Apèsi sou aplikasyon anajan retikulasyon résine amine
Wòl prensipal rezin amine yo (rezin melamin-fòmaldeyid, benzomelamin-fòmaldeyid, ak rezin ure-fòmaldeyid) nan kouch tèrmosetabl se pou lye molekil prensipal materyèl ki fòme fim nan nan yon estrikti rezo twa dimansyon atravè reyaksyon chimik. Estrikti rezo sa a jwenn atravè reyaksyon molekil rezin amine yo ak gwoup fonksyonèl yo sou molekil materyèl ki fòme fim nan, epi an menm tan atravè polimerizasyon kondansasyon ak lòt molekil rezin amine. Rezin amine yo reyaji fasilman ak polymè ki gen gwoup idroksil primè ak segondè, gwoup karboksil, ak gwoup amid; Se poutèt sa, rezin amine yo souvan itilize nan sistèm penti ki baze sou rezin acrylic, polyester, alkid, oswa epoksi.
Yo itilize rezin amine tou nan sistèm poliuretan kòm aditif kouch pou amelyore pèfòmans jeneral kouch yo pou sèten aplikasyon.
Prensip rezin amine yo:
Enpòtans rezin amine nan vèni boulanjri yo depase pwopòsyon yo nan kouch yo. Konprann kijan pou itilize pwopriyete chimik rezin amine yo nan konsepsyon fòmilasyon kouch yo ap vin pi enpòtan. Pa egzanp,Si moun ki fè fòmilasyon kouch yo pa satisfè ak sèten pwopriyete fim kouch la, yo ka ajiste yo lè l sèvi avèk metòd sa yo:
1. Amelyorasyon oswa re-seleksyon résine ki fòme fim nan li menm;
2. Seleksyon rezin amine (metil eterifikasyon oswa butil eterifikasyon, ak seleksyon degre eterifikasyon an, elatriye);
3. Rapò ant rezin ki fòme fim ak rezin amine.
4. Seleksyon katalis (si pou ajoute li oswa non, epi konbyen pou ajoute).
Tout kat pwen ki anwo yo, eksepte premye a,gen rapò ak rezin amine yo. Pwopriyete rezin amine yo depann de gwoup fonksyonèl yo ak aktivite yo.; kidonk, li enpòtan pou konprann estrikti rezin amine yo. Sepandan, anvan nou konprann rezin amine yo, li esansyèl pou nou gen yon konpreyansyon debaz sou rezin lame yo ki itilize an konbinezon avèk yo.
Jan nou te mansyone pi bonè, rezin amine yo sitouitilize an konbinezon ak rezin alkid, rezin acrylic, rezin polyester, ak rezin epoksiRezin alkid yo sitou sentetize apati poliòl ak rezin poliasid atravè esterifikasyon. Pandan sentèz la, alkòl yo jeneralman an eksè; kèk gwoup karboksil nan poliasid yo ka pa reyaji nèt, sa ki lakòz rezin alkid ki gen yon sèten kantite gwoup karboksil ak idroksil. Kantite gwoup karboksil ak idroksil yo anjeneral karakterize pa valè asid ak valè idroksil. Valè asid la refere a kantite miligram KOH ki nesesè pou netralize 1g rezin solid pa titrasyon ak KOH. Valè idroksil la refere a kantite miligram KOH ki nesesè pou netralize gwoup OH yo nèt nan 1g rezin solid pa titrasyon ak KOH. Menm jan an tou, rezin Polyester, rezin acrylic, ak rezin amino yo genyen tou yon sèten kantite gwoup karboksil ak idroksil. Diferans lan chita nan matyè premyè yo itilize pou sentetize rezin yo; pa egzanp, gwoup karboksil yo nan rezin acrylic yo soti nan asid acrylic, epi gwoup idroksil yo soti nan asid idroksiakrilik. Kantite gwoup karboksil ak idroksil nan rezin amino yo diferan tou. Valè asid, valè idroksil, ak viskozite se tout endikatè enpòtan nan rezin, ki afekte dirèkteman pèfòmans yo.
