恒遠(yuǎn)固體樹脂在粉末涂料中的應(yīng)用生產(chǎn)管理部課件

固體環(huán)氧樹脂在

粉末涂料中的應(yīng)用（一）

生產(chǎn)管理部尹東獻(xiàn)給市場部沖鋒陷陣的兄弟們1一，環(huán)氧樹脂（EpoxyResin)環(huán)氧樹脂起始于1930年代，40年代后期開始工業(yè)化。可用作粘合劑、涂料、注塑料和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電機(jī)、化工、航空航天、船舶、汽車、建筑等工業(yè)部門。環(huán)氧樹脂是泛指兩個或兩個以上環(huán)氧基，以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族有機(jī)化合物為骨架，并能通過環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成有用的熱固性產(chǎn)物的高分子低聚體。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間、或成環(huán)結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。環(huán)氧樹脂種類繁多，雙酚A型環(huán)氧樹脂占我國環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%，粉末涂料用環(huán)氧樹脂絕大多數(shù)屬這一類生產(chǎn)管理部尹東2二，環(huán)氧樹脂的發(fā)展史1891年德國的Lindmann用對苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成了樹脂狀產(chǎn)物1909年俄國化學(xué)家Prileschajew發(fā)現(xiàn)用過氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)可生成環(huán)氧化合物1934年Schlack用胺類化合物使含有大于一個環(huán)氧基團(tuán)的化合物聚合制得了高分子聚合物1938年瑞士的Pierrecastan及美國的Greenlee所發(fā)表的多項(xiàng)專利都揭示了雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚發(fā)應(yīng)能制得環(huán)氧樹脂；用多元有機(jī)胺類或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，并具有優(yōu)良的粘結(jié)性。1947年美國的DeVoe－Raynolds公司進(jìn)行了第一次具有工業(yè)生產(chǎn)價值的環(huán)氧樹脂的制造。不久，瑞士的CIBA公司，美國的Shell公司等都開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化20世紀(jì)50年代初期，環(huán)氧樹脂在電氣絕緣澆鑄、防腐蝕涂料、金屬的粘結(jié)等應(yīng)用領(lǐng)域有了突破，于是環(huán)氧樹脂作為一個行業(yè)蓬勃地發(fā)展起來了生產(chǎn)管理部尹東3四，中、高分子量固體樹脂的合成方法合成方法一步法二酚基丙烷（雙酚A）和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下進(jìn)行縮合反應(yīng)。用于制造中等相對分子質(zhì)量的固態(tài)樹脂，如E-20、E-14、E-12、E-10的制備。二步法也稱為熔融聚合、添加法。即液態(tài)E－型環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷在催化劑存在下進(jìn)行加成反應(yīng),制造高相對分子質(zhì)量的固態(tài)環(huán)氧樹脂。如E-10,E-06,E-03的制備生產(chǎn)管理部尹東5五，特性指標(biāo)1：平均相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布Ⅰ.平均相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布

雙酚A型環(huán)氧樹脂不是單一相對分子質(zhì)量的化合物，而是含有不同聚合度

的同系分子的混合物。

平均相對分子質(zhì)量的大小決定了樹脂的環(huán)氧基含量、羥基含量、樹脂的粘

度、軟化點(diǎn)及溶解性等，并對固化工藝、固化物的性能及樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域

有很大的影響

相對分子質(zhì)量分布會影響環(huán)氧樹脂的結(jié)晶性、粘度、軟化點(diǎn)等性能在環(huán)氧粉末涂料中的使用情況：相對分子質(zhì)量及其分布范圍的寬窄對環(huán)氧粉末涂料的性能有較大的影響。粉末涂料使用的604環(huán)氧樹脂通常相對分子質(zhì)量范圍1429-2222，平均環(huán)氧值為0.12mol/100g相對分子質(zhì)量分布愈寬，環(huán)氧值控制范圍就加大，而環(huán)氧值是計算固化劑用量的依據(jù)，因此就增大了設(shè)計配方的難度。環(huán)氧樹脂的分子量分布范圍控制愈窄愈好，一般分布在2000-4000左右，這樣易于控制膠化時間和固化速度，又有較為統(tǒng)一的熔點(diǎn)以獲得平整、光滑的涂膜

