{"id":7312,"date":"2024-09-05T05:52:22","date_gmt":"2024-09-05T05:52:22","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=7312"},"modified":"2026-04-28T10:42:35","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:35","slug":"paint-film-what-should-be-done","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/de\/paint-film-what-should-be-done\/","title":{"rendered":"Eine gro\u00dfe Anzahl von Carboxylgruppen im w\u00e4ssrigen Aminobacklacksystem beeintr\u00e4chtigt die Leistung des Lackfilms ernsthaft, was ist zu tun?"},"content":{"rendered":"

Eine gro\u00dfe Anzahl von Carboxylgruppen im w\u00e4ssrigen Aminobacklacksystem beeintr\u00e4chtigt die Leistung des Lackfilms ernsthaft, was ist zu tun?<\/strong><\/h1>\n

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Schnelle Antwort:<\/strong> Eine praxisorientierte Entscheidung f\u00fcr ein Enzym oder eine Lebensmittelzutat beginnt mit dem Prozessziel und pr\u00fcft dann vor der Skalierung die Aktivit\u00e4t, das Anwendungsfenster, die sensorischen Auswirkungen und die Chargenkonsistenz.<\/p>\n

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Als Industrielack auf Wasserbasis ist der Einbrennlack auf Wasserbasis heute weit verbreitet. Einige der Faktoren, die sich auf die Wasserbest\u00e4ndigkeit des Lackfilms auswirken, finden Sie in dem Artikel Lackfilm-Wasserbest\u00e4ndigkeit erkl\u00e4rt! Leistung, Mechanismus, Faktoren, Verbesserungsm\u00f6glichkeiten! Siehe auch den Artikel Coatings Q&A (22): wie man die Alkoholbest\u00e4ndigkeit von PUD-Systemen auf Wasserbasis verbessert. Wenn es sich bei dem Harz haupts\u00e4chlich um ein Acrylharz auf Wasserbasis handelt, um eine Ammoniak-Wasserdispersion oder eine Wasserl\u00f6slichkeit zu erreichen, wird die Struktur absichtlich mit einer bestimmten Menge an Carboxylgruppen entworfen, deren S\u00e4urewert normalerweise \u00fcber 30 liegt. Dieser Teil der Carboxylgruppe verbleibt in der Regel im Lackfilm und beeintr\u00e4chtigt die Wasser- und Alkoholbest\u00e4ndigkeit des Films, die Best\u00e4ndigkeit gegen Salzspr\u00fchnebel und andere Eigenschaften erheblich. Hier vor allem diskutieren, wie zu beseitigen -COOH auf den Lackfilm Leistung eines Aufpralls, Hinzuf\u00fcgen von vernetzenden Additiven Vernetzung -COOH ist der Ansatz, den wir nehmen wollen.<\/p>\n

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Die verschiedenen Vernetzungsreaktionen von -COOH sind wie folgt:<\/p>\n

1\u3001Aufnahme von Oxazolin zur Vernetzung mit -COOH<\/p>\n

Es muss erhitzt werden, um zu reagieren, 80-120 \u2103 durchgef\u00fchrt werden kann, geh\u00f6rt zu den mittleren Temperatur Vernetzungsmittel. Oxazolin ist eine Art intrazyklischer Iminoether, der nach der Position seiner Kohlenstoff- und Stickstoff-Doppelbindung in 2-Oxazolin, 3-Oxazolin und 4-Oxazolin unterteilt werden kann, von denen das aktivste 2-Oxazolin mit der Strukturformel ist:<\/p>\n

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Oxazoline sind hochreaktiv und k\u00f6nnen mit vielen nukleophilen Reagenzien \u00e4quiproportionale Ring\u00f6ffnungsreaktionen eingehen. Unter geeigneten Reaktionsbedingungen, d. h. bei Auswahl des richtigen L\u00f6sungsmittels, der richtigen Temperatur usw. oder bei Zugabe eines geeigneten Katalysators, kann die Oxazolingruppe chemisch mit Carbons\u00e4uren, Thios\u00e4uren, Chlor- oder Chlorameisens\u00e4ureestern, Thiolen, Phenolen, Thiophenol-Chloralkylaminen, Alkoholen und Amiden und vielen anderen Gruppen reagieren. Oxazolingruppen k\u00f6nnen mit Carbons\u00e4uregruppen oberhalb von 200\u00b0 in wenigen Minuten unter Bildung von Esteramingruppen reagieren.<\/p>\n

