聚酰胺蜡防沉浆的化学结构.doc

聚酰胺蜡防沉浆的化学结构/作用机理及常见问题 对于聚酰胺防沉剂本人提出下面4个问题，一一解答，供大家参考学习借鉴：1、作为防沉剂的聚酰胺蜡具体化学结构是什么？2、其作用机理是什么？ 3、为什么国产品种包括韩国的某些产品不稳定？存在热返粗现象？4、如何做到聚酰胺防沉剂在极性溶剂中的触变结构还是很稳定，立体结构不会坍塌，防沉抗流挂性能稳定？也就是抗醇性药好。 这个话题或许没人感兴趣或者很少人去探究，我以前也很少思考和注意这些问题。最近美国INLIC ?CHEMICAL SPECIALTIES公司想在中国推广其聚酰胺防沉剂PA550-20X和PA565-20X，找我们公司合作，才有机会深入了解这类产品的结构/机理/特性。经过实验室的验证对比测试，发现很多有意思的问题，准备一一呈现这里供大家讨论，让大家对聚酰胺防沉剂有一个深度的认识，应用起来也会得心应手。 为了继续下去，刚刚拿起涂料工艺这套涂料行业的教科书，仔细的有研读了2小时，也翻阅了涂料助剂的书籍，发现基本都没有讲到聚酰胺防沉剂。对这类防沉剂做一些化学结构防沉机理以及注意问题等方面的了解很重要。 先介绍一下聚酰胺防沉剂里是什么成分，什么样的结构式。作为防沉用的聚酰胺是1,6-己二胺（1,6-Hexanediamine，简写HDAM）与氢化蓖麻油酸又名DL-12-羟基硬脂酸（DL-12-Hydroxystearic acid，简称12-HSA)的反应物，12-HSA--HDAM--12-HSA，中间以酰胺键相连，分子量大约716左右的聚酰胺蜡物质。? ? ?作用机理：1、是类似硬脂酸的机理（教科书上有），其固体粉末可以与溶剂一起，产生膨胀形成凝胶结构使得颜料悬浮和涂料抗流挂。硬脂酸处理的碳酸钙/硬脂酸盐等都可以用来做防沉抗硫挂作用，就是这个道理。未氢化的蓖麻油不具有防沉抗硫挂作用而只有氢化了的蓖麻油才具有防沉抗硫挂作用，也是因为这个道理2、酰胺键之间也容易形成氢键，12-HSA脂肪链上的羟基也形成氢键以上2个作用机理以1为主2为辅 现在讲解一下聚酰胺蜡浆的热返粗问题。聚酰胺蜡浆防沉剂的热返粗比氢化蓖麻油要好很多，那么市场上各家的聚酰胺蜡的热返粗有什么不一样的地方？为什么会产生热返粗？如何改进热返粗？市场上楠本的6900-20x的热返粗是最好的，各种性能也是最优秀的，还有一家就是本人测试的这家美国公司的产品热返粗和性能也是相当不错，其他的国产和韩产的大都差不多，属于一个档次。为什么会热返粗，书上有，就是由于蜡粉具有一定的熔点，当体系稳定达到一定高时体系中的溶剂会把蜡粉溶解掉，温度降下来后又析出，就形成粗颗粒。如何改进？本人认为主要与聚酰胺蜡的分子量/结构改性/熔点有关，分子量高，加上一些改性会使得聚酰胺蜡的熔点提高，从而改善热返粗。据说6900-20x的聚酰胺蜡熔点在145℃，所有能通60℃热存储15天不返粗，而一般的熔点不会超过130℃，都过不了60℃X15天的热储实验，氢化蓖麻油熔点就更低只有86℃左右。前面讲过聚酰胺蜡的分子式结构，分子结构式都定了，为什么还有分子量的不同？这主要是12-HSA的问题，12-HSA来源于蓖麻油脂肪酸，蓖麻油脂肪酸是一混合物，所以12-HSA的纯度至关重要，如果含有C12-C14之类饱和脂肪酸，那合成的聚酰胺蜡的平均分子量就会低，熔点也会低，楠本的聚酰胺蜡是专门合成用于生产防沉蜡浆，选择的12-HSA是非常严格的，原料来源是其机密。我测试的美国公司产品也是自己从严格选择高纯12-HSA开始合成聚酰胺蜡然后制浆，所以质量也是相当稳定和不错的。而其他几乎所有的聚酰胺蜡浆生产厂家都不是自己合成聚酰胺蜡的，都是从一些公司买的聚酰胺蜡现成品，自己制浆，工艺简单，成本低廉，但是产品质量就一般一般，质量稳定性受制于上游蜡粉质量稳定性，这也从一个方面揭示了为什么除了楠本，其他厂商的产品质量一般且稳定性也是一般。 现在讲讲聚酰胺蜡浆防沉剂在极性体系性能稳定性问题也即抗醇性问题一般来说聚酰胺蜡浆的防沉抗流挂作用在非极性到中极性体系稳定性比较好，但是在诸如有大量醇或醇醚溶剂体系中就立马显得不行了，这就与聚酰胺蜡浆的蜡分子结构有关，前面讲过聚酰胺蜡的防沉抗流挂机理主要以第一点为主，第二点为辅，醇或醇醚溶剂的影响主要在第二点，所以要想使产品防沉性能在高极性溶剂体系中性能也很好，就要让聚酰胺蜡以第一点发挥作用，这样就必须把聚酰胺蜡分子里的-OH尽可能封闭掉，提高抗醇性能。 照片中我们试验了市场取样1、PA565-20X、市场取样2，市场取样3四个聚酰胺蜡浆样品，从左到右顺序排列，做的银粉漆，配方中银浆含量10%，聚酰胺蜡浆1.5%，用正常稀料1：1开稀，然后冲入3%的正丁醇，观察分层的程度。可以明显看出前面2个，即市场取样1和美国样品PA565-20X