固化剂
固化剂的各种应用
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固化剂的各种应用一、什么是固化剂?固化剂是指在化学反应中作为催化剂或反应物参与反应,使得涂料、胶水等材料在一定的条件下变得更加坚硬、耐久的化学物质。
固化剂广泛应用于工业领域,如涂料、胶水、塑料等。
二、固化剂的种类1. 硬化型固化剂硬化型固化剂是指通过加热或添加催化剂等方式引起材料分子之间的交联反应,形成坚硬无缝的基材。
常见的硬化型固化剂有环氧树脂、聚氨酯等。
2. 氧气型固化剂氧气型固化剂是指在空气中自然干燥或通过加热促进干燥,使得涂层表面形成一层坚硬耐久的薄膜。
常见的氧气型固化剂有油漆、清漆等。
3. 光敏型固化剂光敏型固化剂是指通过紫外线或电子束辐射等方式引发光敏分子内部电子转移,从而引起涂层表面的交联反应。
常见的光敏型固化剂有UV 胶水、UV油墨等。
三、固化剂的应用1. 涂料涂料是固化剂最广泛的应用领域之一。
在涂料中,硬化型固化剂可以通过加热或添加催化剂等方式引起材料分子之间的交联反应,形成坚硬无缝的基材。
氧气型固化剂则通过空气中自然干燥或加热促进干燥,使得涂层表面形成一层坚硬耐久的薄膜。
光敏型固化剂则通过紫外线或电子束辐射等方式引发光敏分子内部电子转移,从而引起涂层表面的交联反应。
2. 胶水胶水是另一个广泛使用固化剂的领域。
在胶水中,硬化型固化剂可以使得胶水分子之间形成更强的结合力,增加其粘附力和耐久性。
氧气型固化剂可以使得胶水表面干燥并形成一层坚硬耐久的薄膜。
光敏型固化剂则可以通过紫外线或电子束辐射等方式引发光敏分子内部电子转移,从而促进胶水的交联反应。
3. 塑料在塑料制品中,固化剂可以使得塑料分子之间形成更强的结合力,增加其硬度和耐久性。
常见的固化剂有环氧树脂、聚氨酯等。
4. 木材在木材中,固化剂可以通过填充木材孔隙和纤维间隙,增加木材的硬度和耐久性。
常见的固化剂有酚醛树脂、环氧树脂等。
5. 金属在金属制品中,固化剂可以通过填充金属表面缝隙和孔洞,增加金属表面的硬度和耐久性。
常见的固化剂有环氧树脂、聚氨酯等。
固化剂使用方法
![固化剂使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/97060df209a1284ac850ad02de80d4d8d05a0156.png)
固化剂使用方法
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一、固化剂的使用方法:
1、我们先测量下施工现场的湿度,如果湿度大于百分之八十,就不可以施工,否则后期就会出现漆膜变白的现象。
2、把施工现场清理干净,一定要大面积的反复清理灰尘,然后保持木材的表面平稳、整齐。
施工现场的温度不可低于5度,否则就会油漆的干燥时间就会延长,也不能在外面暴晒。
3、地板漆施工的时候,先刷墙面,然后留下最后一道不要刷,等地板漆施工完成之后再去刷。
4、涂刷油漆只适合薄的不宜太厚,我们可以反复薄刷,多层涂装在施工的时候,涂刷的时候需等待下层干透之后在刷,并且每一遍都需要打磨,按比例调配好油漆,搅拌均匀,然后等15分钟,里面的小气泡都排出之后,在使用。
二、使用固化剂时需要注意的地方:
1、水泥地面不平整,有的地方比较光滑,有的地方比较粗糙,材料在渗透的时候也会不均匀,我们使用固化剂后,一定要定时的护理,否则就会造成地面颜色有差异,影响视觉效果。
2、在使用磨机的时候,我们要根据地面的平整度、粗糙度和地面强度,选择是不是要加重工具,加多少我们要做到心里有数,加多了和加少了,都会达不到预期效果。
3、水泥地面强度低的话,是不可以直接去打磨,我们先要选择1次混凝土固化剂,从而改善地面的强度,然后才可以去打磨地面。
我们要根据强度的改善情况,在去决定要多少混凝土固化剂,有的地面则不同,要先打磨地面然后再去施工材料。
粉末涂料固化剂种类
![粉末涂料固化剂种类](https://img.taocdn.com/s3/m/ba387144178884868762caaedd3383c4bb4cb40e.png)
粉末涂料固化剂种类粉末涂料固化剂种类:一、环氧固化剂环氧固化剂是一类常用的粉末涂料固化剂,其作用是与环氧树脂发生反应,形成坚硬、耐化学腐蚀的涂层。
常见的环氧固化剂有多种类型,包括胺类、酸酐类、酰胺类等。
1. 胺类固化剂:主要包括脂肪胺、芳香胺和环状胺等。
脂肪胺固化剂具有反应活性高、固化速度快的特点,但耐热性较差;芳香胺固化剂耐热性较好,但反应活性较低;环状胺固化剂具有反应活性高、耐热性好的特点。
2. 酸酐类固化剂:主要包括脂肪酸酐和芳香酸酐等。
酸酐类固化剂在与环氧树脂反应时会释放出酸,与环氧树脂中的氢氧根离子发生中和反应,形成交联结构。
3. 酰胺类固化剂:主要包括脂肪酰胺和芳香酰胺等。
酰胺类固化剂能够通过与环氧树脂中的羟基发生反应,形成酰胺键,从而固化涂层。
二、聚酯固化剂聚酯固化剂是另一类常用的粉末涂料固化剂,其主要成分是聚酯树脂。
聚酯固化剂通常需要与异氰酸酯发生反应,形成硬质、耐磨损的涂层。
1. 简单酯类固化剂:主要包括异辛酸酯和异己酸酯等。
简单酯类固化剂与异氰酸酯反应后,会形成交联结构,提高涂层的硬度和耐化学腐蚀性能。
2. 脂肪族酯类固化剂:主要包括脂肪酸酯和多元醇酯等。
脂肪族酯类固化剂与异氰酸酯反应后,可形成弹性涂层,具有良好的耐冲击性能。
三、酸酐固化剂酸酐固化剂是一类固化速度较快的粉末涂料固化剂,其主要成分是酸酐。
在与羟基官能团反应时,会释放出酸,从而与环氧树脂或醇酸树脂发生反应,形成交联结构。
1. 脂肪酸酐固化剂:主要包括油酸酐、硬脂酸酐等。
脂肪酸酐固化剂能够与环氧树脂或醇酸树脂发生反应,形成坚硬、耐化学腐蚀的涂层。
2. 芳香酸酐固化剂:主要包括苯酐、甲基苯酐等。
芳香酸酐固化剂在与环氧树脂或醇酸树脂反应时,可以形成高分子量、耐磨损的涂层。
四、醇酸固化剂醇酸固化剂是一类常用的粉末涂料固化剂,其主要成分是醇酸树脂。
醇酸固化剂与异氰酸酯反应时,会形成坚硬、耐磨损的涂层。
1. 脂肪醇酸固化剂:主要包括脂肪醇和脂肪酸等。
固化剂及固化的原理
![固化剂及固化的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/7f3b7563ae45b307e87101f69e3143323968f5c4.png)
固化剂及固化的原理固化剂是指能够使物质从液态或可塑态转变为固态状态的物质。
它可以通过不同的原理产生固化作用,下面将详细介绍几种常见的固化剂及其固化原理。
1. 热固化剂热固化剂的固化原理是在一定的温度下,通过热源提供的热能,使物质分子间产生反应,形成化学键,从而形成稳定的结构。
典型的热固化剂有环氧树脂和聚酰胺等。
在加热的过程中,这些物质经历了以下几个步骤:首先,加热使固化剂发生化学变化,生成活性基团;接着,活性基团与固化剂中的反应物发生反应,形成交联结构;最后,交联结构的形成导致物质变得坚硬,从而实现了固化。
