快速、Low-Temperature-Curing聚合物技术| 2017-05-02 | PCI杂志

一百年的一个新类percent-reactive单体的材料是使各种高性能产品,可以在低温下快速治愈,减少溶剂的必要性,热或紫外线。这项新技术使大量产品和处理改善粘合剂、油漆和涂料、复合材料、印刷等行业。

化学家们早就意识到缺电子双取代的烯烃,能力聚合anionically,伟大的承诺在粘合剂、涂料和其他聚合物的应用程序。然而,可靠地生产这些高活性单体的能力,稳定并交付他们工业规模是一个非常最近的发展。继续改进这种新技术允许一个家庭的发展亚甲基丙二酸酯单体与各种取代基的酯组。这些不同构件产生聚合物表现出玻璃化转变温度从-50°C到190°C,与相应的机械性能和可调节的治疗特点。这种聚合物可以坚持钢铁、废料钢铁、铝、玻璃和木材,以及各种塑料如聚碳酸酯、ABS、苯乙烯塑料、片状成型化合物和丙烯酸塑料。

最近的研究也集中在发展多功能亚甲基丙二酸酯的酯基转移作用与众多二醇酯侧组。这些可以引起双官能的亚甲基丙二酸酯,允许交联,和多功能polyester-type小分子具有高分子量(> 700道尔顿)。这些产品可以用作各种涂料原材料的应用中,由于他们的成膜能力和高支烯烃分布在主链功能,倾向于交联当暴露于基本或亲核的成分在底漆/密封材料或最下面的一层。重点开发区之一已经low-temperature-curing实验,具有潜在的性能属性等于实验用聚氨酯异氰酸酯。

价值主张实验开发工作

Sirrus单体平台的化学传递以下优势现任实验技术。2022世界杯八强水位分析

环保:这些配方不利用异氰酸酯或melamine-type交联材料。这个事实消除毒性的担忧与异氰酸酯和melamine-type实验确定。
最下面的一层附着力:实验配方使用这项技术被激活anionically商用最下面的一层的基本组件。结果是一个共价键最下面的一层,促进强劲、持久的附着力。失败观察到目前为止展示完整的涂布层剥落的面板,但没有失败实验/最下面的一层界面。协同迈克尔加成反应的烯烃与残余哦最下面的一层增加了这粘附功能。因此,可以大大提高附着力没有专业附着力促进剂的使用,从而大大简化公式。
低能治愈:上述公式已被证明治疗在温度低至50 - 60°C在某些情况下。这种低固化温度大大降低了加热需求与传统melamine-based技术相比,这需要120°C的温度超过OEM的水平。快速治愈也最小化return-to-service时间在汽车修补商店获得无粘性的能力完全治愈在不到30分钟将有吸引力的主张。
低VOC:迄今为止开发的配方使用少溶剂相比,现任实验配方组成高达40%的挥发性溶剂。Sirrus配方使用约20 - 23%溶剂进一步降低的可能性。亚甲基丙二酸酯单体粘度water-thin也可以作为活性稀释剂,从而减少了需要进一步挥发性溶剂。这些稀释剂可以引擎驱动配方对附近- 100%固体含量百分比和消除相关的能源需求和成本与溶剂回收或处置。

高级汽车实验需要特定的性能参数。在这种情况下,目标是创建一个实验与那些由聚氨酯异氰酸酯。因此,有针对性的涂层特点包括一个铅笔硬度大于或等于4 h,高光泽,耐溶剂性、灵活性和最下面的一层优异的附着力。理想的涂料也需要在低温下20 - 30分钟内完全治愈。此外,他们必须抵抗紫外线,水分、酸、燃料和其他媒体,汽车实验可能暴露在其一生中。

