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氨基树脂的固化反应

发布时间:2012.03.19 新闻来源:http://www.17agent.com.cn 浏览次数:

   由于氨基树脂是用来将主要成膜材料分子交联成一个网状结构,因此令人感兴趣的是氨基树脂与漆料树脂的共缩聚反应,典型例子是漆料树脂上的羟基和氨基树脂上烷氧基甲基的醚(交换)化反应。


    在微观世界里三聚氰胺分子是如何与来自不同成膜高分子上的羟基拉起来的,从而联成一个三维立体网络结构,这个网络结构决定了漆膜的性能。


    在热和酸催化剂(通常固化条件)存在的条件下,交联反应很快地发生,连接了漆料上所有可用的羟基。实际上当聚合物网络结构形成时,反应物的流动性在下降,有些羟基剩下未反应掉。一般在涂料中存在比理想配比过量的氨基树脂时,剩下的烷氧基可以参加其他反应或留在涂膜中不反应。在前面提到氨基树脂很容易自交联相互反应,结果是在生产中分子量增加了。这些反应也发生于涂膜固化时。这样与其说氨基树脂一定程度的自交联是一个消极因素,不如说是获得良好耐久性的、紧密聚合物母体所必不可少的因素。氨基树脂所有的三种官能团都参与自交联反应,在以强酸催化的、充分烷基化的三聚氰胺树脂涂料中,有证据显示这些反应发生于与涂料树脂醚交换之后。在没有外加催化剂或弱酸催化剂时,采用高亚氨基/或羟甲基官能度的三聚氰胺树脂体系中,这些自交联反应发生到更高的程度。这两种情况下,稍微的自聚反应对良好的网络结构的形成是关键的。


    在氨基树脂交联的涂膜固化时,发生的其它反应是脱甲醛反应和水解反应。脱甲醛反应在通常固化温度下就很容易发生,这几乎是造成氨基树脂固化时释放出甲醛的唯一原因,另外的甲醛是游离的甲醛。


    氨基树脂交联成膜固化时都将会发生一些水解反应,其中有些烷氧基甲基转化为羟甲基,高亚氨基或羟甲基含量的三聚氰胺树脂的水解反应能被碱所催化,甚至在室温下也能缓慢发生水解,这样氨基树脂更容易自交联,并出现涂料在储存时粘度上升的现象。为了避免这个现象的发生,可以在水性涂料中采用耐碱水解反应的、充分甲醚化的三聚氰胺树脂或助溶剂。充分烷基化的三聚氰胺树脂在水性系统中耐碱催化的水解反应。充分烷基化和部分烷基化的三聚氰胺树脂在水性系统中不耐酸催化的水解反应,因此必须使用封闭性的酸催化剂在水性系统中。

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