[article]
| Titre : |
Comparison of 5- and 6-membered cyclic carbonate-polyisocyanate adducts for high performance coatings |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Julia Seithümmer, Auteur ; Philipp Knospe, Auteur ; René Reichmann, Auteur ; Jochen S. Gutmann, Auteur ; Kerstin Hoffmann-Jacobsen, Auteur ; Michael Dornbusch, Auteur |
| Année de publication : |
2023 |
| Article en page(s) : |
p. 173-186 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Américain (ame) |
| Catégories : |
Aluminium L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation13 et sa faible densité. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L'aluminium est trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite.
L'aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d'alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d'épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l'oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement.
L'aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium.
Analyse thermique
Analyse thermomécanique dynamique
Auto-réticulation
Carbonate cyclique
Métaux -- Revêtements
Polyisocyanates
Réticulants -- Synthèse
Synthèse enzymatique
TrimèresEn chimie, un trimère est un objet moléculaire ou une structure composée de l'association de 3 éléments de base semblables entre eux.
C'est un composé chimique issu de la réaction entre trois molécules identiques (appelées monomères).
La réaction chimique qui produit des trimères est appelée trimérisation.
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| Index. décimale : |
667.9 Revêtements et enduits |
| Résumé : |
Nowadays, coatings need to fulfill a variety of requirements such as having excellent mechanical, chemical, and optical properties at low baking temperatures. On a large scale, polyisocyanates, amines or melamines are used as crosslinking agents in the coatings industry. In this work, a new self-crosslinking agent based on a hydroxy functional 6-membered carbonate with high ring tension and thus presumably lower baking temperature was synthesized and the behavior as self-crosslinking agent was compared to the crosslinking agent derived from the commercially available 5-membered glycerol carbonate. The hydroxy functional 6-membered carbonate monomer was synthesized enzymatically under mild reaction conditions from commercially available substances, linked to a hexamethylene diisocyanate trimer and self-polymerized afterward. NMR- and IR-spectroscopy and GC-MS analysis were found to be suitable techniques to characterize monomers and crosslinking agents. DSC measurements were performed to evaluate appropriate reaction parameters for the attachment reaction of the 6-membered cyclic carbonate to the polyisocyanate without ring opening. The progress of self-crosslinking has been followed by characteristic changes in IR spectra as well as time and temperature-dependent changes of storage and loss modulus while oscillating rheological crosslinking. Furthermore, glass transition temperatures of the resulting coating films are determined, and sol gel analysis was performed to estimate the degree of crosslinking. After application on steel, aluminum and glass plates application tests were performed. In addition to excellent mechanical and chemical properties, the coating film showed good adhesion to the surface and was colorless. Combining these properties with relatively low baking temperatures, 6-membered cyclic carbonate crosslinking agents could represent a new technology for the coatings industry. |
| Note de contenu : |
- RAW MATERIALS
- ANALYTICAL METHODS : Synthesis of the compounds - 6-membered cyclic carbonate monomer (5-Ethyl-5-(hydroxymethyl)-1,3-dioxan-2-on) - 6-membered carbonate-trimer - 5-membered carbonate trimer
APPLICATION TESTING
- RESULTS AND DISCUSSION
- Table 1 : Comparison of coating properties of 5- and 6-membered carbonate coatings (1.0% DABCO, 1.0% butanol) applied on aluminum panels at different curing temperatures
- Table 2 : Remaining gel-parts after extraction of cured samples of 5- and 6-membered carbonate-trimer (1.0% DABCO and 1.0% butanol) after curing at different temperatures |
| DOI : |
https://doi.org/10.1007/s11998-022-00665-3 |
| En ligne : |
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-022-00665-3.pdf?pdf=button% [...] |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38834 |
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 20, N° 1 (01/2023) . - p. 173-186
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