氨基树脂胶粘剂组成，氨基树脂胶黏剂组成

氨基树脂交联剂应用概述氨基树脂（三聚氰胺甲醛、苯并胍胺甲醛、脲醛（脲醛）树脂）在热固性涂料中的主要作用是交联主要成膜物质分子。它将化学反应转化为三维（三维）网络结构。这种网络结构是通过氨基树脂分子与成膜材料分子上的官能团反应，同时与其他氨基树脂分子发生缩聚反应而获得的。氨基树脂通常用于基于丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂的涂料体系中，因为它们很容易与具有伯羟基和仲羟基、羧基和酰胺基团的聚合物发生反应。氨基树脂还用作聚氨酯体系中的涂料添加剂，以提高特定应用的涂料的整体性能。

氨基树脂的原理：氨基树脂在烤漆中的重要性远远超出了其在涂料中的比例。了解如何利用氨基树脂的化学特性来设计涂料配方变得越来越重要。例如，如果涂料配方师对漆膜的性能不满意，他或她可以尝试通过以下方式进行调整：1.改进或重新选择成膜树脂本身，或者2.使用氨基树脂（甲醚化或氨基树脂）。树脂选择）我可以。丁基醚化）、醚化度等），3、成膜树脂与氨基树脂的相容性。 4、催化剂的选择（加或不加，加多少？）除上述1项外，其余四项均与氨基树脂有关，而氨基树脂的性能取决于其本身的官能团及其活性，因此，了解氨基树脂的结构非常重要。重要的是，在了解氨基树脂之前，我们首先要对氨基树脂所用的主要树脂有一个初步的了解。如上所述，氨基树脂主要与醇酸树脂、丙烯酸树脂组合使用。醇酸树脂主要由多元醇和多元酸树脂通过酯化反应合成，但合成过程中醇的用量一般过量，某些多元酸的羧基可能键合不充分。由于反应的原因，最终的醇酸树脂含有一定量的羧基和羟基。羧基和羟基的量通常用酸值和羟基值来表征。酸值是指KOH的毫克数，KOH滴定中和1g固体树脂所需的羟值是指1g固体树脂中所含KOH的量，将OH转化为羧基。用KOH完全滴定的毫克数KOH 需要中和。聚酯树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂也含有特定的羧基和羟基，但和丙烯酸树脂一样，它们只是不同的合成树脂原料。羧基源自丙烯酸，羟基源自合成树脂。氨基树脂由羟基丙烯酸衍生而成，氨基树脂中所含羧基和羟基的量各不相同，但酸值、羟值和粘度是直接影响树脂性能的重要指标。说到氨基树脂，我们先来看看氨基树脂的结构：图1。

图二，

图1显示了含有烷氧基、亚氨基和羟甲基的部分烷基化的氨基树脂。如果我们把一个由碳和氮原子组成的六元环当作骨架，那么由它衍生出来的分支就可以形象地描绘成三头六臂。氨基树脂千变万化的性能正是由这六个“臂”的差异及其复杂的排列组合造成的。图2显示HMMM结构是一种完全甲基醚化的氨基树脂，高度对称，并且只有一个官能团——甲氧基，这是比较理想的。在实际生产中，醚化度不能达到1：6（最高），因此完全甲基醚化的氨基树脂总是带有一些亚氨基和羟甲基。要了解氨基树脂的性能，我们先从氨基树脂的原理开始。树脂合成的第一步是三聚氰胺和甲醛在催化剂存在下反应生成多羟甲基三聚氰胺。三嗪环上的所有活泼氢原子均可转化为羟甲基，但实际上，2至6摩尔的甲醛与三嗪环反应，剩余未反应的活泼氢原子转化为亚氨基。如后所述，这些基团在自缩聚固化反应中发挥重要作用。多羟甲基三聚氰胺非常不稳定，在传统涂料溶剂中的溶解度有限。氨基树脂主要起到交联和固化涂料的作用，但要制造适用于涂料的交联剂，一般需要用短链醇将羟甲基醚化，以降低反应性并改善相容性。使用传统的成膜材料和脂肪族溶剂。甲醇和丁醇是常见的短链醇，通过控制甲醇和丁醇的用量，可以获得不同醚化度的氨基树脂。只有与甲醛反应的位点（羟甲基）才能被醇封端，未反应的氢原子（亚氨基）不与短链醇反应。此外，该反应表明所有六个羟甲基都与醇反应形成六烷氧基甲基三聚氰胺，这证明控制一到六个羟甲基与醇的反应确实是可能的。因此，有不同类型的氨基树脂。

氨基树脂的自聚：氨基树脂的分子量是由三嗪环上的官能团（亚氨基、羟甲基、烷氧基甲基）与三聚氰胺分子之间的自缩合或交联程度决定的。在最终应用中，氨基树脂的分子量受交联聚合度的影响，对涂膜的性能影响较大。氨基树脂的自缩聚反应通过以下路线发生。图3.

