资源描述
“美镙丝”
氨基树脂
技术手册
(韩国)P&ID株式会社
TIC, Ulsan College, Muger-dong, Nam-gu, Ulsan city, Korea
TEL: 0082-52-223-2102(rep) FAX: 0082-52-277-2102
◈◈ 目 录 ◈◈
一、氨基树脂的简介
二、氨基树脂的选择及应用
三、聚脂树脂的选择
四、涂料故障及其解决方案。
五、“美镙丝”氨基树脂的品种及应用
六、附录 : 氨基树脂的性能测试方法
一、氨基树脂的简介
序言
氨基树脂交联剂(三聚氰胺-甲醛、苯代三聚氰胺甲醛和尿素甲醛（尿醛）树脂)在热固性涂料中的主要作用是，将主要的成膜材料分子，通过化学反应交联成一个三维（立体）网状结构。这种网状结构是通过氨基树脂分子与成膜材料分子上的官能团的反应，并和其他氨基树脂分子同时发生缩聚反应而得到的。氨基树脂很容易与带有伯羟基和仲羟基、羧基、酰胺基的聚合物发生反应，因此氨基树脂通常用于以丙烯酸、聚酯、醇酸、或环氧树脂为基础的油漆体系。
氨基树脂也用于聚氨酯体系中，作为涂料添加剂改进涂料某些用途的综合性能。
氨基树脂的原理：
氨基树脂在烤漆中的重要性，要远远超过了它在涂料中所占用的比例。了解如何利用氨基树脂的化学特性来设计涂料配方已显得日益重要。例如，涂料配方设计者对于涂膜的某些性能不能满意，可以通过以下几种方法调整：
1、 成膜树脂本身的改进或重新选择；
2、 氨基树脂的选择（甲醚化或丁醚化，以及醚化程度的选择等）；
3、 成膜树脂与氨基树脂的搭配比例。
4、 催化剂的选择（加与不加，或加多少。）
以上4条除第1条外都与氨基树脂有关，而氨基树脂的性能取决于自身的官能团及其活性，因此了解氨基树脂的结构很重要。但是在了解氨基树脂之前，首先要对与氨基树脂搭配的主体树脂有一个初步的了解。
前面提到氨基树脂主要是与醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂搭配使用。醇酸树脂主要是由多元醇与多元酸树脂经过酯化反应合成，合成过程中一般醇类都会适当过量；也会有部分多元酸的羧基没有反应完全，因此最终生成的醇酸树脂都会含有一定量的羧基和羟基。羧基和羟基的多少通常用酸值和羟值来表征。酸值是指1g固体树脂用KOH滴定中和所需要KOH的毫克数。羟值是指1g固体树脂所含的OH转化成羧基用KOH完全滴定中和所需要KOH的毫克数。同样的，聚酯树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂也含有一定的羧基和羟基。只是合成树脂所用的原料不同，如丙烯酸树脂中的羧基来自丙烯酸，羟基来自羟基丙烯酸，氨基树脂含有的羧基和羟基的量也不相同。酸值、羟基值、粘度都是树脂的重要指标，直接影响到树脂的性能。
回到氨基树脂的主题，首先看看氨基树脂的结构：
图一、
图二、
图一是一个部分烷基化的氨基树脂，其中含有烷氧基、亚氨基、羟甲基。如果把碳、氮原子间组成的六元环看成骨架的话，由之衍生出来的分架或分支可以形象的说成是三头六臂。氨基树脂性能上的千变万化，正是这六个“臂膀”的不同及它们之间的错综排列组合而形成的。图二显示的一个极其对称的HMMM结构即全甲醚化的氨基树脂，上面的官能团只有一种：甲氧基，这是理想化的。由于醚化度在实际生产中不可能达到1：6（最高），因此所说的全甲醚化的氨基树脂总会有一点亚氨基、羟甲基的存在。
下面从氨基树脂的原理入手了解它的性质：
合成树脂的第一步是使三聚氰胺在催化剂的存在下与甲醛反应形成多羟甲基三聚氰胺。三嗪环上的所有活性氢原子都可以转化为羟甲基，但实际上是2个到6个摩尔的甲醛反应到三嗪环上，那些剩下未反应的活性氢原子则用亚氨基来表示。我们将在以后看到，这些基团在固化反应过程中通过自缩聚反应起到重要作用。
多羟甲基三聚氰胺很不稳定，在常规涂料溶剂中仅有有限的溶解度。氨基树脂在涂料中主要是起交联固化作用，为了制造一个适合涂料用的交联剂，一般需要将羟甲基与一个短链的醇发生醚化反应，以降低它的反应活性，并改善其与常规成膜材料和脂肪族溶剂的相溶性。短链醇一般使用甲醇和丁醇，控制甲醇或丁醇的加入量及其他条件，可得到具有不同醚化度的氨基树脂。
