014.0二甲苯二甲苯5.005.00環(huán)己酮環(huán)己酮6.006.00硅油溶液(硅油溶液(1%1%)0.2000.200鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二丁酯2.002.0016氨基丙烯酸烘烤磁漆(紅)配方示例:氨基丙烯酸烘烤磁漆(紅)配方示例:組成組成質(zhì)量份質(zhì)量份帶羥基丙烯酸樹脂溶液(帶羥基丙烯酸樹脂溶液(50%50%)55.055.0三聚氰胺甲醛樹脂(三聚氰胺甲醛樹脂(60%60%)20.020.0鄰苯二甲酸二丁
45、酯鄰苯二甲酸二丁酯2.002.00甲苯胺紅甲苯胺紅7.007.00環(huán)己酮環(huán)己酮8.008.00二甲苯二甲苯8.008.00丁醇丁醇5.005.00 二、醇酸型氨基烘漆二、醇酸型氨基烘漆 醇酸樹脂在各類涂料中是綜合性能很平衡的樹脂品種之一,也是用于氨基烘醇酸樹脂在各類涂料中是綜合性能很平衡的樹脂品種之一,也是用于氨基烘漆中的主要樹脂。根據(jù)不同改性的干性油、半干性油和不干性油的品種以及油漆中的主要樹脂。根據(jù)不同改性的干性油、半干性油和不干性油的品種以及油改性的量(或油度),可以制成各種醇酸樹脂。改性的量(或油度),可以制成各種醇酸樹脂。 1氨基烘漆用醇酸樹脂氨基烘漆用醇酸樹脂 氨基烘漆用醇酸樹脂的
46、油度,以短油度為宜,它賦于漆膜以硬度、附著力和氨基烘漆用醇酸樹脂的油度,以短油度為宜,它賦于漆膜以硬度、附著力和光澤。光澤。17 氨基烘漆用醇酸樹脂的改性油品種以半干性油和不干性油較為恰當(dāng),若豆油、氨基烘漆用醇酸樹脂的改性油品種以半干性油和不干性油較為恰當(dāng),若豆油、椰子油、花生油、茶油、蓖麻油、脫水蓖麻油,十一烯酸等合成脂肪酸等均能制椰子油、花生油、茶油、蓖麻油、脫水蓖麻油,十一烯酸等合成脂肪酸等均能制成各類氨基烘漆。白色漆和清漆以不干性油為主。干性油改性醇酸樹脂不適宜生成各類氨基烘漆。白色漆和清漆以不干性油為主。干性油改性醇酸樹脂不適宜生產(chǎn)氨基烘漆,因?yàn)樗邷刈兩蛊崮し狐S,耐熱性能差等缺
47、點(diǎn)。產(chǎn)氨基烘漆,因?yàn)樗邷刈兩蛊崮し狐S,耐熱性能差等缺點(diǎn)。 氨基烘漆中醇酸樹脂反應(yīng)所用多元醇以甘油較為普遍,季戊四醇因生產(chǎn)短油氨基烘漆中醇酸樹脂反應(yīng)所用多元醇以甘油較為普遍,季戊四醇因生產(chǎn)短油度醇酸樹脂時(shí)很難掌握、容易膠凝。同時(shí)漆膜易泛黃,經(jīng)不起高溫烘烤,故很少度醇酸樹脂時(shí)很難掌握、容易膠凝。同時(shí)漆膜易泛黃,經(jīng)不起高溫烘烤,故很少使用。除甘油外,三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷在烘漆中使用的醇酸樹脂中發(fā)展使用。除甘油外,三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷在烘漆中使用的醇酸樹脂中發(fā)展很快。三羥甲基丙烷含有三個(gè)伯羥基,反應(yīng)速率比甘油快,粘度低,制得的漆膜很快。三羥甲基丙烷含有三個(gè)伯羥基,反應(yīng)速率比甘油快,粘
