涂料问答46胺类助剂对防沉抗流挂的影

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问:为什么胺类助剂对油漆体系的防沉抗流挂影响极大?

答:在我们的技术实践中常常碰到这类问题。PU底漆本来防沉很好,冬天一到为了干性,一添加胺类催干剂,立马防沉就不行,出现硬沉淀。PE底漆也是如此,叔胺类催干剂也会大大降低体系的防沉性能。还有胺固化的环氧漆,一旦配合加入了胺固化剂,就会变得容易沉淀,触变性下降,抗流挂性能急速下降。或者是在胺类固化剂组分加有颜填料时很难做到防沉好。

这些实践中遇到的现象,在教科书上一般都找不到解释和说明,原因和解决方法。在这里周工依据自己从业近30年的经验和思考,谈谈这个问题可能的原因及解决方案,仅周工之言,供参考,抛砖引玉。

要说清这些问题,可能还得分开来说。

1、PU体系,PU底漆本来防沉很好,冬天一到为了干性,一添加胺类催干剂,立马防沉就不行,出现硬沉淀。原因可能是这类底漆常用有机土来防沉,胺类催干剂也多为小分子有机单胺,胺的碱性不利于有机土的卡屋结构建立。如果是气硅,通过氢键建立网状结构来防沉,胺类的破坏作用就是通过单-NH的氢键作用,拉散原来已经建立的网状结构。

2、PE体系,PE底漆也是如此,叔胺类催干剂是小分子叔胺(单胺)也会大大降低体系的防沉性能。原因基本同1.

3、环氧体系,胺固化的环氧漆,一旦配合加入了胺固化剂,就会变得容易沉淀,触变性下降,抗流挂性能急速下降。或者是在胺类固化剂组分加有颜填料时很难做到防沉好。作为胺类环氧固化剂,一般都是多胺类或改性多胺类,比起单胺类胺助剂对立体网络结构的破坏理应不大,这时起作用的应当主要是其碱性,对有机土影响最大。

碰上这类棘手问题,我们如何应对?好像还没有很好的方案。ASD应对醇/醇醚类溶剂体系,以不同于教科书的防沉机理,很好的解决了醇/醇醚类溶剂体系的防沉流挂问题,参见醇/醇醚类溶剂体系的防沉分散剂ASD/涂料问答(43):含15%以上醇/醇醚溶剂水性体系的防沉抗流挂问题。借鉴ASD的防沉抗流挂机理,再在ASD的结构上引入氨基基团,然后使之既具有ASD的所有性能又可以用作胺类催干剂(PU/PE),用作环氧树脂的胺类固化剂的分散防沉助剂,或许能找到一个较好的解决途径。

通过上面的对ASD改性试验工作,得到了型号为AD-4K的胺类多功能助剂。具有以下功能:

a、用于PU体系,起催化作用,反应速度快,是二月桂酸二丁基锡的10几倍。优点是不会像常规胺类催干剂一样大大影响体系防沉抗流挂,而且会帮助防沉抗流挂,水性和油性都可以使用。还可以增进漆膜对玻璃/金属等基材的附着力。

b、用于PE底漆体系,加快体系冬天低温时的干性,同样不会影响防沉抗流挂。

c、可以用于环氧体系的胺固化剂组分,用作分散剂和防沉剂,还可以一起参与与环氧的交联反应,提升改善物性。

d、用来分散润湿金属颜料如铝粉/铜金粉/锌粉等等防止其沉淀,由于其碱性不会影响到金属颜料的表面性质,酸性成分或基料的酸性都会严重影响金属颜料漆膜的外观。可以兼起防掉银作用,用作防掉银助剂。

e、可以溶于水,所以可以用于水性体系中。具有上面的abcd用途。

典型物性指标:

外观:淡黄色透明粘稠液体

密度:1.g/cm3

粘度:(25℃)

溶解性:溶于水/醇/醇醚类溶剂,微溶于芳烃类溶剂,酯类酮类可溶。

使用注意:

AD-4K需要时间与树脂基料的-COOH/-OH等活性基团进行耦合反应,所以请在制漆过程的前面开粉研磨段加入,一起研磨,打样后24小时测试防沉抗流挂性能。打样完成立即测试,结果不准确误差大。

测试结果:

1、这是福建客户测试后反馈的

在粉料30%的常规PU底漆中,固化剂固含36%(含有22%三聚体),当地气温10°,相对湿度75%,底漆配比1:0.5:0.7。

测试样----不用分散剂,仅用AD-4K,0.3%

对照样-----分散剂0.3%+通用的胺类催干剂0.3%

2、AD-4K作为水性PU催干剂常温下性能测试(江苏客户测试结果)

测试条件:15-10℃/80%

测试涂料:水性羟丙乳液本底白面漆-脂肪族异氰酸酯固化剂

膜厚:45μm

其他性能:

.AD-4k分散性稍差,实验采用ad-4k与助溶剂预混的方法加入。

.助剂表现出触变性,添加后粘度略提高。

.助剂对亮度无损。

.助剂可以提高丰满度(抗流挂好了,工件涂膜厚了,丰满度也就好了)。

3、AD-4K低温下性能测试(江苏客户测试结果)

测试条件:3-5℃/78%

测试涂料:水性羟丙乳液本底白面漆-脂肪族异氰酸酯固化剂

膜厚:45μm

其他性能:

.助剂表现出触变性,添加后粘度略提高。

.助剂对亮度无损。

.助剂可以提高丰满度。

4、广东一客户水性双组份环氧体系,抗流挂不好,很难解决。使用AD-4K,添加在胺类环氧固化剂组分(固化剂的2%),抗流挂性能改善显著。开始合作,正式启用。




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