环氧树脂特性指标
(2016-09-20 17:07:37)
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环氧树脂的质量指标对环氧树脂粉末涂料的优劣至关重要,下面叙述几项主要指标的作用:
(1)
环氧值的大小相对地表示其分子量的大小,同时环氧值又是计算固化剂用量的重要依据,因此环氧值控制范围偏大,分子量分布就较宽,所以在设计粉末配方时就增加了难度,造成固化剂用量的复杂性。为使环氧树脂得到充分交联,保证涂层达到固化要求,就必须严谨计算出所需要的固化剂数量。如胺类固化剂的计算是根据胺基上的一个活泼氢与环氧树脂一个环氧基等当量进行反应的。
在配比胺类固化剂时,实际用量较之理论值大些,因为胺类固化剂上的氢分子不可能完全参与反应,因此在设计配方时要结合实际情况计算出一个最佳值。一般认为环氧值较高的环氧树脂固化后交联密度增大,其涂膜物理性能和抗化学性能都较好,因此用于生产粉末涂料的E-12树脂环氧值以控制在0.115~0.125当量为佳。
(1) 关于含氯量
描述环氧树脂纯度的技术指标有三个:有机氯值、无机氯值、挥发份。树脂中的含氯量包括有机氯和无机氯两种。有机氯又称为可水解氯,它是由于环氧树脂在反应过程中闭环不完全造成的。由于CH₂Cl-CHOH-基团遇到水或潮气会水解生成盐酸对金属有腐蚀性并且使绝缘性能下降。有机氯含量超过0.01mol/100g,就会影响到固化反应,使涂层的机械、绝缘、耐水性能下降。由此可见树脂中有机氯值越小越好。有机氯含量越小,树脂在固化反应中越趋于稳定。无机氯值是表示树脂中含有氯化钠等氯化物的数量。它是由于对树脂的后处理不完使副产物残留而引起的。无机氯在树脂中也会影响到以后涂层的耐水性和电绝缘性能。反之将影响涂膜的机械性能和外观质量。因为有机氯含量太高,表明有部分环氧树脂端基上没有环氧基,将会影响固化的交联密度和速度。实验证明:当用咪唑类和双氰胺类作为环氧树脂的固化剂时,其有机氯含量不应超过0.005eq/100g树脂;而用癸肼作固化剂时可控制在0.01eq/100g树脂以内,无机氯含量也不能高,否则会影响粉末的电性能和涂膜防腐性能。实验证明环氧树脂中的无机氯含量不应大于0.001eq/100g树脂。
(2) 关于挥发份
所谓挥发份,是树脂中的水分及其他的挥发物的总称。挥发份是水或溶剂残留在树脂中造成的。挥发份的大小表示树脂在水洗阶段其水分及挥发物去除的程度。由于粉末涂料不同于溶剂型涂料,在涂层形成过程中没有溶剂挥发的程序,粉末涂料在成膜时挥发份应尽量的低,否则就会在涂膜表面出现诸如针孔、缩孔或失光等弊病。所以在选用粉末涂料专用树脂时挥发份应控制在≤0.2%,甚至更小些。
(1)
环氧树脂的另一个重要指标是软化点。软化点是表示固态环氧树脂分子量大小和缩聚程度的指标,分子量小、软化点低(如<60℃)的环氧树脂所制成的粉末虽然表面流动性好,但涂膜机械强度差,粉末贮存易结块。反之分子量大、软化点高(如>98℃),粉末流动性较差。因此用于粉末涂料的环氧树脂软化点以控制在93~95℃为宜,它可取得较好的流动性、破碎性和分散性。
(2)
环氧树脂的分子量分布范围控制得越窄越好,一般分布在2000~4000左右。这样易于控制胶化时间和固化速度,又有较为统一的熔点以获得平整、光滑的涂膜。
(3)
色泽是环氧树脂的外观指标。配制粉末涂料的树脂,一般认为以色浅、透明,具晶莹光泽的玻璃状物为佳。这表明生产树脂时选用上好的原料、树脂洁净程度也高。用这样的树脂生产浅色或白色粉末涂料时颜色纯正。因此,树脂的色泽号宜控制在≤1(铁钴溶液变色法)。此外树脂中应该不含有可见的机械杂质。