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固化剂对环氧树脂性能作用的影响

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发表时间:2015-09-05 15:22

目前国内市场上所用的环氧树脂固化剂品种繁多,所述功能也都有不同程度的夸张,而在实际使用中却发现了不少问题。如何正确选用固化剂产品,引起了业界的重视。海军舰船维修研究所最近在这方面作了研究并取得成果。

  

为了做好这次对比研究,他们选取了有代表性的几种固化剂样品进行了分析和试验,这几种样品分别是:593固化剂、t31固化剂、651固化剂、810固化剂、酮亚胺固化剂、nx-2040等。593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物,具有较好的韧性和弯曲、冲击强度;t31固化剂是多胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成的曼尼斯加成多元胺,作为无毒等级的固化剂应用安全,并能在低温下固化双酚a型环氧树脂,可在湿度80%和水下应用,固化收缩率小;651固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂,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,它的施工性能较好、配料比例比较宽、毒性小、基本无挥发物,能在潮湿的金属和混凝土表面施工,缺点是固化速度较慢、耐热性比较低、热变形温度低,耐汽油、烃类溶剂性差;810固化剂是改性胺类固化剂,在水下、潮湿、低温(0℃)、干燥等条件下均能固化环氧树脂,也可在带水的表面上进行涂装,具有良好的浸润性;酮亚胺固化剂是酮类与多元胺反应制得的产物,使用酮亚胺类固化剂能配制成潮湿条件和水下固化涂料;nx-2040是美国卡德莱生产的一种性能独特的、不含苯酚、多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂,具有一般酚醛胺的低温、潮湿快速固化,又有一般低分子聚酰胺固化剂的长操作期,优异的柔韧性和较宽的树脂混合比,在环保型、高性能、低成本、多用途、快速固化、重防腐环氧树脂涂料中得到广泛的应用。

科研人员按照各种固化剂说明的配比用量,用同一种环氧树脂材料进行了固化反应,在常温下经过24小时后测其机械性能,并经过了一周时间的保养期,然后在同时进行化学性能的测试。试验结果看,机械综合性能最好的是美国卡德莱公司生产的2040固化剂,具有较长的操作使用期,同时又有较快的干燥时间,漆膜硬度也适中;化学综合性能最好的还是美国卡德莱公司生产的2040固化剂,具有优异的耐化学腐蚀性能。根据试验分析,专家认为这几种固化剂都可用作环氧树脂的常温固化剂,但在选用固化剂时,应根据所处的环境来确定固化剂的品种和用量,如在潮湿环境下可用酮亚胺和810固化剂,而酮亚胺固化剂受水份影响则更大一些;在高温环境下可选用凝胶时间长的固化剂来提高涂料的适用期,可选用2040固化剂;在用量上要考虑整体效果,如使用651固化剂时不能只考虑干燥速度而影响了其机械和化学性能。

  

同时各种固化剂结构不同,对环氧树脂涂料性能的影响也不同,为了达到一种较好的性能,可采用多种固化剂复配方式来满足要求。如使用t31固化剂和2040固化剂可以提高涂料的适用期,同时可以提高漆膜的初期硬度;2040固化剂的综合性能是所有固化剂中最好的,其具有较快的干燥速度,同时又有较长的适用期,可在夏季施工时不产生爆聚等现象,而在气温较低时也具有较快的干燥速度,因此适用范围较广同时又具有较好的耐化学腐蚀性能,是一种较理想的环氧树脂固化剂。中国环氧树脂行业协会的专家还指出,环氧树脂涂料的耐酸性能普遍较差,因此在设计耐酸涂料时应考虑与其他树脂。


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