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叔碳酸缩水甘油酯的应用领域

返回列表 来源: 浏览:0 发布日期:2018-10-22 11:42【


叔碳酸缩水甘油酯E-10P的应用


一、新癸酸缩水甘油酯用作环氧树脂活性稀释剂
     现在常用的环氧稀释剂以各种缩水甘油醚为主要产品,缩水甘油醚普遍存在色深、含量低、杂质多、味道大、有机氯含量高等缺点。只能用于低档涂装。例如常用的丁醇缩水甘油醚,一般有效成分含量在70%-90%,大量的杂质是丁醇,丁醇沸点较低,在成膜之后仍会缓慢释放直至最后全部挥发。而新癸酸缩水甘油酯有效含量90%-96%,如果丁醇缩水甘油醚含量达到新癸酸缩水甘油酯产品含量的低限―90%,其价格已远远高于新癸酸缩水甘油酯了。

新癸酸缩水甘油酯色浅、味低、杂质少,尤其是有机氯含量可以控制到电子水平,0.02%以下,可用于电子产品涂膜。新癸酸缩水甘油酯可能含有少量新癸酸二醇酯,它在成膜后不能挥发,慢慢接枝到环氧树脂活性基团上,所以,以新癸酸缩水甘油酯为活性稀释剂的涂膜,经过一段时间后测试,性能还会提高,且挥发物少,真正做到了环保。

新癸酸缩水甘油酯蒸气压很低,没有不愉快的气味,大大改善了室内施工的条件。

在性能上新癸酸缩水甘油酯分子上的位阻烷基结构,从而给涂膜提供抗紫外线功能并给酯键、醚键等活性基团提供保护,使其免受酸、碱的进攻。从而可以看出,新癸酸缩水甘油酯的加入,可以提供耐候性、耐酸雨、抗碱性等功能。

 

新癸酸缩水甘油酯在用作环氧树脂活性稀释剂时不因其加入量而对成膜造成影响。

新癸酸缩水甘油酯和胺类固化剂反应温和,受温度影响小,即使在炎热的暑天,仍能为树脂保证足够的流平时间。

研究证明,以新癸酸缩水甘油酯为稀释剂的环氧树脂涂膜,柔曲性、拉伸强度、硬度、固化时间等各项性能指标非常均衡,同时,漆膜强度、耐候性、装饰性有很大提高。使环氧树脂涂料漆膜饱满、触感好,档次大大提高。

二、叔碳酸缩水甘油酯在树脂和油漆中的应用

1、醇酸树脂酸价调整

    新癸酸缩水甘油酯用于调整醇酸树脂和聚脂树脂的酸价。新癸酸缩水甘油酯与树脂的羧酸基团可以迅速和定量地反应,从而降低分子量,减少其它潜在的副反应,因此,定量加入新癸酸缩水甘油酯可以将酸价降低到任意需要的水平。给醇酸树脂生产提供挽救的方法。

2、在卷材涂料中的应用

工业上卷材金属材料应用于各种环境,还要适合底材变化成各种形状,卓越的耐候性、硬度与柔韧性平衡成为用于烘其重要的指标。涂料厂家为此作出很大努力改善醇酸磁漆的性能。有人提出,在醇酸树脂中引入新癸酸缩水甘油酯最大压力是价格问题,这里要说明的是,对于耐候性和加工要求简单的低档漆,引入新癸酸缩水甘油酯自然没有优势和必要,但是,对于上述提到的要求,引入新癸酸缩水甘油酯不失为方便地提高涂膜性能和档次、解决这些问题的有效方法。 

3、在低温烘烤漆中的应用

很多情况下,需要涂装的底材不适合高温烘烤,例如PVC底材,或者,烘烤环境中有其他不耐高温的材料。这样就需要用其他方式解决,方法之一是使用低温烘烤。新癸酸缩水甘油酯树脂配方体系提供150℃,30min的低温烘烤就能达到最高性能水平。特殊要求还可以通过特殊配方体系在80℃下烘烤,同样可以得到优异柔韧性、硬度、粘合力和户外耐受性的磁漆。

