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固化剂对环氧固化物性能的影响

时间:2013-11-27 09:27来源:未知 作者:admin 点击:
不同分子结构的固化剂所得环氧树脂固化物的性能是不同的。这里主要说明固化剂对耐水性、耐药品性、耐热性及耐 射线幅照型的影响。 在环氧树脂的分子内有亲水性氢氧基和醚键。

       不同分子结构的固化剂所得环氧树脂固化物的性能是不同的。这里主要说明固化剂对耐水性、耐药品性、耐热性及耐γ射线幅照型的影响。

在环氧树脂的分子内有亲水性氢氧基和醚键。不同种类的固化剂固化环氧树脂带来的吸水性是不同的。一般酸酐系<胺类固化剂(吸水性大)<酚系固化剂。酸酐固化剂吸水性低于胺类固化剂是因为酸酐和环氧反应生成酯健,但酯健亦有可能水解。固化剂对吸水性的影响,也反映在固化剂固化环氧树脂形成的网络结构对环氧树脂吸湿的影响。湿气副I环氧树脂的扩散系数取决于4个主要因素:1.聚合物的网络结构;2.聚合物的极性,决定聚合物-湿气亲和力;3、聚合物的物理形态;4.高湿条件下微障碍的产生。

酸酐固化剂的耐水性优于胺类,但酸酐固化剂的耐水性不但与其结构有关,亦与它们分散到环氧树脂里方式有关。芳香酸酐以分散的方式混合到环氧树脂中,而脂肪族酸酐以熔融态混合到环氧树脂里,吸水性显示很大的差异:以熔融态混合的树脂固化物,经14周吸水性约%;分散态混合的树脂固化物,在6周内吸水性就已达约7.5%。这种差异是因为固态芳香酸酐在环氧树脂中分散不充分,固化进行的不完全所致,因此使用固态酸酐必须熔融才好,使用适当的溶剂也是可以的。固化剂种类不同,吸水性不同,反映在耐水处理后的粘接强度也不同。将121℃耐水处理后,其粘结强度酚系固化剂>胺系固化剂>酸酐系固化剂。因此酚类固化剂经常使用在特别需要耐水性的部位。

上述固化剂对环氧树脂固化物耐水性的影响,是一种静态结果。实际上环氧树脂广泛应用于建筑、土木、车辆、各种设备、船舶等,除了和水、湿气接触之外,还要受光化学、氧化剂、氮氧化物、亚硫酸气等大气污染,对环氧树脂固化物也会产生影响。此时水、湿气对环氧树脂固化物的影响时动态的、也是更真实、复杂的。

环氧树脂能耐一般的酸碱、油脂及一般的溶剂,但不耐硝酸、乙酸和极性溶剂。耐碱性优于其耐酸性。

多元胺固化的环氧树脂由于网络结构中含—CN—键,致使粘接性、耐碱性优良。氨基的N和金属易形成氢键、防锈效果好,胺浓度高,效果越明显。就耐药品性而言,通常芳香胺优于脂肪胺。在BF3-胺络合物中BF3-苄胺络合物优于BF3-MEA。酸酐和环氧树脂的环氧基反应形成酯健、耐有机酸、无机酸性高,在碱作用下易水解。酚醛树脂本身就具有良好的耐腐蚀性,特别是耐酸性由于环氧树脂,所以常将酚醛树脂与环氧树脂配合使用,用作防腐涂料,罐内涂料等。

胺类固化剂的耐药品性  三亚乙基四胺(TTA)是室温固化常用的固化剂。它的耐碱性好,但耐酸性和耐福尔马林性较弱。脂肪族多胺固化双酚A环氧树脂(环氧当量180~195)的耐丙酮性和耐水性。显示N-氨乙基哌嗪和聚酰胺(胺值215)固化物的耐沸丙酮性不如二亚乙基三胺,同时耐沸水性也不如后者。

酸酐固化剂的耐药品性  各种芳香酸酐和脂环族酸酐固化环氧树脂耐药品性。自身的耐碱性明显优于耐酸性。苯酮四羧基二酐(BTDA)与顺丁烯二酸酐(MA)混合酸酐在不同摩尔比和不同用量时,固化双酚A环氧树脂的耐药品性。

线型合成树脂低聚物的耐药品性  苯胺与甲醛在强酸性催化存在下缩聚而成的苯胺甲醛树脂,其环氧树脂固化物的耐溶剂性、耐化学药品性与芳香族二胺固化剂处于同等程度。不同规格的苯胺甲醛树脂对固化物耐丙酮、耐酸碱性的影响。酚醛树脂由于独特的性能(耐热、耐腐蚀介质等)广泛用于与环氧树脂配伍。在没有促进剂时,环氧树脂与酚醛树脂(P/F树脂)的混合物在常温下有几个月的适用期;当添加1%~2%的苄基二甲胺时可在150/40min固化,得到耐久使用的固化物。用叔丁基酚醛树脂固化环氧树脂的涂料耐有机酸较弱外,具有优良的耐酸碱性;该涂料在同类及酯类溶剂中无明显变化,但不耐二甲苯。该涂料在50℃,20H2SO4介质环境中可运行2年,使耐酸容器的使用寿命提高5~6倍。该涂料用于酸性介质的地坪已安全运行多年。以硼酚醛树脂改性环氧树脂,可以提高环氧树脂的耐腐蚀性。

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