環(huán)氧樹脂固化的三個階段
1、液體-操作時間
操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份,混合之后,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時間內(nèi)做好。
2、凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或“突變”。這時的環(huán)氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。
因為這時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-終固化
環(huán)氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環(huán)氧樹脂約有90%的終反應(yīng)強度,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。
這時新使用的環(huán)氧樹脂不能與它進行化學(xué)鏈接,因為該環(huán)氧表面適當?shù)剡M行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。 環(huán)氧樹脂高溫固化時一般性能優(yōu)良,但是在土木建筑中使用的 涂料和粘接劑等由于加熱困難,需要常溫固化;所以大都使用脂肪胺、脂環(huán)映以及聚酰胺等,尤其是冬季使用的涂料和粘接劑不得不與多異氰酸酯并用,或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。
至于中溫固化劑和高溫固化劑,則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐藥品性等為基準來選擇。選擇為多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有優(yōu)良的電性能,所以廣泛用于電子、電器方面。
固化劑
固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應(yīng)的物質(zhì)或混合物。 樹脂固化是經(jīng)過縮合、 閉環(huán)、加成或催化等 化學(xué)反應(yīng),使熱固性樹脂發(fā)生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化( 交聯(lián))劑來完成的。
固化劑按化學(xué)成分分類1.脂肪族胺類 例如 乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪AE 2.芳族胺類 例如 間苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50 3.酰胺基胺類4.潛伏固化胺類5.尿素替代物。
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)機理不同,但終都形成醚鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
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,對選擇固化劑來說,是很重要的。
對光澤來說,芳香族好,脂肪族差。此性質(zhì)受固化溫度的影響,隨溫度升高,光澤變好。至于柔軟性,官能基間距離長的聚酰胺更優(yōu)良一些,而交聯(lián)密度高的芳香胺則差。耐熱性與柔軟性正好相反,而粘接性則與柔軟性一致。耐藥品性( 耐酸性)受化學(xué)結(jié)構(gòu)影響,芳香族比較優(yōu)良,脂肪胺和聚酰胺則易受化學(xué)藥品腐蝕。耐水性受官能基 質(zhì)量濃度的支配,官能基質(zhì)量濃度低、疏水度高的聚酰胺類更耐水,而官能基質(zhì)量濃度高的芳香族則差一些。
潛伏型固化劑:
這類固化劑與環(huán)氧樹脂混合后,在室溫條件下相對長期穩(wěn)定(一般要求在3個月以上,才具有較大實用價值,理想的則要求半年或者1年以上),而只需暴露在熱、光、濕氣等條件下,即開始固化反應(yīng)。這類固化劑基本上是用物理和化學(xué)方法封閉固化劑活性的。在顯在型固化劑中,雙氰胺、己二酸二酰阱這類品種,在室溫下不溶于環(huán)氧樹脂,而在高溫下溶解后開始固化反應(yīng),因而也呈現(xiàn)出一種潛伏狀態(tài)。所以,在有的書上也把這些品種劃為潛伏型固化劑。實際上可稱之為功能性潛伏型固化劑。因為潛伏型固化劑可與環(huán)氧樹脂混合制成一液型配合物,簡化環(huán)氧樹脂應(yīng)用的配合手續(xù),其應(yīng)用范圍從單包裝膠黏劑向涂料、浸漬漆、灌封料、粉末涂料等方面發(fā)展。潛伏型固化劑在國外日益引起重視,可以說是研究與開發(fā)的課題,各種固化劑改性新品種和配合新技術(shù)層出不窮,十分活躍。
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