2. 光固化剂光固化剂是利用特定波长的紫外光源或可见光源引发物质分子间的化学反应,形成交联结构的固化剂。
在光固化剂中,常用的是光引发剂,它们对特定波长的光敏感。
当光引发剂吸收相应波长的光时,电子激发到高能级,会与固化剂中的反应物发生相应的光化学反应,形成交联结构。
光固化不需要加热,在光源照射下即可实现固化,因此具有快速固化、节能环保等特点。
典型的光固化剂有丙烯酸酯、丁烯酸酯等。
3. 湿固化剂湿固化剂是利用固化剂在潮湿环境中与空气的水分反应形成交联结构的固化剂。
常见的湿固化剂有硅酮、氨基硅烷等。
在湿固化剂中,水分与固化剂中的活性基团发生反应,形成稳定的交联结构。
湿固化的速度受到环境湿度和温度等因素的影响。
湿固化剂具有无需加热、工艺简单等优点,广泛应用于建筑密封胶、玻璃胶等领域。
4. 自由基固化剂自由基固化剂是通过自由基引发聚合反应,形成交联结构的固化剂。
自由基是具有不成对电子的分子或原子,它们具有高度活性,易于引发聚合反应。
自由基固化剂广泛应用于胶粘剂、涂料等制品中。
在自由基固化剂中,通常使用过氧化物等物质作为引发剂,通过加热或光照等方式产生自由基,并与反应物发生自由基聚合反应。
在自由基聚合的过程中,交联结构逐渐形成,导致物质从液态或可塑态转变为固态。
总而言之,不同类型的固化剂通过不同的原理实现固化作用。
固化剂的种类
![固化剂的种类](https://img.taocdn.com/s3/m/52b9f5521fd9ad51f01dc281e53a580216fc5092.png)
固化剂的种类固化剂是指能够将涂料、胶水等材料变为坚硬、耐磨的物质的化学物质。
在实际应用中,不同类型的涂料和胶水需要使用不同种类的固化剂。
以下是常见的几种固化剂。
1. 硬化型固化剂硬化型固化剂是最常见的一种固化剂,它能够通过反应形成高分子聚合物,并且具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。
硬化型固化剂通常用于环氧地坪、涂料、胶水等领域。
其中,环氧地坪使用的硬化型固化剂主要有聚酰胺酯、聚酰胺胶等。
2. 水解型固化剂水解型固化剂是一种通过与水反应形成高分子聚合物的固化剂,其特点是反应过程中产生大量水分,因此需要保证材料表面干燥。
水解型固化剂通常用于润滑油、润滑脂等领域,其中最常见的是铝皮膜润滑油中使用的铝皮膜水解型固化剂。
3. 热固型固化剂热固型固化剂是一种通过加热反应形成高分子聚合物的固化剂,其特点是反应速度较快,但需要加热才能发生反应。
热固型固化剂通常用于涂料、胶水等领域,其中最常见的是丙烯酸树脂中使用的过氧化物类热固性固化剂。
4. 光敏型固化剂光敏型固化剂是一种通过紫外线或电子束等辐射形成高分子聚合物的固化剂,其特点是反应速度非常快,但需要在紫外线或电子束下进行。
光敏型固化剂通常用于印刷、涂料等领域,其中最常见的是UV光油中使用的光敏性单体和引发剂。
5. 氧气型固化剂氧气型固化剂是一种通过与空气中的氧气反应形成高分子聚合物的固化剂,其特点是无需加热、无需紫外线或电子束等条件即可发生反应。
氧气型固化剂通常用于胶水、密封剂等领域,其中最常见的是硅酮密封胶中使用的氧气型固化剂。
总之,不同类型的涂料和胶水需要使用不同种类的固化剂,以达到最佳的固化效果。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的固化剂。
固化剂的作用
![固化剂的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/9289b198d05abe23482fb4daa58da0116c171f18.png)
固化剂的作用
固化剂是一种添加到液体或半固态物质中,用于将其转化为固态的物质。
它是一种化学物质,通过引发或促进化学反应,将液体或半固态物质中的分子结构重新排列,从而形成新的化学键和结构,使物质变为固态。
固化剂的主要作用是增加物质的稳定性和强度。
它能够加强物质的内部结构,增加分子之间的相互作用力,从而使材料更加坚固和耐用。
例如在合成树脂固化中,固化剂能引发或促进树脂分子之间的交联反应,形成三维网络结构,提高树脂的强度和硬度,增加其热稳定性和耐化学腐蚀性。
此外,固化剂还可以改变物质的物理性质和化学性质。
固化剂能够使液体或半固态物质在固化过程中发生各种化学反应,产生新的化学物质。
这些化学反应会导致物质的颜色、光泽、透明度、导电性等性质的变化。
例如,在聚合物固化中,固化剂可以引发聚合反应,改变聚合物的物理性质,从而使其变得更加硬、坚韧和耐磨损。
另外,固化剂还可以控制物质的凝固速度和固化过程的温度。
固化剂的加入会引发或促进化学反应,产生剧烈的热效应。
通过调节固化剂的种类和用量,可以控制固化过程的温度和速度,以适应不同材料的固化需求。
例如,在混凝土固化中,固化剂可以控制混凝土的凝固时间和强度发展,使其适应不同的施工需求。
总的来说,固化剂在材料科学和工程中起着重要的作用。
它能
够增加材料的稳定性和强度,改变材料的物理性质和化学性质,控制固化过程的温度和速度。
固化剂的使用可以使液体或半固态物质转化为固态材料,为各种材料应用领域提供了更多的选择。
常用的固化剂种类及材料特性总结
![常用的固化剂种类及材料特性总结](https://img.taocdn.com/s3/m/b0d9f00fe418964bcf84b9d528ea81c758f52e2f.png)
常用的固化剂种类及材料特性总结固化剂是一类能够与其中一种底材产生化学反应,从而改变底材性质,使其变得硬化、固化或增强的化学物质。
常见的固化剂种类有很多,每种固化剂都有其特殊的材料特性。
以下是常用的固化剂种类及其材料特性的总结:1.硬化油漆固化剂:适用于涂料和油漆的固化,通常通过与涂料中的酸性物质发生化学反应来固化。
具有固化速度快、涂层硬度高、抗化学腐蚀性好的特点。
2.硅酮固化剂:适用于硅橡胶和硅胶的固化,通过氢键或醇羟基发生取代反应,形成二次键而固化。
具有固化速度快、机械性能好、耐高温、抗老化和吸水性能好的特点。
3.异氰酸酯固化剂:适用于聚氨酯涂料、胶水和密封胶的固化,通过与聚酯二异氰酸酯发生加成反应而固化。
具有固化速度可控、耐低温冲击性好、机械性能优异的特点。
4.硬脂酸盐固化剂:适用于环氧树脂的固化,通过与环氧树脂中的环氧基发生开环反应而固化。
具有固化速度快、抗化学腐蚀性好、耐高温和耐候性好的特点。
5.硅氧烷固化剂:适用于硅氧烷的固化,通过与硅氧烷中的硅氧烷键发生加成反应而固化。
具有固化速度可调控、电气绝缘性能好、耐高温性能好的特点。
6.双酚A固化剂:适用于环氧树脂的固化,通过与环氧树脂中的环氧基发生开环反应而固化。
具有固化速度快、抗化学腐蚀性好、耐高温性和机械性能优异的特点。
