工业用催干剂.doc

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1、工业用催干剂简 介：工业用催干剂是涂料工业的主要助剂，其作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥，达到快干的目的。通常是过渡金属的有机酸盐。催干机理：催干剂有金属氧化物，金属盐，金属皂三类使用形式。金属氧化物和金属盐都是在熬漆过程中加入，形成油脂皂后才呈现催干作用。目前使用最多的是金属皂这种形式，金属皂是有机酸和某些金属反应而成的，她的通式是RCOOM（M——金属部分，RCOO——有机酸部分)，催干剂的特性决定于金属部分，而有机酸部分使其发乎催干效果。事实上每种金属的催干性能是不一样的，同种金属皂对不同涂料品种的催干作用也不相同。实际使用最多的为钴、锰、铅、锌、钙、铁、锆、铈，稀土是新型的催

2、干剂。具有催干性能的金属，必须在“活性状态”下才能发挥其催干作用。若将钴，锰，铅等变价金属以胶体状态很细地分散在油中，并无催干作用。例如四乙基铅[Pb(C2H5)4]在油中能很好地混溶，但仍无催干作用。因此具有催干性能的金属必然形成金属皂而溶于油中，其有机酸作为阴离子，金属部分为阳离子，才能呈现催干作用。Ø 催干剂的阴离子部分——有机酸催干剂的有机酸决定金属皂皂涂料中的溶解性和相容性。催干剂中有机酸虽不相同，但其呈现的催干特性都相同，如环烷酸铅和亚油酸铅都以催底干为主，但亚麻油酸皂因其溶解性差而降低其催干活性。有机酸的种类很多，但用于催干剂的有机酸需符合以下条件。①形成的金属皂在连接

3、料及有机溶剂中溶解度好。有机酸的不饱和性越大，其金属皂的溶解性越好。如亚麻油酸皂的溶解性要比硬脂酸皂好。②饱和有机酸的适宜链长为6-10碳，碳链上具有侧链，特别是α碳上连有支链，具有较好的溶解性，如2-乙基乙酸的金属皂要比正辛酸金属皂的溶解性更佳。③在水中的溶解度小。苯甲酸的额金属皂在有机溶剂中的溶解度好，色泽淡，价格低，酸价高，但对水敏感而影响漆膜的抗水性。④贮存性好，不易氧化及分解。松香酸和亚麻油酸等不饱和脂肪酸本身在贮存过程中氧化，引起颜色变深，溶解性降低而析出，影响其催干性。饱和有机酸如环烷酸，2-乙基乙酸，新葵酸，异壬酸的金属皂具有优良的贮存稳定性。⑤色泽浅，气味小而杂质少

4、。浅色漆不能用深色金属皂，以免影响其色泽，故采用的有机酸需精制。环烷酸皂有特殊气味，不宜用于食品工业用涂料。有机酸不能含有对涂膜有影响的有害物质如硫化物等。2-乙基乙酸，新葵酸等合成脂肪酸具有高的纯度和极浅的色泽，而且无特殊气味。⑥来源广，价格低廉。天然有机酸如亚油酸，焦油酸，环烷酸的来源较广而且价格低，但由于其天然脂肪酸质量不稳定，仅焦油酸及环烷酸被普遍使用。表1是常用于催干剂的有机酸及特性。 近年来，由于环烷酸的资源日益减少，而合成脂肪酸的化学纯度要比天然脂肪酸好得多，因而以合成羧酸皂混合物为基础的催干剂在市场上普遍供应，生产厂常以其羧酸来命名其催干剂牌号，合成羧酸的高酸值使其金

5、属皂具有较高的含量，黏度亦低。由于其耗酸量低，成本与环烷酸皂相近。石蜡氧化制取的哼唱脂肪酸都为直链酸，其色泽较浅，价格低，但其金属皂的溶解性差，可将其C6-9合成脂肪酸与环烷酸或支链脂肪酸拼合使用，以降低成本。Ø 催干剂的阳离子部分——金属离子催干剂可分为活性和辅助两种，其中活性催干剂又可分为氧化型和聚合型，见表2。催干剂的作用决定于其中金属离子部分，因此，涂料催干剂的用量都是以其所含的金属量来计算的，各种催干剂都规定其金属离子浓度。在实际应用时，油基清漆是以植物油中的金属含量来表示的，各种合成树脂涂料则以树脂固体分钟的金属含量来表示。分类及特性：   1.钴催干剂钴催干剂是催干活性

6、最强的氧化型催干剂，因氧化作用是从漆膜表面开始的，因而它使漆膜表面干燥加速，常作面催干剂。钴催干剂一般与铅，锰，钙等催干剂配合使用，使涂层表里平衡干燥，如单独使用或使用量过多，会使涂膜表面很快干结而收缩，产生皱皮和因底干而发软的各种漆膜缺陷。特别是其强烈的催化氧化性，促使漆膜过早老化并发脆，因此，漆膜的干性在达到施工要求的前提下，以少用为宜，其适合用量为0.02%-0.06%。以钙，锌等助催干剂配合使用，可有效地调节其表面干燥速度，用量超过0.08%则需注意，必须仔细进行试验评价。钴催化剂也可用于热固型涂料如氨基烘漆中以提高其硬度，用量为0.00%-0.02%，与铁，锰催干剂相比，不

7、易变色，但硬度和坚韧性不及后者，在油墨中听涂膜极薄，故可用钴催干剂。钴皂是呈蓝紫色的黏稠液体，高价钴态时则呈绿色。在涂料、油料与钴皂拼混后的贮存过程中，过氧化物与钴皂作用而产生绿色。一般认为钴皂在高价状态才呈现催干作用。钴皂与污类抗结皮剂混用会形成金属-配合物而呈现红至红紫色，产生不同的颜色，但漆膜干燥后颜色即消失。钴催干剂常使用的金属含量在4%-12%2.铅催干剂铅催干剂为聚合型催干剂，在大多数醇酸漆中能促使漆膜底层干燥而得到坚韧而英的漆膜，并能提高漆膜