一类新的100%活性单体材料使各种高性能产品能够在低温下快速固化，减少了对溶剂、热量或紫外线的需求。188金宝搏bet官网这项新技术使粘合剂、油漆和涂料、复合材料、印刷和其他行业的许多产品和工艺得以改进。

化学家们早就意识到，缺乏电子的双取代烯烃具有阴离子聚合的能力，在粘合剂、涂料和其他聚合物应用中有着巨大的前景。然而，能够可靠地生产这些高活性单体，稳定它们并在工业规模上交付它们是最近的发展。对这种新技术的不断改进已经允许开发一系列在酯侧基团上具有各种取代基的亚甲基丙二酸单体。这些不同的构建块产生的聚合物表现出玻璃化转变温度范围从-50°C到190°C，具有相应的机械性能和可调的固化特性。这种聚合物可以粘附在钢、镀锡钢、铝、玻璃和木材上，以及各种塑料，如聚碳酸酯、ABS、苯乙烯塑料、板材成型化合物和亚克力塑料上。

最近的工作还集中在通过酯侧基与许多二醇的酯交换反应开发多功能丙二酸亚甲基。这些可以产生允许交联的双功能亚甲基丙二酸盐，以及高分子量(>700道尔顿)的多功能聚酯型高分子聚合物。由于其成膜能力和分布在主链上的高计数烯烃功能，这些产品可作为各种涂料188金宝搏bet官网应用的原料，当暴露于底漆/密封剂或底漆中的碱性或亲核成分时，烯烃倾向于交联。一个重点发展领域是低温固化透明涂料，具有与聚氨酯异氰酸酯制成的透明涂料相同的性能潜力。

Clearcoat开发工作的价值主张

与现有的透明涂层技术相比，Sirrus单体平台的化学特性具有以下优势。

• 环保:这些配方不使用异氰酸酯或三聚氰胺型交联材料。188金宝搏bet官网这一事实消除了与异氰酸酯和三聚氰胺类透明涂料相关的毒性问题。
• 与底漆的附着力:使用该技术制成的清漆配方由市售底漆中的基本成分以阴离子方式激活。其结果是与底漆形成共价连接，促进坚固耐用的粘附。到目前为止，观察到的故障表明涂层层从面板上完全剥落，但在清漆/底漆界面上没有故障。活性烯烃的协同迈克尔添加与残留的羟基功能在底漆上增加了这种附着力。因此，在不使用特殊的粘附促进剂的情况下，可以大大提高附着力，从而大大简化配方。
• 低能量固化:在某些情况下，上述配方可在低至50-60°C的温度下固化。与传统的基于三聚氰胺的技术相比，这种低固化温度大大降低了加热要求，而传统的三聚氰胺技术在OEM层面需要超过120°C的温度。快速固化还最大限度地缩短了汽车修补车间的恢复服务时间，在30分钟内获得无粘滞完全固化的能力将是一个有吸引力的主张。
• 低VOC:与现有的清漆配方相比，到目前为止开发的配方使用的溶剂更少，其挥发性溶剂高达40%。Sirrus配方使用约20-23%的溶剂，并有可能进一步减少。具有水薄粘度的亚甲基丙二酸单体也可以用作活性稀释剂，从而进一步减少对挥发性溶剂的需求。这些稀释剂可以成为驱动配方接近100%固体含量的发动机，并消除与溶剂回收或处理相关的能源需求和成本。

高级汽车清漆需要特定的性能参数。在这种情况下，目标是创造一种与聚氨酯异氰酸酯制成的清漆相当的清漆。因此，目标涂层特性包括铅笔硬度大于或等于4H，高光泽度，耐溶剂性，柔韧性和与底漆的良好附着力。理想的涂层还要求在低温下20-30分钟内完全固化。此外，他们必须抵抗紫外线，水分，酸，燃料和其他介质，汽车透明涂层可能暴露在他们的生命周期。

试验的原型透明衣与市售的基础涂料

Clearcoat的开发重点是在冷轧钢板上喷涂原型配方，并使用工厂应用的底漆。这种底漆通常含有以颜料(通常以二氧化钛为基础)形式存在的碱性/亲核成分，以及残留的羟基或胺基。碱性表面活性剂也常用。这种类型的化学促进启动亚甲基丙二酸酯基聚酯高分子通过阴离子聚合。它还促进了透明涂层的附着力，并允许更好地润湿表面。