只有与甲醛反应了的部位（羟甲基）才能以醇封端，未反应的氢原子（亚氨基）不和短链醇反应。另外，这个反应显示出所有六个羟甲基都与醇反应生成六烷氧基甲基三聚氰胺，实际上可以控制1个到6个羟甲基与醇发生反应。因此就有了如此不同种类的氨基树脂。
氨基树脂的自聚合：
氨基树脂的分子量由三嗪环上的官能团（亚氨基、羟甲基、烷氧基甲基）和三聚氰胺分子间的自缩聚或架桥程度所决定。在最终应用上，架桥聚合程度所影响的氨基树脂分子量对涂膜的性能影响很大。
氨基树脂的自缩聚反应可以通过下面的途径发生：
图三、
其中左侧标识的反应生成亚甲基桥，右侧反应生成亚甲基醚桥。氨基树脂的架桥程度通常是用聚合度（DP）来表示：DP=分子量/每一个三嗪环的重量。早期生产的氨基树脂基本都是自聚合型的，DP＞3.0。 随着技术进步使得氨基树脂成品中自缩聚减至最少成为可能。今天商品化的三聚氰氨树脂中有低至DP=1.1的。
氨基树脂分子量的主要影响在涂料粘度上可以体现出来。DP＞2.0的三聚氰胺树脂一定要用溶剂烯释到50%—80%固体份，方能够达到可以应用的粘度。单体型的DP在1.1~1.5之间的三聚氰胺树脂通常能以100%有效固体形态供应，额外溶剂对完成的涂料的VOC的影响是很大的。氨基树脂的分子量也影响到涂料固化反应和涂膜性能。一个使用高DP的氨基树脂的涂料体系，将会比一个使用同样结构、但DP较低的氨基树脂的涂料体系需要较短的时间达到指定的交联密度，因此含有高DP交联剂的涂料只需要较少的催化剂或较弱的酸催化剂就能达到同一固化状态。分子量对涂膜性的影响主要是在柔韧性范围上。以高DP氨基树脂固化的涂膜，含有较高百分比的氨基-氨基键和较少的氨基-漆料键。这种类型的交联网络结构，形成一个具有良好的硬度的涂料，但可能是脆性的。有时能够通过选择一个更柔韧的漆料树脂来补偿。但是一般要求高柔韧性涂膜的用途需要单体型的氨基树脂。
含羧基基团的聚酯可能与三聚氰胺-甲醛反应产生有用的热固表面涂料，其物理性能范围广泛。
许多丁醚化三聚氰胺-甲醛树脂具有商业利益，首先初始聚合度（分子量）不同，以及烷氧基与无羟甲基团及无氨基氢的比例不同。这些差异将影响液体粘度、三聚氰胺同聚酯的配伍性以及磁漆的固化速度。传统的三聚氰胺树酯因是以与侧羟基团发生反应的方式，那么其主要与聚酯分子产生交联。由于交联反应是酸催化的，固化温度在120℃至150℃时，通常聚酯树脂在强酸中会影响交联反应，然而，一些聚酯在极弱酸中，需要另加酸催化来让磁漆体系固化。
涂料性能
甲醛含量
醇的种类
醇含量
高(亚氨基少)
低(亚氨基多)
长(如丁醇)
短(如甲醇)
大(羟甲基少)
小(羟甲基多)
粘度
低
高
低-中等
低
低
高
硬化速度
慢
快
慢
非常快
慢
快
配伍性
非常好
差
非常好
差
极好
差
稳定性
极高
差
好
差
好
差
MST
非常好
差
非常好
差
极高
差
存在如下现象：除了三聚氰胺-聚酯的交联反应外，丁醚化三聚氰胺-甲醛树脂还进行自缩聚反应。也就是说，氨基树脂发生自交联形成三聚氰胺网状结构。此反应与三聚氰胺-聚酯反应同时发生且为竞争反应。反应发生的原因是由于丁醚化三聚氰胺-甲醛树脂除了含丁氧基团外，还含有自由烃甲基团及亚氨基的氢，所有这些成分均能相互反应。氨基树脂一旦发生自交联，将失去一些功能。
虽然自交联常使涂料具有更大的硬度及耐化学性，但弹性损失很大。为了使聚酯烤漆获得足够弹性，将”美镙丝-03”与丁醚化三聚氰胺-甲醛树脂搭配使用。
“美镙丝 03”被公认为六甲氧甲基三聚氰胺（HMMM），是一种完全羟甲基化及完全甲基化的单体氨基树脂。与丁醚化三聚氰胺-甲醛类似，它与聚酯树脂的羟基基团在加热的时候发生交联反应生成不软化的固体。从本质来说，无酸催化剂作用时，即使时间变长或温度升高，也不会发生HMMM的自交联。然而，散装的HMMM 在150℃并有强酸催化剂存在时，将会发生自交联反应。相反地，甚至在没有强酸存在时，传统的丁醚化三聚氰胺和尿素树脂随着温度的升高，将发生强烈的自交联反应。
氨基树脂的固化反应：
由于氨基树脂是用来将主要成膜材料分子交联成一个网状结构，因此令人感兴趣的是氨基树脂与漆料树脂的共缩聚反应，典型例子是漆料树脂上的羟基和氨基树脂上烷氧基甲基的醚（交换）化反应：如下图所示。
