固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類(lèi)增進(jìn)或控制固化反應(yīng)的物質(zhì)或混合物。
樹(shù)脂固化是經(jīng)過(guò)縮合、閉環(huán)、加成或催化等化學(xué)反應(yīng),使熱固性樹(shù)脂發(fā)生不可逆的變化過(guò)程,固化是通過(guò)添加固化(交聯(lián))劑來(lái)完成的。
固化劑是的添加物,無(wú)論是作粘接劑、涂料、澆注料都需添加固化劑,否則環(huán)氧樹(shù)脂不能固化。 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。
環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(shí)間內(nèi)做好。
2、凝膠-進(jìn)入固化
混合物開(kāi)始進(jìn)入固化相(也稱(chēng)作熟化階段),這時(shí)它開(kāi)始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。在這個(gè)階段不能對(duì)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(shù)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(wú)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(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(shù)脂約有90%的終反應(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(shù)脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因?yàn)樵摥h(huán)氧表面適當(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。
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。 環(huán)氧樹(shù)脂高溫固化時(shí)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(lèi)。
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(zhǔn)來(lái)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。
脂肪族多胺固化物粘接性以及耐堿、耐水性均優(yōu)良。芳香族多胺在耐藥品性方面也是優(yōu)良的。由于氨基的氮元素與金屬形成氫鍵,因而具有優(yōu)良的防銹效果。胺質(zhì)量濃度愈高,防銹效果愈好。酸酐固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂形成酯鍵,對(duì)有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸顯示了高的抵抗力,電性能一般也超過(guò)了多胺。
對(duì)光澤來(lái)說(shuō),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(zhǎng)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(lèi)更耐水,而官能基質(zhì)量濃度高的芳香族則差一些。
考慮固化劑的品種與性能
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(shù)脂的耐熱性脂肪族多胺、低分子聚酰胺固化劑;芳香族酸酐固化環(huán)氧樹(shù)脂的耐水性?xún)?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(shù)脂的耐藥品性?xún)?yōu)良。酸酐固化劑固化環(huán)氧樹(shù)脂的耐堿性?xún)?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?/p>