本文重点介绍拜耳的最新基础粉聚异氰酸酯交联剂的发展,试图解决这些问题。两种交联剂完全商业化和其他三个被商业化的过程。
粉的化学交联剂
Crelan VP LS 2347粉交联剂是为了实现任何non-emissive NCO含量最高的交联剂在当今市场上。的NCO % 19.5 (216 g /情商),2的功能,和一个玻璃化转变温度(Tg) 70摄氏度,这是一个异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基础self-blocked uretdione型交联剂。一个理想化的结构如图1所示。Uncatalyzed养护与传统羟基聚酯在15分钟内达到180摄氏度。Crelan VP LS 2386粉交联剂设计提供最大程度的异氰酸酯交联的内容同时最小化阻断剂的水平。从结构上看,它是基于uretdione加合物的结合IPDI和部分IPDI e-caprolactam阻塞。交联剂提供了25.5% NCO, 165 g /情商,平均2.0的功能和Tg 52-58度c .理想化结构如图2所示。
Crelan VP LS粉2181/1交联剂旨在提供控制光泽减少通过公司封锁了异氰酸酯和羧酸官能团在同一分子。交联剂的结构基础是异氰酸酯加成物的组合被e-caprolactam和羧酸官能团(参见图3),酸值是70毫克KOH (801 g / eg),和%甲是10.5 (400 g / eq)。整体功能是3,分子平均功能2阻止每个分子异氰酸酯和一个酸性官能团。Tg大约70摄氏度和适当的治疗计划是200摄氏度15分钟。
Crelan西北5粉加合物的交联剂是基于Desmodur W二异氰酸酯被己内酰胺。这种交联剂旨在充分发挥的积极属性Desmodur w .包括更高的反应性与其他相比caprolactam-blocked异氰酸酯交联剂,优秀的耐候性、高灵活性和耐冲击最后配方,同时保持高硬度和耐溶剂性。己内酰胺阻塞Desmodur W二异氰酸酯,uncatalyzed配方中已被证明必要的养护温度降低到20摄氏度与IPDI相比或基于人类发展指数的交联剂。西北5的Tg摄氏度,4500 - 7500 cPs的熔体粘度和发展优良性能治愈160摄氏度时20分钟(参见图4)。
涂料配方、加工和性能
副总裁LS 2347
所示的配方表1显示了典型的加载与高NCO交联剂的水平。90/10比例的粘结剂与交联剂的比例利用NCO含量越高,并提供出色的性能。这个配方是预先混合使用棱镜试点三世预混合器,维持在2500转2分钟。预混料在双螺杆挤出机熔体加工通过巴斯PLK 46设定在100 rpm和100摄氏度和120摄氏度的区域1和2,分别。挤出物的粉碎的细川Micropul ACM II提供35-micron平均粒径。交联剂的性能也比传统uretdione-based粉交联剂在表2。这些配方提供了相似的力学性能和耐溶剂性在适当的加载水平。
副总裁LS 2386
两个示例配方包含副总裁LS 2386如表3所示,一个30-hydroxyl 50-hydroxyl聚酯涤纶和其他。这些配方加工使用棱镜飞行员三世预混合器2500转3分钟。预混料熔体处理是巴斯PLK 46双螺杆挤出机在100 rpm区域1和2设置为100摄氏度和120摄氏度,分别。挤出物是粉使用细川护熙Micropul ACM和导致平均粒径为35微米。最后的粉末涂料是应用于铝面板和治愈180摄氏度15分钟和梯度炉板治愈15分钟从160 - 190度C,这些白色的高光泽粉末涂料提供60度光泽值大于90,发展优良的力学性能。高羟值聚酯提供更高的耐溶剂性。副总裁LS 2181/1
