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(叔胺和咪唑化古物)、 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,凝膠時間變短;凝膠時間的對數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢。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;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: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),相對之前段固化為預(yù)固化(pre-cure)。
固化劑的固化溫度和固化物的耐熱性有很大關(guān)系。同樣地,在同一類固化劑中,雖然具有相同的官能基,但因化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,其性質(zhì)和固化物特性也不同。因此,全面了解具有相同官能基而化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn),對選擇固化劑來說,是很重要的。
在色相方面,脂環(huán)族淺,基本上是透明的,而脂肪族和芳香族,其著色程度相當(dāng)顯著。在黏度方面,也有很大不同,脂環(huán)族不過零點(diǎn)零幾Pa·s,而聚酰胺則非常黏稠,達(dá)數(shù)Pa·s,芳香族胺多為固態(tài)。 適用期長短正好與固化性完全相反,脂肪族反應(yīng)性高,而脂環(huán)族、酰胺、芳香族依次降低。
不同范圍的產(chǎn)品具有不同的性能;反應(yīng)活性高,室溫或低溫下可以快速固化;對濕度相對不敏感。具有一定的顏色穩(wěn)定性;良好的耐化學(xué)腐蝕性,尤其是耐溶劑;用于熱固化時,具有良好的高溫表現(xiàn);很好的耐化學(xué)腐蝕性并具有良好的電性能和機(jī)械性能。
所以大都使用脂肪胺、脂環(huán)映以及聚酰胺等,尤其是冬季使用的涂料和粘接劑不得不與多異氰酸酯并用,或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。至于中溫固化劑和高溫固化劑,則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐藥品性等為基準(zhǔn)來選擇。
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