48、度低,制得的漆膜性能比甘油醇酸為好。特別是漆膜硬度,耐水性和耐久性均有特殊表現(xiàn),特別適性能比甘油醇酸為好。特別是漆膜硬度,耐水性和耐久性均有特殊表現(xiàn),特別適用于外用的自行車和汽車用漆。用于外用的自行車和汽車用漆。 2氨基樹脂和醇酸樹脂的配合氨基樹脂和醇酸樹脂的配合 在氨基醇酸烘漆中氨基樹脂和醇酸樹脂的配合相當(dāng)重要,兩者配合得當(dāng)與否在氨基醇酸烘漆中氨基樹脂和醇酸樹脂的配合相當(dāng)重要,兩者配合得當(dāng)與否對漆膜的質(zhì)量帶來很大影響。在氨基樹脂中使用最多是丁醇改性三聚氰胺甲醛樹對漆膜的質(zhì)量帶來很大影響。在氨基樹脂中使用最多是丁醇改性三聚氰胺甲醛樹脂,其他氨基樹脂品種可根據(jù)制漆性能的需要加以選用。脂,其他氨基
49、樹脂品種可根據(jù)制漆性能的需要加以選用。 三聚氰胺樹脂賦于漆膜以硬度、光澤等性能,醇酸樹脂賦于漆膜以彈性和附三聚氰胺樹脂賦于漆膜以硬度、光澤等性能,醇酸樹脂賦于漆膜以彈性和附著力等性能。要根據(jù)醇酸樹脂的油度長短、油的種類、對漆膜的質(zhì)量要求等多種著力等性能。要根據(jù)醇酸樹脂的油度長短、油的種類、對漆膜的質(zhì)量要求等多種因素綜合考慮它們之間的配比。一般認(rèn)為白色及淺色烘漆以及半平光烘漆等由于因素綜合考慮它們之間的配比。一般認(rèn)為白色及淺色烘漆以及半平光烘漆等由于顏料分比較高,氨基比例(氨基和醇酸之比例)可以適當(dāng)?shù)托?,深色漆可以高些。顏料分比較高,氨基比例(氨基和醇酸之比例)可以適當(dāng)?shù)托钌峥梢愿咝?8
50、又如透明紅、藍(lán)、綠等,由于使用醇溶性顏料或顏料含量極低,因此配方和清又如透明紅、藍(lán)、綠等,由于使用醇溶性顏料或顏料含量極低,因此配方和清漆相仿,氨基比例可以高一些??傊?,氨基樹脂用量必須根據(jù)成本和質(zhì)量進(jìn)行漆相仿,氨基比例可以高一些??傊?,氨基樹脂用量必須根據(jù)成本和質(zhì)量進(jìn)行平衡。平衡。 在三聚氰胺樹脂和醇酸樹脂的配合中要注意兩種樹脂的混容性。混容性不好在三聚氰胺樹脂和醇酸樹脂的配合中要注意兩種樹脂的混容性?;烊菪圆缓帽憩F(xiàn)在漆膜的光澤,特別是白色及淺色漆顏料分用量高的品種,更為突出。表現(xiàn)在漆膜的光澤,特別是白色及淺色漆顏料分用量高的品種,更為突出。 高醚化程度的,泛指樹脂容忍度在高醚化程度的,泛指
51、樹脂容忍度在10以上,該氨基樹脂與干性油醇酸樹酯或以上,該氨基樹脂與干性油醇酸樹酯或半干性油醇酸較為親和,使形成的漆膜有較高的光澤和豐滿度。半干性油醇酸較為親和,使形成的漆膜有較高的光澤和豐滿度。 低醚化程度的,泛指樹指容忍度在低醚化程度的,泛指樹指容忍度在10以下,該氨基樹脂與不干性油醇酸樹以下,該氨基樹脂與不干性油醇酸樹脂親和。氨基樹脂與不干性油醇酸樹脂配合不良,烘干后有白霧或光澤差。除脂親和。氨基樹脂與不干性油醇酸樹脂配合不良,烘干后有白霧或光澤差。除可能是樹脂分子量過大外,主要是樹脂內(nèi)含丁氧基基團(tuán)太多亦即醚化程度太高可能是樹脂分子量過大外,主要是樹脂內(nèi)含丁氧基基團(tuán)太多亦即醚化程度太高所
