摘要:用聚已内酯对环氧树脂改性,可明显改善其柔韧和耐冲击性。介绍了聚已内酯改性环氧涂料的配方、工艺及性能。 中高相对分子质量的环氧树脂具有优异的耐化学性及耐腐蚀性能,广泛应用于溶剂型和水性涂料中。然而由于通过环氧树脂的仲羟基实现交联,需要高温烘烤或延长烘烤时间,制得的涂膜脆性太大。通过对环氧树脂进行改性,用 CAPA2054 聚已内酯进行扩链或者冷拼,制备的环氧烘烤涂料柔韧性好,这两种方法都不会缩短烘烤时间或者降低烘烤温度。 聚已内酯接枝到环氧树脂的仲羟基上,生成分子主链,酯化的侧链由伯羟基封端。当聚已内酯在中等温度下和环氧树脂酯化时,大量环氧基团末发生反应,这样得到的材料可用于制备粉末涂料和溶剂型涂料以及用作树脂中间体。 将环氧树脂放人带有搅拌器,氮气导管、冷凝回流管和真空蒸馏装置的反应器中,加入 5 %~ 10 %的二甲苯溶液熔融回流。在抽真空条件下,升温至 120 ~ 40 ℃
,除去环氧树脂中的水分和二甲苯。然后降温至 100 ℃ ,加入聚已内酯和催化剂溶液 (10 %辛酸亚锡二甲苯溶液 ) ,催化剂用量在 0 ~ × 10 -4 。然后升温至 145 ℃ 反应 1h ,再升温至 155qC 继续反应,当残留的聚已内酯含量降至 o . 5 %时,开始抽真空,使其含量继续降至 o . 1 %以下,停止反应,将树脂冷却,用溶剂稀释或熔融倾倒在托盘上。对 3 个不同生产商生产的环氧树脂在 155~C 条件下通过加入 50 × l0 -6 酸亚锡催化剂进行了改性,反应时间从 7 ~ 17h 不等,环氧官能团损失在 7 %~ 17 %之间。 如果先用胺或者酸使得环氧基团开环,则可以制得低粘度树脂。通过上述方法,我们可以制备 3 种类型的树脂体系,即阳离子、阴离子水性涂料和溶剂型涂料。 仲胺与环氧树脂反应可生成叔胺,当叔胺被中和后,提供了树脂水溶性,胺化的环氧树脂均可用聚已内酯改性,使得环氧树脂的仲羟基转化成伯羟基。 将 544 . 7R 环氧树脂 Epikote 1004( 当量 895.7) 和 50g 二甲苯加入装有搅拌器、冷凝回流装置,氮气导管的反应器中,将混合物加热至 60 %,加入 45.3g 二乙胺,升温至 120 ℃ 并保持 1h 。然后将树脂冷却并加入 1 : 1 二甲苯/甲基异丁基酮混合物稀释至 75 %固含量,称树脂 A 。 上述树脂溶液中的水分和二甲苯通过迪安—斯达克冷凝管抽真空, 100 ~ 120 ℃下被除去。将 150g 聚已内酯及 0.015 g 辛酸亚锡加入树脂溶液中,加热至 155 %,使聚己内酯与树脂中的仲羟基发生反应。反应 6h 以后,再加入 0.015g
辛酸亚锚,当游离的聚已内酯含量低于 0.1 %时 ( 由气相色谱法分析 ) ,反应 8 ~ 10h ,将树脂冷却并加入 1 : 1 二甲苯 / 甲基异丁基酮溶液稀释至 75 %固含量,称树脂B。 | | | | | | | | | IPDI B1065(75% 二甲苯 / 甲基异丁基酮溶液 ) ( 1 : 1 ) | | | | | | | | | | | |
将环氧树脂和封闭异氰酸酯溶液、乙酸溶液混合。经中和的树脂混合物加入高速搅拌器中分散,然后在水中稀释至 40 %的固含量,再加入氟碳流动剂。将涂料涂在经磷酸盐化处理、厚度为 0.9mm 的铝制平板上,开成 12 μ厚的漆膜。表 2 列出了在 195 ℃ 下经烘烤 10min , 20min 和 30min 后涂膜的耐溶剂性,表 3 列出了在 195 ℃ 下固化 30min 后涂膜的物理性能。 |