协同效应之艺术涂料

(1)颜填料的配合与处理选择艺术涂料组分的颜填料时,在考虑颜填料本身结构与性能前提下,应注意不同品种颜填料间的相互增效作用。如惰性防锈颜填料与活性防锈颜填料的协同效应,会使涂膜呈现更优异的防腐效果。当采用铝、硅、锆、钛联合包膜处理TiO2时,比单独用一种元素处理TiO2具有更好的耐久性和保光性。合成云母氧化铁与活性防锈颜料配合使用,会产生良好的协同效应。

(2)水性艺术涂料颜填料 苯丙乳液与不同的颜填料体系匹配,其防腐效果不一样,其中以铁红-磷酸锌-锌黄-氧化锌-硫酸钡-滑石粉的颜填料体系较好。锌黄属钝化型防锈颜料,适当的锌黄溶解度一方面能起钝化作用,阻止产生电化学腐蚀,另一方面又具有缓慢释放的长期防腐作用。磷酸锌在水性体系中能形成碱式络合物,这种络合物可以与艺术涂料的极性基团(羟基和羧基)进一步络合,生成稳定的交联络合物,以增强涂膜的耐水性和附着力,同时它与Fe2+形成络合物,抑制锈蚀的形成和发展。由铁红-磷酸锌-锌黄-氧化锌-硫酸钡-滑石粉构成的颜填料体系的各组分间发挥较好的协同增效作用,形成涂膜后展示良好的耐蚀效果。

固化剂的协同效应在环氧树脂/间苯二酚/二氰二胺组成的固化体系中,间苯二酚与二氰二胺呈现出明显的固化协同效应。在固化体系中酚羟基的摩尔分数为30%~95%时,协同效应显著,而少量的二氰二胺(1%~2%)即可显著降低固化反应温度。固化物的环氧树脂交联密度取决于固化体系中间苯二酚与二氰二胺的配比,调整二者的比例可获得具有良好力学性能和耐热性能的材料。 二氰二胺-间苯二酚固化环氧树脂的反应受酚羟基与环氧基的反应以及二氰二胺的氨基与环氧基的加成反应的影响。由于二氰二胺是一种较强的有机碱,可以进攻间苯二酚形成酚氧负离子,从而促进与环氧基的反应。

而间苯二酚对二氰二胺与环氧树脂反应的促进作用主要有物理和化学两方面的作用。首先间苯二酚的加入可增强树脂体系的极性,从而有利于二氰二胺在树脂中的溶解;而化学方面的因素更为重要,即间苯二酚作为亲电试剂促进氨基与环氧基的加成。这种亲电试剂作用是由间苯二酚的酸性所致的。

在二氰二胺与环氧树脂的反应后期,会发生氰基与环氧树脂上羟基的加成重排反应,进一步生成分子内或分子间的网络结构。在FTIR研究中发现:间苯二酚的加入可促进氰基与环氧树脂上羟基的加成重排反应。

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