芳胺固化劑
芳香多胺在室溫下多為固體,芳胺固化劑與環(huán)氧樹脂混合時(shí),放熱效應(yīng)不明顯,但隨著溫度升高,固化物體系同樣明顯出現(xiàn)放熱峰值。因?yàn)榉及饭袒瘎┕袒w系經(jīng)常需要進(jìn)行加熱固化,所以在用芳胺固化劑的成型操作中,同樣應(yīng)注意放熱效應(yīng)造成的不利影響。
測(cè)定胺固化劑一環(huán)氧體系的熱效應(yīng)對(duì)評(píng)選固化劑有重要意義。這可以用測(cè)定放熱曲線的方法來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
凝膠是固化過程中的一個(gè)階段。環(huán)氧樹脂的固化過程首先是在引發(fā)劑的作用下產(chǎn)生活性反應(yīng)中心,環(huán)氧小分子之間發(fā)生化學(xué)鍵合(環(huán)氧環(huán)打開),分子鏈長(zhǎng)大,然后支化,交聯(lián)等發(fā)生一系列連續(xù)變化。
當(dāng)分子反應(yīng)到開始形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),樹脂即失去流動(dòng)性,稱為凝膠現(xiàn)象。此時(shí),只有一部分小分子連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)全部可反應(yīng)的官能團(tuán)都發(fā)生化學(xué)鍵合,連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中時(shí),即完成固化。
一般熱固性樹脂均具有以上凝膠固化特性,環(huán)氧樹脂是其中非常典型的一類。熱固性樹脂的化學(xué)反應(yīng)通常是通過熱引發(fā)產(chǎn)生,所以會(huì)有固化溫度,此時(shí)反應(yīng)速率較佳。
但是,高分子的熱運(yùn)動(dòng)有很強(qiáng)的溫度敏感性,因此可以通過時(shí)溫等效的方式完成化學(xué)反應(yīng),即較低的溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間也可以實(shí)現(xiàn)樹脂固化。
這就是為什么樹脂必須低溫儲(chǔ)存,否則會(huì)失效。值得注意的是,低溫固化得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同于高溫固化,因此會(huì)影響固化后樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的高低。
如果只是配膠工藝,建議降低溫度(e.g.低于引發(fā)溫度),才能不影響樹脂的工藝性,特別是流動(dòng)性和粘度。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴(kuò)鏈劑dmdc,dacm,macm)產(chǎn)品應(yīng)用:
產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴(kuò)鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對(duì)于EEW=190環(huán)氧樹脂),可使用時(shí)間400min(25° 150g)。
如果樹脂固化反應(yīng)速率較快或放熱量高(可通過DSC測(cè)試確定),可在標(biāo)準(zhǔn)固化溫度下加一個(gè)相對(duì)低的固化溫度區(qū)間,以引導(dǎo)樹脂齊頭并進(jìn)地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而獲得一個(gè)固化均勻沒有內(nèi)應(yīng)力的材料。
一般在標(biāo)準(zhǔn)固化制度下,樹脂的固化度通常在85-95%之間,此時(shí)可脫模,讓材料在更高的后固化溫度下通過固相反應(yīng)來達(dá)到更高的固化度。后固化最大的好處是可有效釋放內(nèi)應(yīng)力,防止材料翹曲變形。
DSC可以測(cè)量固化時(shí)間的,可以在確定溫度下進(jìn)行等溫固化,考察固化峰和固化結(jié)束后出現(xiàn)平臺(tái)的時(shí)間。DMA也可以考察固化時(shí)間的,在固定溫度下時(shí)間掃描,開始固化時(shí)間為儲(chǔ)能模量和損耗模量的交點(diǎn),固化完全時(shí)間是儲(chǔ)能模量出現(xiàn)平臺(tái)的時(shí)間。
不過測(cè)定固化時(shí)間要使樣品完全固化,所以做完等溫之后還要將固化樣再做非等溫,看是否仍有固化峰。若有的話,可以調(diào)整固化條件,80℃/2h+120℃/2h+150℃/3h這種固化條件也是通過DSC摸索出來的。
依靠涂料中溶劑的蒸發(fā)或熱熔的方式而得到干硬涂膜的干燥過程稱為物理機(jī)理固化。這是一般可塑性涂料的成膜形式。為了得到平整光滑的漆膜,必須選擇好溶劑。如果溶劑揮發(fā)太快,濃度很快升高,表面的涂料會(huì)因粘度過高失去流動(dòng)性,結(jié)果漆膜不平整;另外溶劑不同會(huì)影響漆膜中聚合物分子的形態(tài),導(dǎo)致漆膜的微觀形態(tài)出現(xiàn)很大差異。
化學(xué)成膜是指先將可溶的(或可熔的)低相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加溫或其他條件下,分子間發(fā)生反應(yīng)而使相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)一步增加或發(fā)生交聯(lián)而成堅(jiān)韌的薄膜的過程,這種成膜方式是熱固性涂料的成膜方式。
如:干性油和醇酸樹脂通過和氧氣的作用成膜,氨基樹酯與含羥基的醇酸樹酯、聚酯和丙烯酸樹脂通過醚交換反應(yīng)成膜,環(huán)氧樹酯與多元胺交聯(lián)成膜等都是利用化學(xué)反應(yīng)方式成膜的。
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