不饱和聚酯树脂(UPR)固化剂
不饱和聚酯树脂(UPR)固化剂的固化似乎是从理论和实践上已研究得十分透彻的问题,但是因为影响不饱和聚酯树脂(UPR)固化剂固化反应的因素相当复杂,而在UPR的各种应用领域中,制品所出现的质量瑕疵在很大程度上几乎都与“固化”有关。
所以,我们有对不饱和聚酯树脂(UPR)固化剂的固化进行较深入探讨的必要。(探讨不饱和聚酯树脂的固化,首先应该了解与不饱和聚酯树脂固化有关的一些概念和定义)。
与不饱和聚酯树脂固化有关的概念和定义
固化的定义
液态UPR在光、热或引发剂的作用下可以通过线型聚酯链中的不饱和双键与交联单体的双键的结合,形成三向交联的不溶不熔的体型结构。这个过程称为UPR的固化。
说到过氧化物我们要有必要了解的两个概念是活性氧含量和临界温度。其中“活性氧”或“活性氧含量”是一个与固化剂有密切关系并常常被误会的概念。
活性氧含量:活性氧含量简单来说就是过氧化物中氧和过氧化物分子总量的百分比。
从这个概念本身来说,一个具有较低的分子量的过氧化物的活性氧含量可能相对较高。但这并不意味着活性氧含量高的过氧化物比活性氧含量低的过氧化物具有更多或更快的活性。(因为我们很多应用厂家是用活性氧含量作为考核固化剂的一个指标)事实上,活性氧含量仅仅是作为一个恒量任何一个特定的过氧化物的浓度和纯度的一个尺度。
人们发现许多具有较高的活性氧含量的过氧化物并不适合用于固化树脂,因为它们在标准的固化温度下会很快地分解或“耗尽”,也就是它分解游离基的速度过快。由于游离基总是有一种彼此间相互结合的强烈倾向,当游离基产生的速度比它们被不饱和双键利用的速度快时,它们会重新组合或者终止聚合链,从而产生低分子量的聚合物而导致不完全固化的结果。(典型的例子就是过氧化氢)。
固化剂扩链剂DMTDA固化速度比DETDA要慢很多,可与DETDA 以不同比例混合使用,以调节固化速度来满足不同需求.
1、二甲硫基甲苯二胺-DMTDA位阻型芳香二胺,甲硫基和甲基的位阻作用使的其活性比TDA和DETDA低,它与预聚体的反应速度比DETDA延长5-9倍.
2、二甲硫基甲苯二胺-固化剂扩链剂DMTDA的活性比MOCA高,在低NOC含量的预聚体中采用二甲硫基甲苯二胺-固化剂扩链剂DMTDA固化的浇注时间比MOCA短,对于工人生产操作,提高生产效益来说更合适。
3、固化温度可以降至室温(预热温度可在25度至100度范围内调节)
4、当量低为107(MOCA为133.5),固化同量预聚体消耗量低降低成本。
5、合成的PU(聚氨酯)性能和耐碱性优于MOCA固化产品, 注射型弹性体效果更佳。
6、MOCA固化时需高温会挥发出致癌物质,而DMTDA在常温使用则不会挥发出致癌物质,是国际公认的环保型扩链剂(固化剂)。
7、与传统固化剂MOCA相比,二甲硫基甲苯二胺-DMTDA具有许多优点:常温下是液体,使用方便,可进行室温固化;固化物力学性能可与MOCA媲美与国外同类产品相比,物理力学性能基本相同,价格更低,可降低制品成本,因此本产品是传统固化剂的理想代用品.
二甲硫基甲苯二胺,DMTDA,E300产品用途和产品优势
一种新型的聚氨酯弹性体固化交联剂,其中主要有两种异构体即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大约为77~80/17~20),与通常使用的MOCA相比,常温下是黏度较低的液体,能适用于低温下施工操作,化学使用当量低等优点.
二甲硫基甲苯二胺-固化剂扩链剂DMTDA是一种新型的聚氨酯弹性体固化交联剂,等同于 Ethancure 300,其中主要有两种异构体即2,4—和2,6—二甲硫基甲苯二胺的混合物(比例大约为77~80/17~20),与通常使用的MOCA相比,常温下是黏度较低的液体,能适用于低温下操作,化学使用当量低等优点。DMTDA是一只环保低毒液体型二胺扩链剂,主要用于聚氨酯弹性体,RIM(反应注射成型),SPUA(喷涂聚脲弹性体)和胶粘剂上;同时也可用作环氧树脂固化剂,现已被广泛应用于聚氨酯胶辊、医学、冲压成型等方面,此外它在汽车、金属矿、纺织、造纸、印刷业都有广泛应用.
临界温度:简单来说,临界温度就是过氧化物大量分解产生自由基的最低温度。(这个温度一般来说只是一个近似值。在此温度以前同样也有游离基放出,只是程度不同而已。)
我们可以根据过氧化物的临界温度不同将过氧化物分为中温引发剂或高温引发剂。对于拉挤成型以及模压成型就是依据所使用的过氧化物的临界温度来确定工作温度的。一般设定工作温度要稍高于引发剂的临界温度。(例如:过氧化甲乙酮的临界温度是80℃;过氧化苯甲酰的临界温度是70℃;过氧化二叔丁基为146℃;过苯甲酸叔丁酯为194℃。拉挤成型工艺选用过氧化二苯甲酰和过氧化二叔丁基为引发剂,程序升温采用的温度就是90℃;160℃。)
外界温度的高低直接影响着过氧化物产生游离基的速度,靠加热来使固化剂释放出游离基从而引发树脂固化,这个过程当然是可行的,但是高温操作也会带来一些不便。于是,人们进一步发现一些有机过氧化物可以用另一种化合物来激活,它们通常通过氧化——还原反应而起作用,不需升温,在环境温度下就可以裂解产生游离基。这种能在环境温度下能激活过氧化物的物质就是促进剂或可称为加速剂或活化剂。
促剂剂的定义:促进剂是能促使固化剂在其临界温度以下形成游离基(即实现室温固化)的物质。
严格地讲,促进剂可分为三类:
1、对氢过氧化物如过氧化环己酮、过氧化甲乙酮等有效的,如环烷酸钴、辛酸钴等。国外常用的是前者。
2、对过氧化物如过氧化二苯甲酰BPO有效的,如叔胺类:二甲基苯胺、二乙基苯胺等。
3、对二者都有效的,如十二烷基硫醇等。
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