图四：
从上图中，可以想象一下，在微观世界里三聚氰胺分子（图中用M标识）是如何与来自不同成膜高分子上的羟基拉起来的，从而联成一个三维立体网络结构，这个网络结构决定了漆膜的性能。
在热和酸催化剂（通常固化条件）存在的条件下，交联反应很快地发生，连接了漆料上所有可用的羟基。实际上当聚合物网络结构形成时，反应物的流动性在下降，有些羟基剩下未反应掉。一般在涂料中存在比理想配比过量的氨基树脂时，剩下的烷氧基可以参加其他反应或留在涂膜中不反应。在前面提到氨基树脂很容易自交联相互反应，结果是在生产中分子量增加了。这些反应也发生于涂膜固化时。这样与其说氨基树脂一定程度的自交联是一个消极因素，不如说是获得良好耐久性的、紧密聚合物母体所必不可少的因素。氨基树脂所有的三种官能团都参与自交联反应，在以强酸催化的、充分烷基化的三聚氰胺树脂涂料中，有证据显示这些反应发生于与涂料树脂醚交换之后。在没有外加催化剂或弱酸催化剂时，采用高亚氨基/或羟甲基官能度的三聚氰胺树脂体系中，这些自交联反应发生到更高的程度。这两种情况下，稍微的自聚反应对良好的网络结构的形成是关键的。
在氨基树脂交联的涂膜固化时，发生的其它反应是脱甲醛反应和水解反应。脱甲醛反应在通常固化温度下就很容易发生，这几乎是造成氨基树脂固化时释放出甲醛的唯一原因，另外的甲醛是游离的甲醛。
氨基树脂交联成膜固化时都将会发生一些水解反应，其中有些烷氧基甲基转化为羟甲基，高亚氨基或羟甲基含量的三聚氰胺树脂的水解反应能被碱所催化，甚至在室温下也能缓慢发生水解，这样氨基树脂更容易自交联，并出现涂料在储存时粘度上升的现象。为了避免这个现象的发生，可以在水性涂料中采用耐碱水解反应的、充分甲醚化的三聚氰胺树脂或助溶剂。充分烷基化的三聚氰胺树脂在水性系统中耐碱催化的水解反应。充分烷基化和部分烷基化的三聚氰胺树脂在水性系统中不耐酸催化的水解反应，因此必须使用封闭性的酸催化剂在水性系统中。
氨基树脂中的主要官能团活性顺序（反应性）如下，在固化过程中的主要反应有如图五所示：
＞NH（亚氨基）＞＞N-CH2OH（羟甲基）＞＞NCH2OCH3(甲氧基)＞＞NCH2OC4H9（烷氧基）
图五：
氨基树脂主要官能团对涂膜性能的影响：
参与的反应
一般的涂膜特性
亚胺基
通过亚甲基桥的自缩聚反应
低/无催化剂下快速固化；高硬度涂膜；
较差的稳定性；较高的粘度；水可混性。
羟甲基
自缩聚反应
醚化反应
脱甲醛反应
需要一些催化剂；
较好稳定性；
用于水性漆需要助剂；较好的硬度/柔韧平衡。
烷氧基甲基
醚化反应
水解反应
自缩聚反应
需强酸催化剂；
低的粘度/VOC；
用于水性漆需要助剂；最好的硬度/柔韧平衡、稳定性。
二、氨基树脂的选择及应用
概述：
由于三聚氰胺甲醛树脂更具有使用上的意义，所以在此以三聚氰胺甲醛树脂为例谈一下氨基树脂的应用。氨基树脂像其他树脂一样，可以制成底漆、中涂漆、面漆或者罩光清漆。常见的氨基烤漆在选择树脂时，一般是在确定主树脂后再选择氨基树脂。选择氨基树脂时，应该结合固化条件（即固化温度、时间）、涂膜的最终要求等来确定。树脂的大范围确定后再做树脂相容性试验，这一点相当重要。树脂相容性不好会直接影响涂膜的光泽、光亮、流平性能等。有时液体树脂相溶性良好，但这种相溶性是一种假相，因为在强溶剂存在的情况下两种树脂均溶于强溶剂，随着溶剂挥发，树脂混容性不好的弊病慢慢会表现出来，严重的会出现漆膜起皱现象。对于醇酸树脂，通常短油度醇酸树脂与氨基树脂混容性要好于长油度醇酸树脂。在基本确定树脂后再进一步配漆检测油漆的物化性能直到合格为止。另外，还要进一步试验油漆的稳定性。若油漆的储存稳定性不好，经常会出现涂料胶化现象。储存稳定性不好的油漆，还需继续调整配方或更换树脂。表一是一常见聚酯/氨基烤漆配方：
表一、白色氨基烤漆（面漆）
工艺
物料
配比%
说明
研磨
R902
25
1、 色浆研磨过程中，可以根据实际情况加入醋酸丁酯调整粘度。
2、 由于氨基树脂带有很多活性基团，色浆也可以用氨基树脂研麿，但由于氨基树脂粘度相对较低，颜料容易沉降，不易磨细。
3、 涂料稀释到20秒（福特4号杯）施工。
4、 140度烘烤30min .