52、致。所致。 三、常用的氨基醇酸的烘漆三、常用的氨基醇酸的烘漆 有光氨基醇酸烘漆保光、保色性較好,鈦白最好用金紅石型的,但如是內(nèi)用有光氨基醇酸烘漆保光、保色性較好,鈦白最好用金紅石型的,但如是內(nèi)用的也可以用銳鈦型的,用量可以在的也可以用銳鈦型的,用量可以在2530%之間。為了減少白漆泛黃和大紅避之間。為了減少白漆泛黃和大紅避免金光,烘烤溫度都要求較低些,一般在免金光,烘烤溫度都要求較低些,一般在100左右烘左右烘2小時(shí)。為了使漆膜硬度小時(shí)。為了使漆膜硬度能達(dá)到要求,氨基樹脂用量要稍多些,有時(shí)還要加入少量錳催干劑。能達(dá)到要求,氨基樹脂用量要稍多些,有時(shí)還要加入少量錳催干劑。19各色氨基醇酸烘漆配方
53、示例:各色氨基醇酸烘漆配方示例:原料名稱原料名稱質(zhì)量份質(zhì)量份白色白色大紅大紅黑色黑色中黃中黃淡灰淡灰鈦白鈦白大紅粉大紅粉鎘紅鎘紅炭黑炭黑中鉻黃中鉻黃酞菁藍(lán)酞菁藍(lán)44%44%油度豆油油度豆油醇酸樹脂(醇酸樹脂(50%50%)高醚化度三聚氰胺樹脂(高醚化度三聚氰胺樹脂(60%60%)甲基硅油(甲基硅油(1%1%溶液)溶液)環(huán)烷酸錳液(環(huán)烷酸錳液(2%2%金屬錳含量)金屬錳含量)環(huán)烷酸鋅液(環(huán)烷酸鋅液(4%4%金屬鋅含量)金屬鋅含量)丁醇丁醇二甲苯二甲苯25250 056.556.512.412.40.3000.3003.003.002.802.808.008.0067.567.515.015.00
54、.50000.50000.2000.2000.1600.1603.003.005.805.803.203.2070.070.016.016.00.5000.5000.2000.2006.006.003.803.8024.024.059.559.510.510.50.3000.3003.003.002.702.7019.119.10.1000.1000.6000.6000.2000.20062.062.011.011.00.3000.3003.003.003.703.7020 因?yàn)槎褂痛妓針渲前敫尚杂痛妓針渲?,需要醚化度較高的氨基樹脂才能有因?yàn)槎褂痛妓針渲前敫尚杂痛妓針渲?,需要醚化度較高的氨
55、基樹脂才能有較好的混容性,以保證漆膜有較好的光澤和外觀,所以使用醚化度較高的三聚較好的混容性,以保證漆膜有較好的光澤和外觀,所以使用醚化度較高的三聚氰胺甲醛樹脂,醇酸樹脂常用二甲苯溶解。氰胺甲醛樹脂,醇酸樹脂常用二甲苯溶解。 淺色漆一般都用酞菁藍(lán)、酞菁綠、喹吖啶酮紅等配色,盡量不用鐵藍(lán)、鉻黃、淺色漆一般都用酞菁藍(lán)、酞菁綠、喹吖啶酮紅等配色,盡量不用鐵藍(lán)、鉻黃、大紅粉等,以求達(dá)到較好的保色性和較鮮艷的色彩。大紅粉等,以求達(dá)到較好的保色性和較鮮艷的色彩。加些硅油溶液是為了改善漆膜外觀、流平性,并改善復(fù)色漆的浮色,發(fā)花現(xiàn)象,加些硅油溶液是為了改善漆膜外觀、流平性,并改善復(fù)色漆的浮色,發(fā)花現(xiàn)象,用量都
56、控制在以溶液計(jì)用量都控制在以溶液計(jì)0.5%以下。以下。 半光和無光的氨基醇酸烘漆和有光烘漆配方基本一致,根據(jù)光澤度加入滑石半光和無光的氨基醇酸烘漆和有光烘漆配方基本一致,根據(jù)光澤度加入滑石粉,碳酸鈣等體質(zhì)顏料,半光少加,無光多加。醇酸樹脂和有光烘漆一樣,用粉,碳酸鈣等體質(zhì)顏料,半光少加,無光多加。醇酸樹脂和有光烘漆一樣,用豆油醇酸樹脂,氨基樹脂的用量在半光漆中可以和有光烘漆相仿,但在無光漆豆油醇酸樹脂,氨基樹脂的用量在半光漆中可以和有光烘漆相仿,但在無光漆中由于顏料含量很高,因此漆膜的彈性與耐沖擊強(qiáng)度都較差,所以氨基樹脂的中由于顏料含量很高,因此漆膜的彈性與耐沖擊強(qiáng)度都較差,所以氨基樹脂的比例
