氨基樹脂概述
第一節 概 述
氨基樹脂是指含有氨基的化合物與醛類(主要是甲醛)經縮聚反應制得的熱固性樹脂。氨基樹脂在模塑料、粘結材料、層壓材料以及紙張處理劑等方面有廣泛的應用。
用于涂料的氨基樹脂必須經醇改性后,才能溶于有機溶劑,并與主要成膜樹脂有良好的混容性和反應性。
一、 涂料用氨基樹脂的發展簡史
19世紀末德國掌握福爾馬林的工業制法后,各國相繼研究了尿素與甲醛間的反應。20世紀30年代初,發現丁醇改性的脲醛樹脂可與醇酸樹脂混合制成涂料,從此氨基樹脂開始進入涂料領域。
20世紀30年代工業化生產三聚氰胺的方法獲得成功,許多國家開始研究三聚氰胺和甲醛的反應,1940年制得了用于涂料的丁醇改性的三聚氰胺甲醛樹脂。由于丁醇改性的三聚氰胺甲醛樹脂許多性能優于脲醛樹脂,在涂料領域發展很快,不久成為氨基樹脂的主要品種。
苯代三聚氰胺是1911年由奧斯特羅戈維奇(Ostrogovich)首先制得的,德國巴斯夫公司(BASF)第一個將它用于氨基樹脂中,以苯代三聚氰胺制備的氨基樹脂進一步提高了涂膜的光澤和耐化學性,目前其在涂料工業已占有一定的地位。
隨著石油工業的發展,20世紀50年代中期許多國家將石油化工提供的異丁醇作為醚化劑生產氨基樹脂。由于異丁醇來源豐富,使氨基樹脂的品種進一步擴大。
甲醚化的氨基樹脂從20世紀30年代開始應用于織物的整理行業,而它在涂料領域中一直未獲發展。直至60年代,為了減少涂料施工中有機溶劑對環境的污染,以及節省資源,開發了各種水性涂料和高固體分涂料后,甲醚化的氨基樹脂作為在涂料的交聯劑才擴大了應用面和生產規模,并出現了系列化產品,但就總產量而言,丁醚化的氨基樹脂仍占首位。
我國從20世紀50年代開始研制丁醚化脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂,20世紀70年代初自制苯代三聚氰胺,合成了丁醚化苯代三聚氰胺甲醛樹脂,不久又開發了異丁醚化的產品。目前這些樹脂的生產已達到一定的規模。從60年代開始對甲醚化氨基樹脂的研究,雖然這類樹脂目前產量這不大,但隨著我國高固體份涂料、水性涂料、電泳涂料、卷材涂料等新型涂料的開發,其品種將逐漸增加,產量將大幅增長。
二、涂料用氨基樹脂的特點
在涂料中,由氨基樹脂單獨加熱固化所得的涂膜硬而脆,且附著力差,因此氨基樹脂常與其他樹脂如醇酸樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂等配合,組成氨基樹脂膝。氨基樹脂在氨基樹脂漆中主要作為交聯劑,它提高了基體樹脂的硬度、光澤、耐化學性以及烘干速度,而基體樹脂則克服了氨基樹脂的脆性,改善了附著力。氨基樹脂漆在一定的溫度經過短時間烘烤后,即形成強韌的三維結構涂層。
與醇酸樹脂漆相比,氨基樹脂漆的特點是:清漆色澤淺,光澤高,硬度高,有良好的電絕緣性;色漆外觀豐滿,色彩鮮艷,附著力優良,耐老化性好,具有良好的抗性;干燥時間短,施工方便,有利于涂漆的連續化操作。尤其是三聚氰胺甲醛樹脂,它與不干性醇酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂、聚酯樹脂配合,可制得保光保色性極佳的高級白色或淺色烘漆。這類涂料目前在車輛、家用電器、輕工產品、機床等方面得到了廣泛的應用。
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