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環氧樹脂固化劑的類別與性能

文章來源:康裕 作者:康裕 發布時間:2016-07-25 14:44:33 瀏覽次數:0

返回:公司新聞
     根據多元分類法可將環氧樹脂固化劑分為:顯在型固化劑、潛伏型固化劑。
     顯在型固化劑為普通使用的固化劑,又可分為加成聚合型和催化型。所謂加成聚合型即打開環氧基的環進行加成聚合反應,固化劑本身參加到三維網狀結構中去。這類固化劑,如加入量過少,則固化產物連接著末反應的環氧基。因此,對這類固化劑來講,存在著一個合適的用量。而催化型固化劑則以陽離子方式,或者陰離子方式使環氧基開環加成聚合,終,固化劑不參加到網狀結構中去,所以不存在等當量反應的合適用量;不過,增加用量會使固化速度加快。
     加成聚合型固化劑有多元胺、酸酐、多元酚、聚硫醇等。其中重要、應用廣泛的是多元胺和酸酐,多元胺占全部固化劑的71%,酸酐類占23%。從應用角度出發,多元胺多數經過改性,而酸酐則多以原來的狀態,或者兩種、三種低溫共融混合使用。
     潛伏型固化劑則指的是:這類固化劑與環氧樹脂混合后,在室溫條件下相對長期穩定(一環氧樹脂般要求在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。這類固化劑基本上是用物理和化學方法封閉固化劑活性的。在顯在型固化劑中,雙氰胺、己二酸二酰肼這類品種,在室溫下不溶于環氧樹脂,而在高溫下溶解后開始固化反應,因而也呈現出一種潛伏狀態。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氧樹脂混合制成一液型配合物,簡化環氧樹脂應用的配合手續,其應用范圍從單包裝膠黏劑向涂料、浸漬漆、灌封料、粉末涂料等方面發展。
     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良的固化物。對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絡合物)的耐熱性基本上相同,這主要是雖然起始的反應機理不同,但終都形成醚鍵結合的網狀結構。
     固化反應屬于化學反應,受固化溫度影響很大,溫度增高,反應速度加快,凝膠時間變短;凝膠時間的對數值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢,如圖3-2所示。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。按固化溫度可把固化劑分為四類:低溫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;近年來國內研制投產的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族多胺、叔胺、瞇唑類以及三氟化硼絡合物等。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,在達到凝膠狀態或比凝膠狀態稍高的狀態之后,再高溫加熱進行后固化(post-cure),相對之前段固化為預固化(pre-cure)。
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