環(huán)氧用固化劑
各種環(huán)氧用固化劑固化溫度各不相同,固化物的耐熱性也有很大不同。一般地說,環(huán)氧用固化劑固化溫度高的可以得到耐熱優(yōu)良的固化物。
對于加成聚合型環(huán)氧用固化劑,環(huán)氧用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。
催化加聚型環(huán)氧用固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。陰離子聚合型(叔胺和咪唑化合物)、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)。
環(huán)氧樹脂必須與環(huán)氧用固化劑反應(yīng)以生成三向立體結(jié)構(gòu)才具有實(shí)用價(jià)值。因此環(huán)氧用固化劑的結(jié)構(gòu)與品質(zhì)將直接影響環(huán)氧樹脂的應(yīng)用效果。
國外對環(huán)氧用固化劑的研究與開發(fā)遠(yuǎn)比環(huán)氧樹脂活躍,與環(huán)氧樹脂品種相比,環(huán)氧用固化劑品種更多,且保密性很強(qiáng)。每開發(fā)一種新的環(huán)氧用固化劑就可以解決一個(gè)方面的問題,就相當(dāng)于開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂或開辟了環(huán)氧樹脂一個(gè)新的用途。可見,開發(fā)新型環(huán)氧用固化劑遠(yuǎn)比開發(fā)新型環(huán)氧樹脂更為重要。
環(huán)氧樹脂固化的三個(gè)階段
1、液體-操作時(shí)間
操作時(shí)間(也是工作時(shí)間或使用期)是固化時(shí)間的一部份,混合之后,樹脂/環(huán)氧用固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時(shí)間內(nèi)做好。
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。
分子式:C10H14O4
分子量:198.22
羥值 545-565mg KOH/g
熔點(diǎn)℃≥83℃
2、凝膠-進(jìn)入固化
混合物開始進(jìn)入固化相(也稱作熟化階段),這時(shí)它開始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒有長時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。在這個(gè)階段不能對其進(jìn)行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動(dòng)它。
因?yàn)檫@時(shí)混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。
3、固體-最終固化
環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段,這時(shí)能砂磨及整型。這時(shí)你用大拇指已壓不動(dòng)它,在這時(shí)環(huán)氧樹脂約有90%的最終反應(yīng)強(qiáng)度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。
這時(shí)新使用的環(huán)氧樹脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因?yàn)樵摥h(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機(jī)械強(qiáng)度。
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)間的對數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢,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衷的溫度,作為合適的固化溫度。
按固化溫度可把環(huán)氧用固化劑分為四類:低溫環(huán)氧用固化劑固化溫度在室溫以下;室溫環(huán)氧用固化劑固化溫度為室溫~50℃;中溫環(huán)氧用固化劑為50~100℃;高溫環(huán)氧用固化劑固化溫度在100℃以上。屬于低溫固化型的環(huán)氧用固化劑品種很少,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。屬于高溫型環(huán)氧用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),相對之前段固化為預(yù)固化(pre-cure)。
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