5、 K摆硬度200秒。
6、 柔韧性1mm。
7、 杯突7mm。
BYK110
1
5770聚酯
20
醋酸丁酯
3
SD-1
0.3
再加
美镙丝11
18
5770聚酯
24
BYK-310
0.3
MEDLLOW
1
25%E-20
5
P-TSA
0.2
S-150#
1.5
总计
100
100
氨基树脂的选择：
在保证涂膜机械性能的条件下，将表一中相应浆的部分颜料更换成填料，相当于提高了颜基比，可以制成氨基底漆和中间涂层涂料。（树脂可以选择快干研磨性较好的）。配制（汽车）罩光清漆时，由于清漆中不含颜料，主要成分为主树脂和氨基树脂，因此关键在于树脂的选择。对于罩光清漆需要更多考虑的是涂膜的丰满度、光泽、以及化学性能。当然，由于涂料中绝大部分树脂是与氨基配套的主树脂，主树脂的选择也相当重要。通常聚酯树脂的柔韧性要好于丙烯酸树脂，在氨基树脂不能改变的情况下，可以通过更换更柔软的主树脂来实现柔韧性的要求。单体型氨基树脂的柔韧性要好于聚合型，所以在主树脂确定的情况下，可以选择单体型氨基树脂来提高涂膜的柔韧性。具体可以参照附表二；
表二、氨基树脂的选择：
最终用途
涂料要求
氨基树脂考虑
卷材涂料
柔韧性、耐久性、催化固化
三聚氰胺树脂，高烷氧基含量的单体型树脂
金属办公家具
耐擦伤、硬度、柔韧性、低VOC
三聚氰胺树脂，高烷氧基含量的单体型树脂，需酸催化
汽车漆；清漆/单道漆；底色漆
底漆
外观、耐久性、低VOC、耐擦伤、稳定性、附着力
三聚氰胺树脂，高烷氧基含量的单体型树脂、丁氧基有利于外观、耐久性。
在135-150℃固化
塑胶漆
低温固化、柔韧性、际着力、外观
三聚氰胺树脂，单体型，高烷氧基型，有催化剂或高亚氨基型，无催化剂
罐听涂料
硬度、柔韧性、外观、附着力、催化固化、低VOC
三聚氰胺树脂，为了低VOC和柔韧性/硬度平衡，选择单体高烷氧基型
木器涂料
耐沾污、低价、水性、快速固化
极好的催化固化特性的脲醛树脂，改性的三聚氰胺树脂，可在强酸下拼用
纸张涂料
耐沾污、低价、水性、快速固化
高亚氨基，聚合体型三聚氰胺或脲醛树脂。具有高催化剂的量且是双组份体系
有关氨基树脂的区别：
表三、甲醚化对丁醚化（箭头方向为渐强方向）
性能
甲醚化（充分醚化）
丁醚化（充分醚化）
固体份/粘度
固化失重
固化速度
涂膜硬度
抗溶剂性
流平性
重涂性
户外耐侯性
抗潮/抗腐
涂料稳定性
正丁醇醚化与异丁醇醚化氨基树脂的差异性：
异丁醇和正丁醇都是伯醇，从电子效应分析异丁醇的结构式，可以看到由于空间位阻的原因，异丁醇的醚化反应较正丁醇慢，这是因为反应发生在合成树脂上。在成品氨基树脂方面，两种氨基树脂也有差别：
1，忍度相同时，异丁醇树脂的粘度较高，丁氧基含量较低。
2，低温固化时异丁醇树脂的反应性较正丁醇高，高温不明显。
3，容忍度相同时，异丁醇树脂的聚合度较正丁醇高。
其他氨基树脂：
氨基树脂除三聚氰胺甲醛树脂外，还有脲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂。由于这两种类氨基树脂在实际应用中，远没有三聚氰胺甲醛树脂普遍，所以一般提到氨基树脂，人们一般联想到三聚氰胺甲醛树脂。但脲醛树脂、苯代三聚氰胺也在使用，适当了解也很有必要。总体来说基本原理及固化性能与三聚氰胺甲醛树脂大同小异。
脲醛树脂：脲醛树脂是尿素经过与甲醛反应，然后再进一步醚化而成。脲醛树脂的主要特点有：
1，价格低廉，来源充足。
2，由于树脂分子结构含有极性氧原子，所有对底材的附着力好。
3，由于用酸性催化剂可对实现室温固化，故常用于木器涂料。
4，保色性好，硬度高，柔韧性好。但保光性能欠佳，所以使用受到限制。
5，用于制作锤纹涂料时可以获得清晰的花纹。
6，树脂粘度较大，酸值高，储存稳定性不太好。
苯代三聚氰胺甲醛树脂：苯代三聚氰胺甲醛树脂也称为苯乌粪胺甲醛树脂。它与N-苯基三聚氰胺甲醛树脂、N—丁基三聚氰胺甲醛树脂一起，通称为烃基三聚氰胺甲醛树脂。
在三聚氰胺分子中引入烃基，不仅增加了氨基树脂在有机溶剂中的溶解性，而且也改善了它与醇酸树脂持相溶性。用这种树脂制成的油漆，不仅漆膜光泽好、不起白雾，而且还具有较高的抗水性和耐碱性。
