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光照激活的固化劑
| 來源:邵君( 先生,國內國際部經理 ) 發(fā)布時間:2017-6-23 23:54:48 |
光照激活的固化劑系光敏化合物,光照激活的固化劑在無光照情況下十分穩(wěn)定,而在受到紫外光照射后,則產生活性基團而引發(fā)環(huán)氧樹脂聚合和交聯(lián)固化。
光引發(fā)游離基聚合的研究已有50多年歷史,光引發(fā)劑能吸收適當波長及強度的光而發(fā)生光物理過程至某一激發(fā)態(tài),當其能量超過鍵斷裂時所需能量則產生初級游離基,屬消耗性的物理變化過程。
而光敏劑吸收光能發(fā)生光物理過程至某一激發(fā)態(tài)后,則發(fā)生分子內或分子間的能量轉移或奪氫反應,能量傳遞到單體或光引發(fā)劑也皆可產生初級游離基,屬于非消耗性和不改變結構的能量轉移過程。初級游離基可引發(fā)富電子烯烴及環(huán)氧等雜環(huán)化合物聚合,但光引發(fā)游離基聚合中一個普遍問題是其厭氧性,聚合過程易受空氣中氧所阻聚。近20多年來光引發(fā)陽離子聚合引發(fā)劑的開發(fā)取得重要進展。
除一般金屬鹵化物如雙環(huán)戊二烯基二氯化鈦、付氏催化劑等外,目前開拓和利用的主要有芳香重氮鹽、二芳基碘鎓化合物及三芳基硫鎓化合物等3種,它們皆具有高度光敏性,其活性與光的波長及強度有關,但對溫度不敏感,具有很好的熱穩(wěn)定性。
它不為氧所阻聚,當體系不存在雜質時,其反應過程呈現(xiàn)出了一般陰離子聚合或陽離子聚合的活性高分子特征,如四氟化硼負離子(BF4-)或PF6-、AsF6-及 SbF6-等的三芳基硫鎓鹽在紫外光照射下(吸收250 nm波長光)引發(fā)環(huán)氧化合物的陽離子聚合過程即有此特征。
有人研究表明,一些常用的光敏劑如蒽、芘、吩噻嗪等皆有促進此類光敏性固化劑分解的作用,不僅直接影響產物凝膠化及固化速度,而且也可以使其在近紫外波長區(qū)域(300~450nm)吸收較弱的缺陷得到改善,能有效使環(huán)氧化物引發(fā)聚合。
佘萬能等在光纖配套材料合成中對六氟銻酸三芳基硫鎓鹽在環(huán)氧樹脂陽離子光固化過程中的行為進行研究,也發(fā)現(xiàn)上述光敏劑有促進固化劑分解,提高光固化速度的作用。
因單組分環(huán)氧樹脂膠粘劑方便適用、有利環(huán)保、節(jié)能高效而應用日益廣泛,光照激活的固化劑的研發(fā)也在不斷取得進展。含濕敏性潛伏性固化劑的單組分環(huán)氧膠,在預制混凝土構件及其他潮濕工作面的土木建筑領域的應用已取得很好效果。

二乙基甲苯二胺DETDA是一種位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預聚體的反應速度比DMTDA快數(shù)倍,比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系,具有反應速度快,脫模時間短、初始強度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點。另外該品還可用作彈性體,用作反應注塑成型聚氨酯的擴鏈劑,聚氨酯涂料、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂固化劑。潤滑劑及農藥、染料中間體,塑料、橡膠、油類抗氧劑,以及化學合成中間體。
含熱敏性潛伏性固化劑的單組分環(huán)氧膠也在電子元、器件快速組裝及其他精密儀器制造領域得到了良好應用。自動粘接新工藝的流水線也在不斷推進。但優(yōu)化分子設計,有效地對現(xiàn)有固化劑進行改性修飾,研發(fā)能適應新工藝、穩(wěn)定性好、可有效控制固化溫度及固化速度的新品種仍是研發(fā)的重點。
要進一步深入研究潛伏性固化劑結構及反應性質對環(huán)氧膠固化行為及固化物綜合性能的影響與工藝控制因素,期望進一步改善目前存在的耐水性、耐濕熱性不足和增韌等問題。
王霞瑜等[用丙烯酸甲酯與乙二胺反應合成的潛伏性環(huán)氧樹脂固化劑,不僅黏度低、室溫貯存性好,在中、高溫固化時由于能分解出丙烯酸甲酯單體并原位聚合,使體系最終形成半互穿聚合物網(wǎng)絡結構,而有望提高環(huán)氧樹脂韌性。
我們用丙烯酸系過渡金屬離聚體與多烯多胺復合形成配位絡合物,構成室溫下穩(wěn)定、加熱到120℃解絡并迅速參與環(huán)氧樹脂固化反應的固化體系,由于其中有金屬螯合物的存在使固化產物耐水性、耐濕熱性及熱變形溫度等均得到一定的改善。
這些都是一些合成潛伏性固化劑時有意識改善固化物綜合性能的實例。當然,節(jié)約能源、綠色環(huán)保意識也始終是新型潛伏性固化劑研發(fā)中必須放在首位思考的原則。
三氯化硼-胺配位絡合物AcceleratorDy9577為固液混合體,與環(huán)氧樹脂有良好相容性。2.5 熱敏微膠囊包覆型固化劑 微膠囊技術是指利用一些成膜材料(壁材)將另一種固體、液體或氣體等囊核物質(芯材)包覆形成一種具有半透過性或密封性囊膜,直徑為幾十μm至上千μm的細小微粒的包覆技術。
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