環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑
在實(shí)際應用中,經(jīng)常根據不同需要設法改進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑和配方料的工藝操作性能,努力減少因熱效應帶來(lái)的不利影響。
在沒(méi)有熱差分析儀的情況下,可用下述方法粗略估價(jià)固化劑的熱效應,并繪出固化放熱曲線(xiàn):先將恒溫槽調至測定溫度(如30℃),然后每次配取一定比例的環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑混合料,迅速、充分攪拌均勻后,在其中插入一支溫度計,并把料樣放入恒溫槽中。
開(kāi)始觀(guān)察記錄在測定溫度下因發(fā)生固化反應放熱而使配料溫度升高的情況,直至達到最高溫度凝膠以后,再記錄2~3個(gè)數據。
這樣,每一組配比可以測出一個(gè)最高放熱溫度;對于多組配比,則可測出多個(gè)最高放熱溫度。用環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑質(zhì)量比為橫坐標,對應的最高放熱溫度為縱坐標,便可以繪出某種固化劑對某種樹(shù)脂系統的固化放熱曲線(xiàn)。
曲線(xiàn)中最高放熱溫度所對應的值可以視為此種固化劑對該樹(shù)脂系統的較佳質(zhì)量比,可用于實(shí)際應用配方。
固化劑對環(huán)氧樹(shù)脂的性能影響較大,一般按下列幾點(diǎn)選擇。
(1)從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據不同要求選用適當的固化劑。
(2)從固化方法上選擇:有的制品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環(huán)氧樹(shù)脂加入固化劑時(shí)起至不能使用時(shí)止的時(shí)間。要適用期長(cháng)的,一般選用酸酐類(lèi)或潛伏性固化劑。
(4)從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便于安全生產(chǎn)。
(5)從成本上選擇。
改性選擇
改性劑的作用是為了改善環(huán)氧樹(shù)脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)聚酰胺樹(shù)脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
外觀(guān):白色粉末
鐵(PPM)≤5
羥基含量%≥99
鈉(PPM)≤10
羥值,mgKOH.g-1728~782
鉀(PPM)≤100
熔點(diǎn)°C≥108°C
磷(PPM)≤10
色度(PT-CO)≤150#
硅(PPM)≤1
水份%≤0.3
硫酸根離子(PPM)≤10
灰分%≤0.03
醛%≤0.03
酸值mgKOH/g374.3-378.2
丙酮-三乙胺溶解試驗:澄澈透明
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以?xún)?yōu)越的性?xún)r(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應用較為普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。
2.涂料助劑,用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑等。
3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):
(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數據;(單位g/100g溶劑)
由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過(guò)程不需要溶劑或少加溶劑。
(2).高反應率,反應速度快,反應溫度低。合成聚氨酯預聚體反應時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結構中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。
(4)丁腈橡膠類(lèi):提高抗沖擊鞣性。
(5)酚醛樹(shù)脂類(lèi):可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)聚酯樹(shù)脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)尿醛三聚氰胺樹(shù)脂:增加抗化學(xué)性能和強度。
(8)糠醛樹(shù)脂:改進(jìn)靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9、乙烯樹(shù)脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)硅樹(shù)脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚酰胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂用量一般為50-100%,聚酯樹(shù)脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說(shuō)來(lái)改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹(shù)脂制品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹(shù)脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
文章版權:張家港雅瑞化工有限公司
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