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Produkte mit dieser Zusammensetzung sind ebenfalls auf dem Markt erh\u00e4ltlich und werden in Farben auf Wasserbasis, Druckfarben auf Wasserbasis und Klebstoffen auf Wasserbasis zur Verbesserung der Wasserbest\u00e4ndigkeit verwendet.<\/p>\n

2\u3001Annahme von Polyaziridin-Vernetzung-COOH<\/p>\n

Aziridin, das stickstoffhaltige tricyclische Analogon von Ethylenoxid, und seine Derivate werden seit vielen Jahren untersucht; in einigen F\u00e4llen wurde Polyaziridin als Vernetzungsmittel verwendet. Die gebr\u00e4uchliche Bezeichnung f\u00fcr Aziridin ist Ethylenimin, auf Englisch Aziridine. Ethylenimin ist hochgiftig und kann krebserregend sein. Aziridin ist hautreizend und kann bei manchen Personen zu einer Sensibilisierung f\u00fchren. Die Teratogenit\u00e4t von Aziridin ist umstritten, aber die Verd\u00fcnnung mit Farblack verringert seine m\u00f6glichen toxischen Wirkungen. Ethylenimin ist noch reaktiver als Ethylenoxidverbrennungen und S\u00e4uren. In Gegenwart von st\u00e4rkeren S\u00e4uren polymerisiert es schnell zu Polyethylenimin-(-CH2CH2NH-)-n.<\/p>\n

Von den zahlreichen Reaktionen der Aziridine ist diejenige, die f\u00fcr Beschichtungsanwendungen am interessantesten ist, die Bildung von 2-Aminoester-Querverbindungen zwischen Polyaziridinen und polyfunktionellen S\u00e4uren. Einige 2-Aminoester k\u00f6nnen sich automatisch zu 2-Hydroxyamiden umlagern (das ist die spezielle Amido-Alkohol-Struktur in Punkt 4 unten).<\/p>\n

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Eine Vielzahl von Polyaziridinen (auch als polyfunktionelle Aziridine bezeichnet) wurde untersucht. Ein Beispiel ist das trifunktionelle Michael-Additionsprodukt aus 3 Mol Aziridin und 1 Mol Trimethylolpropantriacrylat mit der folgenden Strukturformel:<\/p>\n

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Auch Methylaziridin (Propylidenimin) wurde zur Herstellung dieses Polyaziridins verwendet. Dieses Polyaziridin kann zur Vernetzung der Carbons\u00e4uregruppen von Emulsionen und Polyurethanen auf Wasserbasis verwendet werden. Die Reaktion zwischen Aziridin und der Carbons\u00e4uregruppe verl\u00e4uft viel schneller als die Reaktion zwischen der Aziridingruppe und Wasser und kann bei Raumtemperatur erfolgen, wobei im Allgemeinen bereits Wasser zugesetzt wurde. Aziridin und Wasser interagieren und hydrolysieren zu Aminoalkoholen mit einer Aktivierungszeit von 48-72 Stunden. Es gibt jedoch keinen Hinweis darauf, dass sich das hydrolysierte Aziridin negativ auf die Leistung des Beschichtungsfilms auswirkt. Die Reaktivit\u00e4t kann durch Zugabe eines Vernetzungsmittels wiederhergestellt werden. Angesichts der potenziellen Vergiftungsgefahr sollten die Empfehlungen des Herstellers zur sicheren Handhabung sorgf\u00e4ltig befolgt werden.<\/p>\n

3. Zur Vernetzung von -COOH wird eine spezielle Hydroxylverbindung verwendet. Diese spezielle Hydroxylverbindung ist mit den oben genannten Oxazolinen verwandt und hat die nachstehende Strukturformel:<\/p>\n

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Wenn man diese Strukturformel mit der Strukturformel von Oxazolin vergleicht, kann man vielleicht erkennen, dass es eine gewisse Korrelation zwischen den beiden gibt. Siehe das Bild unten:<\/p>\n

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Experimente haben gezeigt, dass diese Art von Amidohydrin, wie Oxazolin, mit -COOH unter bestimmten Bedingungen, z.B. 150\u00b0C X 30 min, vernetzt werden kann, und eine weitere Untersuchung des Reaktionsmechanismus legt nahe, dass eine Erkl\u00e4rung in der Bildung einer Oxazolinstruktur in der Mitte liegt.<\/p>\n

