更严格的环境、健康和安全法规，以及对绿色产品日益增长的需求，推动了可持续涂料的发展。涂料行业已经通过各种方式来提高可持续性。在过去的几年里，低voc排放的趋势有所加强，溶剂涂料已经从中固和无溶剂涂料转移到高固和无溶剂涂料，或转向水性技术。在可能的情况下，正在用性能良好的可再生材料取代石油化工产品。此外，为了生产对环境更友好的涂料，也考虑到了产品耐久性、节能过程和运输等方面。

挑战

向低voc环氧涂料的过渡并非没有挑战，在许多情况下，成本也会增加。涂料配方剂需要降低粘度，保持良好的润湿和流平性能，无论是否使用溶剂有限。如果粘度对传统的喷涂设备来说不够低，则需要加压设备或加热管线来进行喷涂。这可能会增加应用程序的成本和复杂性。此外，为了实现低voc环氧涂料，通常用无溶剂液体环氧树脂完全或部分取代溶剂型固体环氧树脂，这类树脂粘度较高，通常需要使用稀释剂。这些稀释剂，特别是非活性稀释剂，通常会损害腐蚀性能。一些非挥发性有机化合物稀释剂现在被认为是令人担忧的物质，并正在几种配方中被淘汰，这加剧了这一挑战。最后，市场上的固化剂数量有限，它们的粘度低，不含苯甲醇和溶剂，具有良好的防腐保护和可用的锅寿命。本文介绍的固化剂是卡多利石®LITE 3060，使高性能，无溶剂环氧涂料可以应用于传统的喷涂设备。

使用可再生原材料以降低对石油产品等消耗性资源的依赖是涂料制造商提高其产品整体可持续性的另一种方法。然而，选择性能、质量一致性和具有竞争力的可再生原材料是有限的。与大多数可再生材料不同，腰果壳液(CNSL)材料在化工和涂料行业有着悠久而成功的历史。CNSL是一种可再生的非食物链资源，存在于腰果壳的蜂窝状结构中，被认为是腰果产业的副产品。CNSL衍生物在全球范围内广泛使用，质量和性能一致，与石油基材料相比在成本上具有竞争力。LITE 3060是一种基于CNSL技术的高生物含量固化剂。

Phenalkamide技术

LITE 3060是最新开发的phenalkamide，帮助配方商满足限制VOC排放的新法规，改善工作环境，支持企业的可持续发展计划。LITE 3060基于苯-烷基胺技术，这是一种新型的CNSL环氧固化剂，旨在填补聚酰胺和苯-烷基胺化学之间的空白。通过化学结合这些技术，phenalkamides提供了两者的2022世界杯八强水位分析好处，同时减轻了它们的局限性。基于酚醛胺的涂料配方具有聚酰胺所需的色稳定性、涂层窗口和弹性，但具有优异的防腐蚀性能、快速低温固化、非临界混合比和酚醛胺生物含量高。这些平衡的性能使一种固化剂能够全年在海洋、保护和工业涂料以及建筑和结构粘合剂中进行多种应用。

典型的属性

将LITE 3060与涂料行业常用的聚酰胺胺加合物的性能进行了比较。所有选择的固化剂都是低粘度的，推荐用于低voc环氧体系。聚酰胺胺加合物#1是在苯甲醇中提供的，而所有其他的都不含任何溶剂。所有固化剂的典型性能见表1。在本研究中，LITE 3060被称为Phenalkamide，聚酰胺胺加合物被称为PolyA。

结果与讨论

治疗时间

根据ASTM D5895-03测量所有四种固化剂的线性干燥时间，湿膜厚度(WFT)为8密尔。固化剂与双酚a液体环氧树脂(EEW 190)混合2分钟，不再进行诱导时间。从图1可以看出，在室温和低温条件下，Phenalkamide和polya# 2比polya# 1和polya# 3具有更快的反应速度，从而提高了生产效率。尽管这些产品的固化速度更快，但它们提供了可行的罐寿命，如表1中的凝胶时间所示。

色素配方

在表2和表3所示的无溶剂、着色配方中，评估了涂料的性能，如硬度发展、颜色稳定性和耐腐蚀性。碱#1包含双酚a液体环氧树脂和单功能稀释剂，而碱#2包含稀释的双酚a和双酚F液体环氧树脂的混合物。这两种不同的环氧基配方涵盖了防护涂料中通常使用的树脂共混物。Phenalkamide与两种环氧基均表现出良好的相容性，提供了光滑的表面。

硬度发展

Persoz和Shore D硬度发展分别根据ASTM D4366和ASTM D2240进行评价。图2说明了在室温和低温下，Phenalkamide比polya# 1形成Persoz硬度更快。由于其高分子量和高功能性的结合，这种行为可以从酚胺中预料到。在某些固化剂的情况下，较低温度下的湿度对硬度有显著影响。图3显示，在10°C和92%的相对湿度条件下，Phenalkamide的Shore D硬度比其他竞争技术发展得更快。2022世界杯八强水位分析CNSL衍生物的疏水性加上无溶剂Phenalkamide的高反应性确保即使在高湿和低温条件下也能适当固化。

此外，快速固化和硬度发展导致快速可重涂性。在Cardolite实验室进行的测试中，当基于Phenalkamide的环氧涂料在5℃和85%的相对湿度条件下固化小于24小时，并在顶部涂上聚氨酯层时，观察到良好的涂层间附着力。

