新一代reach兼容氯胺酮环氧固化剂|

新一代氯胺酮环氧硬化剂在固化期间和固化后的技术性能都超过了类似的前辈。这篇文章研究了为什么他们独特的组合长锅寿命，减少危害和快速薄膜固化速度使他们成为油漆和涂料行业的理想固化剂。

传统上，乙烯胺被用作环氧固化剂，它可以交联环氧树脂形成不溶体。然而，它们与传统芳香环氧树脂的相容性差，固有的毒理学特性和较低的活性氢当量重量，以及随后较低的化学计量负荷水平，使它们无法在现代配方体系中使用。

许多修饰技术被用于提高它们的性能，包括与羧酸反应生成氨基胺和聚酰胺、曼尼希碱、缔合盐、收合，以及需要高延迟和快速薄膜固化的应用，氯胺酮。

可逆反应

氯胺酮是通过伯胺基与酮脱水形成的，如图1所示。制造这种氯胺酮的过程包括2mol MIBK和1mol EDA的反应。

-乙烯二胺(EDA)

中科院107-15-3

-甲基异丁基酮

中科院108-10-1

放出2mol的水形成反应产物

- N, N’bis (1, 3-dimethylbutylidene)乙二胺

中科院25707-70-4

上述氯胺酮是以前的行业标准，但由于REACH(化学品注册、评估、授权和限制)的限制而被撤销。这一等级是氯胺酮的一个小系列，用于高稳定性，双包环氧体系的配方。这些氯胺酮如果不暴露在大气湿度中，表现出稳定性。由于反应是可逆的，当与环氧组分结合并应用时，氯胺酮被水解，释放出功能胺和酮组分。再生的酮是一种从膜中释放出来的挥发性物质，而原来的胺具有活性氢基团，可以与环氧组分以常规方式发生反应。

上述产物被水解释放出乙烯二胺，然后与环氧树脂反应。EDA是一种相对快速的固化剂，但通过生成氯胺酮，反应被延迟，需要水解发生在环氧胺反应进行之前。氯胺酮在保持薄膜快速固化速度的同时，还能提供极好的使用寿命，这使它们非常独特。

以EDA为基本基团的末端伯胺基的乙烯胺的同源系列可以产生一系列的氯胺。这些产物提供了一些理想的性能，但解放出来的胺通常分子量低，蒸气压高。对其毒性的担忧以及每一个新氯胺酮种类REACH注册所需的费用，基本上导致这些传统氯胺酮退出欧洲流通。

这种退出和由此造成的市场空白导致Bitrez最近开发了一系列符合reach标准的氯胺酮，以满足市场需求。除了生成符合reach标准的产品外，还可以纠正其他一些不太好的特性，并改进产品，同时保持与这类固化剂相关的理想的锅寿命/反应特性。新系列氯胺酮提供溶剂切割或无溶剂材料，尽管它们都在水解过程中释放一些溶剂。

新克他命的成绩

首先，开发的新系列氯胺酮等级符合REACH标准，并可在欧洲使用。此外，还针对以下特性进行了改进:

供品中游离胺减少，
应用过程中游离胺减少(水解时)，
提高兼容性,
改善外表,
保持锅寿命和固化性能。

查看这些目标要求，并使用常规等级和监管标准作为基准，我们可以演示所取得的改进。

减少自由胺

常规的等级是由EDA和DETA(二乙烯三胺)加工而成的，这是上述同类系列中的下一个等级。

引入GHS后，对游离单体水平的阈值限制和报告要求进行了调整，游离DETA的危险等级逐步上升如下:

传统氯胺酮需求量(胺的上下文)

H302(吞食有害)
H330(吸入会致命)
H314(导致严重皮肤烧伤和眼睛损伤)
H317(可能引起皮肤过敏反应)
H335(可能引起呼吸道刺激)

