較低溫度下固化的固化劑
較低溫度下固化的固化劑具有室溫以下固化環(huán)氧的活性,較低溫度下固化的固化劑廣泛用于涂料,膠粘劑中,尤其在防腐涂料中應用極為廣泛。由于較低溫度下固化的固化劑中含有少量水分,與環(huán)氧樹(shù)脂反應較快,所以不宜用作澆鑄材料用的固化劑。
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(shuō),使用固化溫度高的固化劑可以得到耐熱優(yōu)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(huán)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(yáng)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機理不同,但最終都形成醚鍵結合的網(wǎng)狀結構。
固化反應屬于化學(xué)反應,受固化溫度影響很大,溫度增高,反應速度加快,凝膠時(shí)間變短;凝膠時(shí)間的對數值隨固化溫度上升大體呈直線(xiàn)下降趨勢。但固化溫度過(guò)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中的溫度,作為合適的固化溫度。
產(chǎn)品應用:間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴鏈劑HER)是一種對稱(chēng)的芳香族二醇擴鏈劑,它與MDI有著(zhù)良好的配伍性。廣泛應用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,并把收縮性限制到較小,沒(méi)有污染。同時(shí),該材料除具有芳香族擴鏈的優(yōu)點(diǎn)外,還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結晶現象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂強度、初始強度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結合輪胎、泥漿管內襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲運:紙板桶,內襯黑色塑料袋;20公斤裝。
按固化溫度可把固化劑分為四類(lèi):較低溫度下固化的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;國內研制投產(chǎn)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(lèi)很多:脂肪族多胺、脂環(huán)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(huán)族多胺、叔胺、瞇唑類(lèi)以及三氟化硼絡(luò )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(shù)脂、氨基樹(shù)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(tài)或比凝膠狀態(tài)稍高的狀態(tài)之后,再高溫加熱進(jìn)行后固化(post-cure),相對之前段固化為預固化(pre-cure)。
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(lèi)固化劑中,雖然具有相同的官能基,但因化學(xué)結構不同,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)結構不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn),對選擇固化劑來(lái)說(shuō),是很重要的。
固化劑的品種對固化物的力學(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)脂的耐熱性高于脂肪族多胺、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。應根據不同的用途和性能要求選擇適當的固化劑。
幾種固化劑復合使用,可以收到相得益彰的效果,例如低分子聚酰胺固化劑配合少量的間苯二胺固化劑,既可室溫固化,又能使固化物韌性增加的同時(shí)適當地提高耐熱性。偏苯三酸酐(TMA)與甲基四氫苯酐復合使用,共熔混合物黏度低(25℃,200~250mPa·s),易與環(huán)氧樹(shù)脂相互混合,改善了工藝性。
混合型聚異氰酸酯固化劑等相關(guān)固化劑主要的用途是油漆、泡沫塑料、涂料等。其中封閉型水可分散聚異氰酸酯固化劑也可以與三聚氰胺同化劑配用,用三聚氰胺固化劑來(lái)降低成本,封閉型水可分散聚異氰酸酯固化劑來(lái)提高性能。
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