4、制备高固体份丙烯酸树脂和油漆

新癸酸缩水甘油酯在丙烯酸树脂中最大的用途是用于汽车面漆和清漆,包括OEM和修补。仅仅通过在丙烯酸树脂中简单的引入新癸酸缩水甘油酯,就可赋予涂层更好抗酸性(酸雨)、高光性(装饰)、良好的颜料润湿性(施工性)、UV稳定性(耐候性)和美观(装饰性)的优点。

新癸酸缩水甘油酯/丙烯酸树脂体系的优势从生产起就开始体现出来。新癸酸缩水甘油酯提供潜在的在聚酯生产过程中的优点,因为它能作为聚酯制造之初反应性稀释剂,然后引入的聚酯中,这样就降低了或完全去除了反应之初溶剂的使用,提高空时产量,自然可以降低成本。

丙烯酸树脂固化剂三聚氰胺树脂与羟基形成醚键在酸性条件下容易水解,如被酸雨和天然的有机化学物质如鸟粪或植物液体水解,这可以严重的破坏三聚氰胺/HEMA固化的清漆涂料。异氰酸酯固化剂可提供较好的抗酸性。因此如需要可加入适量的有位阻的脂肪取代的异氰酸酯固化剂来改进三聚氰胺固化剂涂料。但是这样就提高了产品的成本,因为异氰酸酯固化剂比三聚氰胺固化剂贵很多。另外会产生稳定性问题,因为异氰酸酯的位阻剂在贮存时将缓慢释放到涂料中。更巧妙的提高体系档次的方法是使用新癸酸缩水甘油酯为位阻剂和羟基供体,因为用新癸酸缩水甘油酯允许使用较少的价高的异氰酸酯或根本不用,这样OEM涂料耐受性以低成本的方式得到提高。

新癸酸缩水甘油酯降低了聚酯的粘度,意味着稀释体系到喷涂粘度需要很少的溶剂,导致很好的膜厚度、流平性和高光水平,从而提高环保性和涂膜质量。

新癸酸缩水甘油酯及其结构被引入到树脂中对UV不敏感,涂料展现出很好的保光性、耐候性。

插入新癸酸缩水甘油酯高位阻结构和疏水性,对三聚氰胺立体保护作用,使抗酸性和化学性大大提高。试验表明,对硫酸和盐酸的侵蚀几乎不受影响。

新癸酸缩水甘油酯在丙烯酸树脂中的使用,通过控制丙烯酸树脂分子量、分子量分布,降低树脂粘度,成为制备高固体份树脂的重要手段。例如一般丙烯酸树脂用三聚氰胺交联,为满足喷涂粘度(100mPa.s)要求,固体分不超过60%,如果想达到高固体分的74%-76%,粘度已达5000-9000mPa.s,如果要达到喷涂要求,势必需要添加溶剂稀释,这当然不是真正意义上的低VOC排放。

汽车工业正面临降低有机挥发物排放的压力。例如,汽车修理厂通常没有配备溶剂循环装置或后燃烧设备,因此对汽车修补漆而言还需要做更多的努力。降低涂料VOC排放的发展方向有:粉末涂料、水性涂料和高固体份涂料。由于低温烘烤及设备的连续性,在汽车修补漆中最好使用高固体份涂料路线。

在共聚物组分中引入新癸酸缩水甘油酯,可获得低分子量和窄分子量分布,使喷涂粘度至少达到70%以上。

新癸酸缩水甘油酯可以方便地引入丙烯酸树脂中。它可以作为反应底料,充当溶剂的作用,即使新癸酸缩水甘油酯在聚合的最终完全转化,也很少或无须另加溶剂。这是因为基于新癸酸缩水甘油酯系丙烯酸树脂在高固体分和通常的合成温度下粘度低。

