熱固性樹脂固化劑
熱固性樹脂固化劑的固化似乎是從理論和實(shí)踐上已研究得十分透徹的問題,但是因?yàn)橛绊憻峁绦詷渲袒瘎┕袒磻?yīng)的因素相當(dāng)復(fù)雜,而在UPR的各種應(yīng)用領(lǐng)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(guān)。
所以,我們有對(duì)熱固性樹脂固化劑的固化進(jìn)行較深入探討的必要。(探討不飽和聚酯樹脂的固化,首先應(yīng)該了解與不飽和聚酯樹脂固化有關(guān)的一些概念和定義)。
與不飽和聚酯樹脂固化有關(guān)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(gè)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(gè)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(gè)與固化劑有密切關(guān)系并常常被誤會(huì)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(gè)概念本身來說,一個(gè)具有較低的分子量的過氧化物的活性氧含量可能相對(duì)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?yàn)槲覀兒芏鄳?yīng)用廠家是用活性氧含量作為考核固化劑的一個(gè)指標(biāo))事實(shí)上,活性氧含量僅僅是作為一個(gè)恒量任何一個(gè)特定的過氧化物的濃度和純度的一個(gè)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?yàn)樗鼈冊(cè)跇?biāo)準(zhǔn)的固化溫度下會(huì)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(qiáng)烈傾向,當(dāng)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(shí),它們會(huì)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(dǎo)致不完全固化的結(jié)果。(典型的例子就是過氧化氫)。
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(gè)溫度一般來說只是一個(gè)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。)
擴(kuò)鏈劑dmba 親水劑dmba 2,2-二羥甲基丁酸
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)
產(chǎn)品基本要素
外觀:白色粉末
Cas No:10097-02-6
月產(chǎn)量:20噸
包裝方式:凈重25kg/包
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。
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(duì)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(shè)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(gè)過程當(dāng)然是可行的,但是高溫操作也會(huì)帶來一些不便。于是,人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)一些有機(jī)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(yīng)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(jìn)劑或可稱為加速劑或活化劑。
促劑劑的定義:促進(jìn)劑是能促使固化劑在其臨界溫度以下形成游離基(即實(shí)現(xiàn)室溫固化)的物質(zhì)。
嚴(yán)格地講,促進(jìn)劑可分為三類:
1、對(duì)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(duì)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(duì)二者都有效的,如十二烷基硫醇等。
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