7.硬化水泥固化剂:适用于水泥和混凝土的固化,通过与水泥中的水化产物发生化学反应而固化。
具有固化速度快、强度高、耐酸碱和耐磨性好的特点。
8.硝酸固化剂:适用于爆炸物和火药的固化,通过与无机物或有机物发生氧化反应而固化。
具有固化速度可控、爆炸性能好和储存稳定性好的特点。
9.甘胺固化剂:适用于酚醛树脂和脲醛树脂的固化,通过与酚醛或脲醛树脂中的甘胺基发生缩合反应而固化。
具有固化速度快、耐湿环境和耐化学品性好的特点。
10.过硫酸铵固化剂:适用于橡胶和陶瓷的固化,通过在高温下分解产生自由基,引发橡胶或陶瓷材料的聚合反应而固化。
具有固化速度可调控、硬度高、耐摩擦和耐化学品性好的特点。
固化剂用途
![固化剂用途](https://img.taocdn.com/s3/m/e845b1370640be1e650e52ea551810a6f524c82b.png)
固化剂用途一、引言固化剂是一种常见的化学品,广泛应用于各个领域,如涂料、胶水、塑料等。
它的作用是在材料中形成化学键,使其具有更高的硬度和耐久性。
本文将详细介绍固化剂的用途。
二、涂料1. 环氧树脂固化剂环氧树脂固化剂是一种常见的涂料固化剂。
它能够与环氧树脂发生反应,形成硬度高、耐磨损、耐腐蚀的涂层。
这种涂层广泛应用于建筑物、汽车、船舶等领域。
2. 多元醇固化剂多元醇固化剂是一种常见的聚氨酯涂料固化剂。
它能够与聚氨酯发生反应,形成柔软而有弹性的涂层。
这种涂层广泛应用于家具、汽车内饰等领域。
3. 硝基漆固化剂硝基漆固化剂是一种常见的防锈漆和木器漆固化剂。
它能够与硝基树脂发生反应,形成耐磨损、耐腐蚀的涂层。
这种涂层广泛应用于桥梁、钢结构等领域。
三、胶水1. 丙烯酸固化剂丙烯酸固化剂是一种常见的胶水固化剂。
它能够与丙烯酸发生反应,形成柔软而有弹性的胶水。
这种胶水广泛应用于纸品、包装材料等领域。
2. 聚氨酯固化剂聚氨酯固化剂是一种常见的建筑胶粘剂和密封材料固化剂。
它能够与聚氨酯发生反应,形成硬度高、耐久性强的粘合体。
这种粘合体广泛应用于建筑物、汽车等领域。
3. 硅橡胶固化剂硅橡胶固化剂是一种常见的高温密封材料和电子封装材料固化剂。
它能够与硅橡胶发生反应,形成高温下仍具有良好弹性的密封材料。
这种密封材料广泛应用于航空航天、电子器件等领域。
四、塑料1. 酚醛树脂固化剂酚醛树脂固化剂是一种常见的塑料固化剂。
它能够与酚醛树脂发生反应,形成硬度高、耐磨损、耐腐蚀的塑料制品。
这种塑料制品广泛应用于家电、汽车等领域。
2. 环氧树脂固化剂环氧树脂固化剂也是一种常见的塑料固化剂。
它能够与环氧树脂发生反应,形成硬度高、耐磨损、耐腐蚀的塑料制品。
这种塑料制品广泛应用于电子器件、航空航天等领域。
3. 聚氨酯固化剂聚氨酯固化剂也可以用于制备硬度高、耐久性强的塑料制品。
它能够与聚氨酯发生反应,形成柔软而有弹性的塑料制品。
这种塑料制品广泛应用于家具、汽车内饰等领域。
混凝土固化剂的种类及作用机理
![混凝土固化剂的种类及作用机理](https://img.taocdn.com/s3/m/cbf0326a814d2b160b4e767f5acfa1c7ab00825f.png)
混凝土固化剂的种类及作用机理一、引言混凝土固化剂是一种化学添加剂,通过改变混凝土本身的化学反应,使其达到更好的固化效果。
混凝土固化剂的种类有很多,不同种类的混凝土固化剂在固化效果、固化机理、使用方法、施工条件等方面也有所不同,因此在选用混凝土固化剂时需要根据具体情况进行选择。
本文将从混凝土固化剂的种类、作用机理、使用方法等方面进行详细阐述。
二、混凝土固化剂的种类1. 硅酸钠固化剂硅酸钠固化剂是一种以硅酸钠为主要成分的混凝土固化剂。
硅酸钠固化剂的作用机理是通过与混凝土中的游离氧化钙反应生成硅酸钙,从而填充混凝土中的毛细孔和细孔,提高混凝土的密实度和抗渗能力。
硅酸钠固化剂的使用方法是将硅酸钠固化剂与水按一定比例混合后,喷洒在混凝土表面,然后进行充分的机械搅拌和抹平,待表面固化后再进行深层固化。
2. 硅酸钾固化剂硅酸钾固化剂是一种以硅酸钾为主要成分的混凝土固化剂。
硅酸钾固化剂的作用机理与硅酸钠固化剂类似,也是通过与混凝土中的游离氧化钙反应生成硅酸钙,从而填充混凝土中的毛细孔和细孔,提高混凝土的密实度和抗渗能力。
硅酸钾固化剂与硅酸钠固化剂相比,其反应速度更快,固化后的混凝土表面更加光滑。
3. 硅酸钾硅酸钠复合固化剂硅酸钾硅酸钠复合固化剂是一种以硅酸钾和硅酸钠为主要成分的混凝土固化剂。
相比单一的硅酸钾固化剂和硅酸钠固化剂,硅酸钾硅酸钠复合固化剂具有更好的固化效果和更广泛的适用范围。
硅酸钾硅酸钠复合固化剂的作用机理与硅酸钾固化剂和硅酸钠固化剂类似,也是通过与混凝土中的游离氧化钙反应生成硅酸钙,从而填充混凝土中的毛细孔和细孔,提高混凝土的密实度和抗渗能力。
4. 硅酸铝固化剂硅酸铝固化剂是一种以硅酸铝为主要成分的混凝土固化剂。
硅酸铝固化剂的作用机理是通过与混凝土中的游离氧化钙反应生成氢氧化铝胶体,并与混凝土中的游离氧化铝反应生成硬化物质,从而填充混凝土中的毛细孔和细孔,提高混凝土的密实度和抗渗能力。
硅酸铝固化剂的使用方法与硅酸钠固化剂类似,也是将硅酸铝固化剂与水按一定比例混合后,喷洒在混凝土表面,然后进行充分的机械搅拌和抹平,待表面固化后再进行深层固化。
固化剂
![固化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/c2266c3810661ed9ad51f312.png)
冲击 ( ½″× 500 g × ? cm)
18
HDI加成物类
HMDI Adduct
CH2OCONH( CH2) 6NCO CH3CH2 C CH2OCONH( CH2) 6NCO
CH2OCONH( CH2) 6NCO
* HMDI 加成物 特性
- 标准 - 相容性 - 柔韧性 - 面漆
* HMDI 加成物 应用
- 汽车修补漆用 - 油墨 - 建筑 - 塑胶
8
TDI加成物类
TDI Adduct
C H2 O C O N H
CH3
NCO
CH3CH2 C CH2OCONH
CH3
NCO
C H2 O C O N H
CH3
NCO
* TDI 加成物 特性
- 标准 - 通用 - 耐化学性
* TDI 加成物 应用
- 木器, 金属用 - 塑胶 - 合成纤维 - 胶黏剂
* 产品目录
- HDI单体因反应活性比较稳定,更易于加工成衍生物,如制造不黄变聚氨酯涂 料,涂层,PU革等。
HDI单体结构
单体本身为剧毒物,挥发性也大 属高危等级危化品
HDI,IPDI等脂肪族固化剂简称为不黄变固化剂 爱敬化学的不黄变固化剂产品均为HDI类型,包括加成物、三聚体、缩二脲。 AH-1075为加成物类,AH-2100为三聚体类,AH-4100为缩二脲类。
* 芳香族为携带苯环的化合物,具有芳香气味;脂肪族为结构简单的直链有机化合物 苯环结构不稳定,在阳光照射下,环形结构开裂, 导致产品变黄。
