周斌华 黄俊峰 陈南岗
(苏州大学材料学院 215021)
摘要:介绍了环氧粉末涂料用的胺类、羧酸类、酸酐类、酚类和咪唑等固化剂。
关健词:粉末涂料;环氧树脂;固化剂
中圈分类号:TQ630.4+93
文献标识码:A文章编号:1009一16%(2008)10一0027-05
0 前言
环氧型树脂是一类具有良好粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料,作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。双酚A型环氧树脂(结构式如图l),原料易得、成本较低,是用途最广的环氧树脂,被称为通用型环氧树脂。粉末涂料所用环氧树脂绝大多数属这一类。

在粉末涂料中,环氧体系粉末涂料占有举足轻重的地位,研究的历史也较长,其市场占有率是整个粉末涂料市场的一半以上。以2006年为例,中国市场占到63.26%的市场份额;全球为57.8%,见表1。

环氧树脂使用时必须加人固化剂,并在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。因此固化剂在环氧树脂的应用中不可或缺,甚至在某种程度上起着决定性的作用。
由于粉末涂料特殊的生产和涂装工艺,与环氧树脂匹配的固化剂还需具有以下特性:
(1)与成膜物质(包括树脂、助剂、颜料、填料等)有良好的混溶性;
(2)在室温下不与树脂发生反应,只有在加热到固化温度时才迅速与树脂发生交联反应,因此它必须是一种潜在性的固化剂;
(3)在粉末制造过程中,应不产生化学反应;
(4)在涂装烘烤过程中,与粉末涂料配方中的其他组分配合后应有较好的熔融流动性和润湿性,以便制得平整光滑的涂膜;
(5)固体状、易粉碎和分散,无毒、无味、无有 害气体排出。
环氧型粉末涂料用固化剂可简单分为以下几大类:胺类、羧酸类、酸酐类、酚类和咪唑等。
1.胺类
1.1多元胺类及其加成物
二氨基二苯甲烷(DDM)等多元胺作为环氧粉末涂料的固化剂,可实现低温固化。但由于这些多元胺的反应活性高,挥发性较高,在常温下易氧化变黑; 在高温下它们的蒸气压比较高而且有相当大的毒性,所以一般工业应用很少。
因此,它们通常与苯基缩水甘油醚反应进行改性,以提高其沸点或用二缩水甘油醚制造树脂型加成物。这类固化剂,如Hunsman的HT835等,可应用于MDF (中密度纤维板),木材和塑料用低温固化粉末涂料。
通用的68系列固化剂也可归类为一种芳香族胺类固化剂,它们是芳香族多元梭酸和环状的眯(即:2 苯基2一咪哩琳)的单盐。这些固化剂是均苯四甲酸配或苯偏三酸醉用水预先水解得到它们的酸再和等摩尔的2苯基2一咪哩琳反应而得。
1.2双氮胺类