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固化反應屬于化學反應,受固化溫度影響很大,溫度增高,反應速度加快,凝膠時間變短;凝膠時間的對數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;國內研制投產的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族多胺、叔胺、瞇唑類以及三氟化硼絡合物等。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,在達到凝膠狀態或比凝膠狀態稍高的狀態之后,再高溫加熱進行后固化(post-cure),相對之前段固化為預固化(pre-cure)。
在色相方面,脂環族淺,基本上是透明的,而脂肪族和芳香族,其著色程度相當顯著。在黏度方面,也有很大不同,脂環族不過零點零幾Pa·s,而聚酰胺則非常黏稠,達數Pa·s,芳香族胺多為固態。 適用期長短正好與固化性完全相反,脂肪族反應性高,而脂環族、酰胺、芳香族依次降低。
按用途分類
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。 環氧樹脂高溫固化時一般性能優良,但是在土木建筑中使用的 涂料和粘接劑等由于加熱困難,需要常溫固化;所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚酰胺等,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來選擇。選擇為多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有優良的電性能,所以廣泛用于電子、電器方面。
脂肪族多胺固化物粘接性以及耐堿、耐水性均優良。芳香族多胺在耐藥品性方面也是優良的。由于氨基的氮元素與金屬形成氫鍵,因而具有優良的防銹效果。胺質量濃度愈高,防銹效果愈好。酸酐固化劑和環氧樹脂形成酯鍵,對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力,電性能一般也超過了多胺。
固化劑的品種對固化物的力學性能、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氧樹脂的耐熱性脂肪族多胺、低分子聚酰胺固化劑;芳香族酸酐固化環氧樹脂的耐水性優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。脂環族多胺(如異佛爾酮二胺)固化環氧樹脂的耐藥品性優良。酸酐固化劑固化環氧樹脂的耐堿性優于耐酸性。應根據不同的用途和性能要求選擇適當的固化劑。
所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚酰胺等,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來選擇。
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