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固化劑的固化溫度
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-5-23 16:01:02 |
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，固化劑的固化溫度高的可以得到耐熱優(yōu)良的固化物。對(duì)于加成聚合型固化劑，固化劑的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。
催化加聚型固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。陰離子聚合型(叔胺和咪唑化合物)、陽離子聚合型(BF3絡(luò)合物)的耐熱性基本上相同，這主要是雖然起始的反應(yīng)機(jī)理不同，但最終都形成醚鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
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衷的溫度，作為合適的固化溫度。
按固化溫度可把固化劑分為四類：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、瞇唑類以及三氟化硼絡(luò)合物等。屬于高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、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)。
環(huán)氧樹脂必須與固化劑反應(yīng)以生成三向立體結(jié)構(gòu)才具有實(shí)用價(jià)值。因此固化劑的結(jié)構(gòu)與品質(zhì)將直接影響環(huán)氧樹脂的應(yīng)用效果。國(guó)外對(duì)固化劑的研究與開發(fā)遠(yuǎn)比環(huán)氧樹脂活躍，與環(huán)氧樹脂品種相比，固化劑品種更多，且保密性很強(qiáng)。
每開發(fā)一種新的固化劑就可以解決一個(gè)方面的問題，就相當(dāng)于開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂或開辟了環(huán)氧樹脂一個(gè)新的用途?？梢?，開發(fā)新型固化劑遠(yuǎn)比開發(fā)新型環(huán)氧樹脂更為重要。
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(yù)聚體的反應(yīng)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(yīng)速度快，脫模時(shí)間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體，用作反應(yīng)注塑成型聚氨酯的擴(kuò)鏈劑，聚氨酯涂料、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂固化劑。潤(rùn)滑劑及農(nóng)藥、染料中間體，塑料、橡膠、油類抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
90年代以來，世界環(huán)氧樹脂固化劑發(fā)展趨勢(shì)出現(xiàn)了許多新的特點(diǎn)，主要有以下幾方面。
固化劑類型
①新品種層出不窮，胺系仍居首位，其次是酸酐系。
②含 P、 Si、 B、 F、 Mg等元素的“半無機(jī)高分子”固化劑以其獨(dú)特的性能引起人們關(guān)注。
③改性的硫醇系和改性的酚系固化劑也有不同程度的發(fā)展。④末端有硫醇基的新的嵌段共聚物大量投放市場(chǎng)。
當(dāng)采用常規(guī)的加熱技術(shù)如對(duì)流或中、短波紅外線對(duì)涂在金屬底材上的粉末加熱時(shí)，首先是表面受熱，然后被吸收的熱量穿過粉末層傳導(dǎo)到基材，大部分熱被傳送到基材(如果是金屬是非?？斓?，因?yàn)榻饘偈亲匀唤绲膶?dǎo)熱體而且把其看做“散熱器”)。只有當(dāng)基材被完全加熱時(shí)，基材和涂層間的界面層才能達(dá)到使固化過程開始所需要的溫度。
NIR技術(shù)的工作原理：是以近紅外高輻射能量去激發(fā)涂料分子的劇烈振動(dòng)而使涂層加熱固化。NIR能量可直接和均勻地貫穿整個(gè)粉未涂層，通過由基材表面反射能量的程度補(bǔ)償深度加熱。本質(zhì)區(qū)別是速度，具有這種加熱速度的NIR技術(shù)能將熱量均勻地傳遞在涂膜上和穿越涂膜，因此，在整個(gè)涂層上都能獲得所需要的固化溫度，并以相同速度發(fā)生固化。
為了使粉末涂料徹底固化，需要將基材再保溫幾秒鐘，冷卻之后涂層也就完全地固化了。采用這種固化方法使總固化時(shí)間低于1 min成為現(xiàn)實(shí)，與傳統(tǒng)的固化時(shí)間15 min相比，固化時(shí)間顯著縮短， NIR輻射技術(shù)不但能促進(jìn)粉末的升溫反應(yīng)，而且還能促進(jìn)基團(tuán)的反應(yīng)或至少加速固化反應(yīng)。
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