Pou nou retounen sou sijè rezin amine yo, an nou gade estrikti yo an premye:
Figi 1:
Figi 2
Figi 1 montre yon rezin amino pasyèlman alkile ki gen gwoup alkoksi, imino, ak idroksimetil. Si nou konsidere bag sis manm ki fòme pa atòm kabòn ak azòt yo kòm yon skelèt, branch oswa estrikti ki sòti ladan l yo ka dekri figireman kòm gen twa tèt ak sis bra. Varyasyon inonbrabl nan pwopriyete rezin amino yo se jisteman akòz diferans ki genyen nan sis "bra" sa yo ak aranjman ak konbinezon konplèks yo.
Figi 2 a montre yon estrikti HMMM ki trè simetrik, sa vle di, yon rezin amino konplètman metile, ak yon sèl gwoup fonksyonèl: gwoup metoksi, ki idealize. Piske degre eterifikasyon an pa ka rive nan 1:6 (pi wo a) nan pwodiksyon aktyèl la, sa yo rele rezin amino konplètman metile a ap toujou genyen kèk gwoup imino ak idroksimetil.
Ann kòmanse pa konprann prensip rezin amine yo pou nou ka aprann sou pwopriyete yo:
Premye etap nan sentetize résine a se reyaji melamin avèk fòmaldeyid an prezans yon katalis pou fòme poliidroksimetil melamin. Tout atòm idwojèn aktif ki sou bag triazin lan ka konvèti an gwoup idroksimetil, men an reyalite, se 2 a 6 mòl fòmaldeyid ki reyaji sou bag triazin lan. Atòm idwojèn aktif ki pa reyaji yo reprezante pa gwoup imino. Jan nou pral wè pita, gwoup sa yo jwe yon wòl enpòtan nan pwosesis geri a atravè polimerizasyon oto-kondansasyon.
Poliidroksimetil melamin trè enstab epi li gen yon solubilite limite nan solvang kouch konvansyonèl yo. Rezin amine yo fonksyone prensipalman kòm ajan kwa-lyezon ak geri nan kouch. Pou kreye yon ajan kwa-lyezon ki apwopriye pou kouch, gwoup idroksimetil la tipikman eterifye ak yon alkòl chèn kout pou diminye reyaktivite li epi amelyore konpatibilite li ak materyèl konvansyonèl ki fòme fim ak solvang alifatik. Metanòl ak butanòl yo souvan itilize kòm alkòl chèn kout. Lè yo kontwole kantite metanòl oswa butanòl ki ajoute a ak lòt kondisyon, yo ka jwenn rezin amine ki gen diferan degre eterifikasyon.
Se sèlman sit ki te reyaji avèk fòmaldeyid (gwoup idroksimetil) ki ka bouche nan bout yo avèk alkòl; atòm idwojèn ki pa reyaji yo (gwoup imino) pa reyaji avèk alkòl chèn kout. Anplis de sa, reyaksyon sa a montre ke tout sis gwoup idroksimetil yo reyaji avèk alkòl pou fòme melamin egzaalkoksimetil, sa vle di ke reyaksyon youn a sis gwoup idroksimetil avèk alkòl yo ka aktyèlman kontwole. Se poutèt sa nou gen diferan kalite rezin amine konsa.
Oto-polimerizasyon rezin amine yo :
Pwa molekilè rezin amine yo detèmine pa degre oto-kondansasyon an oubyenkwa-lyezonant gwoup fonksyonèl yo (imino, idroksimetil, alkoksimetil) sou bag triazin lan ak molekil melamin yo. Nan aplikasyon final yo, degre polimerizasyon kwa-lyezon an afekte anpil pwa molekilè résine amine a ak pèfòmans fim kouch la.
Reyaksyon oto-kondansasyon rezin amine yo ka rive nan chemen sa yo:
Figi 3:
Reyaksyon ki sou bò gòch la fòme yon pon metilèn, alòske reyaksyon ki sou bò dwat la fòme yon pon etè metilèn. Degre pon nan rezin amine yo anjeneral eksprime kòm degre polimerizasyon (DP): DP = pwa molekilè / pwa chak bag triazin. Premye rezin amine yo te sitou oto-polimerizan, ak DP > 3.0. Avansman teknolojik yo te fè li posib pou minimize oto-kondansasyon nan rezin amine fini yo. Kounye a, rezin melamin ki disponib nan komès yo gen DP osi ba ke 1.1.
