Pag-andam sa Carboxylterminated alang sa Fusion-bonded-epoxy Powder Coating

Pag-andam ug Kinaiya sa Carboxylterminated Poly (butadiene-co-acrylonitrile) -epoxy Resin Prepolymers alang sa Fusion-bonded-epoxy Powder Coating

1 Pasiuna

Fusion-bonded-epoxy (FBE) powder coatings nga una nga gihimo sa 3M Co., kaylap nga gigamit kung ang dugay nga proteksyon sa corrosion kritikal sama sa industriya sa lana, metal, gas ug tubig. Bisan pa, ang mga kinahanglanon sa pasundayag alang sa FBE powder coatings mahagiton tungod sa ilang taas nga cross-linking density. Ang kinaiyanhon nga brittleness sa naayo nga mga coating mao ang usa sa mga dagkong babag nga nagpugong sa mas lapad nga aplikasyon alang sa mga epoxies sa mga industriya. Busa, mahimong posible nga mapauswag ang pasundayag sa FBE coatings pinaagi sa pagdugang sa katig-a sa coating. thermoplastic, copolymer, nanoparticle nga giusab nga epoxies ug mga kombinasyon sa ibabaw.
Bisan kung adunay daghang mga panukiduki bahin sa mga pagbag-o sa mga sistema sa epoxy, kadaghanan sa mga
Ang mga pagtuon naglambigit sa kemikal nga pagbag-o sa epoxy resin nga adunay reaktibo nga likido nga goma, labi na ang carboxyl-terminated butadiene-co-acrylonitrile (CTBN). Si McGarry et al migamit sa CTBN nga molecular weight 3000 ug lain-laing DGEBA epoxies nga giayo sa piperidine. Gipadayag sa Kinloch et al ang usa ka dinamikong pagsalig sa DGEBA / CTBN / piperidine nga sistema pinaagi sa pagkalkula sa epekto sa pagkabali nga katig-a sa lainlaing mga tulin sa welga ug pag-angkon sa hapit duha ka pilo nga pagtaas sa katig-a. Ang CTBN mahimong ipaila sa mga epoxy system sama sa diglycidyl ether sa bisphenol-A (DGEBA) epoxy resins. Kung ang ingon nga mga epoxy resin giayo kauban ang likido nga goma, ang katig-a sa mga domain mahimong mapauswag pinaagi sa pagsuhop sa kusog sa epekto. Nahibal-an kaayo nga ang mga naayo nga resin naglakip sa duha ka mga sistema sa hugna [26] diin ang likido nga goma nagkatibulaag sa usa ka matrix sa epoxy nga adunay istruktura nga spherical domain o usa ka padayon nga istruktura.
Sa pagkakaron, ang pagpatig-a sa epoxy resins nag-una nga naka-focus sa liquid epoxy resins, ug gamay nga panukiduki ang naka-focus sa toughening solid epoxy resins. Dayon ang FBE powder coatings composites nga napuno sa CTBN-EP prepolymers gihimo. Pinasukad sa mekanikal nga mga kabtangan ug morphological analysis, gihimo ang mga pagsulay sa pag-analisar sa mga mekanismo nga nagpatig-a nga nagpatigbabaw sa phase separated matrix. Ang pagtuki sa gambalay nga relasyon sa kabtangan sa sistema sa CTBN-EP usa ka bag-ong paningkamot sa labing maayo sa atong kahibalo. Sa ingon, kini nga bag-ong teknolohiya sa pagpatig-a mahimong mapalapad ang mga lugar nga aplikasyon sa FBE powder coatings sa industriya.

2 Eksperimento

Mga Materyal sa 2.1

Ang epoxy resin nga gigamit mao ang solid diglycidyl ether sa bisphenol A (DGEBA) (DOW, DER663) nga adunay epoxide nga katumbas nga gibug-aton nga 750-900. Liquid, carboxyl-terminated poly(butadiene-co-acrylonitrile) (CTBN) (Emerald, Hypro 1 300 × 1323) nga adunay sulud nga acrylonitrile nga 26% ang gigamit. Ang triphenyl phosphine gigamit isip usa ka catalyst niini nga sistema. Ang ahente sa pag-ayo (HTP-305) usa ka phenolic. Phenolic epoxy resin (GT7255) gipalit gikan sa HUNTSMAN Co., Pigment(L6900), nga gihatag sa BASF Co., Degassing ahente ug leveling ahente gipalit gikan sa Aisitelun.

