作者:1 時(shí)間:2021-08-02 08:45:57
環(huán)氧樹脂固化劑是與環(huán)氧樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成網(wǎng)狀立體聚合物,把復(fù)合材料骨材包絡(luò)在網(wǎng)狀體之中。使線型樹脂變成堅(jiān)韌的體型固體的添加劑。
1、環(huán)氧樹脂固化劑的分類
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環(huán)氧樹脂高溫固化時(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。
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)氧樹脂的耐水性優(yōu)于芳香二胺和脂肪族多胺固化劑;酸酐固化劑固化環(huán)氧樹脂的耐堿性優(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?br/>
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(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
2、環(huán)氧樹脂固化劑的選擇要點(diǎn)
固化劑的選擇:固化劑對環(huán)氧樹脂的性能影響較大,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(jù)不同要求選用適當(dāng)?shù)墓袒瘎?br/>(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。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑;
(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。
3、固化劑在環(huán)氧地坪漆中的使用
由于環(huán)氧漆的“固化劑”字面上的理解有所偏差,很多人會(huì)把固化劑理解成為幫助環(huán)氧樹脂固化的助劑,只要加入固化劑,環(huán)氧樹脂就會(huì)固化成為地坪,只要加入的固化劑足夠多,固化的速度就會(huì)更快。
這個(gè)觀念導(dǎo)致很多用戶在購買環(huán)氧地坪漆的時(shí)候,會(huì)要求商家多配送一些固化劑,因?yàn)樗麄冇X得,只要固化劑多放點(diǎn),就可以加速環(huán)氧地坪的固化速度,從而把施工時(shí)間縮得更短。其實(shí),這是一個(gè)不切實(shí)際的做法,相反,固化劑加多了,其實(shí)固化速度更慢,甚至有可能出現(xiàn)不固化的情況。
環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng)的過程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過程,均勻混合之后的環(huán)氧涂料,樹脂中的羥基會(huì)先由閉狀態(tài)開環(huán),然后與固化劑中的氫氧鍵重組,形成新的閉環(huán)。這種新閉環(huán)交叉互聯(lián),形成堅(jiān)固的立體結(jié)構(gòu),新結(jié)構(gòu)處于非常穩(wěn)定的狀態(tài),這種狀態(tài)賦予了環(huán)氧地坪漆強(qiáng)勁的機(jī)械性能和化學(xué)抗性,對于日常的耐損或化學(xué)制劑有良好的耐性。
既然固化過程是化學(xué)反應(yīng)過程,那么必然有一個(gè)反應(yīng)成分質(zhì)量的配比問題,只有當(dāng)環(huán)氧樹脂與固化劑達(dá)到平衡的狀態(tài),固化反應(yīng)才能既充分又恰當(dāng)。當(dāng)固化劑過多的時(shí)候,開環(huán)的環(huán)氧樹脂已經(jīng)與足夠的固化成分鏈接,多出來的固化劑就沒辦法找到更多的開環(huán)樹脂,因此它只能以原來的狀態(tài)游離在環(huán)氧漆膜之中;而當(dāng)固化劑過少時(shí),環(huán)氧樹脂同樣找不到可以鏈接的固化成分,因此它也只能游離在漆膜之中。這樣就是通??吹降臒o法固化的情況,過多或過少的固化劑,都會(huì)影響成膜質(zhì)量。
除此之外,攪拌不均勻也是影響固化反應(yīng)的嚴(yán)重問題。很多用戶按照廠家配比的材料進(jìn)行施工后仍出現(xiàn)無法固化的情況,這就是一個(gè)混合不勻的典型案例。樹脂與固化劑良好反應(yīng)需要兩種材料正確混合在一起,攪拌不均時(shí),兩種漆液沒辦法進(jìn)行很好的融合,沒有接觸在一起的材料不會(huì)反應(yīng),所以只能維持各自原來的液體狀態(tài),就表現(xiàn)為漆液沒辦法干燥,或者長時(shí)間處理粘膩狀態(tài)的情況。
4、環(huán)氧樹脂固化劑在粉末涂料中的應(yīng)用
在熱塑性粉末涂料中不需要固化劑,但是在熱固性粉末涂料中,固化劑是粉末涂料組成中必不可少的成分,如果沒有固化劑,熱固性粉末涂料就無法交聯(lián)固化成膜得到具有一定物理力學(xué)性能和耐化學(xué)藥品性能的涂膜。固化劑的性質(zhì)是決定粉末涂料和涂膜性能的主要影響因素。
固化劑應(yīng)具有良好的與樹脂進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的活性,在常溫和熔融擠出混合溫度條件不與樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而在烘烤固化條件下,與樹脂迅速進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng),得到外觀流平性好,物理力學(xué)性能和耐化學(xué)藥品性能好的涂膜。
從粉末涂料的制造工藝和儲(chǔ)存穩(wěn)定性考慮,固化劑在常規(guī)或室溫條件下是固體,而不是液體,最好是固體粉末狀或者容易粉碎的固體粒狀或片狀。從節(jié)約能源考慮,固化劑與樹脂的交聯(lián)固化反應(yīng)溫度低,反應(yīng)時(shí)間短,這樣有利于低溫短時(shí)間固化成膜,可以節(jié)能,提高生產(chǎn)效率。