Prensipal enpak pwa molekilè rezin amine a reflete nan viskozite kouch la. Rezin melamin ki gen yon DP > 2.0 dwe dilye ak yon sòlvan pou rive nan 50%–80% solid pou rive nan yon viskozite ki aplikab. Rezin melamin tip monomè ki gen yon DP ant 1.1 ak 1.5 yo anjeneral apwovizyone nan fòm solid 100% efikas; sòlvan adisyonèl yo gen yon enpak siyifikatif sou VOC kouch fini an. Pwa molekilè rezin amine yo afekte tou reyaksyon geri kouch la ak pwopriyete fim nan. Yon sistèm kouch ki itilize yon rezin amine ki gen yon DP segondè ap rive nan dansite retikilasyon espesifye a nan yon tan ki pi kout pase yon sistèm kouch ki itilize yon rezin amine ki gen menm estrikti a men yon DP ki pi ba. Se poutèt sa, kouch ki gen ajan retikilasyon ki gen DP segondè mande mwens katalis oswa yon katalis asid ki pi fèb pou rive nan menm eta geri a. Efè pwa molekilè sou pwopriyete fim nan se sitou nan seri fleksibilite a. Kouch ki geri ak rezin amine ki gen DP segondè gen yon pi gwo pousantaj lyezon amino-amino ak mwens lyezon amino-lak. Kalite estrikti rezo kwaze sa a fòme yon kouch ki gen bon dite men ki ka frajil. Pafwa, yo ka konpanse sa lè yo chwazi yon résine penti ki pi fleksib. Sepandan, aplikasyon ki mande kouch ki trè fleksib yo jeneralman mande résine amine monomè.
Polyester ki gen gwoup karboksil ka reyaji avèk melamin-fòmaldeyid pou pwodui kouch sifas termosetabl itil ki gen yon pakèt pwopriyete fizik.
Anpil rezin melamin-fòmaldeyid butile yo solid nan komès, sitou akòz diferans ki genyen nan degre polimerizasyon inisyal la (pwa molekilè) ak rapò gwoup alkoksi ak sa yo ki pa gen gwoup idroksimetil ak idwojèn amine. Diferans sa yo afekte viskozite likid, konpatibilite melamin ak polyester, ak vitès geri emaye a. Rezin melamin tradisyonèl yo, ki reyaji ak gwoup idroksil bò yo, prensipalman lye ak molekil polyester. Piske reyaksyon lyezon an katalize pa asid, nan tanperati geri ant 120°C ak 150°C, asid fò yo tipikman afekte reyaksyon lyezon rezin polyester yo; sepandan, gen kèk polyester ki bezwen plis kataliz asid nan asid ki trè fèb pou geri sistèm emaye a.
Fenomèn sa a egziste: Anplis reyaksyon kwaze melamin-Polyester la, résine melamin-fòmaldeyid butile a sibi tou yon reyaksyon oto-kondansasyon. Sa vle di, résine amine a sibi oto-kwaze pou fòme yon estrikti rezo melamin. Reyaksyon sa a rive an menm tan ak reyaksyon melamin-Polyester la epi li se yon reyaksyon konpetitif. Rezon reyaksyon sa a se ke, anplis gwoup butoks yo, résine melamin-fòmaldeyid butile a genyen tou gwoup metil idrokarbur lib ak idwojèn ki soti nan gwoup imino yo, ki tout ka reyaji youn ak lòt. Yon fwa résine amine a sibi oto-kwaze, li pral pèdi kèk nan fonksyon li yo.
Pandan ke oto-retikilasyon souvan bay kouch pi gwo dite ak rezistans chimik, li lakòz yon pèt elastisite siyifikatif. Pou reyalize ase elastisite nan vèni Polyester...
