第五章 氨基樹脂
以含有氨基官能團的化合物與醛類(主要是甲醛)經(jīng)縮聚反應(yīng)制得的熱固性樹脂稱為氨基樹脂。它是熱固性涂料中最重要的交聯(lián)劑。
這兩個反應(yīng)可以制得一類性能優(yōu)異的氨基樹脂。
涂料工業(yè)用氨基樹脂有四類:
(1)脲醛樹脂。 (2)三聚氰胺甲醛樹脂
(3)苯代三聚氰胺甲醛樹脂
(4)共縮聚樹脂:三聚氰胺脲甲醛共縮聚樹脂;三聚氰胺苯代三聚氰胺甲醛共縮聚樹脂
涂料工業(yè)中制成氨基烘漆另一組份可以是醇酸、聚酯、環(huán)氧、丙烯酸。水溶性氨基樹脂可用于水溶性涂料。
第一節(jié) 氨基樹脂的反應(yīng)原理
一、在水相或醇相中的反應(yīng)
(一)羥甲基化 在接近室溫與弱堿性條件下,在水相中發(fā)生加成反應(yīng)生成羥甲基脲。
(二)樹脂的烷基化 在弱酸性條件下,用醇與羥甲基進行醚化反應(yīng)。
目的:1)改進在有機溶劑中的溶解性;2)改進與其它樹脂的相容性。
以甲醇醚化,樹脂仍具有水溶性。它具有快固性,可用于水性涂料中作交聯(lián)劑。以丁醇醚化的樹脂在溶解性、混容性、固化性、涂膜性能和成本等方面都較理想,所以與溶劑型涂料相配合的交聯(lián)劑常采用丁醇醚化的氨基樹脂。
二、涂料中氨基樹脂的反應(yīng)
氨基樹脂涂料通常通過烘烤固化。在氨基-醇酸樹脂涂料中發(fā)生的主要反應(yīng)為:
與醇酸的反應(yīng):
氨基樹脂之間的反應(yīng):
反應(yīng)(8)、(9)都放出ROH,∴氨基樹脂中要加ROH作穩(wěn)定劑,以提高氨基樹脂的貯存穩(wěn)定性。
酸性催化劑能促進固化反應(yīng),降低固化溫度。醇酸樹脂中的剩余-COOH本身也是一種催化劑。加入對甲苯磺酸效果更明顯。
第二節(jié) 氨基樹脂的制備方法
以三聚氰胺甲醛樹脂的合成為例簡單介紹制備方法。
一、 合成工藝
二、合成反應(yīng)
第一步:三聚氰胺(Ⅰ)與過量甲醛反應(yīng),在堿性條件下生成六羥甲基三聚氰胺(Ⅱ,簡稱HM3)。
第二步:在酸性條件下(Ⅱ)與過量的醇和甲醇反應(yīng)可得六甲氧基甲基三聚氰胺(Ⅲ)。