5
固化剂产品目录
爱敬化学聚异氰酸酯产品
* TDI 三聚体
- TR-50 - TR-50EA
* TDI 加成物
固化剂使用说明
![固化剂使用说明](https://img.taocdn.com/s3/m/e7a0ab30f68a6529647d27284b73f242336c31c6.png)
固化剂使用说明1. 前言固化剂是一种用于固化或硬化材料的化学物质。
它可以使材料在一定时间内变得坚固和耐用。
本使用说明将全面介绍固化剂的使用方法、注意事项以及常见问题解答,以帮助用户正确高效地使用固化剂。
2. 特点2.1 固化剂的分类根据固化剂的不同成分、用途和特性,可以将固化剂分为多种类型,主要包括:•硅酸盐固化剂:常用于建筑、陶瓷等领域,具有优异的耐高温和耐化学腐蚀性能。
•酚醛固化剂:常用于粘接、封装、涂料等领域,具有高强度、高耐热性和耐腐蚀性能。
•环氧固化剂:常用于涂料、胶黏剂等领域,具有良好的粘接性能和高强度。
2.2 固化剂的作用机理固化剂通过与材料中的反应物发生化学反应,形成新的化合物,从而使材料发生固化或硬化。
这些化学反应可以是聚合反应、交联反应或凝胶反应等。
3. 使用方法3.1 表面处理在使用固化剂之前,需要对材料表面进行适当的处理,以确保固化剂能够充分与材料反应。
表面处理的方法包括清洁、除油、打磨等步骤。
3.2 固化剂与材料的配比为了获得最佳的固化效果,需要按照固化剂的建议配比将其与材料混合。
通常,我们使用质量比或体积比来确定固化剂与材料的配比。
3.3 搅拌均匀将固化剂与材料混合后,需要进行充分的搅拌,使固化剂能够均匀分散在材料中。
搅拌的时间和强度应根据固化剂的建议进行调整,以确保固化剂能够完全与材料反应。
3.4 固化时间和温度固化剂的固化时间和温度是使用过程中需要特别关注的参数。
通常,固化剂会提供一个最佳的固化时间和温度范围,用户在使用时应尽量控制在这个范围内。
4. 注意事项4.1 安全操作在使用固化剂时,务必佩戴好个人防护设备,如手套、口罩和护目镜,以防止固化剂对身体的伤害。
避免固化剂接触皮肤和眼睛,如不慎接触,应及时用清水冲洗,并及时就医。
4.2 密封保存由于固化剂对空气中的湿度敏感,使用完固化剂后,请及时将其密封保存,以防固化剂受潮影响其使用效果。
4.3 适宜环境固化剂在固化过程中可能产生有害气体或污染物,请确保在通风良好的环境下使用,并避免直接吸入固化剂的气体。
固化剂分类
![固化剂分类](https://img.taocdn.com/s3/m/7fb57be83086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9fe.png)
固化剂分类一、按固化机理分类固化剂根据其固化机理的不同可以分为热固化剂、光固化剂和化学固化剂。
1. 热固化剂热固化剂是指在一定温度下能够引发聚合反应的物质。
常见的热固化剂有过氧化物、有机酸酐和胺类化合物等。
热固化剂的固化过程需要提供一定的温度条件,通过加热使其发生固化反应,形成固态产品。
热固化剂广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。
2. 光固化剂光固化剂是指在紫外光或可见光照射下能够引发聚合反应的物质。
光固化剂主要分为光引发剂和光稳定剂两类。
光引发剂能够吸收光能并转化为化学能,引发单体的聚合反应;光稳定剂则可以提高聚合物的光稳定性。
光固化剂具有固化速度快、无溶剂挥发、环境友好等优点,广泛应用于3D打印、光纤通信、电子器件等领域。
3. 化学固化剂化学固化剂是指通过化学反应引发聚合反应的物质。
常见的化学固化剂有氰酸酯、异氰酸酯、醛类化合物等。
化学固化剂的固化过程不需要外界能量的输入,通过与单体发生化学反应,形成固态产品。
化学固化剂广泛应用于胶黏剂、密封剂、涂料等领域。
二、按应用领域分类固化剂根据其应用领域的不同可以分为涂料固化剂、胶黏剂固化剂和塑料固化剂。
1. 涂料固化剂涂料固化剂是指用于固化涂料的化合物。
涂料固化剂的选择对于涂层的性能具有重要影响,如硬度、耐磨性、耐候性等。
常见的涂料固化剂有多官能团化合物、醇酸树脂、异氰酸酯等。
涂料固化剂的选择要考虑涂料的基体以及涂料的使用环境,以达到所需的涂层性能。
2. 胶黏剂固化剂胶黏剂固化剂是指用于固化胶黏剂的物质。
胶黏剂固化剂的选择对于胶黏剂的粘接性能具有重要影响,如黏结强度、剪切强度等。
常见的胶黏剂固化剂有氨基固化剂、酸酐固化剂、环氧固化剂等。
胶黏剂固化剂的选择要考虑胶黏剂的基体、黏接材料以及黏接环境,以确保粘接的可靠性。
3. 塑料固化剂塑料固化剂是指用于固化塑料的物质。
塑料固化剂的选择对于塑料制品的性能具有重要影响,如硬度、强度、耐热性等。
常见的塑料固化剂有过氧化物、有机过硫酸盐、硅氧烷等。
固化剂应用原理
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固化剂应用原理简介固化剂是一种常见的化学物质,通过固化(cross-linking)反应来改变物质的性质。
固化剂被广泛应用于不同领域,包括工业、建筑、医药等。
本文将介绍固化剂的应用原理。
固化剂的作用机制固化剂通过引发化学反应来改变物质的性质。
一般来说,固化剂会与基材中的官能团发生反应,形成化学键,从而实现物质的固化。
这个过程中,固化剂本身并不发生变化,它只是作为催化剂的作用。
固化剂的选择选择合适的固化剂对于固化剂的应用至关重要。
在选择固化剂时,需要考虑以下几个方面:1. 反应速度:固化剂的反应速度应与所需的固化时间相匹配。
对于需要快速固化的场景,可以选择反应速度较快的固化剂。
2. 材料相容性:固化剂应与基材相容,不会导致材料的退化或破坏。
3. 物理性质:固化剂应具有所需的物理性质,例如耐热性、耐化学性等。
4. 环境因素:固化剂的选择还需要考虑环境因素,避免对环境造成污染或危害。
固化剂的应用领域固化剂的应用领域广泛,以下是一些常见的应用领域:1. 工业:固化剂可用于涂料、胶粘剂等产品的固化,提高其耐久性和性能。
2. 建筑:固化剂可用于混凝土的固化,提高混凝土的强度和耐久性。
3. 医药:固化剂可用于医疗器械的材料固化,提高其生物相容性和稳定性。
总结固化剂通过固化反应改变物质的性质,具有广泛的应用领域。
选择合适的固化剂对于固化剂的应用至关重要,需要考虑反应速度、材料相容性、物理性质和环境因素等因素。
固化剂的应用在工业、建筑和医药等领域具有重要意义。
固化剂的种类
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固化剂的种类介绍固化剂是一种能够促进物质固化或硬化的化学物质。
它在化学反应中与固化物发生反应,形成坚硬、稳定的网络结构。
固化剂广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料和复合材料等工业领域。