Diese Art von Amido-Alkohol-Verbindungen, typisches Modell AA-4, kann verwendet werden, um -COOH zu vernetzen, k\u00f6nnen sowohl w\u00e4ssrige und \u00f6lige Systeme verwendet werden, ist die Reaktionsbedingung 150\u2103X30min oder mehr. Kosteng\u00fcnstig, vor allem f\u00fcr Wasser-basierte Amino-Backlack verwendet, um die Vernetzung -COOH, kann erheblich verbessern die Leistung des Films, wie Wasserbest\u00e4ndigkeit, Alkohol Widerstand, L\u00f6sungsmittel Widerstand, Salz Spray Widerstand.<\/p>\n

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Die oben genannten drei Methoden der Vernetzung-COOH, haben Sie festgestellt, dass es einige mechanistische Korrelation. Die Reaktionsverfahren haben alle eine spezielle Amidohydrin- und\/oder Oxazolinstruktur.<\/p>\n

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4, unter Verwendung von vernetzendem Polycarbodiimid-COOH<\/p>\n

Carbodiimid, auch bekannt als Carbodiimid (Carbodiimid), enth\u00e4lt -N=C=N-funktionelle Gruppen. Es kann bei Raumtemperatur umgesetzt werden, der Nachteil ist auch sp\u00e4ter hinzugef\u00fcgt werden, ist es nicht bequem zu bedienen.<\/p>\n

Carbodiimid reagiert mit Carbons\u00e4uren, reagiert aber langsam genug mit Wasser, um in w\u00e4ssrigen Systemen verwendet zu werden. Das Produkt der Reaktion mit Carbons\u00e4ure ist N-Acylharnstoff. Die Reaktionsformel ist unten dargestellt:<\/p>\n

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Es ist m\u00f6glich, funktionelle Harze auf Carbons\u00e4urebasis, einschlie\u00dflich w\u00e4ssriger Polyurethan-Dispersionen und -Emulsionen, mit Polycarbodiimid (auch bekannt als multifunktionelles Carbodiimid) zu vernetzen. Die Vernetzung erfolgt bei Raumtemperatur innerhalb weniger Tage und bei Erw\u00e4rmung wesentlich schneller.<\/p>\n

In einer Emulsionsstudie lagen die Aush\u00e4rtungsbedingungen im Bereich von 60 bis 127 \u00b0C f\u00fcr 5 bis 30 Minuten, wobei h\u00f6here Temperaturen zu besseren Lackfilmeigenschaften f\u00fchrten. Offensichtlich h\u00e4ngen die Eigenschaften des Lackfilms nicht nur von der physikalischen Filmbildung, sondern auch vom Grad der chemischen Vernetzung ab.<\/p>\n

5, die Verwendung von Epoxidgruppen zur Vernetzung mit -COOH, was hohe Temperaturen erfordert. Nicht h\u00e4ufig verwendet.<\/p>\n

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Zusammengefasst:<\/p>\n

Raumtemperatur zu vernetzen aus der Carboxy-COOH von w\u00e4ssrigen Systemen, k\u00f6nnen Sie Polyaziridin Vernetzungsmittel und Polycarbodiimid verwenden. Diese beiden Raumtemperatur-Vernetzungsmittel Markt sind einige Commodity-Modelle, der Preis ist sehr teuer.<\/p>\n

Bei mittleren Temperaturen (80-120\u00b0C) kann COOH mit Oxazolin-Strukturverbindungen vernetzt werden, die ebenfalls im Handel erh\u00e4ltlich und teuer sind.<\/p>\n

Bei hohen Temperaturen (150\u00b0C x 30 min) k\u00f6nnen spezielle Amido-Alkohole zur Vernetzung von -COOH eingesetzt werden, die auch in kosteng\u00fcnstigen Varianten auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind und sich besonders f\u00fcr den Einsatz in w\u00e4ssrigen Aminobacklacken eignen.<\/p>\n

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Eine praktische Beschaffungs-Checkliste f\u00fcr Enzyme, Biotechnologie und Lebensmittelzutaten<\/h2>\n

Bei Enzym- und Lebensmittelverarbeitungsprojekten ist der n\u00fctzlichste Entscheidungsrahmen in der Regel die Eignung f\u00fcr die Anwendung plus die Stabilit\u00e4t des Prozesses: Welcher Inhaltsstoff funktioniert unter den vorgesehenen pH-, Temperatur-, Zeit- und Substratbedingungen, ohne dass es zu einem nachgelagerten Qualit\u00e4ts- oder Konformit\u00e4tsproblem kommt?<\/p>\n