颜色稳定性

正如观察到的其他酚醛酰胺，这种无溶剂产品显示良好的耐候性时，暴露在紫外线光。图4和图5显示了根据ASTM D4587进行QUV-A暴露后所有系统的颜色和光泽的变化。在本研究中评估的所有涂料都显示随着时间的推移会变黄，这与环氧基材料预期的一样。然而，在两种环氧基固化剂中，苯那克胺提供的δ E最低。乍一看，PolyA #1似乎比Phenalkamide具有更好的保色性。但是可以从光泽的下降中注意到，基于PolyA #1的涂层在紫外线照射下开始变成白色粉末，产生较低的δ e。Phenalkamide在两种环氧基中提供了更渐进和缓慢的光泽降低。

腐蚀保护

通过附着力和盐雾性能(ASTM B117)评估防腐性能。用碱#1配制的Phenalkamide和PolyA #1薄膜涂在干燥膜厚度(DFT)为9密耳的喷砂板(SA 2.5)上，在室温下固化7天后暴露于2000小时的盐雾中。图6中的图像显示，在加速腐蚀测试中，Phenalkamide系统比PolyA #1系统表现更好，现场出现的水泡更少，记录层周围的损伤也更小。

Phenalkamide还与polya# 2和polya# 3在碱#2配制的体系中进行了对照。在这种情况下，暴露的薄膜更薄(2 - 3mels DFT)，适用于铝合金(AA 2024 T3)和冷轧钢(CRS) S-36板。暴露500小时后的结果显示，面板表面没有发生明显的生锈或起泡。在CRS板上测试时，只有polya# 3沿着划线线出现了更多中等尺寸的水泡。

聚酰胺和聚酰胺通常依靠叔胺在环氧树脂中加速固化，这导致固化速度仍然比酚醛胺慢，而且色稳定性和防腐蚀性能更差。在不牺牲其他特性的情况下，苯那克胺化学特性提供了固有的加速。

良好的基材附着力是实现良好的防腐蚀性能的关键。通常情况下，涂料配方商无法控制其产品的应用条件和被涂表面的状态。尽管在涂层应用前对基材进行适当的清洁是可取的，但一些表面准备不足是很正常的。为了模拟这种情况，对生锈的CRS面板进行了附着力评估。生锈的面板在60°C的白水中浸泡24小时，然后用温自来水冲洗，以去除红色的氧化物沉淀。然后用纸巾擦干，在室温下放置7天。因此，面板表面形成了一层均匀的铁锈。表4显示，大多数系统在生锈的面板上具有良好的交叉孔粘附性(ASTM D3359-97)，这将降低现场应用失败的风险。

另一个常见的挑战是对未经砂磨、磨损或溶剂清洗的未处理表面的良好附着力。在所有测试的系统中，Phenalkamide对未处理的CRS表现最好，具有5B的交叉孵化粘附。能够很好地粘附在光滑的表面可以减少表面预处理所需的数量。所有系统都能很好地附着在AA 2024 T3铝合金面板上，使用220砂纸对其表面进行轻微打磨，并用丙酮擦拭去除灰尘。由于腰果酚长脂肪族侧链的结合，使其具有良好的润湿性能和较低的表面张力，以及其平衡的极性和疏水性，因此，酚醛酰胺等CNSL衍生物对多种基质具有良好的附着力。

混凝土性能

本研究中所包括的固化剂也推荐用于混凝土表面。为了确认其对混凝土涂层的适用性，根据ASTM D7234测量了用Base #2配制的25 mils WFT薄膜在干混凝土和湿混凝土上的拉脱附着力。湿混凝土块在自来水中浸泡24小时，在涂涂料前用纸巾除去多余的水。涂覆的湿块在7天的固化期内保持在水中。在本次评估中，所有固化剂体系对干、湿混凝土都表现出非常好的附着力，混凝土中出现了失效，且附着力值大于500 psi (3.45 MPa)。

机械强度

Phenalkamides也发现在粘合剂应用中使用，特别是双组分，现场应用的建筑和结构粘合剂。这些应用需要快速的粘结强度发展，以便快速恢复使用和优异的最终机械性能。表5显示，在双酚a液体环氧树脂(EEW 190) 40°C/16 h固化循环后，Phenalkamide获得了较高的拉伸、弯曲和压缩强度以及良好的柔韧性。这种性能可以归因于高交联密度和CNSL化学结构的独特性。此外，由于其快速反应性，仅固化几个小时后，Phenalkamide就达到了高粘结强度。

结论

一种基于可再生CNSL材料的新型酚醛胺，使无溶剂环氧体系能够用于保护和工业涂料以及粘合剂应用。由于其低粘度，与几种环氧树脂的良好相容性，以及非临界混合比例，该产品适用于应用和配方。与其他酚醛酰胺一样，该产品对不同的金属和混凝土表面具有优异的耐腐蚀性和耐水性，同时在底漆、中漆和面漆中提供良好的颜色稳定性和保光性。它的快速固化、良好的覆层性和低温下的快速硬度发展，再加上可操作的锅寿命，提高了生产率，降低了应用失败的风险。

欲了解更多信息，请访问www.cardolite.com．

由技术服务高级科学家徐宏博士、中国技术营销经理James Zhao和新泽西州纽瓦克市Cardolite |营销总监Fernanda Tavares共同完成