不飽和聚酯樹脂(UPR)固化劑
不飽和聚酯樹脂(UPR)固化劑的固化似乎是從理論和實踐上已研究得十分透徹的問題,但是因為影響不飽和聚酯樹脂(UPR)固化劑固化反應的因素相當復雜,而在UPR的各種應用領域中,制品所出現(xiàn)的質(zhì)量瑕疵在很大程度上幾乎都與“固化”有關。
所以,我們有對不飽和聚酯樹脂(UPR)固化劑的固化進行較深入探討的必要。(探討不飽和聚酯樹脂的固化,首先應該了解與不飽和聚酯樹脂固化有關的一些概念和定義)。
與不飽和聚酯樹脂固化有關的概念和定義
固化的定義
液態(tài)UPR在光、熱或引發(fā)劑的作用下可以通過線型聚酯鏈中的不飽和雙鍵與交聯(lián)單體的雙鍵的結(jié)合,形成三向交聯(lián)的不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)。這個過程稱為UPR的固化。
說到過氧化物我們要有必要了解的兩個概念是活性氧含量和臨界溫度。其中“活性氧”或“活性氧含量”是一個與固化劑有密切關系并常常被誤會的概念。
活性氧含量:活性氧含量簡單來說就是過氧化物中氧和過氧化物分子總量的百分比。
從這個概念本身來說,一個具有較低的分子量的過氧化物的活性氧含量可能相對較高。但這并不意味著活性氧含量高的過氧化物比活性氧含量低的過氧化物具有更多或更快的活性。(因為我們很多應用廠家是用活性氧含量作為考核固化劑的一個指標)事實上,活性氧含量僅僅是作為一個恒量任何一個特定的過氧化物的濃度和純度的一個尺度。
人們發(fā)現(xiàn)許多具有較高的活性氧含量的過氧化物并不適合用于固化樹脂,因為它們在標準的固化溫度下會很快地分解或“耗盡”,也就是它分解游離基的速度過快。由于游離基總是有一種彼此間相互結(jié)合的強烈傾向,當游離基產(chǎn)生的速度比它們被不飽和雙鍵利用的速度快時,它們會重新組合或者終止聚合鏈,從而產(chǎn)生低分子量的聚合物而導致不完全固化的結(jié)果。(典型的例子就是過氧化氫)。
固化劑擴鏈劑DMTDA固化速度比DETDA要慢很多,可與DETDA 以不同比例混合使用,以調(diào)節(jié)固化速度來滿足不同需求.
1、二甲硫基甲苯二胺-DMTDA位阻型芳香二胺,甲硫基和甲基的位阻作用使的其活性比TDA和DETDA低,它與預聚體的反應速度比DETDA延長5-9倍.
2、二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴鏈劑DMTDA的活性比MOCA高,在低NOC含量的預聚體中采用二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴鏈劑DMTDA固化的澆注時間比MOCA短,對于工人生產(chǎn)操作,提高生產(chǎn)效益來說更合適。
3、固化溫度可以降至室溫(預熱溫度可在25度至100度范圍內(nèi)調(diào)節(jié))
4、當量低為107(MOCA為133.5),固化同量預聚體消耗量低降低成本。
5、合成的PU(聚氨酯)性能和耐堿性優(yōu)于MOCA固化產(chǎn)品, 注射型彈性體效果更佳。
6、MOCA固化時需高溫會揮發(fā)出致癌物質(zhì),而DMTDA在常溫使用則不會揮發(fā)出致癌物質(zhì),是國際公認的環(huán)保型擴鏈劑(固化劑)。
7、與傳統(tǒng)固化劑MOCA相比,二甲硫基甲苯二胺-DMTDA具有許多優(yōu)點:常溫下是液體,使用方便,可進行室溫固化;固化物力學性能可與MOCA媲美與國外同類產(chǎn)品相比,物理力學性能基本相同,價格更低,可降低制品成本,因此本產(chǎn)品是傳統(tǒng)固化劑的理想代用品.
二甲硫基甲苯二胺,DMTDA,E300產(chǎn)品用途和產(chǎn)品優(yōu)勢
一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,其中主要有兩種異構(gòu)體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下施工操作,化學使用當量低等優(yōu)點.
二甲硫基甲苯二胺-固化劑擴鏈劑DMTDA是一種新型的聚氨酯彈性體固化交聯(lián)劑,等同于 Ethancure 300,其中主要有兩種異構(gòu)體即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大約為77~80/17~20),與通常使用的MOCA相比,常溫下是黏度較低的液體,能適用于低溫下操作,化學使用當量低等優(yōu)點。DMTDA是一只環(huán)保低毒液體型二胺擴鏈劑,主要用于聚氨酯彈性體,RIM(反應注射成型),SPUA(噴涂聚脲彈性體)和膠粘劑上;同時也可用作環(huán)氧樹脂固化劑,現(xiàn)已被廣泛應用于聚氨酯膠輥、醫(yī)學、沖壓成型等方面,此外它在汽車、金屬礦、紡織、造紙、印刷業(yè)都有廣泛應用.
臨界溫度:簡單來說,臨界溫度就是過氧化物大量分解產(chǎn)生自由基的最低溫度。(這個溫度一般來說只是一個近似值。在此溫度以前同樣也有游離基放出,只是程度不同而已。)
我們可以根據(jù)過氧化物的臨界溫度不同將過氧化物分為中溫引發(fā)劑或高溫引發(fā)劑。對于拉擠成型以及模壓成型就是依據(jù)所使用的過氧化物的臨界溫度來確定工作溫度的。一般設定工作溫度要稍高于引發(fā)劑的臨界溫度。(例如:過氧化甲乙酮的臨界溫度是80℃;過氧化苯甲酰的臨界溫度是70℃;過氧化二叔丁基為146℃;過苯甲酸叔丁酯為194℃。拉擠成型工藝選用過氧化二苯甲酰和過氧化二叔丁基為引發(fā)劑,程序升溫采用的溫度就是90℃;160℃。)
外界溫度的高低直接影響著過氧化物產(chǎn)生游離基的速度,靠加熱來使固化劑釋放出游離基從而引發(fā)樹脂固化,這個過程當然是可行的,但是高溫操作也會帶來一些不便。于是,人們進一步發(fā)現(xiàn)一些有機過氧化物可以用另一種化合物來激活,它們通常通過氧化——還原反應而起作用,不需升溫,在環(huán)境溫度下就可以裂解產(chǎn)生游離基。這種能在環(huán)境溫度下能激活過氧化物的物質(zhì)就是促進劑或可稱為加速劑或活化劑。
促劑劑的定義:促進劑是能促使固化劑在其臨界溫度以下形成游離基(即實現(xiàn)室溫固化)的物質(zhì)。
嚴格地講,促進劑可分為三類:
1、對氫過氧化物如過氧化環(huán)己酮、過氧化甲乙酮等有效的,如環(huán)烷酸鈷、辛酸鈷等。國外常用的是前者。
2、對過氧化物如過氧化二苯甲酰BPO有效的,如叔胺類:二甲基苯胺、二乙基苯胺等。
3、對二者都有效的,如十二烷基硫醇等。
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