2.2 Synthesis ug characterization sa CTBNEP prepolymers

Ang stoichiometric nga gidaghanon sa epoxy resins, CTBN ug catalyst gibutang sa usa ka flask nga ingon nga gipainit ug gipalihok sa mekanikal nga pagkutaw sa 150 ℃ sulod sa 3.0 ka oras. Ang reaksyon nahunong sa dihang ang acid value mius-os ngadto sa 0. Ang mga prepolymers gimarkahan isip C0, C5, C10, C15, ug C20 (subscripts mao ang sulod sa CTBN). Ang posible nga reaksyon gipakita sa Fig.1.
Ang FTIR spectroscopy gigamit aron mailhan ang mga istruktura. Ang FTIR spectra natala sa usa ka FTLA2000-104 spectrophotometer sa wavelength range nga 4 500–500 cm−1 (ABB Bomem sa Canada). Ang gibug-aton sa molekula ug pag-apod-apod sa gibug-aton sa molekula sa mga prepolymer sa CTBN-EP gitino sa GPC. Tetrahydrofuran (THF) gigamit ingon nga usa ka eluent sa usa ka dagan rate sa 1.0 mL/min. Ang sistema sa kolum gi-calibrate gamit ang monodispersed standard polystyrenes.

2.3 Pag-andam ug kinaiya sa pag-ayo sa mga pelikula

Lima ka curing films nga adunay 0wt%-20wt% CTBN ang giandam. Ang kalkulado nga gidaghanon sa DGEBA (sumala sa pormulasyon nga gihatag sa Table 1) ug HTP-305 gikutaw sa 120 ℃ sulod sa 10 min aron makakuha og homogenous mixture. Ang sagol nga gibubo ngadto sa usa ka preheated puthaw agup-op giayo sa usa ka mainit nga hangin hudno sa 180 ℃ alang sa 10 min ug unya post naayo alang sa 30 min sa 200 ℃.

Ang tensile nga mga pagsulay gihimo sa usa ka KD111-5 nga makina (KaiQiang Co., Ltd., China) sa usa ka cross-head speed nga 1 mm/min. Ang mga kantidad gikuha gikan sa aberids nga tulo ka mga sample sumala sa GB/2568-81. Gisusi ang elongation sa breaking point sa specimen. Ang kusog sa epekto sa ispesimen gitino sa usa ka makina nga MZ-2056 gamit ang mga rectangular specimen nga 40 mm × 10 mm × 2 mm. Ang mga pagsulay gihimo sa temperatura sa kwarto ug ang mga kantidad gikuha gikan sa aberids nga tulo ka mga sample sumala sa GB / T2571-1995.

Ang glass transition temperature sa curing films gitino gamit ang dynamic mechanical analyzer (DMA). Ang storage modulus, loss modulus ug loss factor nakuha gamit ang dual cantilever mode nga adunay sample nga gidak-on 2 mm × 90 mm × 180 mm.

Ang pag-scan sa electron microscopy (SEM) gihimo (Quanta-2000 model SEM, FEI sa Dutch) nga adunay electron boltahe nga 10 kV. Ang mga sample gibali sa ilawom sa likido nga nitrogen ug una nga gitambalan sa toluene aron makuha ang bahin sa goma sa wala pa mamala sa ilawom sa vacuum. Ang gidak-on ug pag-apod-apod sa nagkatibulaag nga mga partikulo gitino pinaagi sa pagkuha sa usa ka semiautomatic nga imahe.

Ang porsyento nga pagkawala sa timbang ug thermal degradation nga mga kinaiya sa giandam nga mga sample gisusi sa usa ka thermogravimetric analyzer (TGA) nga natala sa Instrument (METTER Toledo sa Switzerland). Ang gidaghanon sa sample nga gikuha mao ang gibana-bana nga 5-10 mg sa usa ka platinum sample pan. Ang pagpainit rate sa matag dagan gitipigan sa 10 ℃/min ug ang temperatura range mao ang ambient ngadto sa 800 ℃.