聚醯胺蠟防沉漿的化學結構

2022-12-16 16:12:01 字數 2529 閱讀 4147

聚醯胺蠟防沉漿的化學結構/作用機理及常見問題

3、為什麼國產品種包括南韓的某些產品不穩定?存在熱返粗現象?

4、如何做到聚醯胺防沉劑在極性溶劑中的觸變結構還是很穩定,立體結構不會坍塌,防沉抗流掛效能穩定?也就是抗醇性藥好。

這個話題或許沒人感興趣或者很少人去**,我以前也很少思考和注意這些問題。最近美國inlicchemicalspecialties公司想在中國推廣其聚醯胺防沉劑pa550-20x和pa565-20x,找我們公司合作,才有機會深入了解這類產品的結構/機理/特性。經過實驗室的驗證對比測試,發現很多有意思的問題,準備一一呈現這裡供大家討論,讓大家對聚醯胺防沉劑有乙個深度的認識,應用起來也會得心應手。

為了繼續下去,剛剛拿起塗料工藝這套塗料行業的教科書,仔細的有研讀了2小時,也翻閱了塗料助劑的書籍,發現基本都沒有講到聚醯胺防沉劑。對這類防沉劑做一些化學結構防沉機理以及注意問題等方面的了解很重要。

先介紹一下聚醯胺防沉劑裡是什麼成分,什麼樣的結構式。作為防沉用的聚醯胺是1,6-己二胺(1,6-hexanediamine,簡寫hdam)與氫化蓖麻油酸又名dl-12-羥基硬脂酸(dl-12-hydroxystearicacid,簡稱12-hsa)的反應物,12-hsa--hdam--12-hsa,中間以醯胺鍵相連,分子量大約716左右的聚醯胺蠟物質。作用機理:

1、是類似硬脂酸的機理(教科書上有),其固體粉末可以與溶劑一起,產生膨脹形成凝膠結構使得顏料懸浮和塗料抗流掛。硬脂酸處理的碳酸鈣/硬脂酸鹽等都可以用來做防沉抗硫掛作用,就是這個道理。未氫化的蓖麻油不具有防沉抗硫掛作用而只有氫化了的蓖麻油才具有防沉抗硫掛作用,也是因為這個道理2、醯胺鍵之間也容易形成氫鍵,12-hsa脂肪鏈上的羥基也形成氫鍵以上2個作用機理以1為主2為輔

現在講解一下聚醯胺蠟漿的熱返粗問題。

聚醯胺蠟漿防沉劑的熱返粗比氫化蓖麻油要好很多,那麼市場上各家的聚醯胺蠟的熱返粗有什麼不一樣的地方?為什麼會產生熱返粗?如何改進熱返粗?

市場上楠本的6900-20x的熱返粗是最好的,各種效能也是最優秀的,還有一家就是本人測試的這家美國公司的產品熱返粗和效能也是相當不錯,其他的國產和韓產的大都差不多,屬於乙個檔次。

為什麼會熱返粗,書上有,就是由於蠟粉具有一定的熔點,當體系穩定達到一定高時體系中的溶劑會把蠟粉溶解掉,溫度降下來後又析出,就形成粗顆粒。如何改進?本人認為主要與聚醯胺蠟的分子量/結構改性/熔點有關,分子量高,

加上一些改性會使得聚醯胺蠟的熔點提高,從而改善熱返粗。據說6900-20x的聚醯胺蠟熔點在145℃,所有能通60℃熱儲存15天不返粗,而一般的熔點不會超過130℃,都過不了60℃x15天的熱儲實驗,氫化蓖麻油熔點就更低只有86℃左右。前面講過聚醯胺蠟的分子式結構,分子結構式都定了,為什麼還有分子量的不同?

這主要是12-hsa的問題,12-hsa**於蓖麻油脂肪酸,蓖麻油脂肪酸是一混合物,所以12-hsa的純度至關重要,如果含有c12-c14之類飽和脂肪酸,那合成的聚醯胺蠟的平均分子量就會低,熔點也會低,楠本的聚醯胺蠟是專門合成用於生產防沉蠟漿,選擇的12-hsa是非常嚴格的,原料**是其機密。我測試的美國公司產品也是自己從嚴格選擇高純12-hsa開始合成聚醯胺蠟然後製漿,所以質量也是相當穩定和不錯的。而其他幾乎所有的聚醯胺蠟漿生產廠家都不是自己合成聚醯胺蠟的,都是從一些公司買的聚醯胺蠟現成品,自己製漿,工藝簡單,成本低廉,但是產品質量就一般一般,質量穩定性受制於上游蠟粉質量穩定性,這也從乙個方面揭示了為什麼除了楠本,其他廠商的產品質量一般且穩定性也是一般。

現在講講聚醯胺蠟漿防沉劑在極性體系效能穩定性問題也即抗醇性問題

一般來說聚醯胺蠟漿的防沉抗流掛作用在非極性到中極性體系穩定性比較好,但是在諸如有大量醇或醇醚溶劑體系中就立馬顯得不行了,這就與聚醯胺蠟漿的蠟分子結構有關,前面講過聚醯胺蠟的防沉抗流掛機理主要以第一點為主,第二點為輔,醇或醇醚溶劑的影響主要在第二點,所以要想使產品防沉效能在高極性溶劑體系中效能也很好,就要讓聚醯胺蠟以第一點發揮作用,這樣就必須把聚醯胺蠟分子裡的-oh盡可能封閉掉,提高抗醇效能。

**中我們試驗了市場取樣1、pa565-20x、市場取樣2,市場取樣3四個聚醯胺蠟漿樣品,從左到右順序排列,做的銀粉漆,配方中銀漿含量10%,聚醯胺蠟漿1.5%,用正常稀料1:1開稀,然後衝入3%的正丁醇,觀察分層的程度。

可以明顯看出前面2個,即市場取樣1和美國樣品pa565-20x耐醇沖稀效能很好,其他的都馬上稀里嘩啦分層厲害,因為它們都是用現成的蠟粉製漿而成的,不可能對蠟分子有改性。

這個效能很有意義,比如nc漆等含有較大量的醇和醇醚溶劑,就必需要選用pa565-20x之類產品,這也就是說pa565-20x的適用範圍廣,客戶可以採購乙個品種型號就可以適用於所有油漆品種。

結論:市場上楠本的6900-20x類產品是從合成聚醯胺蠟開始,嚴格把關原料純度,對聚醯胺分子進行適當的改性提公升抗醇性,保證產品質量以及質量穩定性。現在美國inlicchemical公司生產上海聚微塗料助劑******的的pa565-20x也是從合成聚醯胺蠟開始,嚴格把關原料純度,對聚醯胺分子進行適當的改性提公升抗醇性,保證產品質量以及質量穩定性。

其他幾乎所有品種都是直接用一些公司的成品據醯胺蠟粉製漿而成的,沒法保證產品質量和質量穩定性。常規要求不高的用途是可以滿足的,有些時候就不能滿足要求了,如含醇或醇醚溶劑多的極性體系,熱返粗要求高的時候。pa565-20x質量上有保障,**由於是市場的後來者,定位也不高,確實是大家的乙個好選擇。