汽车修补清漆应用中,两个新癸酸缩水甘油酯/三羟基丙烷或新戊二醇加成物和纯丙烯酸树脂配以异氰酸酯,并使用0.015%的二月桂酸二丁基锡为催化剂。此清漆以醋酸丁酯稀释至施工粘度。这样的修补清漆,可以将VOC进一步降低至的320g/l以下,不但经济实用而且符合欧洲对新材料的法规。

粘度降低由三个原因:

新癸酸缩水甘油酯的大体积叔碳酸基团降低了聚合物—聚合物间的相互作用;

对相同的Mw,新癸酸缩水甘油酯的树脂链长更短,结果减少了缠绕,从而可以降低粘度,减少溶剂加入量;

引入新癸酸缩水甘油酯提高了树脂与用于汽车喷涂的溶剂的混溶性。

基于以上描述可以看出新癸酸缩水甘油酯加入,常常使您制备的树脂质量提高而价格降低或不增加。

三、新癸酸缩水甘油酯改善树脂结晶性

高分子有结晶聚合物和非结晶聚合物之分。高分子结晶聚合物并非全部由结晶构成,而是在分子杂乱缠构的非结晶区中,部分高分子(或链段)整齐地排列形成晶区,如图表示。

晶区有无或多少即结晶性大小,对聚合物性能有影响,晶区增多,聚合物变硬,强度高,不易溶解且不透明;非晶区多,聚合物柔软。涂料用树脂要求结晶度低,否则溶解性、透明度不好。

有些液体环氧树脂由于链段刚性强,聚合比较规整,较低温度下,比如冬季,在涂料成膜和模具成型前,很容易出现局部结晶现象,结晶性会把一些从常规涂料的观点看来属于缺陷的因素带到聚合物中,如缺乏透明性,软化温度高,溶解性差等。

环氧树脂具有性脆、粘度大、耐候性差等缺点,通常采用增韧、稀释手段增加人性,降低粘度。涂料工业还采用脂肪酸酯化环氧树脂的方法增加涂膜柔韧性、树脂的油溶性。

应用于涂料的高分子都选择柔顺性较好的非结晶性聚合物或经过改性处理能达到这个要求的。因此为了获得用于涂料的聚合物一般采用如下措施:

1、使主链结构的布置不规则化(共聚)

2、引入较大的非极性侧基,使具有强分子间力的极性基团屏蔽分隔开来(内增塑)

3、引入降低分子间引力的高沸点低分子,以增加聚合物链之间距离(外增塑)

共聚是涂料用聚合物常用的手段,除了增加一些功能性活性基团,还可以破环分子的规整性,减少结晶可能。高分子链的柔顺性不能表示聚合物整体的柔顺性,因高分子链总是处于高分子的集体中,高分子链还受到分子与分子之间相互作用力的影响,分子间作用力越小,链的柔顺性越大。高分子链之间的相互作用力,往往比高分子链本身柔顺性对整体柔顺性影响更大。

在环氧树脂、聚酯、丙烯酸树脂链段中引入团状结构、非极性的叔碳基团,可以高效地增加链段之间的距离,阻碍高分子间,特别是极性基团的相互吸引力(氢键),有效地破环聚合物的结晶性,从而起到内增塑的作用。

新癸酸缩水甘油酯用于环氧树脂稀释剂,起到这样的作用。环氧基团有很强的反应活性,很容易和树脂上羟基、羧基、氨基等活性基团反应,分子上高度支链化的非极性基团提供立体保护作用,使引入的极性基团上酯键、醚键得到立体保护,不易被酸碱进攻而断裂,并且降低树脂粘度,提高固体含量。

当然,也可以通过外增塑降低结晶性和提高柔韧性,但是,低分子量物质不是成膜物质,降低了涂膜物理性能,并且,挥发性物质会影响工作环境。