这篇文章酝酿较久,因涉及内容繁杂需要实验验证迟迟没有下笔。文章想从TGIC的使用性能上进行一些深度的原理的探究。包括以下几个方面:1、不同参数的TGIC对固化速度的影响2、不同参数的TGIC对漆膜延时物理性能的影响3、不同参数的TGIC对加速老化性能的影响4、不同参数的TGIC自身熔点及分解温度的差异分析当然还有包括水煮、蒸汽等等影响因素更复杂的方面的阐述。这篇文章先讲讲现象、做做分析、分享一些实验方法。更为细致的数据分析我想留到后面有足够多的测试结果后再来进行。
所有以上的内容我想从TGIC的合成源头开始现有的最广泛使用的合成路线:氰尿酸+大量的环氧氯丙烷+催化剂(季铵盐类相转移催化剂)上述产物+粒状/片状 氢氧化钠TGIC极其副产物的环氧氯丙烷溶液及固体氯化钠及副产的水(饱和盐水)分离氯化钠及水溶液(方式较多先后次序也不一致)水洗(可选的)TGIC及其副产物的环氧氯丙烷溶液 脱出环氧氯丙烷(方式多效率不同)TGIC及其副产物加入甲醇后结晶TGIC晶体及副产物的甲醇溶液 分离出晶体TGIC (夹带部分副产物)造粒烘干等变成成品。
以上下划线部分是TGIC生产工序内唯二的提升TGIC本体纯度的两个步骤。分别是溶液的水洗及结晶工艺。
以上在分离不佳的情况下会出现的情况如下:TGIC 有大量的未完全闭环的含氯的端基TGIC会夹带大量的本应残留于母液中的季铵盐类促进剂
此类TGIC会有一个通用的表现 , 氯含量略高,但配合聚酯做出来的粉末涂料具有较高的固化速度,在天气较冷或固化条件达不到的时候漆膜具有较好的初始性能。但涂膜性能衰减很快,延时性能很差。
换句话说,提纯没有做好的TGIC产品会有更快的固化速度,但固化后的涂膜完全度并不高。在粉末涂料的实验室中,我们可以通过以下几个方式方法来进行不同TGIC固化速度的测试。1、同样配方的水平流动性、倾斜流动性对比2、同样配方的胶化时间对比3、同样配方的延时性能测试(注意不同造粒工艺的TGIC分散效果区别)4、DSC/DTA测试TGIC本身的热分解温度5、TGIC 200℃ 10分钟黄变/分解 测试(注意少量的用1-2克样品测试)
以上所有测试针对的就是TGIC成品中残留季铵盐类促进剂对环氧键开环的影响。对于要探讨的 延时性能及老化性能方面还需要合适的样品来做测试。
图片测试是比较有代表性的几支TGIC的DSC熔点及分解温度的测试。分解温度均达到了280度以上,实际在市场上仍然充斥着品质很差的TGIC ,其分解温度甚至会低于220度。这样的产品会让涂膜TG降低、让粉末存储稳定性变差、涂膜延时性能变差、涂膜耐水性变差、涂膜转印不佳等等一系列的问题。后期我们实验室会针对不同参数的TGIC样品做出系列性的验证实验室,给出相应的测试数据及分析。