通过低温加热，可以在20-30分钟的时间内促进快速阴离子固化。应用温度在50°C至120°C之间导致透明涂料配方完全固化。

进一步假设，在基底涂层上残留的羟基功能也会与聚酯大分子的烯烃功能发生迈克尔加成反应。以这种方式，大多数聚酯高分子链将被纳入交联矩阵。这样的反应也会促进透明漆与底漆的共价连接和系结，从而形成持久的粘合剂。从长远来看，这种迈克尔反应可以通过减少对复杂的粘附促进剂的需求来简化透明涂料的配方。

配方还包括传统的丙烯酸多元醇作为共树脂。丙烯酸多元醇上的羟基功能可与聚酯高分子上的烯烃功能发生Michael加成，使多元醇与Sirrus高分子之间形成交联。具有胺功能的丙烯酸多元醇将促进与烯烃功能的更快迈克尔加成，从而进一步减少固化时间和温度。丙烯酸多元醇骨架已广泛用于透明涂料配方，通常具有明确的性质，如高光泽，抗紫外线/防潮和耐酸。将丙烯酸多元醇掺入到由Sirrus聚酯聚合物促进的交联基质中，将是改善涂料电阻特性的有力途径。

表1总结了包含这些聚酯和丙烯酸多元醇的代表性清漆配方。

这种第一代聚酯高分子聚合物利用了来自DEMM的聚酯和烷烃二醇间隔剂(公式1)。然后用来自DEMM的第二种Sirrus聚酯高分子聚合物和环脂肪族二醇和柔性丙二醇的组合制备了第二种配方(公式2)。预计这种组合的二醇在长期紫外线/水分老化测试中表现更好。这两种配方的性能数据见表2。

这些测试结果表明，用这些配方制成的涂料在1000小时的紫外线/水分暴露(氙弧)加速测试和500小时的盐雾腐蚀后仍保持其光泽。暴露测试正在重复进行更长的时间，以满足实际汽车清漆的规格。

将上述两种配方的性能与通常用于修补漆市场的异氰酸酯基聚氨酯清漆现有技术进行了比较。该控制涂层是一种完全配方的产品，优化了理想的湿性，附着力和抗阻力特性。如上所述的原型配方显示出如图1所示的早期前景，并且在初始和长期抗性特征上都比较有利。随着Sirrus宏分子的后续修改和新的治疗策略的开发，预计会有更多的改进。

基于这些宏观聚合物的配方的一个独特方面是协同作用，促进固化行为表现在透明涂层下面的底漆。图2显示了差示扫描量热法(DSC)在DSC盘上存在和不存在底涂层时，公式1的固化曲线。DSC热图表明，在40°C至120°C的温度范围内，在存在底涂层的情况下，固化时间要低得多。当没有底漆时，热图上没有明显的放热(固化的迹象)。

图3显示了与现有技术相比，Sirrus配方所用的固化条件和溶剂含量。使用这种新技术，将溶剂含量从现有技术的40-45%降低到20%左右，通过降低溶剂闪失、回收或处理相关的成本，为原始设备制造商节省了大量成本。此外，烤箱的温度可以降低到80°C(甚至更低，随着未来的发展)，节省能源成本。此外，从长远来看，使用这些新的单体作为活性稀释剂，我们可能能够实现更高的固体含量百分比(更低的溶剂水平)。

在抛光过程中，现有技术使用异氰酸酯并在较低温度下固化，该技术提供了更快的恢复服务:仅需要20分钟即可获得至少80%固化的无粘接表面。另一方面，异氰酸氨基甲酸乙酯可能需要一个小时才能脱胶。

总结

使用百分之百活性的亚甲基丙二酸单体、双功能物、多功能物和预聚物，油漆、涂料和其他产品的制造商可以在广泛的性能范围内，生产各种高性能聚合物产品，在低温或环境温度下快速固化。

性能测试证明了该平台在涂层应用中的通用性和强大功能。应用这项新技术，透明涂料的性能与经常用于抛光的基准异氰酸酯一样，只是具有更安全、更低成本和更节能的加工特征。