由上可知苯代三聚氰胺树脂树脂性能较好，应该属于比较高档的一类氨基树脂。但由于成本较高以及合成工艺相对复杂，这类树脂价格较高，一般只在要求较高的场合使用。脲醛树脂由于原料便宜合成也较容易，树脂价格也就相对便宜。但由于其综合性能不及三聚氰胺甲醛树脂，一般只在酸固化涂料和纸张涂料中使用，普通工业涂料很少使用。因此从综合性价比来看三聚氰胺甲醛树脂是最高的。事实上国内这类树脂的使用量也是最大的。
“美镙丝”氨基树脂的选择
P&ID公司出品的“美镙丝”系列氨基树脂，是用于热固性涂料的氨基交联树脂。它们的主要作用是与涂料中的基本成膜树脂的分子发生交联反应，形成三维立体结构、高性能、热固性的聚合物网络。其间发生的主要反应是，氨基树脂上的官能团与基本成膜树脂上的反应基团之间的反应。
“美镙丝”氨基树脂适用范围广泛，具体型号的选择和使用可根据具体工业涂料所需要的性能、固化条件和应用参数平衡得到。“美镙丝”氨基树脂适用于许多不同用途的工业涂料之中，其中包括汽车底漆和面漆、卷材涂料、家电、罐头、通用工业涂料和木器涂料等。
“美镙丝”氨基树脂为P&ID公司的注册商标，主要作为聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和改性纤维素树脂的交联剂，用于配制热固性涂料即俗称的烤漆，以及高温油墨。
对于不同最终用途的烤漆，可参考下表选用“美镙丝”氨基树脂品种：
烤漆用途
涂料要求
“美镙丝”品种推荐
卷材涂料
柔韧性、耐久性、催化固化
03, 25
金属办公家具漆
耐擦伤性、硬度、柔韧性
03, 22, 11
汽车漆 （ 面漆、
底色漆、底漆）
外观、耐久性、低挥发份
耐擦伤性、稳定性、附着力
26, 03, 25, 23
塑胶漆
低温固化、柔韧性、附着力外观
62, 25, 75
听罐涂料
硬度、柔韧性、外观、附着力
催化固化、低挥发份
22, 83, 85
木器涂料
耐沾污、低价、水性、快速固化
21, 62, 75
纸张涂料
耐沾污、低价、水性、快速固化
25
三、聚酯树脂的选择
活性聚酯成分对烤瓷性能的影响
具有支化链较多的及40至200的羟值的聚酯与氨基树脂结合时能形成高性能的烤漆，聚酯中乙二醇和三醇含量高时会产生过量的高羟值。
研究乙二醇种类和乙二醇过量程度的作用，下表能表明聚酯化学结构的重要性。
制成聚酯树脂的原料有：
a : 1，2亚乙基二醇； b : 丙二醇
c : 1,3-丁二醇 d : 新戊二醇
e : 1,4-环己烷二甲醇 f : 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇
乙二醇在20%和30%过量时使用方式见下表。 各乙二醇用来生产聚酯。生产聚酯树脂时，乙二醇相互以不同的比例掺合。
聚酯的合成配方
原料名称
不同聚酯树脂的投料摩尔比
A
B
C
D
E
F
A’
B’
C’
D’
E’
F’
三羟甲基丙烷
3.2
3.2
3.2
3.2
3.2
3.2
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
乙二醇 (a)
8.8
7.3
1,2-丙二醇(b)
-
8.8
7.3
1,3-丁二醇(c)
-
8.8
7.3
新戊二醇 (d)
-
8.8
7.3
1,4-环已烷二甲醇 (e)
-
8.8
7.3
2,2,4-三甲基-1,3戊二醇(f)
-
8.8
7.3
间苯二甲酸
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
已二酸
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
羟基过量程度
20%
30%
制作成光油来评估
☼过量的羟基含量 ↗ ⇒ 交联 ↗ 硬化 ↗。硬度更高, 防污性能更好，抗溶解能力更佳
过量的羟基含量 ↘ ⇒ 交联 ↗ 硬化。弹性 ↗ 仅
乙二醇的构成 ⇒ 影响耐洗涤剂性，抗锈性，烘烤稳定性
