Comparison of 5- and 6-membered cyclic carbonate-polyisocyanate adducts for high performance coatings / Julia Seithümmer in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 20, N° 1 (01/2023)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 20, N° 1 (01/2023) . - p. 173-186 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 Trimères En 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. 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 [article]

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Synthesis of phosphorous-containing bio-based curing agent for flame retardant epoxy resin system / V. E. Naiker in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 20, N° 4 (07/2023)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 20, N° 4 (07/2023) . - p. 1325-1341 Titre : Synthesis of phosphorous-containing bio-based curing agent for flame retardant epoxy resin system Type de document : texte imprimé Auteurs : V. E. Naiker, Auteur ; Ganesh A. Phalak, Auteur ; D. A. Patil, Auteur ; Aarti Purushottam More, Auteur ; Shashank T. Mhaske, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 1325-1341 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Biomatériaux Caractérisation Combustion Dichlorure de phénylphosphoneux Epoxydes Essais de comportement au feu Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Réticulants -- Synthèse Vanilline Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : A phosphorous containing primary amine-based curing agent, 4-(((3-aminopropyl) imino) methyl)-2-methoxyphenyl(4-(((3-aminopropyl) imino) methyl)-2-methoxyphenyl) phenylphosphonate (VDTS2), was successfully synthesized. The chemical structure of the intermediate and the curing agent was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy. An epoxy resin was then cured with the phosphorous-based curing agent used in different ratios and with a petroleum-based curing agent. The flame-retardant (FR) properties and thermal decomposition of the respective films were investigated by the limiting oxygen index (LOI), UL-94 burning test, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis (TGA) and FTIR spectroscopy. Scanning electron microscopy (SEM) analysis was also conducted to study the characteristics of the char obtained. The results of the FR tests showed that the epoxy films cured with the novel amine VDTS2 were able to achieve flame retardancy with an LOI value of 35% and a UL-94 rating of V-0. The TGA analysis showed that the residue of the flame retardant epoxy systems was almost double that of the epoxy resin cured with the petroleum-based amine. The respective films’ mechanical properties were also investigated, and it was observed that the phosphorous-containing amine-based curing agent showed potential to replace the petroleum-based amine for crosslinking epoxy resins. Note de contenu : - EXPERIMENTAL DETAILS : - Materials - Synthesis of VDTS1 (bis(4-formyl-2-methoxyphenyl) phenylphosphonate) - Synthesis of VDTS2 (4-(((3-aminopropyl)imino)methyl)-2-methoxyphenyl (4-(((3-aminopropyl)imino)methyl)-2-methoxyphenyl) phenylphosphonate) - Film and panel preparation - CHARACTERIZATION : - Chemical analysis - Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy - Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy - Thermogravimetric analysis (TGA) - Differential scanning calorimetry (DSC) analysis - Scanning electron microscopy (SEM) - Limiting oxygen index (LOI) and UL-94 vertical burning test - Mechanical properties - RESULTS AND DISCUSSION : - Chemical analysis - Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy - Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy - Thermogravimetric analysis (TGA) - Differential scanning calorimetry (DSC) analysis - Limiting oxygen index (LOI) and UL-94 vertical burning test - Scanning electron microscopy (SEM) - FTIR of char residue - Mechanical properties - Table 1 Epoxy and amine weight ratios - Table 2 UL-94 ratings - Table 3 Theoretical and experimental amine values of VDTS2 - Table 4 Thermal property of cured epoxy films - Table 5 UL-94 and LOI test results - Table 6 Mechanical property of films DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-022-00747-2 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-022-00747-2.pdf?pdf=button% [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39719 [article]

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Synthesis of waterborne curing agent and its applications in waterborne polyurethane adhesives / Guoyan Ma in SURFACE COATINGS INTERNATIONAL, Vol. 105.5 (09-10/2022)  

[article]  inSURFACE COATINGS INTERNATIONAL > Vol. 105.5 (09-10/2022) . - p. 360-364 Titre : Synthesis of waterborne curing agent and its applications in waterborne polyurethane adhesives Type de document : texte imprimé Auteurs : Guoyan Ma, Auteur ; Le Wang, Auteur ; Chengjun Wang, Auteur ; Weibo Wang, Auteur ; Xi Li, Auteur ; Lu Li, Auteur ; Xiaorong Wang, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 360-364 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Adhésifs en phase aqueuse Polymères en émulsion Polyuréthanes Résistance au pelage Réticulants -- Synthèse Réticulation (polymérisation) Rhéologie Temps de séchage Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : A novel waterborne curing agent (SWCA) is obtained by the reaction of isophorone diisocyanate (IPDI), poly(propylene glycol) (PPG) and pentaerythritol (PE). Different quantities of SWCA were added to a waterborne polyurethane (WPU) to form a SWCA-modified WPU emulsion (SWPU). The structure of SWCA is characterised by attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. The effect of SWCA content on the initial tack, peel strength, solvent resistance and curing time are illustrated by T-peel strength, solvent resistance and curing time tests. The rheological properties of SWPU were assessed. The absorption peak at 2263 cm-1 in the ATR-FTIR spectra shows that -NCO groups exist in SWCA. While the content of the curing agent increased from 0% to 4%, the initial strength increased from 1.82 N/mm to 3.87 N/mm; the final peel strength increased from 5.02 N/mm to 7.08 N/mm; and the water and ethanol absorption rate decreased from 11.3% to 6.14% and 15.38% to 11.52%, respectively. The curing time of the SWPU adhesives decreased with increasing curing temperature. The rheological test shows the SWPU emulsion exhibits elastic behaviour. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of waterborne curing - Addition of SXCA to WPU - Characterisation - RESULTS AND DISCUSSION : ATR-FTIR spectroscopy of the curing agent SWCA and SWPU - Nuclear magnetic resonance spectrum of SWCA - Adhesion properties of WPU with different curing agent content - Effect of SWCA content on the solvent uptake rate of the SWPU films - Curing time of the SWPU adhesive - Rheological behaviour of the SWPU and WPU emulsions - Table 1 : Curing time of SWPU adhesives with different curing agent content adn different temperature En ligne : https://drive.google.com/file/d/1YiG6P8bY-NuiJ7ML0fWPqMtMtiop4JDY/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38297 [article]

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