固化剂的种类繁多,不同种类的固化剂适用于不同的材料和应用领域。
本文将详细介绍几种常见的固化剂种类及其特点。
热固化剂热固化剂是一种通过加热使固化物发生反应的固化剂。
热固化剂通常是有机化合物,具有较高的反应活性和稳定性。
常见的热固化剂有:1. 硬脂酸铅硬脂酸铅是一种常用的热固化剂,它可以与环氧树脂等反应,形成硬脂酸铅盐,促使涂层或胶粘剂硬化。
硬脂酸铅具有较高的反应活性和硬化速度,能够提供良好的耐腐蚀性和耐化学性。
2. 硫磺硫磺是一种常用的硫化剂,在橡胶、塑料和胶粘剂等领域广泛应用。
硫磺可以与双键形成交联结构,提高材料的硬度和强度。
硫磺具有高温稳定性和耐候性,适用于高温环境下的固化反应。
3. 氨基固化剂氨基固化剂是一类通过氨基基团与固化物反应形成胺基树脂的固化剂。
氨基固化剂可以用于环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂等材料的固化。
氨基固化剂可以提供良好的附着力和耐磨性,广泛应用于涂料和粘接剂领域。
光固化剂光固化剂是一种通过紫外光或可见光激活的固化剂。
光固化剂具有固化速度快、无需加热和无挥发物排放等优点,在电子、光学和印刷等领域得到广泛应用。
常见的光固化剂有:1. 光引发剂光引发剂是一类通过紫外光或可见光激发产生活性自由基或离子的固化剂。
光引发剂可以与单体或固化物发生反应,促使材料固化。
光引发剂具有固化速度快、固化度高等优点,常用于涂料、油墨和胶粘剂等领域。
2. 光敏剂光敏剂是一类通过光激活产生活性物质的固化剂。
光敏剂可以与固化物发生化学反应,形成坚固的网络结构。
光敏剂在光刻、光纤和光敏树脂等领域得到广泛应用。
光敏剂具有高度选择性和灵活性,可以制备高分辨率和高精度的器件。
线固化剂线固化剂是一类通过固化条件下的化学反应形成线性聚合物的固化剂。
固化剂的种类及性能
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固化剂的种类及性能Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998固化剂的种类与性质一、固化剂的定义环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接拿来就应用,必须在向树脂中加入第二组份,在一定温度(或湿度)等条件下,与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应,或催化聚合反应,生成三维网络结构(体型网络结构)的固化物后才能使用。
这个充当第二组分的化合物或树脂称作固化剂。
固化剂(Curing agent)又称为硬化剂(Hardene agent),是热固性树脂必不可少的固化反应剂,对于环氧树脂来说本身品种较多,而固化剂的品种更多,仅用环氧树脂和固化剂二种材料的不同品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物,这是环氧树脂应用上的一大特色。
二、固化剂的种类与性质固化剂的品种繁多,现将几款常用的固化剂分类如下;1、胺类固化剂:⑴聚酰胺类:作为环氧树脂固化剂的聚酰胺是由二聚、三聚植物油酸或不饱和脂肪酸与多元胺酰胺反应制得的。
由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基,可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性,它的施工性也较好,配料比例较宽,毒性小,基本上无挥发物,能在潮湿的金属、混凝土表面施工。
但它的缺点是耐热性比较低,热变形温度仅50℃左右;低于15℃固化不完全,固化物的物理性能、机械性能均会下降,因此必须添加促进剂来调整其固化速度,但过量会导致固化物脆性加大;耐汽油、烃类溶剂性差。
⑵脂肪族胺类:脂肪族胺类固化剂在各种固化剂中用量仅次于聚酰胺。
这是因为它们大多数为液体,与环氧树脂有很好的混溶性;可以在常温下固化环氧树脂,工艺上来的方便;反映时放热,释放出的热量进一步促使环氧树脂与固化剂的反应。
因为固化放热,所以每次配料使用的环氧树脂数量不能太多,根据固化剂的具体特性掌握适当的配合量。
固化产物的耐热性不高,为了提高其耐热性可适当加热固化;或者室温凝胶(或部分固化后),在予以适当的温度加热固化。
固化剂应用指南
![固化剂应用指南](https://img.taocdn.com/s3/m/fd60ec3acd1755270722192e453610661ed95a8f.png)
固化剂应用指南本应用指南旨在提供有关固化剂的基本知识和使用建议。
固化剂是一种常用的化学物质,可以用于各种领域和行业,如建筑、涂料、粘接剂等。
1. 什么是固化剂?固化剂是一种化学物质,可以用于将材料定型或固定。
它们通常能够与其他物质发生化学反应,并将它们转化为坚固的形式。
固化剂可以通过涂覆、浸泡、注射等方式应用于材料表面或内部。
2. 固化剂的常见应用领域2.1 建筑在建筑领域,固化剂常用于混凝土和水泥制品的生产过程中。
它们可以加强混凝土的强度和耐久性,并提高水泥制品的质量。
2.2 涂料固化剂在涂料中的应用可以增强涂层的附着力、硬度和耐磨性。
不同类型的固化剂适用于不同类型的涂料,例如环氧固化剂、聚氨酯固化剂等。
2.3 粘接剂固化剂广泛应用于粘接剂的制造中,可以提供强大的黏合力和耐久性。
它们可以用于各种材料的粘接,如金属、塑料、玻璃等。
3. 固化剂的选择和使用建议3.1 根据应用需求选择适当的固化剂选择合适的固化剂应考虑以下因素:- 材料类型:不同的固化剂适用于不同类型的材料。
- 使用条件:固化剂的性能可能会受到环境条件的影响。
- 固化时间:一些固化剂需要较长的固化时间,而其他固化剂则可以快速固化。
3.2 按照说明正确使用固化剂在使用固化剂时,请务必遵循以下准则:- 严格按照固化剂的使用说明进行操作。
- 注意固化剂的保存条件和有效期限。
- 避免固化剂接触皮肤或吸入其蒸气,使用适当的防护措施。
3.3 进行合适的实验和测试在使用新的固化剂或在特殊应用中使用固化剂时,建议进行实验和测试,以确保所选固化剂的性能和适用性。
结论固化剂在各个行业中都起着重要作用。
选择适当的固化剂并正确使用它们,可以提高材料的质量和性能。
在使用固化剂时,请始终关注安全操作和环境保护。
固化剂
![固化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/0171fb0c43323968011c92c1.png)
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。
树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。
