氨基树脂交联剂在涂料中的应用原理
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(共缩聚反应)例如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
氨基树脂(三聚氰胺-甲醛、苯代三聚氰胺甲醛和尿素甲醛(尿醛)树脂)在热固性涂料中的主要作用是,将主要的成膜材料分子,通过化学反应交联成一个三维(立体)网状结构。这种网状结构是通过氨基树脂分子与成膜材料分子上的官能团的反应,并和其他氨基树脂分子同时发生缩聚反应而得到的。氨基树脂很容易与带有伯羟基和仲羟基、羧基、酰胺基的聚合物发生反应,因此氨基树脂通常用于以丙烯酸、聚酯、醇酸、或环氧树脂为基础的油漆体系。
氨基树脂也用于聚氨酯体系中,作为涂料添加剂改进涂料某些用途的综合性能。
氨基树脂的原理:
氨基树脂在烤漆中的重要性,要远远超过了它在涂料中所占用的比例。了解如何利用氨基树脂的化学特性来设计涂料配方已显得日益重要。例如,涂料配方设计者对于涂膜的某些性能不能满意,可以通过以下几种方法调整:
1. 成膜树脂本身的改进或重新选择;
2. 氨基树脂的选择(甲醚化或丁醚化,以及醚化程度的选择等);
3. 成膜树脂与氨基树脂的搭配比例。
4. 催化剂的选择(加与不加,或加多少。
以上4条除第1条外都与氨基树脂有关,而氨基树脂的性能取决于自身的官能团及其活性,因此了解氨基树脂的结构很重要。
氨基树脂的结构:
图一是一个部分烷基化的氨基树脂,其中含有烷氧基、亚氨基、羟甲基。如果把碳、氮原子间组成的六元环看成骨架的话,由之衍生出来的分架或分支可以形象的说成是三头六臂。氨基树脂性能上的千变万化,正是这六个“臂膀”的不同及它们之间的错综排列组合而形成的。
图二显示的一个极其对称的HMMM结构即全甲醚化的氨基树脂,上面的官能团只有一种:甲氧基,这是理想化的。由于醚化度在实际生产中不可能达到1:6(最高),因此所说的全甲醚化的氨基树脂总会有一点亚氨基、羟甲基的存在。