UPR混合物固化剂
使用UPR混合物固化剂中,制品结构对树脂固化程度有不小的影响。一定量的UPR混合物固化时所放出的热量是固定的,它取决于UPR混合物固化剂组分的化学成份。但是放热的速度及由此而引起的温度上升速度和体系所能达到的最高放热峰温度则取决于UPR混合物的形状与尺寸、周围的温度、所加入的引发剂、促进剂及阻聚剂的成分与浓度诸多因素。
在同样成分下,大制件相对小制件热损失少,温升就较高。如果参与固化的UPR量太大,有可能造成放热失控,体系会因放热、收缩而开裂,甚至分解冒黑烟,直至着火。因此施工时要注意以下几点:
树脂制品体积越大,应适当减少UPR混合物固化剂、促进剂的加入量。
制品体积小,要适当增加UPR混合物固化剂、促进剂的加入量。
对于大面积喷涂成型,可能因为交联剂的挥发而导致交联剂不足,也要适当增加促进剂、固化剂的量,以缩短凝胶时间。
填料等其它添加剂对树脂固化程度的影响
如果树脂中加入其它物质如:橡胶、硫、铜与铜盐、苯酚、酚醛树脂、粉尘及碳黑等,即使是少量的,也可以抑制聚合反应,有时甚至会使树脂完全不固化。
不饱和聚酯树脂固化度的评价
FRP产品在实际施工中,由于不同厂家不同批次的树脂固化速度不同,同时施工时受环境温度、湿度等诸多因素的影响,制品达最佳固化程度的时间会有所不同。下面介绍几种间接判断FPR产品固化程度的常用方法。
1、现场检查
用手触FRP产品表面无粘感;用干净棉球蘸取丙酮放在制品表面观察,棉花是否出现颜色;敲击制品听声音,应清脆而不是模糊;用硬币划不出伤痕。
2、巴氏硬度法
巴氏硬度法是用Barcol硬度仪测试成型材料的硬度值。一般巴氏硬度达40~50,则达到较为理想的固化程度,即可投入使用了。
中文名称:2,2-二羟甲基丁酸
中文同义词:扩链剂亲水剂dmba,2,2-二羟甲基丁酸;2,2-双(羟甲基)丁酸;二羟甲基丁酸;双羟甲基丁酸;二羟甲基丁酸(dmba);2,2-二羟甲基丁酸(dmba)
英文名称:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid
英文同义词:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric
Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic
Acid;Dimethylolbutanoicacid(dmba);Dimethylolbutanoicacid;
CAS号:10097-02-6 EINECS号:424-090-1
分子式:C6H12O4 分子量:148.16
物化性质:外观为白色晶体,熔点108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂,用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
3、回弹法
回弹法是把小钢球从一定高度落向被测固化树脂表面,由于固化程度不同,树脂的刚性是不同的,所以回弹高度亦不同,回弹高度可表明固化程度。
4、测成型制品中的不可溶物含量,即用丙酮来萃取出树脂中的可溶性成分,从而得到不可溶物含量。此法也适用于环氧或酚醛FRP,是目前用得最多的方法。其原理是树脂固化前是线型分子、易溶于有机溶剂,而固化后变成体型网状结构、难溶于有机溶剂的特点,采取有机溶剂萃取出已固化树脂中的可溶组份,再根据玻璃钢试样在萃取前后的重量差进行计算,以此间接地说明固化程度。
7.树脂的固化度对制品性能的影响
经过理论和实践测试表明:
1、树脂的固化度越高其弯曲强度及模量越大;
2、树脂的固化度越高其制品的耐腐蚀性越好;
3、树脂的固化度越高制品耐热性能越好;
4、拉伸强度和断裂延伸率的最大值出现在树脂固化度为90%左右。
UPR的固化是一个复杂的化学过程,受很多因素的影响,因此,无论是UPR生产厂家,还是应用厂家都应掌握一些UPR基本的固化常识,才能在安全生产、提高生产效率的基础上,针对自身产品的特点,有效地解决实际生产中出现的各种问题。相信随着应用厂家对树脂的固化常识的不断深入了解,他们生产的产品质量将会有质的飞跃。
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