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第八章 氨基树脂; 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。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。
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。
; 二、涂料用氨基树脂的特点
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。; 第二节 氨基树脂的性能
氨基树脂的性能既与母体化合物的性能有关,又与醚化剂及醚化程度有关。
树脂的醚化程度一般通过测定树脂对200号油漆溶剂的容忍度来控制。
测定容忍度应在规定的不挥发分含量及规定的溶剂中进行,测定方法是称3克试样于100毫升烧杯中,在25℃时搅拌下以200号油漆溶剂进行滴定,至试样溶液显示乳浊并在15秒内不消失为终点。
1克试样可容忍200号油漆溶剂的克数即为树脂的容忍度。
容忍度也可用100克试样能容忍的溶剂的克数来表示。
;醚化的目的;涂料用氨基树脂可分为四类;一、脲醛树脂有如下特性:
价格低廉,来源充足;
分子结构上含有极性氧原子,与基材的附着力好,可用于底漆,亦可用于中间层涂料;
用酸催化时可在室温固化,故可用于双组分木器涂料;
以脲醛树脂固化的涂膜改善了保色性,硬度较高,柔韧性较好,但对保光性有一定的影响;
用于锤纹漆时有较清晰的花纹。但因脲醛树脂溶液的粘度较大,故贮存稳定性较差。
用甲醇醚化的脲醛树脂仍可溶于水,它具有快固性,可用作水性涂料交联剂,也可与溶剂型醇酸树脂并用。
用乙醇醚化的脲醛树脂可溶于乙醇,它固化速度慢于甲醚化脲醛树脂。;以丁醇醚化的脲醛树脂在有机溶剂中有较好的溶解度。一般来说,单元醇的分子链越长,醚化产物在有机溶剂中的溶解性越好,但固化速度越慢。
丁醚化脲醛树脂在溶解性、混容性、固化性、涂膜性能和成本等方面都较理想,且原料易得,生产工艺简单,所以与溶剂型涂料相配合的交联剂常采用丁醚化氨基树脂。
丁醚化脲醛树脂是水白色粘稠液体,主要用于和不干性醇酸树脂配制氨基醇酸烘漆,以提高醇酸树脂的硬度、干性等。因脲醛树脂的耐候性和耐水性稍差,因此大多用于内用漆和底漆。
;二、三聚氰胺甲醛树脂的性能
三聚氰胺甲醛树脂简称三聚氰胺树脂,是多官能度的聚合物,常和醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂等配合,制成氨基烘漆。
与甲醚化脲醛树脂相比,丁醚化三聚氰胺树脂的交联度较大,其热固化速度、硬度、光泽、抗水性、耐化学性、耐热性和电绝缘性都较脲醛树脂优良。且过度烘烤时能保持较好的保光保色性,用它制漆不会影响基体树脂的耐候性。丁醚化三聚氰胺树脂可溶于各种有机溶剂,不溶于水,可用于各种溶剂型烘烤涂料,固化速度快。; 甲醚化的三聚氰胺树脂可分为3类:
第一类是聚合型部分甲醚化三聚氰胺树脂,这类树脂游离羟甲基较多,甲醚化度较低,分子量较高,水溶性较好;
第二类为聚合型高亚氨基高甲醚化三聚氰胺树脂,这类树脂游离羟甲基少,甲醚化度较第一类高,相对分子质量较第一类低,分子中保留了一定量的亚氨基,可溶于水和醇类溶剂;
第三类是单体型高甲醚化三聚氰胺树脂,该类树脂游离羟甲基最少,甲醚化度高,相对分子质量最小,基本上是单体,需要助溶剂才能溶于水。
;甲醚化氨基树脂中产量最大、应用最广的是六甲氧基甲基三聚氰胺树脂(HMMM),它是一个6官能度单体化合物,属于单体型高甲醚化三聚氰胺树脂。
可溶于醇类、酮类、芳烃、酯类、醇醚类溶剂,部分溶于水。
工业级HMMM分子结构中含极少量的亚氨基和羟甲基,它作交联剂时固化温度高于通用型丁醚化三聚氰胺树脂,有时还需加入酸性催化剂帮助固化,
固化涂膜硬度大、柔韧性大
可与醇酸、聚酯、热固性丙
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