商务智能功能的副总裁LS 2181/1提供配方设计师的能力调整光泽任意水平通过使用传统的混合粉交联剂。表5中所示的配方是交联剂单独使用的例子。配方加工使用棱镜飞行员三世预混合器均在2500转2分钟。这预混料是双螺杆挤出机熔体加工使用巴斯PLK 46设定在100 rpm和区域1和2被设置为100和120摄氏度,分别。符合大多数的粉末涂料,粉末涂料基于VP LS 2181/1也表现出与色素增加光泽,减少extender或填料浓度。图8显示了较高的光泽水平下降的速度填充内容。
西北5
高光泽的白色粉末涂料配方基于Crelan西北5表6所示。这种粉末涂料是预先混合使用棱镜飞行员三世预混合器2500转2分钟。预混料在双螺杆挤出机熔融混合使用巴斯PLK 46设定在200 rpm和区域1和2 90和100摄氏度的高温,分别。挤出物是粉平均粒径的51个微米。最后的粉末涂料是应用于磷化剂1000面板和腌20分钟180度c粉末涂料展览优秀电影的外观,机械性能,耐溶剂性,烧损的稳定性。XP 7180
XP 7180基础配方如表9所示预拌在2500转3分钟。当时预混料加工的巴斯26毫米双螺杆挤出机1区设置为45度,带2设置为65 250转,转矩保持在80%。这些条件产生最终挤出物熔体温度105度c .挤出物的粉平均粒径为50微米。最后的粉末涂料配方稠化在162秒190摄氏度和流动由PCI 1000毫米为斜板流测试方法。结果见表10来自梯度炉板。表10中的性能数据提供了一个观察低温治愈可能性7180 XP。这uncatalyzed配方提供了极好的耐冲击治愈低150摄氏度时20分钟。耐溶剂性较低表明制定尚未开发的最终属性养护档案,然而在165摄氏度20分钟粉末涂料完全治愈并保持良好的机械性能。总结
聚氨酯粉末涂料交联剂的发展提出了一个上下文的会议粉行业的需求。NCO含量较高,交联剂,如副总裁LS 2347年和2386年,转化为低等效重量和降低交联剂的要求;然而,性能保持当这些交联剂用作例子所展示的配方。此外,副总裁LS 2181/1显然提供了聚氨酯粉末涂料光泽减少控制与传统的交联剂混合,结合酸co-reactant如羟基烷基酰胺、固化剂或GMA丙烯酸。降低固化温度,结合西北5代替传统IPDI-based己内酰胺挡住了交联剂。Desmodur W-based交联剂已被证明提供降低固化温度,更高的抗冲击性,优秀的耐候性,耐溶剂性,同时保持高硬度水平。XP 7180提供了更加激烈的固化温度降低利用3 5-dimethyl吡唑作为阻滞剂。确认
作者想表达感谢以下人输入研发上面讨论的身体:迈克尔•Grahl Frake Chmielewski,汤姆Stadermann,拉里·斯梅德利埃里克•Vidra凯瑟琳•拉,迈克·杰弗里斯兰尼Venham,莱因哈德Halpaap,汉斯Laas。本文提出了在国际水性,高固体含量,粉末涂料研讨会2月6日至8日在新奥尔良。《会饮篇》是由南密西西比大学高分子科学。
联系拜耳公司的更多信息,100年拜耳路,匹兹堡,PA 15108;电话800/662.2927;传真412/778.4451;访问bayerpowder.com。电子邮件carl.sullivan.b .@bayer.com;或圈数123。
引用
1 p . Thometzek H巴斯滕,k .科勒H.-U。Meier-Westhues Fabe &不足104,22 (1998)。2 H.-U。Meier-Westhues, p . Thometzek周宏儒。Laas、色彩和缺乏103、140 (1997)。
3美国科德宝,Meier-Westhues周宏儒。Laas,欧洲涂料杂志804 (1997)。
4科德宝,乌尔里希和Thometzek,彼得,天气稳定,Low-Gloss粉末涂料,Proc, Int。水性,高固体、粉末涂料协会。,(1999),26日216 - 231。
5 Thometzek,彼得,许多有前途的粉末涂料的视角,涂层(2001),34 (7)243 - 246。
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