左边的反应产生亚甲基桥，右边的反应产生亚甲基醚桥。氨基树脂的交联度通常用聚合度（DP）表示：DP=分子量/各三嗪环的重量。早期生产的氨基树脂基本上是自聚合的，DP>3.0。技术的进步使得最大限度地减少氨基树脂成品的自缩合成为可能。目前市场上销售的三聚氰胺树脂的DP为1.1。氨基树脂分子量的主要影响在于涂料的粘度。 DP>2.0的三聚氰胺树脂必须用溶剂稀释至固含量为50%至80%，以达到合适的粘度。单体DP 为1.1 至1.5 的三聚氰胺树脂通常以100% 有效固体形式提供，但额外的溶剂对成品涂料的VOC 有显着影响。氨基树脂的分子量还影响涂料的固化反应和成膜性能。使用高DP 氨基树脂的涂料体系比使用相同结构的低DP 氨基树脂的涂料体系需要更少的时间来达到指定的交联密度。因此，含有高DP交联剂的涂料需要较少的催化剂或较弱的酸催化剂来达到相同的固化状态。分子量对薄膜性能的影响主要是在柔韧性的范围内。用高DP氨基树脂固化的薄膜具有较高比例的氨基-氨基键和较少的氨基-涂料键。这种类型的交联网络结构形成具有良好硬度的涂层，但可能很脆。这可以通过选择更灵活的涂料树脂来补偿。然而，需要高柔性涂层的应用通常需要整体式氨基树脂。含有羧基的聚酯可以与三聚氰胺甲醛反应，生成具有多种物理性能的有用热固性表面涂层。许多丁基化三聚氰胺甲醛树脂具有商业价值，主要区别在于初始聚合度（分子量）以及烷氧基与不含羟甲基和不含氨基的氢的比率。这些差异会影响流体的粘度、三聚氰胺和聚酯的相容性以及搪瓷的固化速率。传统的三聚氰胺树脂与侧链上的羟基发生反应，因此它主要与聚酯分子进行交联。由于交联反应是酸催化的，当固化温度在120至150之间时，聚酯树脂通常具有影响交联反应的强酸，但某些极弱酸的聚酯可能需要额外的酸，可能存在这种情况。产生牙釉质的催化系统变硬。

存在以下现象：除了三聚氰胺-聚酯交联反应外，丁基醚化三聚氰胺-甲醛树脂还发生自缩合聚合反应。换句话说，氨基树脂自交联形成三聚氰胺网络结构。该反应与三聚氰胺和聚酯的反应同时发生，是竞争反应。发生该反应的原因是，丁基醚化三聚氰胺甲醛树脂中除丁氧基外，还含有游离烃甲基和亚氨基氢，所有这些组分都可以相互反应。当氨基树脂自交联时，一些功能会丢失。自交联通常会增加涂层的硬度和耐化学性，但代价是弹性显着损失。这是为了保证聚酯漆有足够的弹性。

六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMM）是一种完全羟甲基化和完全甲基化的单体氨基树脂。与丁基醚化三聚氰胺甲醛相似，它在加热时与聚酯树脂的羟基发生交联，形成不软化的固体。本来，如果没有酸催化剂的作用，即使时间或温度增加，HMMM也不会发生自交联。然而，本体HMMM 在强酸催化剂存在下在150 C 下发生自交联反应。相反，即使在没有强酸的情况下，传统的丁基化三聚氰胺和脲树脂在温度升高时也会发生强烈的自交联反应。

氨基树脂的固化反应：令人感兴趣的是氨基树脂和涂料树脂的共缩合反应，因为氨基树脂用于将主要成膜材料分子交联成网络结构。一个典型的例子是涂料树脂的醚化（交换反应）。 ）树脂上的羟基与氨基树脂上的烷氧基甲基之间的反应：如下图所示。图4：

从上面的照片中，你可以想象在微观世界中，三聚氰胺分子（照片中用M标记）如何被各种成膜聚合物的羟基吸引，形成三维网络结构。它是涂膜的性能。在热和酸催化剂存在下（正常固化条件），交联反应迅速发生，油漆上所有可用的羟基都被键合。事实上，一旦形成聚合物网络结构，反应物的迁移率就会降低，一些羟基仍然未反应。一般来说，如果涂料中的氨基树脂与理想比例相比过量，则剩余的烷氧基可能会参与其他反应或在涂膜中保持未反应。如上所述，氨基树脂在制造过程中易于自交联和相互反应，导致分子量增加。漆膜固化时也会发生这些反应。因此，氨基树脂一定程度的自交联不是一个负面因素，而是获得高度耐用和致密的聚合物基体的一个重要因素。氨基树脂的所有三个官能团都参与自交联反应，并且在强酸催化的完全烷基化三聚氰胺树脂涂料中，有证据表明这些反应在与涂料树脂进行醚交换后发生。在没有外部或弱酸催化剂的情况下，这些自交联反应在具有高亚氨基/或羟甲基官能度的三聚氰胺树脂体系中发生得更高程度。在这两种情况下，少量的自聚合对于形成良好的网络结构很重要。氨基树脂交联涂料固化时会发生脱甲醛、水解等反应。甲醛反应在正常固化温度下很容易发生，并且几乎是氨基树脂固化过程中释放甲醛的唯一原因，另一个原因是游离甲醛。氨基树脂交联成膜固化时，发生水解反应，部分烷氧基甲基转化为羟甲基，分解反应在碱的催化下，即使在室温下也缓慢发生水解，使氨基树脂在储存过程中容易发生自交联并增加涂料的粘度。为了避免这种现象，可在水性涂料中使用完全醚化的三聚氰胺树脂或耐碱性水解的助溶剂。完全烷基化的三聚氰胺树脂在水性体系中能够抵抗碱催化的水解。完全烷基化和部分烷基化的三聚氰胺树脂不耐水性体系中的酸催化水解反应，因此在水性体系中必须使用封闭型酸催化剂。氨基树脂的主要官能团活化顺序（反应性）如下，固化过程中主要反应如图5所示： > NH（亚氨基）>> N-CH2OH（羟甲基）>> NCH2OCH3（甲氧基）>> NCH2OC4H9（烷氧基）图5：

氨基树脂主要官能团对涂料性能的影响：