⇒ 对初始光泽、硬度、弹性影响不大
☼ 乙二醇特性:
a : 1，2亚乙基二醇，综合来说，稳定的乙二醇极易处理，但由于其结晶倾向，作为改性乙二醇比单个其用途更广。当用于替代25摩尔百分比的NPG，树脂性能总体上似乎不变。
b : 丙二醇，常规用途的乙二醇加工特性差，但具有良好的初始烤瓷性能，与热源及洗涤剂接触会引起涂层减弱。
c : 1,3-丁二醇，光稳定性的乙二醇具有较好的加工性能。然而，在所有的实验中其烤瓷性能相当差。
d : 新戊二醇，在所有试验中，通常来说超过平均水平。在热稳定实验中非常突出。
e : 1,4-环己烷二甲醇，异常好的活性，高沸腾性乙二醇具有一些加工优点，除抗洗涤剂性能提高、热稳定性
变差外，釉质与从NPG生产的釉质类似。
f : 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇，从某种程度上讲，乙二醇由于分解率及受阻碍的仲羟基而难于处理，然而，
最后一道釉彩在锈蚀和洗涤剂式样中，性能相当突出，抗溶剂性能不良，其他方面一般。
聚酯树脂与“美镙丝”03氨基树脂交联后的涂层性能：
涂层性质/聚酯代号
A
B
C
D
E
F
A:D=1:3
B:D=1:1
E:D=3:1
高温烘烤光泽(16hrs,177℃)
不
相
溶
不
相
溶
极好
极好
不
相
溶
好
极好
差
极好
高温烘烤色泽
好
极好
好
可以
可以
极好
硬度
6H
6H
4H
6H
6H
5H
耐溶剂性
极好
极好
好
极好
极好
极好
耐碘锈蚀性,30min
好
极好
极好
可以
可以
极好
耐蒸煮性性200h,70℃
可以
好
极好
可以
差
极好
上表交联试验配方：聚酯树脂48份；美镙丝”03 12份；钛白粉40份。
实验表明增加羟基过量程度，则交联性能增加，产品的硬度、抗溶剂和防锈性增加；减少羟基的过量程度，则只有柔韧性增加。二元醇类型会影响涂层的耐洗性、防锈性和高温烘烤稳定性。但对起始光泽、硬度、柔韧性影响不大。
“美镙丝”可交联的树脂特性
下表列举可与“美镙丝”氨基树脂交联的主要合成树脂的特性：
性能/树脂类型
醇酸树脂
丙烯酸树脂
环氧树脂
聚酯树脂
聚乙烯醇
聚氨酯
金属附着力
√
√
涂层硬度
√
√
√
√
成膜性
√
√
√
低色度
√
√
颜色保存性
√
√
光泽保存性
√
√
√
耐侯性
√
√
√
耐洗性
√
√
√
√
防锈性
√
√
√
√
耐擦性
√
√
√
卷材涂料的涂布：
卷材涂料都是一辊涂的方式进行涂布。辊涂是指将金属卷松开、清洁、表面处理、涂布、加热硬化、冷却、再卷起来的一个完整的、连续的工艺过程。涂装后的金属卷随后松开、成型加工成许多产品，如：房屋侧墙、百叶窗、汽车部件及有关装置设备。
该工艺的优点是涂装均匀、产量高、费用低。金属卷宽度可从1.27至178厘米，移动速度为4.6至152米/分钟，工艺过程中，硬化必须在高温下迅速完成，硬化后的涂层必须能够经成型、模冲后不破坏，仍然保持其所有可供使用的性能。
车辆的保护性涂料的工艺所严格遵循的要求，是分步进行的。最初，醇酸-三聚氰胺树脂是用在百叶窗的涂料生产中，后来，随着各种产品在成型后更多的性能要求，从而对涂装也提出了更多的要求。
乙烯基体系和丙烯酸体系的面漆能满足这些快速成型操作所必需的柔韧性。最近，线型聚酯树脂与三聚氰胺-甲醛树脂交联用在新型的汽车所必需的柔韧性的卷材涂料中。这些聚脂树脂中不含已知的油类和脂肪酸阻聚剂，被称为“无油醇酸”树脂。这些聚脂树脂、或无油醇酸树脂与三聚氰胺树脂可以调整到较高的固化温度进行固化，因为它们的羟基处于饱和状态，故能不变色。
烘烤型磁漆(白色)的典型配方：
二氧化钛 23 %（重量百分比）
聚酯树脂溶液(60%) 37
三聚氰胺树脂溶液(60%) 17
二甲苯 /S-100 / S-150 / BuOH 23
合计 100
稀释液 20
辊涂：
辊涂的定义为，带状金属的连续涂装。是以单面或双面辊涂(预涂装、加工后涂装)方式进行。 带状金属一般是镀锌钢带、铝材。涂部速度为100-150米/分钟。涂层厚度则为10-25m (溶液), 50-400m 。烘烤条件为30-60秒/230-300°C。
