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    公司新聞

    新型腰果殼液態水性固化劑——專為高性能、低VOC的環氧防護涂料而設計

    2022/2/21    來源:    作者:  瀏覽次數:9
    為了滿足更嚴格的規定和高性能的要求,開發了一系列基于非食物鏈的可再生生物材料腰果酚的零揮發性有機化合物(VOC)水性環氧固化劑。本文介紹了將這些新型腰果殼液態水性固化劑在重防腐、工業和運輸涂料應用的典型配方中的最新性能研究。



    試驗結果表明,該新型水性固化劑使低VOC(<75g/L)的可直接用于金屬面底漆體系的配方具有優異的性能,如平衡快速固化和施工時限(pot life)、優異的附著力和多種金屬基體的長期腐蝕保護。此外,還綜述了各種固體環氧分散體、不同固化過程、助溶劑對漆膜形成、附著力和防腐性能的影響,并討論了提高鍍鋅鋼基材上水性底漆體系長期腐蝕防護的挑戰。





    |引言|



    腰果殼液(CNSL-Cashew Nutshell Liquid)是一種可持續的非食品鏈生物材料,可從腰果工業的副產品獲得。CNSL包含在腰果殼的蜂窩狀結構中(圖1),主要由60%至70%的槚如酸(anacardicacid)、10%至20%的強心酚(cardols)、3%至10%的腰果酚(cardanols)和2%至5%的2-甲基強心酚(2-methylcardols)組成。





    腰果酚是通過脫羧和萃取從CNSL中提取的主要成分。腰果酚的化學結構是一種具有長脂肪族側鏈的戊二烯基苯酚,通常由一個、兩個或三個雙鍵的混合物組成(圖2)。腰果酚獨特而通用的結構使這種天然油成為許多生物基產品的一個非常重要的化學構成要素。例如,苯酚烷胺和苯酚烷酰胺是由腰果酚衍生而來的,因此,這些產品繼承了一些有利于最終涂層或粘接體系的獨特特性:腰果酚的長脂肪族側鏈具有優異的耐水性(疏水性)、柔韌性和低粘度;其芳香環具有良好的耐化學性;其酚羥基有助于對各種底材的優異附著力,以及在環境溫度和低溫時的快速固化。





    傳統上,苯酚烷胺和苯酚烷酰胺被用于溶劑型和高固體環氧涂料體系,應用在海洋和保護涂料。為了滿足更嚴格的政府法規和對可再生和可持續產品的日益增加的要求,在沒有助溶劑幫助的情況下,通過穩定水中的腰果酚結構,開發了一系列零VOC水性CNSL基固化劑。這些水性CNSL基固化劑不僅具有較高的生物含量(41%~55%),而且還保留了溶劑型苯酚烷胺對應物的獨特性能,如快速固化、良好的早期耐水性、與各種基材的優異附著力和較高的機械強度。這些CNSL基水性固化劑已成功地應用于水性富鋅底漆體系和中涂體系,用于集裝箱涂料和工業涂料以及地坪底漆。為了進一步提高不同類型金屬基材上的長期(>1000h的鹽霧暴露)腐蝕防護性能,最近開發了一系列新一代零VOC水性固化劑。其中一些仍然是基于CNSL的高生物含量,另一些是通過非CNSL過程合成的,以擴大最終用途的應用。



    本文介紹了兩種新型水性固化劑的性能評價,一種是CNSL固化劑,一種是非CNSL型固化劑,用于幾種低VOC水性底漆體系。報道了這兩種新型水性固化劑的優點,如應用方便、防腐性能好、與各種基材的附著力、可快速用聚氨酯涂料濕碰濕復涂等。此外,還討論了不同固體環氧分散體、化學計量比和助溶劑對水性涂料體系最終性能的影響。
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