摘要:以4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)和3-二甲基氨基丙胺為原料,合成了一種有機脲類低溫固化劑二苯 基甲烷4,4-二[iV,；V-二甲氨基丙脲],并改進了粉末涂料的生產工藝,使環(huán)氧粉末涂料在低溫下實現完全固化。環(huán) 氧粉末涂料中加人11%有機脲類固化劑，可以在130 8 min和140 <€ 4 min的條件下實現完全固化,使粉末涂料
應用于塑料制品、紙張、紙板及木材等熱敏性基材的表面涂膜成為可能。
關鍵詞:環(huán)氧粉末涂料;熱敏性基材;有機脲類低溫固化劑;合成
中田分類號:T(? 630.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671 -3206(2008)12-1432 - 04
粉末涂料是一種公認的高生產效率、優(yōu)良涂膜 性能、生態(tài)環(huán)保型、經濟型的4E型涂料產品[1]。其 V0C排放幾乎為零，環(huán)保要求更加驅使其迅猛發(fā) 展。但粉末涂料不管是熱塑性或熱固性，其成膜溫 度髙,一般需在180尤以上烘烤20 min，使其應用僅 局限于金屬等耐熱基材，無法應用于熱敏性基材。
固化溫度高，也使能耗增加，固化溫度每降低10 t，
可節(jié)省涂裝能源10%左右。固化時間長還導致連 續(xù)生產線占地面積大,增加產品在烘烤室內的存留 時間，對生產成本和生產效率均不利。因此，對粉末 涂料進行低溫固化和快速固化研究具有重要的意 義。本文合成了一種有機脲類低溫固化劑,使環(huán)氧 粉末涂料能在低溫下快速固化[M]，從而使粉末涂料 應用于塑料制品、紙張、紙板及木材等熱敏性基材成
收稿日期:2008-10-21 修改稿日期:2008-11-20
基金項目:卑港關鍵領域重點突破項目（GHS/038/04);廣東省重大專項項目（2004B1601073)
作者簡介:孫國良(1984-),男,河南駐馬店人,華南理工大學在讀碩士研究生,師從劉治猛教授、賈德民教授,主要從事 髙分子材料的合成與改性方面研究。電話:15920691982，E-mail:sunguoliang2006@ 163. com 通訊聯系人:劉治猛,電話:0769-22861298,E-mail:Ii_@dgut. edu.cn
為可能[5]，具有很好的工業(yè)應用前景。
1實驗部分
11試劑與儀器
雙酸A型環(huán)氧樹脂E-12、金紅石型鈦白粉、 4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)均為工業(yè)品；硫 酸鋇為分析純；3-二甲基氨基丙胺、2,2-二(4-羥基 苯)丙烷(雙酚A)、安息香均為化學純。
SFJ-32N無間隙擠出機;高速萬能粉碎機;紅外 線烤爐;MSGNA-IR760型紅外分析儀;標準篩。
1.2含雙酚A的有機脲類低溫固化劑的合成
稱取0.5 mol MDI于三口燒瓶中，在70 t下保 溫30 min,使其慢慢由固態(tài)變?yōu)橥耆簯B(tài)。在2 h 內滴加1.0 mol 3-二甲基氨基丙胺，同時升溫至
二苯基甲烷-4,4-二 妒二甲氮基丙脲]
繼續(xù)升溫至165尤，加人0.98 mol雙酚A溶解 有機脲類化合物，反應產物變?yōu)榍宄喝芤?。趁熱?出，冷卻凝固，加入丙酮使其溶解，減壓蒸餾，脫除丙 酮,得到褐色固體產物，即為含有雙酚A的有機脲 類化合物二苯基甲烷4,4-二[漢，iV-二甲氨基丙脲]， 其分子量為454,產率為98%。
1.3環(huán)氧樹脂和低溫固化劑的混合
稱取一定量的雙酚A型環(huán)氧樹脂E-12和合成 的含有雙酚A的有機脲類低溫固化劑，加人丙酮， 在攪拌下進行充分溶解，于60尤下減壓脫除丙酮。 殘余丙酮在真空干燥箱中于60 T下脫除。產物為 雙酚A型環(huán)氧樹|旨E-12和含有雙酚A的有機脲類 低溫固化劑的混合物。
14粉末涂料的生產工藝 1.4.1 一般的生產工藝稱取一定質量的環(huán)氧樹 脂，粉碎到粒徑小于35 jim，加人固化劑、顏料(金紅 石型鈦白粉）、脫氣劑（安息香）、填料（硫酸鋇）等， 充分混勻后進行擦融擠出,擠出片冷卻后經破碎、粉 碎、過篩，即為粉末涂料。
1.4.2改進的生產工藝將一定量的環(huán)氧樹脂和 含有雙酚A的有機脲類低溫固化劑的混合產物進 行粉碎,然后加人顏料、填料及其他助劑等，經充分 混勻后進行培融擠出。
2結果與討論
21環(huán)氧樹脂固化反應的紅外光譜分析
為了檢測樹脂與有機脲類固化劑的反應情況， 確定樹脂與固化劑的反應類型，對環(huán)氧樹脂、含有雙 酚A的有機脲類固化劑、環(huán)氧樹脂和含有雙酚A的 有機脲類固化劑固化反應后所得到的產物分別進行 紅外光譜分析，得到的譜圖見圖1、圖2、圖3。
圖1顯示，1 610,1 510,1 459 cm—1處為苯環(huán)骨 架振動特征吸收峰;830，770 cm—1處顯示苯環(huán)為對 萬方數據
位二取代苯環(huán);1 380,1 367 cm—1處為偕二甲基雙峰 的特征吸收峰;在3 000 ~2 800 cm —處出現4個吸 收峰，說明甲基和亞甲基同時存在;1 250 cnT1處為 芳香族醚類C—0的伸縮振動吸收峰;3 365 cm-1處 為羥基和N —H鍵的吸收峰；1 647 cnT1處為 C=0鍵伸縮振動吸收峰(酰胺I帶）；1 544 cm'1 處的吸收峰是由于C一N鍵伸縮振動和N—H鍵彎 曲振動之間偶合造成的（酰胺n帶）。根據這些吸 收峰，可以確認該物質為含有雙酚A的有機脲類化 合物。
處為芳香族醚類C一0的對稱和不對稱伸縮振動吸 收峰。在3 000 ~2 800 cm—1處出現4個吸收峰,說 明甲基和亞甲基同時存在;1 380,1 367 cm—1處為偕 二甲基雙峰的特征吸收峰。從而判斷該物質為雙酚 A型環(huán)氧樹脂。
圖3顯示，914 cm-1處環(huán)氧基的特征吸收峰消 失;觀察到1 647 cnT1處(酰胺I帶）的吸收峰，卻觀 察不到1 544 cm—1處(酰胺II帶）的吸收峰?？芍?， 仲酰胺基團的N—H鍵消失，3 365 cnT1處不存在 N—H鍵的吸收峰，只存在羥基的吸收峰。說明有 機脲類化合物的仲酰胺基團與環(huán)氧基發(fā)生反應，從 而使有機脲類化合物成功接枝到環(huán)氧樹脂上。環(huán)氧 樹脂和有機脲發(fā)生了交聯固化，能夠形成很好的網絡結構。