辊涂的优点是产量高、转换效率高、涂层厚度均匀。
辊涂图解如下：
涂料箱
四、涂料体系缺陷的解决方法
溶剂型涂料用消泡剂：
组分：含硅的消泡溶液
应用：消泡剂能防止在生产及涂刷过程中泡沫及水泡的形成。也适合无气喷涂，漆刷刷和滚筒滚。基于丙烯酸，乙烯基或氯化聚合物的聚酯-三聚氰胺体系，气干体系。以中等至长油度醇酸树脂为基础的快速干燥的工业用及装饰用面漆。
添加：配方总量的0.1-0.5%, 该消泡剂应在生产的前段工序就添加。如加在面漆中，必须保证
均匀分布。
工业水性涂料用消泡剂：
组分：改性聚二甲基硅氧烷（乳浊液）
应用：该消泡剂能用于各种工业水性涂料体系，由于在高剪切工艺生产时的稳定性，在涂装时涂料能保持良好的性能。也能防止生产过程（如：研磨；搅拌；用泵输送等）中空气侵入。已经在工业用水性涂料和色浆中使用。
添加：配方总量的0.1-0.3%, 该消泡剂应在研磨阶段添加。如加在面漆中，必须保证均匀分布。
用于改进涂料的流平性及抗刮擦性的添加剂：
组分：改性聚硅氧烷的异丁醇溶液
应用：该添加剂用于水性及油性工业涂料，尤其是喷涂。增进表面平滑性，增加抗刮、抗摩擦能力。防止涂料浮色和返粗的性能。同聚二甲基硅氧烷相比，该添加剂广泛适用于不同涂料体系且在高浓度下不会引起“缩孔”现象。
添加：配方总量的0.1-0.3%, 该添加剂能在生产加工过程中的任何阶段添加。如在分散工序时添加，将加快涂料体系的润湿性。
用于增进涂料润湿性及流平性的添加剂：
组分：含改性聚硅氧烷的氟碳化合物
应用：该添加剂特别适用于大部分油漆体系，用于工业的水性及油性涂料。好处增进底材的润湿，减少表面张力，有时会有稳定泡沫的作用。因此，适宜与消泡剂同时配套使用。防止由于表面存在的粉尘粒子或相容物质（消泡剂及硅油类）清洁不充分而引起缩孔。增进表面平滑性，增加滑爽性。防止涂料浮色。
添加：所有配方的0.05-0.2%, 该添加剂能在生产加工过程中的任何阶段添加。
用于卷材涂料和其他溶剂性及非溶剂性涂料的流平剂：
组分：丙烯酸共聚物的烷基苯溶液
应用：该添加剂尤其适用于卷材涂料、聚氨酯涂料、搪瓷涂料、双组份环氧涂料和气干醇酸体系涂料，具有增进表面平滑性、防止刮痕，防止缩孔的特性，帮助底材润湿，不影响涂层之间的附着性。
添加：配方总量的0.5-2.0%, 该添加剂应在每批投料后期添加。
颜料抗絮凝用聚合物分散剂：
组份：酰胺改性聚氨酯的乙酸（正）丁脂/甲氧基乙酸丙酯溶液（50%固体含量）
应用：建议该添加剂用于溶剂性色浆中，成本尤其低。由于该聚合物具有高粘度的特性，作为稳定无机和有机颜料的分散剂使用。它会改进光泽，减少浮色，高的着色浓度，低的粘度，高的颜料配比值。
添加：颜料中该添加剂加入量的计算方法：颜料为二氧化钛该分散剂在颜料中占6-8%；颜料为其他无机颜料该分散剂在颜料中占5-10%；颜料为有机颜料该分散剂在颜料中占20-40%；颜料为碳黑该分散剂在颜料中占30-60% 投颜料之前，该添加剂混入到研磨料中。
防止颜料沉淀和浮色的润湿剂和分散剂：
组份：高分子量羧酸盐
应用：该添加剂能防止亲水颜料/或填料与树脂包裹物之间产生的界面张力，防止颜料结块。这意味着能：减少分散时间、保持已分散的颜料的稳定性、减少颜料的沉淀、防止颜料的浮色、减少垂直表面涂装过程中“流挂”现象。
另外：无机颜料体系的加配方总量的0.5-2.0%。有机膨润土加30.0%-50.0%, 应在研磨之前加入，使用方法如下：溶剂占85-87；膨润土占10%；该添加剂占5-3%。
提高水性及油性涂料的表面特性：
组份：超细低分子量聚乙烯超微蜡（白色粉末）
应用：该蜡能改进水性和油性涂料及油漆的表面特性，也能改进印刷油墨的性能。由于其特殊构成，它具有下列优点：增加滑性及抗刮性。在所有体系中提高抗结块能力。作为消光剂，尤其用于要求有遮盖力的涂料时，能防止颜料体系的硬性沉淀。
另外：总配料的0.5-2.0%, 在着色涂料中，该蜡应在分散工序中添加；在透明涂料中，该蜡必须用高速搅拌机分散。