57、就要相應(yīng)減少一些。比例就要相應(yīng)減少一些。 21半光氨基醇酸烘漆配方示例:半光氨基醇酸烘漆配方示例:原料原料質(zhì)量份質(zhì)量份黑色黑色灰色灰色青色青色鈦白鈦白炭黑炭黑鉻黃鉻黃酞菁藍(lán)酞菁藍(lán)碳酸鈣碳酸鈣硫酸鋇硫酸鋇滑石粉滑石粉44%44%油度豆油醇酸樹脂(油度豆油醇酸樹脂(50%50%)低醚化度三聚氰胺樹脂(低醚化度三聚氰胺樹脂(60%60%)丁醇丁醇二甲苯二甲苯3.403.408.008.0020.520.539.439.412.612.69.009.006.506.5021.021.00.2000.2000.1000.10011.211.27.007.0044.844.814.214.28.008.0
58、03.503.5017.117.11.001.000.5000.50010.210.26.806.8036.536.511.811.814.014.04.404.4022無光氨基醇酸烘漆配方示例:無光氨基醇酸烘漆配方示例:原原 料料質(zhì)量份質(zhì)量份黑色黑色白色白色灰色灰色草綠色草綠色鈦鈦 白白 炭炭 黑黑中鉻黑中鉻黑酞菁藍(lán)酞菁藍(lán)鐵鐵 黃黃鐵鐵 藍(lán)藍(lán)碳酸鈣碳酸鈣硫酸鋇硫酸鋇滑石粉滑石粉44%44%油度豆油醇酸樹脂(油度豆油醇酸樹脂(50%50%)44%44%油度花生油醇酸樹脂(油度花生油醇酸樹脂(50%50%)低醚化度三聚集氰胺樹脂(低醚化度三聚集氰胺樹脂(60%60%)丁醇丁醇二甲苯二甲苯環(huán)烷酸錳
59、液(環(huán)烷酸錳液(2%2%金屬錳)金屬錳)硅油溶液(硅油溶液(1%1%)3.403.4020.020.020.020.04.004.0025.025.05.005.007.007.0014.814.80.5000.5000.3000.30025.025.015.015.010.010.021.421.48.608.609.709.7010.010.00.3000.30024.024.00.1200.1200.1000.1000.03000.030015.015.010.010.033.033.05.005.005.005.007.257.250.5000.5000.8000.8008.808.8
60、018.418.41.301.308.808.808.008.0032.032.05.005.004.004.0012.412.40.5000.50023 在半光、無光漆中為了保持漆膜性能,總是希望在能達(dá)到消光要求的情況下在半光、無光漆中為了保持漆膜性能,總是希望在能達(dá)到消光要求的情況下體質(zhì)顏料盡可能少用。體質(zhì)顏料含量多,相對的樹脂含量就少,漆膜表面較粗糙。體質(zhì)顏料盡可能少用。體質(zhì)顏料含量多,相對的樹脂含量就少,漆膜表面較粗糙。在半光和無光漆中可采用氣相二氧化硅作消光劑,由于氣相二氧化硅顆粒的團(tuán)聚在半光和無光漆中可采用氣相二氧化硅作消光劑,由于氣相二氧化硅顆粒的團(tuán)聚微粒小,使形成的漆膜表面特別
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