較低溫度下固化的固化劑
較低溫度下固化的固化劑具有室溫以下固化環(huán)氧的活性,較低溫度下固化的固化劑廣泛用于涂料,膠粘劑中,尤其在防腐涂料中應(yīng)用極為廣泛。由于較低溫度下固化的固化劑中含有少量水分,與環(huán)氧樹脂反應(yīng)較快,所以不宜用作澆鑄材料用的固化劑。
各種固化劑的固化溫度各不相同,固化物的耐熱性也有很大不同。一般地說,使用固化溫度高的固化劑可以得到耐熱優(yōu)良的固化物。對(duì)于加成聚合型固化劑,固化溫度和耐熱性按下列順序提高:
脂肪族多胺<脂環(huán)族多胺<芳香族多胺<酚醛<酸酐
催化加聚型固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。陰離子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、陽離子聚合型(BF3絡(luò)合物)的耐熱性基本上相同,這主要是雖然起始的反應(yīng)機(jī)理不同,但最終都形成醚鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
固化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng),受固化溫度影響很大,溫度增高,反應(yīng)速度加快,凝膠時(shí)間變短;凝膠時(shí)間的對(duì)數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢(shì)。但固化溫度過高,常使固化物性能下降,所以存在固化溫度的上限;必須選擇使固化速度和固化物性能折中的溫度,作為合適的固化溫度。
產(chǎn)品應(yīng)用:間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑,它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應(yīng)用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,并把收縮性限制到較小,沒有污染。同時(shí),該材料除具有芳香族擴(kuò)鏈的優(yōu)點(diǎn)外,還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結(jié)晶現(xiàn)象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂強(qiáng)度、初始強(qiáng)度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結(jié)合輪胎、泥漿管內(nèi)襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲(chǔ)運(yùn):紙板桶,內(nèi)襯黑色塑料袋;20公斤裝。
按固化溫度可把固化劑分為四類:較低溫度下固化的固化劑固化溫度在室溫以下;室溫固化劑固化溫度為室溫~50℃;中溫固化劑為50~100℃;高溫固化劑固化溫度在100℃以上。屬于低溫固化型的固化劑品種很少,有聚琉醇型、多異氰酸酯型等;國內(nèi)研制投產(chǎn)的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。
屬于室溫固化型的種類很多:脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺;低分子聚酰胺以及改性芳胺等。屬于中溫固化型的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、瞇唑類以及三氟化硼絡(luò)合物等。屬于高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺以及酰肼等。
對(duì)于高溫固化體系,固化溫度一般分為兩階段,在凝膠前采用低溫固化,在達(dá)到凝膠狀態(tài)或比凝膠狀態(tài)稍高的狀態(tài)之后,再高溫加熱進(jìn)行后固化(post-cure),相對(duì)之前段固化為預(yù)固化(pre-cure)。
固化劑的固化溫度和固化物的耐熱性有很大關(guān)系。同樣地,在同一類固化劑中,雖然具有相同的官能基,但因化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,其性質(zhì)和固化物特性也不同。因此,全面了解具有相同官能基而化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn),對(duì)選擇固化劑來說,是很重要的。
固化劑的品種對(duì)固化物的力學(xué)性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響,例如芳香多胺、咪唑、酸酐等固化劑固化環(huán)氧樹脂的耐熱性高于脂肪族多胺、低分子聚酰胺固化劑;芳香族酸酐固化環(huán)氧樹脂的耐水性優(yōu)于芳香二胺和脂肪族多胺固化劑;三亞乙基四胺固化劑耐堿性好,但耐酸性和耐甲醛溶液性較差。脂環(huán)族多胺(如異佛爾酮二胺)固化環(huán)氧樹脂的耐藥品性優(yōu)良。酸酐固化劑固化環(huán)氧樹脂的耐堿性優(yōu)于耐酸性。應(yīng)根據(jù)不同的用途和性能要求選擇適當(dāng)?shù)墓袒瘎?br />
幾種固化劑復(fù)合使用,可以收到相得益彰的效果,例如低分子聚酰胺固化劑配合少量的間苯二胺固化劑,既可室溫固化,又能使固化物韌性增加的同時(shí)適當(dāng)?shù)靥岣吣蜔嵝?。偏苯三酸酐(TMA)與甲基四氫苯酐復(fù)合使用,共熔混合物黏度低(25℃,200~250mPa·s),易與環(huán)氧樹脂相互混合,改善了工藝性。
混合型聚異氰酸酯固化劑等相關(guān)固化劑主要的用途是油漆、泡沫塑料、涂料等。其中封閉型水可分散聚異氰酸酯固化劑也可以與三聚氰胺同化劑配用,用三聚氰胺固化劑來降低成本,封閉型水可分散聚異氰酸酯固化劑來提高性能。
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