SAA-100™涂料/油墨/粘合剂的性能提升者
既可作为添加剂,又能用于树脂接枝合成的改性单体。
SAA-100™,一种特殊的含羟基聚合物,自1952年被发明以来,SAA-100™和其衍生物被广泛用于涂料、油墨和粘合剂行业中。
产品技术参数与特性
外观 | 白色片状固体 |
分子量 | 1500-3000 |
羟值(mg KOH/g) | 210 |
羟基含量 % | 6.4 |
酸值 | < 0.1 |
Tg,℃ | 62 |
软化点,℃ | 100-110 |
融化粘度(120℃) | 165 |
融化粘度(140℃) | 18 |
色泽(30%溶于MEK,APHA) | 70 |
SAA-100™的分子结构含有疏水性的芳香基团和亲水性的伯羟基。
SAA-100™的特点
1, 固体颗粒,便于运输和使用;
2, 与大部分树脂或单体相容性极佳;
3, 溶解或熔融后粘度非常低,适合高固低粘体系和粉末涂料;
4, 会加快溶剂释放性,提高干燥速度;
5, 能改善流动流平性;
6, 增加交联密度可提高硬度、耐水性、抗污性和抗化学品腐蚀性等;
7, 增进光泽;
8, 提高对木材、金属、纸张和部分塑料的附着力;
9, 耐洗涤擦洗和耐染色;
10,增加对颜料的润湿性和展色鲜艳性。
SAA-100™在涂料、油墨和粘合剂中的应用
木器涂料
SAA-100™在硝基、酸固化及聚氨酯木质橱柜和家具涂料中用作添加剂。它可以改进硬度、光泽和抗化学品腐蚀性(特别是耐洗涤剂擦洗),并且加速的硬化过程可以加快生产生产线的运行。
SAA-100™也可在木材封闭型底漆中作为热塑性硬树脂以提高抗污和抗水性。
例:SAA-100™在酸固化木器涂料中对干燥速度、硬度和耐污的测试:
工业涂料
SAA-100™在家电涂料、3C涂料、卷材涂料、工业烤漆中具有优异的性能,具体表现在更好地抗污染性、抗清洁剂侵蚀性、抗化学品腐蚀性、平整性、光泽、色彩鲜映性、干湿附着力和硬度等。
汽车涂料
SAA-100™在汽车修补漆中能改善干燥时间,提高光泽和硬度,增进附着力和耐腐蚀性;
SAA-100™衍生物在汽车电泳底漆中能提高附着力,改善平整性,增加耐腐蚀性。
光固化涂料
SAA-100™可以被活性稀释单体溶解,能降低涂料粘度,改善流动和流平,增加对底材的润湿,提高反应活性和交联密度,增进层间密着性和柔韧性。
粉末涂料
SAA-100™的一些特性(如高Tg,低熔化粘度)尤其适合于粉末涂料。它在生产过程中能降低粘度,改善流动和流平,提高反应活性和交联密度,增进光泽、硬度和附着力,改进抗清洁剂侵蚀性和耐水解。
色粉和色浆
SAA-100™可作为色粉和色浆的分散载体。它能协助颜料分散,增加流动性,改进抗水性和光泽,加强粉末稳定性。
油墨
SAA-100™在高性能油墨(如喷墨、丝印、凹凸版、柔版和圆珠笔油墨等)中能提高光泽、耐磨损性和抗扩散性,改善对塑料和铝箔的附着力和色泽性,增加抗水性和耐污性,加快干燥过程以及达到硬度和柔韧的平衡。
粘合剂
SAA-100™在溶剂型聚氨酯和热熔型聚氨酯胶中能提高固化速度,增进对金属、木材、玻璃和部分塑料的附着力,平衡硬度和柔韧性,提高机械性能和老化性能。
SAA-100™衍生物树脂可用于水性聚氨酯胶中。
SAA-100™衍生聚合物的应用
