① 氨基樹脂與環氧樹脂的固化反應原理是什麼
環氧樹脂硬化反應的原理,目前尚不完善,根據所用硬化劑的不同,一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。
(1)環氧基之間開環連接;
(2)環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯;
(3)環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯;
(4)環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。
不同種類的硬化劑,在硬化過程中其作用也不同。有的硬化劑在硬化過程中,不參加到本分子中去,僅起催化作用,如無機物。具有單反應基團的胺、醇、酚等,這種硬化劑,叫催化劑。多數硬化劑,在硬化過程中參與大分子之間的反應,構成硬化樹脂的一部分,如含多反應基團的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。
1、胺類硬化劑
胺類硬化劑—般使用比較普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但產品耐熱性不高,介電性能差,並且硬化劑本身的毒性較大,易升華。胺類硬化劑包括;脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三個氫可逐步地被烷基取代,生成三種不同的胺。即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N)。
由於胺的種類不同,其硬化作用也不同:
(1)伯胺和仲胺的作用
含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用。使環氧基開環生成羥基,生成的羥基再與環氧基起醚化反應,最後生成網狀或體型聚合物。
(2)叔胺的作用與伯胺、仲胺不同,它只進行催化開環,環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子,這個陰離子又能打開一個新的環氧基環,繼續反應下去,最後生成網狀或體型結構的大分子。
2、酸酐類硬化劑
酸酐是由羧酸(分子結構中含有羧基—COOH)與脫水劑一起加熱時,兩個羧基除去一個水分子而生成的化合物。
酸酐類硬化劑硬化反應速度較緩慢,硬化過程中放熱少,使用壽命長,毒性較小,硬化後樹脂的性能(如力學強度、耐磨性、耐熱性及電性能等)均較好。但由於硬化後含有酯鍵,容易受鹼的侵蝕並且有吸水性,另外除少數在室溫下是液體外。絕大多數是易升華的固體,而且一般要加熱固化。
酸酐和環氧樹脂的硬化機理,至今尚未完全闡明,比較公認的說法如下:
酸酐先與環氧樹脂中的羥基起反應而生成單酯,第二步由單酯中的羥基和環氧樹脂的環氧基起開環反應而生成雙酯,第三步再由其中的羥基對環氧基起開環作用,生成醚基,所以可得到既含醚鍵,又含有酯基的不溶不熔的體型結構。
除了上述反應之外,第一步生成的單酸中的羧基也可能與環氧樹脂分子上的羥基起酯化反應,生成雙酯。但這不是主要的反應。
3、樹脂類硬化劑
含有硬化基團的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的線型合成樹脂低聚物,也可作為環氧樹脂的硬化劑。如低分子聚醯胺.酚醛樹脂,苯胺甲醛樹脂,三聚氰胺甲醛樹脂,糠醛樹脂,硫樹脂,聚酯等。它們分別能對環氧樹脂硬化物的耐熱性,耐化學性,抗沖擊性,介電性,耐水性起到改善作用。常用的是低分子聚醯胺和酚醛樹脂。
