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不飽和聚酯樹(shù)脂固化劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-6-13 12:16:12 |
不飽和聚酯樹(shù)脂（UPR）的固化似乎是從理論和實(shí)踐上已研究得十分透徹的問(wèn)題，但是因?yàn)橛绊懝袒磻?yīng)的因素相當(dāng)復(fù)雜，而在UPR的各種應(yīng)用領(lǐng)域中，制品所出現(xiàn)的質(zhì)量瑕疵在很大程度上幾乎都與“固化”有關(guān)。
所以，我們有對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂固化劑進(jìn)行較深入探討的必要。探討不飽和聚酯樹(shù)脂固化劑，首先應(yīng)該了解與不飽和聚酯樹(shù)脂固化劑有關(guān)的一些概念和定義。
固化的定義。液態(tài)UPR在光、熱或引發(fā)劑的作用下可以通過(guò)線型聚酯鏈中的不飽和雙鍵與交聯(lián)單體的雙鍵的結(jié)合，形成三向交聯(lián)的不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程稱為UPR的固化。
不飽和聚酯樹(shù)脂固化劑。不飽和聚酯樹(shù)脂的固化是游離基引發(fā)的共聚合反應(yīng)，如何能使反應(yīng)啟動(dòng)是問(wèn)題的關(guān)鍵。單體一旦被引發(fā)，產(chǎn)生游離基，分子鏈即可以迅速增長(zhǎng)而形成三向交聯(lián)的大分子。
飽和聚酯樹(shù)脂固化的啟動(dòng)是首先使不飽和C—C雙鍵斷裂，由于化學(xué)鍵發(fā)生斷裂所需的能量不同，對(duì)于C—C鍵，其鍵能E=350kJ/mol，需350-550℃的溫度才能將其激發(fā)裂解。顯然，在這樣高的溫度下使樹(shù)脂固化是不實(shí)用的。
因此人們找到了能在較低的溫度下即可分解產(chǎn)生自由基的物質(zhì)，這就是有機(jī)過(guò)氧化物。一些有機(jī)過(guò)氧化物的O—O鍵可在較低的溫度下分解產(chǎn)生自由基。
其中一些能在50-150℃分解的過(guò)氧化物對(duì)樹(shù)脂的固化很有利用價(jià)值。我們可以利用有機(jī)過(guò)氧化物的這一特性，選擇其中的一些作為樹(shù)脂的引發(fā)劑，或稱固化劑。
固化劑的定義：不飽和聚酯樹(shù)脂用的固化劑，是在促進(jìn)劑或其它外界條件作用下而引發(fā)樹(shù)脂交聯(lián)的一種過(guò)氧化物，又稱為引發(fā)劑或催化劑。
這里所說(shuō)的“催化劑”與傳統(tǒng)意義上的“催化劑”是不同的。在傳統(tǒng)的觀念上，“催化劑” 這個(gè)術(shù)語(yǔ)是為反應(yīng)物提供幫助的，它們?cè)诖龠M(jìn)反應(yīng)的同時(shí)，本身并沒(méi)有消耗。而在UPR固化反應(yīng)中，過(guò)氧化物必須在它“催化”反應(yīng)以前，改變它本身的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于用于UPR固化的過(guò)氧化物來(lái)說(shuō)，一個(gè)較合適的名字應(yīng)該叫做“起始劑”或“引發(fā)劑”。
二乙基甲苯二胺(DETDA)性能測(cè)試
制品在120℃的烘箱中熟化12h,室溫放置7天,按西德標(biāo)準(zhǔn)DNI53504測(cè)試制品性能與進(jìn)口品相當(dāng):
項(xiàng)目 自產(chǎn)detda 進(jìn)口DETDA,
拉伸強(qiáng)度(MPa) 18.52 16.9
斷裂伸長(zhǎng)率(%) 300 280
撓曲模量(MPa) 208,5 210.8
彎曲強(qiáng)度(MPa) 10.63 10.98
說(shuō)到過(guò)氧化物我們要有必要了解的兩個(gè)概念是活性氧含量和臨界溫度。其中“活性氧”或“活性氧含量”是一個(gè)與固化劑有密切關(guān)系并常常被誤會(huì)的概念。
活性氧含量：活性氧含量簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是過(guò)氧化物中氧和過(guò)氧化物分子總量的百分比。
從這個(gè)概念本身來(lái)說(shuō)，一個(gè)具有較低的分子量的過(guò)氧化物的活性氧含量可能相對(duì)較高。但這并不意味著活性氧含量高的過(guò)氧化物比活性氧含量低的過(guò)氧化物具有更多或更快的活性。（因?yàn)槲覀兒芏鄳?yīng)用廠家是用活性氧含量作為考核固化劑的一個(gè)指標(biāo)）事實(shí)上，活性氧含量?jī)H僅是作為一個(gè)恒量任何一個(gè)特定的過(guò)氧化物的濃度和純度的一個(gè)尺度。
人們發(fā)現(xiàn)許多具有較高的活性氧含量的過(guò)氧化物并不適合用于固化樹(shù)脂，因?yàn)樗鼈冊(cè)跇?biāo)準(zhǔn)的固化溫度下會(huì)很快地分解或“耗盡”，也就是它分解游離基的速度過(guò)快。
由于游離基總是有一種彼此間相互結(jié)合的強(qiáng)烈傾向，當(dāng)游離基產(chǎn)生的速度比它們被不飽和雙鍵利用的速度快時(shí)，它們會(huì)重新組合或者終止聚合鏈，從而產(chǎn)生低分子量的聚合物而導(dǎo)致不完全固化的結(jié)果。（典型的例子就是過(guò)氧化氫）。
臨界溫度：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，臨界溫度就是過(guò)氧化物大量分解產(chǎn)生自由基的最低溫度。（這個(gè)溫度一般來(lái)說(shuō)只是一個(gè)近似值。在此溫度以前同樣也有游離基放出，只是程度不同而已。）
我們可以根據(jù)過(guò)氧化物的臨界溫度不同將過(guò)氧化物分為中溫引發(fā)劑或高溫引發(fā)劑。對(duì)于拉擠成型以及模壓成型就是依據(jù)所使用的過(guò)氧化物的臨界溫度來(lái)確定工作溫度的。一般設(shè)定工作溫度要稍高于引發(fā)劑的臨界溫度。
例如：過(guò)氧化甲乙酮的臨界溫度是80℃；過(guò)氧化苯甲酰的臨界溫度是70℃；過(guò)氧化二叔丁基為146℃；過(guò)苯甲酸叔丁酯為194℃。拉擠成型工藝選用過(guò)氧化二苯甲酰和過(guò)氧化二叔丁基為引發(fā)劑，程序升溫采用的溫度就是90℃；160℃。
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