固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。
.1定义.2温度特性.3结构特性.4分类.▪按用途分类.▪按化学成分分类.5选择.6发展概况.▪环氧树脂.▪环氧树脂固化的三个阶段.▪聚异氰酸酯定义固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。
树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。
固化剂按化学成分分类1.脂肪族胺类例如乙烯基三胺DETA 氨乙基哌嗪AE 2.芳族胺类例如间苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50 3.酰胺基胺类4.潜伏固化胺类5.尿素替代物。
温度特性固化剂的固化温度和耐热性各种固化剂的固化温度各不相同,固化物的耐热性也有很大不同。
一般地说,使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。
对于加成聚合型固化剂,固化温度和耐热性按下列顺序提高:脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺<酚醛<酸酐催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。
阴离子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、阳离子聚合型(BF3络合物)的耐热性基本上相同,这主要是虽然起始的反应机理不同,但最终都形成醚键结合的网状结构。
固化反应属于化学反应,受固化温度影响很大,温度增高,反应速度加快,凝胶时间变短;凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。
但固化温度过高,常使固化物性能下降,所以存在固化温度的上限;必须选择使固化速度和固化物性能折中的温度,作为合适的固化温度。
固化剂的使用方法
![固化剂的使用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a5c39f5bc4da50e2524de518964bcf84b9d52d8a.png)
固化剂的使用方法固化剂是一种常见的化学材料,它在工业生产中有着广泛的应用。
固化剂的主要作用是将液态或半固态物质转化为坚固的固体,以增强其稳定性和耐用性。
在使用固化剂时,我们需要注意一些方法和技巧,以确保其有效性和安全性。
本文将介绍固化剂的使用方法,希望能对大家有所帮助。
首先,选择合适的固化剂非常重要。
不同的物质需要不同类型的固化剂来进行固化处理。
在选择固化剂时,我们需要考虑原材料的性质、固化剂的固化速度、固化后的性能等因素。
只有选择合适的固化剂,才能确保固化效果和产品质量。
其次,正确的固化剂的配比也是至关重要的。
固化剂的配比不仅会影响固化的速度,还会影响固化后物质的性能。
一般来说,固化剂的配比是按照一定的比例来进行的,需要严格按照配比要求进行操作,避免出现配比不当导致固化效果不佳的情况。
在使用固化剂时,我们还需要注意固化的环境条件。
固化剂在固化过程中对环境温度、湿度等条件有一定的要求。
因此,在固化过程中,需要控制好环境条件,确保固化剂能够正常进行固化反应,以达到预期的固化效果。
另外,固化剂的施工方法也是影响固化效果的重要因素。
在施工过程中,需要注意固化剂的均匀涂布,避免出现漏涂或者涂布不均匀的情况。
同时,需要根据固化剂的性质和要求,选择合适的施工工艺和设备,确保固化剂能够有效地固化目标物质。
最后,固化剂固化后的处理也需要引起重视。
固化剂固化后的物质需要进行适当的处理和保养,以确保其稳定性和耐用性。
同时,固化剂固化后的废料也需要进行妥善处理,避免对环境造成污染。
总的来说,固化剂的使用方法涉及到多方面的因素,需要我们在使用过程中注意细节,严格按照要求进行操作。
只有这样,才能确保固化剂的有效使用,达到预期的固化效果。
希望大家在使用固化剂时,能够根据本文提供的方法和技巧,做好固化剂的选择、配比、环境条件控制、施工方法和固化后的处理,确保固化效果和产品质量。
固化剂的种类及性能(特选参考)
![固化剂的种类及性能(特选参考)](https://img.taocdn.com/s3/m/7ec3ee3f767f5acfa0c7cd42.png)
固化剂的种类与性质一、固化剂的定义环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接拿来就应用,必须在向树脂中加入第二组份,在一定温度(或湿度)等条件下,与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应,或催化聚合反应,生成三维网络结构(体型网络结构)的固化物后才能使用。
这个充当第二组分的化合物或树脂称作固化剂。
固化剂(Curing agent)又称为硬化剂(Hardene agent),是热固性树脂必不可少的固化反应剂,对于环氧树脂来说本身品种较多,而固化剂的品种更多,仅用环氧树脂和固化剂二种材料的不同品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物,这是环氧树脂应用上的一大特色。
二、固化剂的种类与性质固化剂的品种繁多,现将几款常用的固化剂分类如下;1、胺类固化剂:⑴聚酰胺类:作为环氧树脂固化剂的聚酰胺是由二聚、三聚植物油酸或不饱和脂肪酸与多元胺酰胺反应制得的。
由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基,可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性,它的施工性也较好,配料比例较宽,毒性小,基本上无挥发物,能在潮湿的金属、混凝土表面施工。
但它的缺点是耐热性比较低,热变形温度仅50℃左右;低于15℃固化不完全,固化物的物理性能、机械性能均会下降,因此必须添加促进剂来调整其固化速度,但过量会导致固化物脆性加大;耐汽油、烃类溶剂性差。
⑵脂肪族胺类:脂肪族胺类固化剂在各种固化剂中用量仅次于聚酰胺。
这是因为它们大多数为液体,与环氧树脂有很好的混溶性;可以在常温下固化环氧树脂,工艺上来的方便;反映时放热,释放出的热量进一步促使环氧树脂与固化剂的反应。
因为固化放热,所以每次配料使用的环氧树脂数量不能太多,根据固化剂的具体特性掌握适当的配合量。
固化产物的耐热性不高,为了提高其耐热性可适当加热固化;或者室温凝胶(或部分固化后),在予以适当的温度加热固化。
脂肪族胺类固化剂常用于不能加热(例如大型部件)或不允许加热(热敏感部件)的胶黏剂、密封胶、小型浇铸、层压材料,室温固化涂料等。
