固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、涂料、澆注料都需添加固化劑,否則環(huán)氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對(duì)固化物的力學(xué)性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。
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)。
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(zhǎng)短正好與固化性完全相反,脂肪族反應(yīng)性,而脂環(huán)族、酰胺、芳香族依次降低。
環(huán)氧樹脂固化的三個(gè)階段
1、液體-操作時(shí)間
操作時(shí)間(也是工作時(shí)間或使用期)是固化時(shí)間的一部份,混合之后,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時(shí)間內(nèi)做好。
2、凝膠-進(jìn)入固化
混合物開始進(jìn)入固化相(也稱作熟化階段),這時(shí)它開始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒有長(zhǎng)時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。在這個(gè)階段不能對(duì)其進(jìn)行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動(dòng)它。
因?yàn)檫@時(shí)混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。
3、固體-終固化
環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段,這時(shí)能砂磨及整型。這時(shí)你用大拇指已壓不動(dòng)它,在這時(shí)環(huán)氧樹脂約有90%的終反應(yīng)強(qiáng)度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。
這時(shí)新使用的環(huán)氧樹脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因?yàn)樵摥h(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機(jī)械強(qiáng)度。