重防腐環(huán)氧粉末應(yīng)選擇分子質(zhì)量分布窄的環(huán)氧樹脂

生產(chǎn)管理部尹東6六，特性指標(biāo)2：環(huán)氧基的含量反應(yīng)活性很大的環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的最重要的官能團(tuán)，環(huán)氧基的含量是配制和鑒定環(huán)氧樹脂質(zhì)量的主要手段之一，是環(huán)氧樹脂固化體系配方設(shè)計的主要依據(jù)之一。環(huán)氧基含量的表示方法：環(huán)氧當(dāng)量——定義為含1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量（g），單位：g/mol環(huán)氧值——每100g環(huán)氧樹脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量。單位：mol/100g環(huán)氧當(dāng)量=100/環(huán)氧值

在環(huán)氧粉末涂料中的使用情況:一般認(rèn)為環(huán)氧值較高的環(huán)氧樹脂固化后交聯(lián)密度增大，其涂膜物理性能和抗化學(xué)性能都較好，因此用于生產(chǎn)粉末涂料的604樹脂環(huán)氧值以控制在0.10~0.13為最佳

生產(chǎn)管理部尹東7八，特性指標(biāo)4：氯含量生產(chǎn)管理部尹東雙酚A型環(huán)氧樹脂中的氯通常以三種形式存在：即活性氯（易皂化氯或水解氯）、非活性氯（結(jié)合氯）和無機(jī)氯?；钚月龋ㄒ自砘龋┦怯捎诃h(huán)氧樹脂合成過程中正常加成的環(huán)氧氯丙烷因脫HCL的閉環(huán)反應(yīng)不完全而形成的，易水解。無機(jī)氯主要是在合成樹脂時縮合反應(yīng)產(chǎn)生的大量NaCL,雖經(jīng)水洗去除，但還可能殘留微量NaCL。無機(jī)氯對室溫電性能的影響非常明顯，必須加以限制。有機(jī)氯負(fù)效應(yīng)：降低固化物的電氣性能和耐水性使腐蝕性增大，有機(jī)氯正效應(yīng)：能防止液體環(huán)氧樹脂結(jié)晶，縮短凝膠時間，促進(jìn)固化反應(yīng)。通常用無機(jī)氯含量來衡量后處理工藝，用有機(jī)氯含量來衡量樹脂合成反應(yīng)情況在環(huán)氧粉末涂料中的使用情況：制備環(huán)氧粉末涂料時，這兩項(xiàng)指標(biāo)越小越好。反之，將影響涂膜的機(jī)械性能和外觀質(zhì)量。在防腐環(huán)氧粉末涂料中總氯對涂層的耐陰極剝離性能影響很大；總氯越高，陰極剝離半徑越大。9九，特性指標(biāo)5：雜質(zhì)含量生產(chǎn)管理部尹東雜質(zhì)含量：在生產(chǎn)過程中不可避免會在樹脂中殘留少量雜質(zhì)，如水、有機(jī)溶劑、NaCL、游離酚、環(huán)氧氯丙烷高沸物等。這些雜質(zhì)對環(huán)氧樹脂的電性能、色澤、儲存性以及固化物的性能影響極大。水和有機(jī)溶劑會在固化成型過程中揮發(fā)，導(dǎo)致起泡，影響固化物質(zhì)量。游離酚對固化反應(yīng)有明顯得影響。在環(huán)氧粉末涂料中的使用情況：環(huán)氧粉末涂料中使用環(huán)氧樹脂的雜質(zhì)含量通常用揮發(fā)份來表征。揮發(fā)份：是環(huán)氧樹脂中的水分及其它的揮發(fā)物的總稱。揮發(fā)份的大小表示樹脂在水洗階段其水份及揮發(fā)物去除的程度。粉末涂料在成膜時揮發(fā)份應(yīng)盡量的低，否則就會在涂膜表面出現(xiàn)針孔、縮孔或失光、致密性差等，影響粉末涂料的存儲性、反應(yīng)活性等弊病。所以在選用粉末涂料專用樹脂時揮發(fā)份應(yīng)控制盡量小。在防腐環(huán)氧粉末涂料中揮發(fā)份對涂層的孔隙率（粘結(jié)孔隙率、斷裂孔隙率）性能影響很大；揮發(fā)份越大，孔隙率級別越大。9十，特性指標(biāo)6：外觀與色澤生產(chǎn)管理部尹東在環(huán)氧粉末涂料中的使用情況：粉末