Melamin egzametoksimetil (HMMM) se yon résine amine monomèrik ki konplètman idroksimetile ak konplètman metile. Menm jan ak melamin-fòmaldeyid butile, li sibi yon reyaksyon kwa-lyezon ak gwoup idroksil résine polyester la lè li chofe, sa ki fòme yon solid ki pa ramoli. Esansyèlman, san yon katalis asid, HMMM pap sibi oto-lyezon menm avèk yon tan pwolonje oswa yon ogmantasyon tanperati. Sepandan, HMMM an gwo ap sibi yon reyaksyon oto-lyezon a 150°C an prezans yon katalis asid fò. Okontrè, menm an absans yon asid fò, résine melamin ak ure butile konvansyonèl yo ap sibi gwo reyaksyon oto-lyezon ak ogmantasyon tanperati.
Reyaksyon geri nan rezin amine:
Piske yo itilize rezin amine pou lye prensipal molekil materyèl ki fòme fim nan yon estrikti rezo, reyaksyon ko-kondansasyon rezin amine ak rezin penti a trè enteresan. Yon egzanp tipik se reyaksyon eterifikasyon (echanj) an.gwoup idroksil sou rezin penti ak gwoup alkoksimetil sou rezin amine.
Anba kondisyon chalè ak katalis asid (jeneralman kondisyon geri), retikilasyon an fèt rapidman, konekte tout gwoup idroksil ki disponib sou penti a. Anfèt, pandan estrikti rezo polimè a ap fòme, fluidite reyaktif yo diminye, kite kèk gwoup idroksil ki pa reyaji. Anjeneral, lè yon eksè de résine amino prezan nan kouch la konpare ak rapò ideyal la, gwoup alkoksi ki rete yo ka patisipe nan lòt reyaksyon oswa rete san reyaji nan fim kouch la. Jan nou te mansyone pi bonè, résine amino yo fasilman oto-retikle epi reyaji youn ak lòt, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan pwa molekilè pandan pwodiksyon an. Reyaksyon sa yo rive tou pandan geri kouch la. Kidonk, olye ke yo se yon faktè negatif, yon sèten degre oto-retikilasyon nan résine amino yo esansyèl pou jwenn yon matris polimè ki byen dirab, byen sere. Tout twa gwoup fonksyonèl résine amino yo patisipe nan reyaksyon oto-retikilasyon, epi nan kouch résine melamin konplètman alkile katalize pa asid fò, gen prèv ki montre reyaksyon sa yo rive apre echanj etè ak résine kouch la. Nan absans katalis ekstèn oswa katalis asid fèb, reyaksyon oto-retikilasyon sa yo rive nan yon pi gwo limit nan sistèm résine melamin ki gen gwo fonksyonalite imino/oswa idroksimetil. Nan tou de ka yo, yon ti reyaksyon oto-polimerizasyon enpòtan pou fòmasyon yon bon estrikti rezo.
Pandan geri kouch amine résine kwaze yo, lòt reyaksyon ki rive se retire fòmaldeyid ak idwoliz. Retire fòmaldeyid fèt fasilman nan tanperati geri nòmal, ki se prèske sèl rezon ki fè fòmaldeyid lage pandan geri amine résine yo; lòt fòmaldeyid la se fòmaldeyid lib.
Lè rezin amine yo kwaze pou fòme fim epi geri, gen kèk reyaksyon idwoliz ki fèt. Pandan pwosesis sa a, kèk gwoup alkoksimetil konvèti an gwoup idroksimetil. Idwoliz rezin melamin ki gen yon gwo kontni imino oswa idroksimetil ka katalize pa alkali, e li ka menm rive dousman nan tanperati chanm. Sa fè rezin amine yo pi fasil pou oto-kwaze, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan viskozite kouch la pandan depo. Pou evite sa, rezin melamin konplètman metile oswa ko-solvan ki rezistan a idwoliz alkali ka itilize nan kouch ki baze sou dlo. Rezin melamin konplètman alkile yo rezistan a idwoliz katalize pa alkali nan sistèm ki baze sou dlo. Rezin melamin konplètman alkile ak pasyèlman alkile yo pa rezistan a idwoliz katalize pa asid nan sistèm ki baze sou dlo; kidonk, yo dwe itilize yon katalis asid bloke nan sistèm ki baze sou dlo a.
Si ou vle konnen plisajan retikulasyonpwodwi yo, ou lib pou kontakte nou.
Dat piblikasyon: 19 Desanm 2025