環(huán)氧樹脂常用固化劑
目前國內(nèi)環(huán)氧樹脂常用固化劑是5#固化劑。值得注意的是,目前環(huán)氧樹脂常用固化劑存在低分子物含量過高、含水量過高等缺點(diǎn)。
很多廠家目前的生產(chǎn)工藝不采用蒸餾法除去水,而采用低溫冷卻靜置分離法,此法的弊病是除水不盡,固化劑中含水量過高,如果采用多次冷凍分離的方法,又會(huì)造成收率低、成本高。一些商家為了提高固化劑的活性氧含量,向固化劑中直接加入過氧化氫,對(duì)于這樣的環(huán)氧樹脂常用固化劑,使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象:
1、固化劑、促進(jìn)劑加入樹脂后產(chǎn)生大量氣泡,低反應(yīng)活性或阻聚劑含量高的樹脂現(xiàn)象尤明顯。
2、夏季氣溫升高,起泡現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
這是由于固化劑中的過氧化氫快速分解,未能與樹脂及時(shí)反應(yīng)引起的。
4.冷固化體系中常用的促進(jìn)劑類型
市售的常用促進(jìn)劑
1、環(huán)烷酸鈷,一般為1%的苯乙烯溶液,稱為1#促進(jìn)劑。常與1#固化劑過氧化環(huán)己酮配合使用。幾十年來,人們一直認(rèn)為鈷鹽保進(jìn)劑固化性能好,在不飽和聚酯樹脂室溫固化中廣泛采用。由于受鈷鹽色澤的影響,近年來人們普遍認(rèn)識(shí)到:其凝膠固化效果和顏色已不能滿足需要。
2、N,N-二甲基苯胺,通常為10%的苯乙烯溶液,稱為2#促進(jìn)劑。常與2#固化劑(過氧化二苯甲酰)配合使用。在樹脂中含有大量游離酚或聚酯分子鏈中含有大分子支鏈的分子結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合,是很有效的固化系統(tǒng)。(如對(duì)于乙烯基酯樹脂固化、雙酚A類聚酯樹脂的固化、氯橋酸酐類聚酯樹脂等。)
3、異辛酸鈷,常用在預(yù)促進(jìn)型樹脂中,尤其是用較濃的異辛酸鈷預(yù)促進(jìn),能得到較好的催干效果。通常情況下異辛酸估的促進(jìn)效果要比環(huán)烷酸鈷好,這是因?yàn)榄h(huán)烷酸是一個(gè)分子量不固定(分子量范圍180-350)的環(huán)烷烴的羧基衍生物,所以其鈷含量難于做得十分精確,并且由于它是石油精制時(shí)的副產(chǎn)物,通常顏色較深,所以目前市場(chǎng)上異辛酸鈷有取代環(huán)烷酸鈷的趨勢(shì)。
2,2-二羥甲基丁酸(擴(kuò)鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團(tuán)的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴(kuò)鏈劑和內(nèi)乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無需使用有機(jī)溶劑,有機(jī)殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應(yīng)時(shí)間長、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機(jī)溶劑、溶劑殘留量大等問題。還可用于水性環(huán)氧樹脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水?dāng)U鏈劑),作為單體,改性過程中,二羥甲基丁酸(dmba)無需添加任何有機(jī)溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以優(yōu)越的性價(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。
2.涂料助劑,用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹脂、膠粘劑等。
3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團(tuán)的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):
(1). dmba在有機(jī)溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數(shù)據(jù);(單位g/100g溶劑)
由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過程不需要溶劑或少加溶劑。
(2).高反應(yīng)率,反應(yīng)速度快,反應(yīng)溫度低。合成聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因?yàn)?a href=http://343800.com.cn/chanpinzhongxin/jaz/2018-05-16/20.html target=_blank class=infotextkey>dmba結(jié)構(gòu)中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應(yīng)速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細(xì)且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。
4、鈷——鉀——鈣——過渡金屬復(fù)配的復(fù)合促進(jìn)劑,(常被稱為5#促進(jìn)劑)用堿金屬鹽、堿土金屬鹽以及能變價(jià)的過渡金屬鹽類與鈷鹽配合使用,能達(dá)到單獨(dú)使用鈷鹽做促進(jìn)劑達(dá)不到的效果。這是最近幾年市場(chǎng)上最常見的一種促進(jìn)劑類型,它們可分為以下三類:
(1)鈷——鉀復(fù)合促進(jìn)劑,鉀鹽對(duì)估促進(jìn)劑協(xié)同作用較大。其配合使用可作為FRP制品促進(jìn)劑。鉀的含量不宜過高,鈷含量不宜過低。否則會(huì)影響FRP制品的強(qiáng)度。
(2)鈷——鉀——過渡金屬復(fù)合促進(jìn)劑,過渡金屬鹽對(duì)鉀鹽協(xié)同作用很大,但對(duì)鈷鹽沒有協(xié)同作用,甚至有延滯作用。過渡金屬鹽的加入能較大地縮短凝膠時(shí)間和固化時(shí)間,并能較大地降低UPR放熱峰溫度,鈷——鉀——過渡金屬鹽的復(fù)合促進(jìn)劑既可用于FRP制品,又可用于UPR澆鑄體制品。
(3)鈷——鉀——鈣——過渡金屬復(fù)合促進(jìn)劑,鈣鹽對(duì)鈷——鉀——過渡金屬鹽不能起到協(xié)同促進(jìn)作用,只是起到增白的效果,使?jié)茶T體外觀顏色變淺或接近無色??捎糜赨PR的澆鑄工藝。
需要說明的是,目前市售的促進(jìn)劑多為復(fù)合促進(jìn)劑,與傳統(tǒng)的單一鈷鹽類型的促進(jìn)劑相比,具有低成本、低色號(hào)、固化迅速的特點(diǎn)。也就是說,目前,國產(chǎn)的促進(jìn)劑質(zhì)量已有大幅度的提高,在固化速度、固化后對(duì)制品的色澤影響等很多方面都優(yōu)于進(jìn)口材料。
另外,2#促進(jìn)劑(N,N-二甲基苯胺)對(duì)鈷鹽也有很強(qiáng)的協(xié)效作用,常用于冬季低溫施工。
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