与商用试验的原型实验确定最下面的一层

实验开发集中在喷涂原型配方在冷轧钢材板处理factory-applied最下面的一层。这样的最下面的一层通常包含基本/亲核组件形式的色素(通常是基于二氧化钛),剩余羟基和胺组。基本的表面活性剂也常用。这种类型的化学促进起始的亚甲基malonate-based聚酯小分子通过阴离子聚合。它也促进粘附实验确定的,允许更好的表面打湿。

通过加热在低温下,可以促进快速阴离子治愈在20 - 30分钟时间内。应用温度50°C到120°C之间导致实验配方的完整治愈。

进一步假设,最下面的一层上的剩余羟基功能也将进行迈克尔加成反应的烯烃功能聚酯小分子。这样,大部分的聚酯链将被纳入小分子交联矩阵。这样的反应也会促进共价键和拘束的实验确定最下面的一层,导致持久的粘着力。从长远来看,这迈克尔反应可能简化实验配方通过减少他们需要复杂的附着力促进剂。

co-resins配方还包括传统丙烯酸多元醇。丙烯酸多元醇的羟基功能可以与烯烃进行迈克尔加成功能聚酯小分子,允许多元醇之间的交联形成和Sirrus小分子。丙烯酸多元醇与胺功能将推动更快的迈克尔加成与烯烃的功能,从而允许进一步减少固化时间和温度。丙烯酸多元醇骨干已广泛用于实验配方和通常有明确的属性如高光泽,和紫外/水分和耐酸性。公司交联丙烯酸多元醇的矩阵通过Sirrus聚酯小分子是一种强大的方法提高涂料的电阻特性。

一个代表性的实验配方结合这些聚酯和丙烯酸多元醇如表1中所示。

表1”广义实验配方使用Sirrus聚酯、丙烯酸多元醇溶剂。

这第一代聚酯利用聚酯源自DEMM和小分子烷烃二醇垫片(公式1)。第二个公式就准备从第二种Sirrus聚酯,小分子来源于DEMM和脂环族的二醇的组合和灵活的丙二醇(公式2)。这种组合的二醇有望在长期紫外线/水分老化测试的表现也更好。这两个配方性能数据如表2所示。

表2”性能测试数据聚酯配方1和2,小分子比现任isocyanate-based聚氨酯实验确定

这些测试结果表明,涂料用这些公式保留光泽经过1000小时的暴露在加速测试利用紫外线/水分接触(氙弧),和500小时盐雾的接触腐蚀。接触测试的过程中被重复甚至更长时间为实际汽车实验确定满足规范。

上述两个配方与性能的isocyanate-based聚氨酯实验确定现任技术通常用于修补市场。这种控制涂层是理想的完全制定产品优化湿,附着力和阻力特性。上述原型配方显示早期承诺在图1中,可以看出,比较顺利地在初始和长期的阻力特性。预计更多改进的后续修改Sirrus小分子和发展新的治疗策略。

图1”配方1和2的性能与实验用现任异氰酸酯urethane-based汽车修补技术。

配方的一个独特方面基于这些小分子协同,cure-promoting行为证明了最下面的一层下的实验。图2显示了差示扫描量热法(DSC)治疗的配方1的存在和缺乏DSC锅上最下面的一层。DSC热分析图表明,治疗时间在一系列温度更低40°C到120°C之间的最下面的一层。在没有最下面的一层,没有明显的温升(表明固化)热法。

图2”DSC热谱显示公式1的治疗档案存在和缺乏最下面的一层,在不同的温度。

图3显示了治疗条件和溶剂内容用于Sirrus配方和化学相比现有技术。从40 - 45%减少溶剂内容为各种现任技术大约20%使用这种新技术将负担oem厂商重要的储蓄通过减少成本与闪蒸出溶剂,回收或处置。2022世界杯八强水位分析此外,烤箱温度可以打到80°C(或者更低,与未来发展),节约能源成本。此外,从长远来看,使用这些新的单体作为活性稀释剂,我们也许能够实现更高百分比固体含量(溶剂水平较低)。