在传统的DETA衍生氯胺酮的情况下，供应的游离单体DETA一般在2-5%的范围内，根据特定供应商及其规格和后续的存储条件略有不同。

新氯胺酮环氧固化剂系列的一个版本已配制，使初始游离DETA水平<0.2%作为供应。基于供应的游离单体的标签要求详见表1。

氯胺酮标签新规定〔胺的内容〕EUH 208:含有2,2亚氨基二乙胺。可能产生过敏反应。

使用过程中游离胺减少(水解时)

暴露在潮湿中，反应释放出更多的DETA用于反应目的。传统的氯胺酮逆转反应释放约35%的单体DETA。上述相同等级的配方，水解时初始游离胺水平<0.2%，仍然释放出<2%的单体DETA，而传统等级为35%。相关的危险等级详见下表1。

氯胺酮标签新规定(胺的内容) — **表1”**新的氯胺酮标签规定(胺的内容)。

胺是在反转反应中形成的这一事实意味着消费者和配方商可能在标签要求/咨询信息方面面临技术和道德困境，因为传统氯胺酮的产品供应标签显然是基于供应的游离胺。然而，知道在使用时，产品的危害会增加(尽管只是在交联发生/完成之前)，标签可以保证与可能接触到被列为吸入可能致命的产品的涂抹者进行解释性讨论。

新型氯胺酮固化剂的游离胺含量低，水化后游离胺含量也低，因此在与腐蚀性胺相关的危害方面，它们保持一致。当然，在任何一种情况下，产物释放溶剂作为挥发性成分。

改进的兼容性和改进的表面外观

通过与大气湿度的反应，新一代氯胺酮固化剂在固化过程中不容易出现与湿度有关的问题。而传统的氯胺酮，在水解时释放出乙烯胺，容易与传统的环氧树脂相容性问题;这可能导致表面迁移或游离胺渗出到涂层表面。胺的表面迁移至多会导致表面光泽降低，或在某些情况下使表面粘腻或油腻，进而导致“胺红”或“胺红”。这两种现象有很好的记录，但本质上是由水汽凝结或水溶性化合物迁移到涂层表面。水分会与CO发生反应₂然后形成氨基甲酸铵的副产品。除了对胶片美观的负面影响外，这些副反应可以改变配方的化学计量，导致所需反应的不平衡。这反过来又可能降低机械性能和耐化学性。

然而，新一代氯胺酮等级提供了增强的环氧相容性。一个额外的好处是，一些等级已经被修改，以提高薄膜的固化率，以进一步防止上述问题。

很明显，相容性差，游离胺的渗出和表面迁移会导致脸红和盛开的问题，这提供了审美方面的担忧，但美容缺陷更多的是一个事实的说明，预期或期望的反应没有完全发生。这些问题还会影响涂层的过覆性和随后的涂层间粘附性，进而改变机械性能和耐化学性。

表2详细列出了反应性评价后对表面膜的评价。

新一代氯胺酮级别提供了增强的相容性，并在其表面外观方面有所不同，从表面膜的适度改进到基于范围内选定的级别的显著改进。新的氯胺酮等级以几种供应形式提供，其中一些高固体含量的等级用酮和/或芳香族溶剂稀释，或不含任何补充溶剂——这意味着它们不含溶剂，但承认水合作用后固有产生的溶剂。

保持锅寿命和固化性能

从技术角度来看，新一代氯胺酮等级在保持理想的反应特性的同时，提供了显著的性能改进。再次，为了说明目的，小质量固化的相对反应性和薄膜治愈率在图2中详细说明，使用DETA和传统氯胺酮作为新一代分级之一的基准值。

图2表明，新一代氯胺酮固化剂在保持理想的高薄膜反应活性的同时，显著提高了工作时间/锅寿命。改变和扩展到盆栽生活是这个通用产品组的主要设计驱动力，而新的氯胺酮满足了这一特殊方面的期望。虽然它们在这方面同样有效，而且除了上述的监管改进之外，它们在治疗期间和治疗后的技术性能真正使它们与类似的前辈区别开来。

这些等级可以单独用作固化剂，也可以与其他等级结合，形成具有预定反应性和其他工艺或固化性能属性的体系。