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摘要:简述了双组分水性环氧树脂涂料的特点及其用途,分别介绍了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂的制备方法、双组分水性环氧树脂涂料的分类、混合体系的固化成膜机理和适用期的判断。
最后给出了对水性环氧树脂涂料进行配方设计时应考虑的因素。
关键词:水性环氧树脂乳液、水性环氧固化剂、成膜机理、适用期、配方设计1 概况水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系[1,2]。
由于环氧树脂是线型结构的热固性树脂,所以施工前必须加入水性环氧固化剂,在室温环境下发生化学交联反应,环氧树脂固化后就改变了原来可溶可熔的性质而变成不溶不熔的空间网状结构,显示出优异的性能。
水性环氧树脂涂料除了具有溶剂型环氧树脂涂料的诸多优点,如对众多底材具有极高的附着力,固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异,并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等,还具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,不会造成空气污染,因而满足当前环境保护的要求;同时以水作为分散介质,价格低廉、无气味、不燃,储存、运输和使用过程中的安全性也大为提高;再次是水性环氧树脂涂料的操作性能好,施工工具可用水直接清洗。
水性环氧树脂涂料的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有很高的交联密度,这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。
2 水性环氧树脂乳液的制备方法环氧树脂本身不溶于水,不能直接加水进行乳化,要制备稳定的水性环氧树脂乳液,必须设法在其分子链中引入强亲水链段或者在体系中加入亲水亲油组分。
根据制备方法的不同,环氧树脂水性化有以下三种方法:机械法、化学改性法和相反转法。
2.1 机械法将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末,在加热的条件下加入乳化剂水溶液,通过激烈的机械搅拌即可制得水性环氧树脂乳液[7]。
用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单,所需乳化剂用量较少,但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大,约为50μm 左右,粒子形状不规则且尺寸分布较宽,所配得的乳液稳定性差,粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象,并且该乳液的成膜性能也欠佳。
当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附,使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。
化学改性法是通过对环氧树脂分子进行改性,将离子基团或极性基团引入到环氧树脂分子的非极性链上,使它成为亲水亲油的两亲性聚合物,从而具有表面活性剂的作用,这类改性后的高聚物又称离聚体(ionomer)[2,8]。
当这种改性聚合物加水进行乳化时,疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒,离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面,由于带有同种电荷而相互排斥,只要满足一定的动力学条件,就可形成稳定的水性环氧树脂乳液。
用化学改性的方法制备的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的尺寸很小,约为几十到几百个纳米,但化学改性法的制备步骤不易控制,产品的成本也较高。
根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同,自乳化型水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。
2.2.1 阴离子型2.2.2 阳离子型含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂,再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂[8]。
这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少,这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物,两个组分混合后,体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。
2.3 相反转法相反转是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法[7,11],几乎可将所有的高分子树脂借助于外乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。
相反转[12]原指多组分体系(如油/水/乳化剂)中的连续相在一定条件下相互转化的过程,如在油/水/乳化剂体系中,其连续相由水相向油相(或从油相向水相)的转变,在连续相转变区,体系的界面张力最低,因而分散相的尺寸最小。
用相反转法制备水性环氧树脂乳液的具体过程是在高速剪切作用下先将外乳化剂和环氧树脂混合均匀,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入蒸馏水,随着加水量地增加,整个体系逐步由油包水向水包油转变,形成均匀稳定的水可稀释体系。
在这过程中,水性环氧树脂乳液的许多性质会发生突变,如体系的粘度、导电性和表面张力等,通过测定体系乳化过程中的电导率和粘度的变化[13,14]就可判断相反转是否完全。
该乳化过程可在室温环境下进行,对于固体环氧树脂,则需要借助于少量有机溶剂或进行加热来降低环氧树脂本体的粘度,然后再进行乳化。
由于酰胺化的多胺和聚酰胺类固化剂的缺点,改性后涂膜的性能又没有明显的提高,因此目前研究的水性环氧固化剂主要指环氧-多胺类加成物。
通过对多乙烯多胺进行改性,使其成为性能良好的水性环氧固化剂,保证固化后的涂膜性能接近溶剂型环氧树脂涂料,具体的改性方法如下:⑴、提高它与环氧树脂的相容性,这有利于分散后环氧树脂乳液的稳定性并可避免固化后由于固化剂析出而造成的表面缺陷。
提高相容性的途径是与单环氧化合物或多环氧化合物反应。
