各類氨基樹脂的性能對比

第二節  氨基樹脂的性能

       氨基樹脂的性能既與母體化合物的性能有關，又與醚化劑及醚化程度有關。樹脂的醚化程度一般通過測定樹脂對200號油漆溶劑的容忍度來控制。測定容忍度應在規定的不揮發分含量及規定的溶劑中進行，測定方法是稱3克試樣于100毫升燒杯中，在25℃時攪拌下以200號油漆溶劑進行滴定，至試樣溶液顯示乳濁并在15秒內不消失為終點。1克試樣可容忍200號油漆溶劑的克數即為樹脂的容忍度。容忍度也可用100克試樣能容忍的溶劑的克數來表示。

       一、脲醛樹脂的性能

       脲醛樹脂有如下特性：價格低廉，來源充足；分子結構上含有極性氧原子，與基材的附著力好，可用于底漆，亦可用于中間層涂料；用酸催化時可在室溫固化，故可用于雙組分木器涂料；以脲醛樹脂固化的涂膜改善了保色性，硬度較高，柔韌性較好，但對保光性有一定的影響；用于錘紋漆時有較清晰的花紋。但因脲醛樹脂溶液的粘度較大，故貯存穩定性較差。

       用甲醇醚化的脲醛樹脂仍可溶于水，它具有快固性，可用作水性涂料交聯劑，也可與溶劑型醇酸樹脂并用。用乙醇醚化的脲醛樹脂可溶于乙醇，它固化速度慢于甲醚化脲醛樹脂。以丁醇醚化的脲醛樹脂在有機溶劑中有較好的溶解度。一般來說，單元醇的分子鏈越長，醚化產物在有機溶劑中的溶解性越好，但固化速度越慢。

丁醚化脲醛樹脂在溶解性、混容性、固化性、涂膜性能和成本等方面都較理想，且原料易得，生產工藝簡單，所以與溶劑型涂料相配合的交聯劑常采用丁醚化氨基樹脂。丁醚化脲醛樹脂是水白色粘稠液體，主要用于和不干性醇酸樹脂配制氨基醇酸烘漆，以提高醇酸樹脂的硬度、干性等。因脲醛樹脂的耐候性和耐水性稍差，因此大多用于內用漆和底漆。

       大多數實用的甲醚化脲醛樹脂屬于聚合型部分烷基化的氨基樹脂，這類樹脂有良好的醇溶性和水溶性。甲醚化脲醛樹脂具有快固性，對金屬有良好的附著力，成本較低，可作高固體涂料、無溶劑涂料交聯劑。工業甲醚化脲醛樹脂有兩種規格，一種相對分子質量較低，和各種醇酸樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂有良好的混容性；另一種具有較高的相對分子質量，適合與干性或不干性短油醇酸樹脂配合使用，以芳香烴和醇類的混合物為溶劑，涂膜有良好的光澤和耐沖擊性。

        二、三聚氰胺甲醛樹脂的性能

        三聚氰胺甲醛樹脂簡稱三聚氰胺樹脂，是多官能度的聚合物，常和醇酸樹脂、熱固性丙烯酸樹脂等配合，制成氨基烘漆。

        與甲醚化脲醛樹脂相比，丁醚化三聚氰胺樹脂的交聯度較大，其熱固化速度、硬度、光澤、抗水性、耐化學性、耐熱性和電絕緣性都較脲醛樹脂優良。且過度烘烤時能保持較好的保光保色性，用它制漆不會影響基體樹脂的耐候性。丁醚化三聚氰胺樹脂可溶于各種有機溶劑，不溶于水，可用于各種溶劑型烘烤涂料，固化速度快。

        甲醚化的三聚氰胺樹脂可分為3類：

第一類是聚合型部分甲醚化三聚氰胺樹脂，這類樹脂游離羥甲基較多，甲醚化度較低，分子量較高，水溶性較好；

第二類為聚合型高亞氨基高甲醚化三聚氰胺樹脂，這類樹脂游離羥甲基少，甲醚化度較第一類高，相對分子質量較第一類低，分子中保留了一定量的亞氨基，可溶于水和醇類溶劑；

第三類是單體型高甲醚化三聚氰胺樹脂，該類樹脂游離羥甲基最少，甲醚化度高，相對分子質量最小，基本上是單體，需要助溶劑才能溶于水。

        甲醚化氨基樹脂中產量最大、應用最廣的是六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂（HMMM），它是一個6官能度單體化合物，屬于單體型高甲醚化三聚氰胺樹脂。HMMM可溶于醇類、酮類、芳烴、酯類、醇醚類溶劑，部分溶于水。工業級HMMM分子結構中含極少量的亞氨基和羥甲基，它作交聯劑時固化溫度高于通用型丁醚化三聚氰胺樹脂，有時還需加入酸性催化劑幫助固化，固化涂膜硬度大、柔韌性大。HMMM可與醇酸、聚酯、熱固性丙烯酸樹脂、環氧樹脂中羥基、羧基、酰胺基進行交聯反應，也可作織物處理劑、紙張涂料，或用于油墨制造、高固體涂料。