SAA-100™不仅可作为涂料、油墨、粘合剂的添加剂,也可作为溶剂型和水性树脂合成的改性单体。我们已知的用SAA-100™作为单体可以和脂肪酸、二元酸或多元酸、异氰酸酯、丙烯酸、松香树脂、酚醛等反应,生成醇酸、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、松香、光固化、酚醛等SAA-100™衍生物树脂。
下面,我们介绍SAA-100™衍生物树脂在水性行业的表现,它已经被广泛应用于水性涂料、水性电泳漆、水性柔版墨、水性光固化、水性聚氨酯粘合剂中。
开发水性的SAA-100™衍生物树脂的原则是加入羧酸基团,然后通过氨水中和形成铵盐。
有两种主要的方法来加入羧酸官能基团:1,与顺丁烯二酸酐反应;2,接枝到酸性的丙烯酸聚合物上。
水性涂料
SAA-100™改性聚脂肪酸酯的水性化衍生物能赋予水性气干型涂料和热固性涂料高性能价值,可使这些涂料具有优异的附着力和抗污染性能。
- 参考方法1
SAA-100™和妥尔油脂肪酸在溶剂存在下加热反应。去除溶剂后,将混合物与顺丁烯二酸酐反应。然后将SAA-100™加成物倒入水/吗菲啉的混合物中进行中和。《美国专利3,293,201 PPG (1966)》
- 参考方法2
SAA-100™和妥尔油脂肪酸在溶剂存在下加热反应。然后,滴加苯乙烯、丙烯酸和聚合引发剂(过氧化物)组成的预混物。最后,加入二甲基乙醇胺来中和共聚物中的酸性。该产品是聚合物的溶剂溶液,由于盐形成,在水中溶解。丙烯酸聚合物预计将接枝在两个不饱和键之间的亚甲基基团上。《美国专利4,257,933 Sherwin Williams (1981)》
水性体系的稳定性取决于聚合物中羧酸基团的含量。所以,可以连续使用以上这两种方法。
- 参考方法3
SAA-100™和含有亚油酸的脂肪酸混合物在溶剂存在下加热反应。随后将该“酯化物”与顺丁烯二酸酐反应。反应完成后再加入乙二醇单丁醚。最后滴加由苯乙烯,甲基丙烯酸和二叔丁基过氧化物组成的预混物。最终产品可以通过二异丙醇胺水溶液进行中和。丙烯酸共聚物将接枝在脂肪酸酯结构中两个不饱和键之间的亚甲基上,以及马来酸酐结构上。《美国专利4,221,647 Lilly Industries (1980)》
- 参考方法4
SAA-100™首先与植物油脂肪酸(大豆油脂肪酸)反应,然后加入丁烯酸和偏苯三酸酐(由于具有三个羧基官能团,所以更受欢迎)。再滴加由丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸异冰片酯组成的预混物和聚合引发剂(过氧化物)。
丙烯酸聚合物结构可以在这两个位置上进行接枝:在不饱和丁烯酸上和在不饱和脂肪酸的α位亚甲基上。《美国专利4,735,995 Sherwin Williams (1988)》
水性电泳漆
SAA-100™改性聚脂肪酸酯的水性化衍生物可作为电泳涂料中水解稳定的树脂,它可以和聚酰胺树脂、酚醛树脂、聚异氰酸酯一起常温气干固化或交联固化,形成具有极佳附着力的涂膜。
一,阳极电泳
1,用马来酸妥尔油脂肪酸与SAA-100™反应聚合的三乙胺共聚物,固化剂是酚醛树脂(丙烯醚酚醛树脂)。涂膜固化条件,160℃*45分钟。《美国专利3,663,405 PPG(1972年),美国专利3,932,191 PPG(1976年)》
2,用马来酸亚麻油酸和SAA-100™接枝的丙烯酸共聚物,并用二异丙醇胺中和,可制成催干型气干电泳涂料(催干剂-环烷酸钴)。涂膜干燥时间一夜。《美国专利4,221,647 Lilly Industries(1980年),美国专利4,263,194 Lilly Industries(1981年)》
