光固化劑
光固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂混合后可以穩定儲存,當在光照或紫外線(xiàn)照射下,可以分解從而發(fā)生固化反應。光固化劑被歸為一類(lèi)潛伏性固化劑,將光固化劑溶于無(wú)溶劑的液體樹(shù)脂中,作為環(huán)保型涂料和印刷油墨中的固化劑組分,具有一定的吸引力。
典型的紫外線(xiàn)光固化劑以下列的鎓鹽形式存在。
1975年Crivello將二芳基碘鎓鹽用作環(huán)氧的開(kāi)環(huán)反應中。HPF6作為環(huán)氧的陽(yáng)離子聚合反應過(guò)程。Crivello還發(fā)現三芳基锍鎓鹽也可以作為環(huán)氧的光固化劑。它和環(huán)氧樹(shù)脂--特別是脂環(huán)族環(huán)氧--能迅速發(fā)生反應。
光照&紫外線(xiàn)固化環(huán)氧反應中未涉及酶抑制作用而影響光敏樹(shù)脂的自由基反應,而且固化后樹(shù)脂比其他類(lèi)型固化體系具有更好的粘合力。
固化和凝膠的區別在于固化一般指的是從液態(tài)或者凝膠態(tài)反應達到完全固化的過(guò)程;而凝膠一般指膠液由液態(tài)到不具有流動(dòng)性(凝膠態(tài))的過(guò)程。固化工藝指的是環(huán)氧在由不固化到完全固化的工藝過(guò)程,通常有前固化,后固化過(guò)程,需多段升溫。
其中前固化時(shí),由液態(tài)到凝膠態(tài)的過(guò)程可以認為是凝膠過(guò)程,而這段時(shí)間就是凝膠時(shí)間。凝膠時(shí)間也指環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑混合后從液態(tài)達到凝膠態(tài)的時(shí)間段為凝膠時(shí)間,在凝膠之前由于樹(shù)脂具有流動(dòng)性,可以進(jìn)行澆注,浸潤等,因此凝膠時(shí)間是重要的工藝參數。
不同溫度下,凝膠時(shí)間不同。固化也有工藝溫度,固化的工藝溫度一般根據非等溫DSC曲線(xiàn)的峰起始點(diǎn)溫度做為前固化溫度,峰頂溫度作為后固化溫度。固化時(shí)間的確定依賴(lài)于對固化過(guò)程的了解。
芳香胺類(lèi)如果想獲得較高的玻璃化轉變溫度,前固化一般在80~90℃,固化時(shí)間可以延長(cháng)到4小時(shí),后固化150,2小時(shí)。要是通用的固化過(guò)程,如DDM,可以80℃2小時(shí),150℃4小時(shí)。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dmdc,dacm,macm)產(chǎn)品應用:
產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹(shù)脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;
5、應用于聚天門(mén)冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應用于聚酰胺和環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對于EEW=190環(huán)氧樹(shù)脂),可使用時(shí)間400min(25° 150g)。
脂肪族胺類(lèi),如乙二胺,可以常溫固化,大概有24小時(shí)就固化也可以加溫固化。先低溫固化,后高溫和直接放到高溫下固化,所的固化物性能其實(shí)是不同的,別的性能不說(shuō),就玻璃化轉變溫度肯定就不同。其它性能就更加不用說(shuō)了。
因為直接高溫導致反應熱急劇放出,澆注體內部溫度會(huì )升高,反應機理都會(huì )變化,甚至環(huán)氧樹(shù)脂會(huì )發(fā)生降解反應或者老化等,總之性能有可能下降。
而先低溫,當固化度達到一定程度時(shí)在進(jìn)行后固化,反應速率就沒(méi)有那么高了,反應熱也不容易聚集,從而既能達到較高固化度,又不會(huì )發(fā)生熱老化或者降解,從而制得的材料性能要比直接放到高溫固化好的多。
凝膠和固化是環(huán)氧固化時(shí)的2個(gè)過(guò)程。
只是凝膠時(shí)由于分子活動(dòng)容易,反應容易些。隨著(zhù)交聯(lián)反應的繼續,體系分子量變大,粘度增高,反應越來(lái)越困難。所以,要固化完全需要更高的溫度。
環(huán)氧樹(shù)脂固化反應來(lái)講,凝膠只是固化過(guò)程的一個(gè)階段,也就是膠液從液相開(kāi)始向固相變化的轉折點(diǎn),體系內已經(jīng)形成一些交聯(lián)結構,還有很多的活性基團沒(méi)有反應。而完全固化,是要把活性基團都反應掉,形成完全的交聯(lián)結構。因為體系過(guò)了凝膠狀態(tài)后,膠液幾乎沒(méi)有流動(dòng)性了,分子運動(dòng)受到極大限制,所以要達到完全固化,后續溫度就會(huì )要求很高。
從應用角度講,所有的操作工藝都是在膠液到達凝膠狀態(tài)前進(jìn)行完畢,澆注、纏繞或者施膠都是如此,過(guò)了凝膠狀態(tài),膠液就沒(méi)有應用價(jià)值了。所以對環(huán)氧樹(shù)脂體系來(lái)講,某個(gè)溫度下的凝膠時(shí)間,是衡量使用時(shí)間的重要指標。
至于固化溫度,可以根據工藝要求,選擇高溫、低溫,或者階段升溫都可以。
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