二、氨基树脂的选择及应用
概述∶
由于三聚氰胺甲醛树脂更具有使用上的意义,所以在此以三聚氰胺甲醛树脂为例谈一下氨基树脂的应用。氨基树脂像其他树脂一样,可以制成底漆、中涂漆、面漆或者罩光清漆。常见的氨基烤漆在选择树脂时,一般是在确定主树脂后再选择氨基树脂。选择氨基树脂时,应该结合固化条件(即固化温度、时间)、涂膜的最终要求等来确定。树脂的大范围确定后再做树脂相容性试验,这一点相当重要。树脂相容性不好会直接影响涂膜的光泽、光亮、流平性能等。有时液体树脂相溶性良好,但这种相容性是一种假相,因为在强溶剂存在的情况下两种树脂均溶于强溶剂,随着溶剂挥发,树脂混容性不好的弊病慢慢会表现出来,严重的会出现漆膜起皱现象。对于醇酸树脂,通常短油度醇酸树脂与氨基树脂混容性要好于长油度醇酸树脂。在基本确定树脂后再进一步配漆检测油漆的物化性能直到合格为止。另外,还要进一步试验油漆的稳定性。若油漆的储存稳定性不好,经常会出现涂料胶化现象。储存稳定性不好的油漆,还需继续调整配方或更换树脂。表一是一常见聚酯/氨基烤漆配方∶
表一、白色氨基烤漆(面漆)
氨基树脂的选择∶
在保证涂膜机械性能的条件下,将表一中相应色浆的部分颜料更换成填料,相当于提高了颜基比,可以制成氨基底漆和中间涂层涂料。(树脂可以选择快干研磨性较好的)。配制(汽车)罩光清漆时,由于清漆中不含颜料,主要成分为主树脂和氨基树脂,因此关键在于树脂的选择。对于罩光清漆需要更多考虑的是涂膜的丰满度、光泽、以及化学性能。当然,由于涂料中绝大部分树脂是与氨基配套的主树脂,主树脂的选择相当重要。通常聚酯树脂的柔韧性要好于丙烯酸树脂,在氨基树脂不能改变的情况下,可以通过更换更柔软的主树脂来实现柔韧性的要求。单体型氨基树脂的柔韧性要好于聚合型,所以在主树脂确定的情况下,可以选择单体型氨基树脂来提高涂膜的柔韧性。具体可以参照附表二∶
表二、氨基树脂的选择∶
有关氨基树脂的区别∶
表三、甲醚化对丁醚化(箭头方向为渐强方向)
正丁醇醚化与异丁醇醚化氨基树脂的差异性∶
异丁醇和正丁醇都是伯醇,从电子效应分析异丁醇的结构式,可以看到由于空间位阻的原因,异丁醇的醚化反应较正丁醇慢,这是因为反应发生在合成树脂上。在成品氨基树脂方面,两种氨基树脂也有差别∶
1,容忍度相同时,异丁醇树脂的粘度较高,丁氧基含量较低。
2,低温固化时异丁醇树脂的反应性较正丁醇高,高温不明显。
3,容忍度相同时,异丁醇树脂的聚合度较正丁醇高。
其他氨基树脂∶
氨基树脂除三聚氰胺甲醛树脂外,还有脲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂。由于这两种类氨基树脂在实际应用中,远没有三聚氰胺甲醛树脂普遍,所以一般提到氨基树脂,人们一般联想到三聚氰胺甲醛树脂。但脲醛树脂、苯代三聚氰胺也在使用,适当了解也很有必要。总体来说基本原理及固化性能与三聚氰胺甲醛树脂大同小异。
脲醛树脂∶脲醛树脂是尿素经过与甲醛反应,然后再进一步醚化而成。脲醛树脂的主要特点有:
1,价格低廉,来源充足。
2,由于树脂分子结构含有极性氧原子,所有对底材的附着力好。
3,由于用酸性催化剂可对实现室温固化,故常用于木器涂料。
4,保色性好,硬度高,柔韧性好。但保光性能欠佳,所以使用受到限制。
5,用于制作锤纹涂料时可以获得清晰的花纹。
6,树脂粘度较大,酸值高,储存稳定性不太好。
苯代三聚氰胺甲醛树脂∶苯代三聚氰胺甲醛树脂也称为苯乌粪胺甲醛树脂。它与N-苯基三聚氰胺甲醛树脂、N丁基三聚氰胺甲醛树脂一起,通称为烃基三聚氰胺甲醛树脂。
在三聚氰胺分子中引入烃基,不仅增加了氨基树脂在有机溶剂中的溶解性,而且也改善了它与醇酸树脂的相溶性。用这种树脂制成的油漆,不仅漆膜光泽好、不起白雾,而且还具有较高的抗水性和耐碱性。
由上可知苯代三聚氰胺树脂性能较好,属于比较高档的一类氨基树脂。但由于成本较高以及合成工艺相对复杂,这类树脂价格较高,一般只在要求较高的场合使用。脲醛树脂由于原料便宜合成也较容易,树脂价格也就相对便宜。但由于其综合性能不及三聚氰胺甲醛树脂,一般只在酸固化涂料和纸张涂料中使用,普通工业涂料很少使用。因此从综合性价比来看三聚氰胺甲醛树脂是最高的。事实上国内这类树脂的使用量也是最大的。
"美镙丝"氨基树脂的选择
P&ID公司出品的"美镙丝"系列氨基树脂,是用于热固性涂料的氨基交联树脂。它们的主要作用是与涂料中的基本成膜树脂的分子发生交联反应,形成三维立体结构、高性能、热固性的聚合物网络。其间发生的主要反应是,氨基树脂上的官能团与基本成膜树脂上的反应基团之间的反应。
"美镙丝"氨基树脂适用范围广泛,具体型号的选择和使用可根据具体工业涂料所需要的性能、固化条件和应用参数平衡来定。"美镙丝"氨基树脂适用于许多不同用途的工业涂料之中,其中包括汽车底漆和面漆、卷材涂料、家电、罐头、通用工业涂料和木器涂料等。
"美镙丝"氨基树脂为P&ID公司的注册商标,主要作为聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和改性纤维素树脂的交联剂,用于配制热固性涂料即俗称的烤漆,以及高温油墨。
对于不同最终用途的烤漆,可参考下表选用"美镙丝"氨基树脂品种∶