典型的芳香族单环氧化合物为苯基或甲苯基环氧丙基醚,典型的脂肪族单环氧化合物为丁基环氧丙基醚,典型的芳香族多环氧化合物为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛环氧树脂。
⑵、如果是由水性环氧固化剂在施工前对液体环氧树脂进行混合乳化,这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂,因而改性后的多胺-环氧加成物应有表面活性剂的作用,具体的改性途径是在多胺-环氧加成物的分子链中引入具有表面活性作用的分子链段,这部分链段在体系中起内乳化剂的作用[16,17]。
4 水性环氧树脂涂料的分类室温固化的水性环氧树脂涂料体系一般分为下面4类:⑴、Ⅰ型水性环氧树脂体系,由低分子量的液体环氧树脂(环氧当量在190左右)和水性环氧固化剂组成[1,16,17]。
这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化,而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化,因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。
水性环氧固化剂合成时是以多乙烯多胺为基础,通过在其分子中引入具有表面活性作用的分子链段,使其成为两亲性分子,能够很好地分散或溶解在水中,从而对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。
Ⅰ型水性环氧树脂体系的优点是可配成零VOC(Volatile organic compound) 和NHAP(Non-hazardous air POllutant)的涂料,涂膜硬度增长较快。
其缺点是采用的树脂是低分子量的液体环氧树脂,在水分蒸发后仍需要经过一定的反应时间才能达到表干;体系的粘度随搁置时间的延长而快速增加,表现为适用期短,约为2~4小时;并且在适用期范围内体系流变性能也不稳定。
⑵、Ⅱ型水性环氧树脂体系,由高分子量的固体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成[18]。
环氧树脂是亲油性分子,其亲水亲油平衡值(HLB)小于3,要得到稳定的水性环氧树脂乳液,应在其分子中引入具有表面活性作用的亲水链段,如聚氧乙烯聚氧丙烯链段,同时在引入这种链段后,交联形成的网链分子量有所提高,交联密度下降,所以对涂膜有一定的增韧作用。
实际上使用的大多数高分子量固体环氧树脂乳液都是以低分子量的液体环氧树脂为原料,采用含聚氧乙烯聚氧丙烯链段的环氧丙基醚通过双酚A扩链和低分子量环氧树脂反应,将聚氧乙烯聚氧丙烯链段引入到环氧树脂分子链中,该产物用水和乙二醇醚类稀释就可得到稳定的水性环氧树脂乳液[19]。
由于Ⅱ型水性环氧树脂体系中的环氧树脂已预先配成乳液,不需要水性环氧固化剂再对环氧树脂进行乳化,因而只需具有交联剂的功能。
水性环氧树脂体系的固化反应是水性环氧固化剂分子中的胺基与环氧树脂分子中的环氧基反应,而高分子量环氧树脂的反应活性较低分子量环氧树脂小,因此Ⅱ型水性环氧树脂体系的适用期较Ⅰ型的长,但同时也造成涂膜的硬度增加缓慢。
加入少量成膜助剂可改善Ⅱ型水性环氧树脂体系的成膜性能,Ⅱ型水性环氧树脂体系涂膜后,一旦水分蒸发,即使环氧树脂还未交联固化也已成固体状态,达到表干的要求,因而Ⅱ型水性环氧树脂体系的表干时间较Ⅰ型的短[20]。
⑶、Ⅲ型水性环氧树脂体系,由低分子量的液体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成,低分子量液体环氧树脂乳液一般采用相反转技术制备。
为了克服外加低分子量表面活性剂乳化环氧树脂的缺点,开发出新型的反应性环氧树脂乳化剂。
通过将具有表面活性作用的分子链段结合到环氧树脂分子链中,这样该乳化剂分子中既含有表面活性作用的链段(亲水链段),又含有环氧树脂链段(亲油链段),大大改善了乳化剂与环氧树脂的相容性。
然后用该乳化剂并借助于相反转技术就可配制分散相平均粒径为约1~2μm的低分子量液体环氧树脂乳液。
同时该反应性乳化剂分子末端还含有环氧基,可与水性环氧固化剂分子中的胺基反应,成膜后乳化剂分子不会从固化体系中析出,并对涂膜有一定的增韧作用。
⑷、Ⅳ型水性环氧树脂体系,由水性环氧树脂乳液和聚氨酯改性环氧固化剂组成。
环氧树脂涂料具有附着力高、绝缘性能好、硬度高等优点,但形成的涂膜的柔韧性和耐磨性则不及聚氨酯涂料,因此用适量的聚氨酯改性环氧树脂,可制得综合性能良好的聚氨酯改性环氧固化剂,用它来固化水性环氧树脂乳液可以改善水性环氧树脂涂料的性能。
聚氨酯改性环氧固化剂的具体合成路线为聚氨酯首先和聚醚多元醇反应,在聚氨酯分子链中引入亲水基团,制得聚氨酯预聚物,再将此预聚物与环氧树脂进行接枝反应,反应结束后加入三乙胺中和成盐,同时在水相中进行扩链和分散。
5 水性环氧树脂体系的固化成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料[1],其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别,同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程,分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构,并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中,环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中,形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行,因而固化反应进行得比较完全,所形成的涂膜也是均相的[16-17]。
水性环氧树脂涂料为多相体系,环氧树脂以分散相形式分散在水相中,水性环氧固化剂则溶解在水中。
图1为水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图[18],将两个组分混合后的体系涂布在基材上,在比较适宜的温度条件下,水分蒸发得很快。
当大部分水分蒸发后,环氧树脂乳胶粒子相互接触,形成紧密堆积的结构,残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相粒子的间隙处。
随着水分的进一步蒸发,环氧树脂分散相粒子开始凝结,形成更为紧密的六边形排列结构。
与此同时,固化剂分子扩散到环氧树脂分散相粒子的界面及其内部发生固化反应。
该固化成膜机理也可解释为水性环氧树脂体系由水包油的状态向油包水转变,与用相反转法配制环氧树脂乳液的过程刚好相反[21]。