(1)低分子聚醯胺不同於尼龍型的聚醯胺。它是亞油酸二聚體或是桐油酸二聚體與脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由於原材料的性質,反應組分的配比和反應條件不同,低分子聚醯胺的性質差別很大。它們的分子量在500~9000之間,有熔點很高,胺值很低的固態樹脂,也有胺值為300的液態樹脂。其中胺值是低分子聚醯胺活性的描述,胺值高的活性大,與環氧樹脂反應速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,與環氧樹脂反應速度慢,但可使用期長。
(2)酚醛樹脂
酚醛樹脂與環氧樹脂的相互作用比較復雜, 熱固性酚醛樹脂中的羥甲基與環氧樹脂中的羥基及環氧基起反應及酚醛樹脂中的酚羥基與環氧基起開環醚化反應所以酚醛樹脂能把環氧樹脂從線型變成體型,環氧樹脂也能把酚醛樹脂從線型變成體型,彼此相輔相成,最後形成相互交聯的不溶不熔的體型大分子。
② 什麼叫氨基醇酸漆,其特點和用途怎樣
氨基醇酸漆為高級烘漆的一種。它是由氨基樹脂與醇酸樹脂
配合而成的。作為油漆材料來說,單純的氨基樹脂經加熱固化後
的漆膜硬而脆,而且附著力差。它與醇酸樹脂配合後獲得了較好的改性:氨基樹脂改善了醇酸樹脂的硬度、光澤、烘乾速度以及耐鹼、耐油性能;醇酸樹脂則改善了氨基樹脂的脆性、附著力。因此氨基醇酸漆的特點是:清漆的顏色淺;漆膜外觀豐滿,色彩鮮艷;漆膜堅軔,附著力強;漆膜耐老化性能,抗粉化,抗龜裂性好;干後不回粘,受沖擊不脫落;施工性能好,漆膜不易起皺,流平性好;具有相當的耐酸、耐鹼、耐水、耐油、耐磨性能,具有良好的電氣絕緣性能;施工中可縮短烘乾時間,提高生產效率,利於塗漆的連續化烘烤生產。氨基醇酸漆應用比較廣泛,如建築用金屬件、農業機械、交通工具、儀器儀表、自行車、縫紉機、熱水瓶、醫療器械、電機電器設備以及其他小型金屬物件等。氨基醇酸漆必須通過烘烤才能乾燥,烘漆與其他漆相比有其
優點,但也有明顯的缺點:
(1)
烘漆中的溶劑有強烈刺激臭味,不像硝基漆可在露天或寬敞的工場中施工,烘漆車間如空氣不暢通,容易發生中毒。因此需要加強勞動保護和防爆防火措施。
(2)
烘漆要有控制溫度的烘房設備。投資大,污染嚴重。
(3)
烘漆的溫度控制相當嚴格。溫度過高時,會引起漆膜發脆、失光、變色等弊病;溫度過低時,會引起漆膜變軟、耐水性差、附著力低等弊病。為此操作人員一定要不斷總結經驗,
③ 什麼是氨基樹脂
氨基樹復脂是由含有氨制基的化合物如尿素、三聚氰胺或苯代三聚氰胺與甲醛和醇類經縮聚而成的樹脂的總稱,重要的樹脂有脲醛樹脂(UF)、三聚氰胺甲醛樹脂(MF)和聚醯胺多胺環氧氯丙烷(PAE)等。④ 氨基樹脂有什麼特性和用途
塗料用氨基樹脂是一種多官能團的化合物,以含有(-NH2)官能團的化合物與醛類(主要為甲醛)加成縮合,然後生成的羥甲基(-CH20H)與脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化二得到的產物。根據採用的氨基化合物的不同可分為四類:脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯代三聚氰胺樹脂、共聚樹脂。
若作為漆膜若單獨用氨基樹脂,製得漆膜太硬,而且發脆,對底材附著力差,所以通常和能與氨基樹脂相容,並且通過加熱可交聯的其它類型樹脂合用,他可作為油改性醇酸樹脂、飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、環氧酯等的交聯劑,這樣的匹配,通過加熱能夠得到三維網狀結構的有強韌性的漆膜,根據所使用的氨基樹脂和匹配的其它樹脂的變化,得到的漆膜也各有特色。
用氨基樹脂作交聯劑的漆膜具有優良的光澤、保色性、硬度、耐葯品性、耐水及耐侯性等,因此,以氨基樹脂作交聯劑的塗料廣泛地應用與汽車、工農業機械、剛制傢具、家用電器和金屬預塗等工業塗料。氨基樹脂在酸催化劑存在時,可在底溫烘烤或在室溫固化,這種性能可用於反應性的二液型木材塗裝和汽車修補用塗料。