固化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng),受固化溫度影響很大,溫度增高,反應(yīng)速度加快,凝膠時(shí)間變短;凝膠時(shí)間的對(duì)數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢(shì)。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。
按固化溫度可把固化劑分為四類(lèi):低溫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(guó)內(nèi)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(duì)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(dá)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(duì)之前段固化為預(yù)固化(pre-cure)。
固化劑的品種對(duì)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)脂的耐水性優(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)脂的耐藥品性優(yōu)良。酸酐固化劑固化環(huán)氧樹(shù)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?/p>
環(huán)氧樹(shù)脂固化的三個(gè)階段 1、液體-操作時(shí)間 操作時(shí)間(也是工作時(shí)間或使用期)是固化時(shí)間的一部份,混合之后,樹(shù)脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時(shí)間內(nèi)做好。 2、凝膠-進(jìn)入固化 混合物開(kāi)始進(jìn)入固化相(也稱作熟化階段),這時(shí)它開(kāi)始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。在這個(gè)階段不能對(duì)其進(jìn)行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動(dòng)它。 因?yàn)檫@時(shí)混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹(shù)脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無(wú)論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。 3、固體-終固化 環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段,這時(shí)能砂磨及整型。這時(shí)你用大拇指已壓不動(dòng)它,在這時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂約有90%的終反應(yīng)強(qiáng)度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。 這時(shí)新使用的環(huán)氧樹(shù)脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因?yàn)樵摥h(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機(jī)械強(qiáng)度。