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本文以α-蒎烯/马来酸酐/苯乙烯为主要原料制备环氧粉末涂料用大分子酸酐型固化剂(以下简称:酸酐固化剂),研究了酸酐固化剂合成反应条件对固化物产率的影响,及其分子结构和组成情况。研究了酸酐固化剂在粉末涂料的应用性能,以及配方工艺和固化工艺对其形成涂膜性能的影响。
考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对酸酐固化剂产率的影响。结果表明:在-定温度下,产率随反应温度的升高而升高。但在过高温度下,产率反而随反应温度的升高而降低。在一定时间内,产率随反应时间延长而提高,但反应时间过长对产率的提高作用不大。在一定催化剂用量下,催化效果明显,产率随催化剂用量增加而上升,过量的催化剂会导致产率下降。
通过IR、HNMR及TMA含量测定,探讨了酸酐聚合物的组成及分子结构状。结果表明,聚合物的结构大致为TMA与苯乙烯的交替共聚物。
将酸酐固化剂与基体树脂,促进剂配合使用制成粉末涂料,通过对其涂膜的附着力,抗冲强度、硬度、及凝胶含量的测定。探讨了促进剂种类、固化剂种类及用量、基体树脂配比对涂膜性能的影响。结果表明促进剂N-二甲基苄胺的促进效果明显优于其它促进剂。在同一用量情况下,三种固化剂中STMA所形成固化物的凝胶含量最高,涂膜具有最好的综合性能。STMA最佳用量为4%。基体树脂的配比对涂膜的硬度和抗冲强度有明显影响,可根据不同性能要求进行调节。
通过在不同固化温度和固化时间下对涂膜各项性能的测试,研究了固化工艺对涂膜性能的影响,结果表明,在一定温度内,固化物凝胶含量随着温度的升高而升高,但过高温度会导致交联网络发生裂解。我们研制的STMA较TMA软化点有较明显提高,最高达730C,涂膜具有较好的附着力、抗冲强度、及硬度,涂膜的附着力达到2级,抗冲强度达30kg.cm,硬度为4H。通过在TMA结构中引入苯乙烯,有效提高了TMA软化点,拓宽了其在粉末涂料中的应用,使其具有更好的使用价值。