        聚合型部分甲醚化三聚氰胺樹脂可溶于醇類，也具有水溶性，可用于水性涂料。樹脂中的反應基團主要是甲氧基甲基和羥甲基。它與醇酸樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、熱固性丙烯酸樹脂配合作交聯劑時，易于基體樹脂的羥基進行縮聚反應，同時也進行自縮聚反應，產生性能優良的涂膜。基體樹脂的酸值可有效地催化固化反應，增加配方中的氨基樹脂的用量，涂膜的硬度增加，但柔韌性下降。與丁醚化三聚氰胺樹脂相比，它具有快固性，有較好的耐化學性，可代替丁醚化三聚氰胺樹脂應用于通用型磁漆及卷材涂料中。

       聚合型高亞氨基高甲醚化三聚氰胺樹脂的相對分子質量比部分甲醚化的三聚氰胺樹脂低，易溶于芳烴溶劑、醇和水，適于作高固體涂料，以及需要高溫快固的卷材涂料交聯劑。與聚合型部分甲醚化三聚氰胺樹脂不同之處在于樹脂中保留了一定量的未反應的活性氫原子。由于醚化反應較完全，經縮聚反應后樹脂中殘余的羥甲基較少，但它能像部分烷基化的氨基樹脂一樣在固化時能進行交聯反應，也能進行自縮聚反應。增加涂料配方中氨基樹脂的用量可得到較硬的涂膜。這類樹脂與含羥基、羧基、酰胺基的基體樹脂反應時，基體樹脂的酸值可有效地催化交聯反應，外加弱酸催化劑如苯酐、烷基磷酸脂等可加速固化反應。由于樹脂中亞氨基含量較高，使它有較快的固化性。在低溫（120℃以下）固化時，其自縮聚反應速率快于交聯反應而使涂膜過分硬脆，性能下降。在較高溫度（150℃以上）固化時，由于進行自縮聚的同時進行了有效的交聯反應，故能得到有優良性能的涂膜。以它交聯的涂料固化時釋放甲醛較少，厚涂層施工時不易產生縮孔，并且在烘烤后涂料的保重性也較好。

聚合型部分丁醚化三聚氰胺樹脂、聚合型部分甲醚化三聚氰胺樹脂和聚合型高亞氨基高甲醚化三聚氰胺樹脂等三種聚合型三聚氰胺樹脂的對比下表：

        三、苯代三聚氰胺甲醛樹脂的性能

       苯代三聚氰胺分子中引入了苯環，與三聚氰胺相比，降低了整個分子的極性。因此與三聚氰胺相比，苯代三聚氰胺在有機溶劑的溶解性增大，與基體樹脂的混容性也大為改善。以苯代三聚氰胺交聯的涂料初期有高度的光澤，其耐堿性、耐水性和耐熱性也有所提高。但由于苯環的引入，降低了官能度，因而涂料的固化速度比三聚氰胺樹脂慢，涂膜的硬度也不及三聚氰胺，耐候性較差。一般來說，苯代三聚氰胺適用于內用漆。

      實用的甲醚化苯代三聚氰胺樹脂大多屬于單體型高烷基化氨基樹脂。由于苯環的引入，使這類樹脂具有親油性，在脂肪烴、芳香烴、醇類中有良好的溶解性，涂膜具有優良的耐化學性，它已應用于溶劑型涂料、高固體涂料、水性涂料。在電泳涂料中，它作為交聯劑，與基體樹脂配合，還顯示優良的電泳共進性。

       四、共縮聚樹脂的性能

       共縮聚樹脂主要有三聚氰胺尿素共縮聚樹脂、三聚氰胺苯代三聚氰胺共縮聚樹脂。以尿素取代部分三聚氰胺，可提高涂膜的附著力和干性，成本降低，如取代量過大，則將影響涂膜的抗水性和耐候性。以苯代三聚氰胺取代部分三聚氰胺，可以改進三聚氰胺樹脂和醇酸樹脂的混容性，顯著提高涂膜的初期光澤、抗水性和耐堿性，但對三聚氰胺樹脂的耐候性有一定的影響。