涂膜光泽偏低或有雾影：
出现这种现象可能有以下几种情况：
A：所选用的“美镙丝”树脂与主体树脂相溶性不好，通常短油度醇酸树脂与低醚化度氨基树脂相溶性较好，长油度醇酸树脂与高醚化度氨基树脂的相溶性较好。（油度：醇酸树脂中油占树脂中的比例，一般不低于40%属于短油度树脂，40%-50%属于中油度醇酸树脂，高于50%属于长油度树脂。）选择树脂搭配时最好先做相溶性试验。
B：溶剂型涂料中含水。配制前应测定所用原料的含水量。
C：酸性催化剂的添加有时影响涂膜光泽，适当改变催化剂的用量和种类。
D：涂料体系所选用的溶剂不适当，应重新调整溶剂。
涂膜硬度不高：
A：氨基树脂选择不当，可以选择中、高亚氨基型的氨基树脂，如“美镙丝”树脂21、25；或添加83、85；或选择硬一点的主体树脂。
B：适当提高所选“美镙丝”树脂的用量。
C：适当提高烘烤温度或延长烘烤时间。
D：适量添加酸性催化剂如对甲基苯磺酸。
涂膜太脆：
A：选择低亚氨基型的氨基树脂，如“美镙丝”树脂03、11。
B：在保证硬度的前提下，用软一点的树脂，如“美镙丝”树脂26、75和23。
C：保证硬度的前提下，降低氨基树脂的用量。
D：保证硬度的前提下，适当减少烘烤时间。
涂膜黄变：
通常情况下与氨基树脂没有直接关系。可能原因主要有：
A: 与“美镙丝”树脂配套的主体树脂黄变，主要表现在醇酸树脂，其中又以长油度醇酸树脂为多见。
B：颜料黄变，部分国产颜料不耐高温或户外耐侯性不好，涂膜黄变以白漆最明显，因此在白漆或浅色油漆中最好使用高档一点的金红石型钛白粉，或添加增白剂。
涂膜耐汽油、耐溶剂性不好：
主要是涂膜的交联密度不够。
A：提高涂膜的交联密度，增加氨基树脂的加入量。
B：采用高亚氨基高醚化度氨基树脂，“美镙丝”树脂25、83、85。
涂漠针孔等漆膜病态：
其他涂膜孔毛病与PU等解决方法类似，但由于氨基烤漆一般需要高温烘烤，所以在配方中应添加高沸点溶剂。喷涂完毕后应放置5-10min后再进入烤房烘烤。
涂料储存过程中出现胶化：
主要原因是采用了高活性氨基树脂。
A：可以考虑更换氨基树脂。
B：增加涂料配方中相应醇酸树脂或其它主体树脂的用量。
C：主体树脂酸值太高，催化自交联反应，适当调整主体树脂的种类。
D：调整涂料酸碱值，如添加适量有机叔胺。
氨基烤漆层间附着力差：
A：面层涂料与底层涂料配套性不好。
B：由于高温烘烤，底层涂料中的小分子量助剂或树脂游离与涂料表层降低涂膜的表面张力，影响层间附着力，有时甚至出现重涂困难。因此选择主体树脂和助剂时应仔细考虑并试验重涂性。
五、“美镙丝”氨基树脂的品种及其应用
(一)，“美镙丝03”（六甲氧基甲基三聚氰胺）
1， 简介：
在酸的作用下，“美镙丝03”是含羟基、羧基和氨基的树脂如醇酸、聚酯、丙烯酸、环氧、聚氨酯和改性纤维等树脂的高效交联剂。“美镙丝03”是高醚化度、低分子量、无溶剂的六甲氧基甲基三聚氰胺液态树脂，固体份为98%，可用于配制高固含（无溶剂）、水性光油、汽车漆、彩板漆、罐头涂料、通用工业烤漆和高温油墨。“美镙丝03”树脂具有极好的经济性、相溶性好、快速酸催化成膜性、无溶剂、极好的稳定性、极高的硬度的弹性膜等优点。
2，性能指标：
外观
无色，粘稠液体
非挥发份
wt.%
≥98.0
色度，APHA
≤30
粘度
CPS
2600-5000
比重，25℃
1.2
折射率
1.515-1.520
闪点
℃
≥93
酸值
≤0.5
游离甲醛量
wt.%
≤0.25
3，溶解性能：
白溶剂油
有限
二甲苯
完全
正丁酯
完全
甲乙酮
完全
丁醇
完全
水溶性树脂
完全
长油度醇酸树脂
不完全
中油度醇酸树脂
完全
短油度醇酸树脂
完全
聚酯树脂
完全
丙烯酸树脂
完全
环氧树脂
完全
硝化纤维素
完全
CAC
完全
4，应用领域：
高固体份或水性光油（面漆）；
汽车或普通金属光油；
卷材或罐、PCM涂料、油墨。
5，参考配方：
下面给出一个金属上用具柔韧性的白磁漆配方（仅供参考）
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
