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环氧树脂固化机理

发布时间: 2020-12-18 15:46:51

㈠ 环氧树脂为什么需要固化

因为环氧不固化,就一滩稀泥.
环氧固化依用途而选择配方.
作胶粘剂,选用胺类或改性胺类,
作单组份胶,得用潜伏性固化剂,
作高温绝缘一定得采用酸酐加热固化.所以需要固化。

㈡ 环氧树脂胶的固化时间与什么因素有关

环氧树脂胶的固化成型过程是一个很复杂的物理变化和化学变化过程,其影响因素也很多。版
一、环权氧树脂胶液对固体材料的润湿、浸渍。也可制成预浸料或模塑料。主要影响因素是胶液与固体材料的相容性和胶液的黏度。
二、物料充填模腔或流平,形成致密的物体。主要影响因素是物料的流动性,主要是胶液的黏度。这都取决于胶液配方和环境温度。可以用加压和抽真空的方法来协助实现充模及形成致密的物体。
三、一定的条件下环氧低聚物与固化剂、改性剂开始反应,从胶液→凝胶化→玻璃化→三维交联结构固化物。主要的影响因素是体系的热历程。包括:预热温度、升降温速度、固化温度、固化时间、后固化温度及时间等。此外,固化压力对固化反应及制品的密实和形状稳定也有一定的作用。主要影响因素是胶液配方和环境温度及湿度等。
四、环氧固化物结构的形成,随着环氧树脂固化反应的进行而逐步形成的,影响因素是胶液配方和体系的热历程。
五、随着环氧树脂固化反应的进行逐步形成的。不仅取决于胶液配方和体系的热历程,而且还与纤维、填料等材料的表面性能密切相关。
由此可以看出,影响环氧材料固化成型过程的主要因素为 --胶液配方和纤维、填料等固体材料的表面性质.

㈢ 环氧树脂固化有哪几个阶段

环氧树脂固化有三个阶段,分别为:液化、凝胶、固体。

  • 液体-操作时间专属

操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份,混合之后,树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。

  • 凝胶-进入固化

混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性;在这个阶段不能对其进行任何干扰,它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。

因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小。

  • 固体-最终固化

环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。

这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。

㈣ 环氧树脂的固化原理

环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物。
(1)环氧基之间开环连接;
(2)环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联;
(3)环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联;
(4)环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联。
不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同。有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物。具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂。多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。
1、胺类硬化剂
胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华。胺类硬化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺。即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N)。
由于胺的种类不同,其硬化作用也不同:
(1)伯胺和仲胺的作用
含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用。使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物。
(2)叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子。

2、酸酐类硬化剂
酸酐是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物。
酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好。但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外。绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化。
酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下:
酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构。
除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯。但这不是主要的反应。
3、树脂类硬化剂
含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂。如低分子聚酰胺.酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等。它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用。常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂。
(1)低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺。它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂。由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大。它们的分子量在500~9000之间,有熔点很高,胺值很低的固态树脂,也有胺值为300的液态树脂。其中胺值是低分子聚酰胺活性的描述,胺值高的活性大,与环氧树脂反应速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,与环氧树脂反应速度慢,但可使用期长,表1列举了几种低分子聚酰胺的牌号及性能。

㈤ 环氧树脂的合成原理和固化原理

环氧树脂有多种类别,以双酚A型为例:
双酚A型环氧树脂的固化原理
在环氧树脂的结构中有羟基(〉CH—OH)、醚基(—O—)和极为活泼的环氧基存在,羟基和醚基有高度的极性,使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力,而环氧基团则与介质表面(特别是金属表面)的游离键起反应,形成化学键。因而,环氧树脂具有很高的黏合力,用途很广,商业上被称作“万能胶“。此外,环氧树脂还可做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途。但是,环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构,使用时必须加入固化剂,固化剂与环氧树脂的环氧基等反应,变成网状结构的大分子
,成为不溶且不熔的热固性成品。环氧树脂在固化前相对分子质量都不高,只有通过固化才能形成体形高分子。环氧树脂的固化要借助固化剂,固化剂的种类很多,主要有多元胺和多元酸,他们的分子中都含有活波氢原子,其中用得最多的是液态多元胺类,如二亚乙基三胺和三乙胺等。环氧树脂在室温下固化时,还常常需要加些促进剂(如多元硫醇),已达到快速固化的效果。
固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关,在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等,而在较高温度下固化一般选用酸酐和多元酸为固化剂。不同的固化剂,其交联反应也不同。
合成原理
双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。
合成方法
(1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

㈥ 环氧树脂固化有哪些常见的固化体系

最常用的的环氧树脂是双酚A型环氧树脂,最常用的是E44/E51两种牌号。另外环氧树脂有版双酚A型环权氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚H型环氧树脂、酚醛环氧树脂、多官能缩水甘油醚环氧树脂、多官能缩水甘油胺环氧树脂、卤化环氧树脂等等。
常用的固化剂也有很多种:脂肪胺/改性脂肪胺固化剂,脂环胺/改性脂环胺固化剂,低分子聚酰胺固化剂、芳香胺/改性芳香胺固化剂,酚醛胺固化剂,酸酐类固化剂,咪唑类固化剂,硫醇类固化剂等等。

㈦ 环氧树脂为什么需要固化

环氧不固化,就一滩稀泥.
环氧固化依用途而选择配方.
作胶粘剂,选用胺类或改性胺类,
作单组份胶,得用潜伏性固化剂,
作高温绝缘一定得采用酸酐加热固化.

㈧ 环氧树脂固化剂及其固化机理

环氧树脂是一抄种无定形黏稠液体,加热呈塑性,没有明显的熔点,受热变软,逐渐熔化而发黏,不溶于水,本身不会硬化,因此它几乎没有单独的使用价值,只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值。当加入一定量固化剂后,就逐渐固化,形成性能各异的化学物质,因此,必须加入固化剂,组成配方树脂,并且在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。工程中常用胺类固化剂:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等。

㈨ 环氧树脂固化问题,懂的人来。

环氧和固化剂的来用量是有比例的自,这个量可以在一定范围内调整,但不能过大,调整过大了会带来问题。如果固化剂过多,环氧树脂固化后会发脆,如果试样体积大,甚至会固化后直接开裂。如果固化剂过少,固化会不完全,有可能出现你说的不干的情况。

其实你的问题,只要减少催化剂的量就可以了。不要改变固化剂的量。催化剂少了,反应速度就慢了。

根据你的描述,没有判定你的用量是否正确。根据我的一般经验,催化剂用量是很少的。

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