前言:季銨鹽作為TGIC生產(chǎn)過程中用到的相轉(zhuǎn)移催化劑,其作用就是幫助打開液相環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基團(tuán)并促進(jìn)其跟固相的氰尿酸反應(yīng)。它會(huì)一路跟隨TGIC進(jìn)入最終的成品。TGIC生產(chǎn)過程的水洗、結(jié)晶等提純過程是將季銨鹽轉(zhuǎn)移出體系外的重要步驟。但TGIC生產(chǎn)過程的控制不佳會(huì)導(dǎo)致體系粘度增加,最終在兩個(gè)提純過程后,仍然殘留或者夾帶很多季銨鹽到成品內(nèi)。最終導(dǎo)致不同批次不同廠家的TGIC制成的粉末涂料具有不同的固化速度(膠化時(shí)間)。
那么固化速度快的TGIC對(duì)粉末有哪些影響?
流平、消光、儲(chǔ)存穩(wěn)定性(化學(xué))
不同的TGIC有多大的影響
隨機(jī)選取的來自市場(chǎng)上采樣的8個(gè)品種(批次)
反應(yīng)活性@180℃ 秒 | 氯含量 wt% | 環(huán)氧當(dāng)量 | |
A | 275 | 0.53 | 107.53 |
B | 246 | 0.60 | 107.53 |
C | 300 | 0.49 | 106.38 |
D | 271 | 0.45 | 106.38 |
E | 292 | 0.45 | 105.26 |
F | 354 | 0.45 | 109.89 |
G | 255 | / | / |
備注 反應(yīng)活性的測(cè)試為GH-2205:TGIC=93:7測(cè)出的膠化時(shí)間數(shù)據(jù)
物理消光效率
我們知道,戶外TGIC體系的物理消光來自于產(chǎn)品體系內(nèi)不同組合的固化速度差異、以及不相容組分(丙烯酸、蠟粉)等到達(dá)表面。過快的TGIC反應(yīng)速度會(huì)干擾設(shè)計(jì)好的固化速度梯度、并且導(dǎo)致體系粘度增長(zhǎng)過快,最終導(dǎo)致不相容組分的上浮缺乏足夠的時(shí)間。因而影響物理消光的最終效果。
采用以上三個(gè)固化速度梯度的TGIC匹配GH-2221 GH-2208分別做物理消光。
TGIC | 反應(yīng)活性@180℃秒 | GH-2221 4%消光劑灰色光澤%@60° | GH-2208 3%消光劑灰色光澤%@60° |
B | 246 | 11 | 17.8 |
C | 300 | 9.9 | 14.8 |
D | 271 | 10.3 | 14.2 |
以上可以看到,中等光澤配方下 不同TGIC相差3%的光澤,而極低消光的配方相差約1%光澤。
雙組分轉(zhuǎn)印粉末的儲(chǔ)存穩(wěn)定性(包括低溫固化粉末)
熱固性粉末涂料因?yàn)槠錈峁绦阅埽趦?chǔ)存的過程中也會(huì)存在緩慢的交聯(lián)。而低溫固化、雙組分消光的快組份等因?yàn)槠浯呋瘎┖俊Ⅲw系羧基、環(huán)氧基團(tuán)含量高,在儲(chǔ)存時(shí)更易產(chǎn)品緩慢交聯(lián),此時(shí)不同的TGIC因?yàn)槠浜械募句@鹽的量,會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存穩(wěn)定性表現(xiàn)的極大差異。
我們這里采用 C與G作為對(duì)比,體系選用GH-4401 與GH-4409的組合,采用一般轉(zhuǎn)印配方。在40℃的烘箱內(nèi)進(jìn)行加速儲(chǔ)存測(cè)試。
TGIC | 反應(yīng)活性@180℃ 秒 | 初始光澤% @60° | 7天后% @60° | 14天后% @60° |
C | 300 | 28.8 | 26.5 | 23.6 |
G | 255 | 29.3 | 23.8 | 22.4 |
以上可以看出,固化速度較快的TGIC在雙組分產(chǎn)品中,因殘留催化劑較多快慢組分固化速度均變快,導(dǎo)致初始光澤也略高。在高溫儲(chǔ)存后,因快組份產(chǎn)生更多的預(yù)膠聯(lián)導(dǎo)致其膠化時(shí)間縮短明顯,最終導(dǎo)致涂膜光澤降低。而固化較快的TGIC所制的粉末在儲(chǔ)存后光澤下降更加明顯。特別是第7天時(shí),光澤差達(dá)到2.7%。其實(shí)在此過程中最終的涂膜交聯(lián)度反而會(huì)下降,從而無法滿足轉(zhuǎn)印客戶的脫紙要求。
以上
TGIC的使用者,可以遵照一定的操作規(guī)程,進(jìn)行來料的檢測(cè)。以篩選符合自身需求的批次來使用。以避免在需要消光、儲(chǔ)存條件惡劣的場(chǎng)合使用快速固化的TGIC。(亮哥實(shí)驗(yàn)室)