3,用环氧树脂与已接枝马来酸亚麻籽油脂肪酸的SAA-100™反应聚合形成三乙胺盐共聚物,加成物是通过环氧树脂上的环氧基团及羟基与含有马来酸亚麻籽油脂肪酸的SAA-100™发生反应得到的,此电泳涂料为室温干燥型。《美国专利4,933,380 Kansai Paint(1990年)》
4,用偏苯三酸酯、蓖麻油脂肪酸(84-94%的蓖麻酸((R)-12-羟基-9-顺式-十八碳烯酸)组成和SAA-100™反应聚合的三乙胺共聚物,其中的酸值被环氧丁烷还原。涂膜固化条件,160℃下*30分钟。《美国专利3,650,998 De Soto(1972年)》
5,将SAA-100™通过含羟基的聚丙烯酸酯共聚物(由苯乙烯、丙烯酸辛酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯的共聚组成)在水相中乳化。固化剂为丁醚化三聚氰胺甲醛树脂。涂膜固化条件,190℃下*30分钟。《美国专利3,978,015 Valspar(1976年)》
二,阴极电泳
用乙二胺聚酰胺-胺树状分子和已接枝马来酸妥尔油脂肪酸酯的SAA-100™共聚的醋酸盐衍生物。该配方组成中的固化剂是一种封闭型的TDI。涂膜固化条件,180℃*20分钟。《美国专利3,799,854 PPG(1974年)》
三,电镀
电镀液配方组成:
(1)一种金属盐(硫酸盐和硼酸氯化盐的混合物),
(2)树脂分散体(将SAA-100™分散在阳离子表面活性剂中),
(3)阳离子表面活性剂(例如十六烷基三甲基溴化铵),
(4)非离子表面活性剂(例如乙氧基壬基苯酚)。
可以电镀的金属,如银、镍、钴、铜、锌等《美国专利4,160,707 Akzo(1979年)》
水性柔版墨
用SAA-100™改性松香树脂可作为水性油墨的粘合料树脂或颜料研磨树脂。它们可以制备低粘度、低起泡的水性油墨。这些水性油墨表现出良好的附着力,并具有良好的耐油脂、耐洗涤剂和耐湿擦性能,以及良好的光泽。
1,将松香树脂、妥尔油松香、富马酸和桐油与SAA-100™在草酸和磷酸三丁酯(消泡剂)的存在下反应聚合(SAA-100™中的50%-85%的羟基被松香材料酯化,1%-10%的羟基被改性干性油酯化)。然后,将此聚合物通过吗啡啉和氨水溶液中和。最后,将中和的SAA-100™酯化衍生聚合物与蜡粉和炭黑混合制备出水性油墨。《美国专利 3,929,701,Akzo(1975年)》
含有这种SAA-100™酯化衍生聚合物的水性油墨具有低起泡,低粘度的特性,因此可提升颜料的含量。而且,该水性油墨对瓦楞纸板具有良好的附着力。此外,它能提供良好的抗油脂和抗洗涤剂、加快溶剂释放性、提高耐湿擦性和光泽。
2,用松香树脂(优选为妥尔油松香)、马来酸酐(或富马酸)、多元醇(如季戊四醇)与 SAA-100™酯化聚合。其可作为水性柔版墨的颜料研磨树脂。《美国专利 5,166,245,Westvaco(1992年)》
总结
SAA-100™是一款可以提高光泽、硬度、干燥速度、附着力,又可增加耐化学品腐蚀、耐水、抗污等性能的产品。它具有众多优点,广泛地应用于涂料、油墨和粘合剂行业。其不仅可以作为添加剂使用,而且也能用于树脂合成改性。
以上是我们提供的相关信息,我们期待与您合作,一起发掘它新的发展和应用。
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