组成材料1. 环氧树脂 凡含有环氧基团的树脂, 统称为环氧树脂, 应用最广泛的环氧树脂是用环氧 氯丙烷和二酚基丙烷缩聚制成的。 原材料配合比例不同, 制得的环氧树脂品种也 就不同。双酚基丙烷 ( 简称双酚 A型) 环氧树脂产量最大, 用途最广, 所以称双酚 A型环氧树脂为通用环氧树脂或标准环氯树脂。除双酚 A型环氧树脂外,还有酚 醛环氧树脂、 甘油环氧树脂、 有机硅环氧树脂, 以及其他具有特殊性能的烯烃类 环氧化物等。为了叙述简便,除特殊注明者外,以下所述的环氧树脂,均指常用 的双酚基丙烷环氧树脂。这种树脂分子结构中的 n=0~19。咒的大小表示不同的分子量的树脂。分子量愈大,其黏度愈稠。当 n<2 时,是琥珀色低分子量树脂 ; 当咒≥2时,是固体高分子树脂。 由于在环氧树脂的结构中具有羟基、 醚基和极为活泼的环氧基存在。 而羟基、 醚基有高度的极性,使得环氧树脂的分子与相邻界面产生电磁吸力 ; 而环氧基团 则能与介质表面, 特别是金属表面上的游离键起反应, 形成化学键, 因而其黏合 力特别强。在黏合铝及铝合金材料并于高温下固化时,最高抗剪强度可以达到 25MPa。环氧树脂是热固性树脂中收缩性最小的一种,其收缩量一般都小于 2%,热 膨胀系热一般为 6.O×l0 - 5/ ℃,其力学性能见表 5-3。 表 5-3 环氧树脂的力学性能 由于环氧树脂具有很高的黏合力,能与混凝土、钢、木、多等种材料黏合, 故广泛用作黏合剂, 但不能与有机玻璃、 聚氯乙烯等塑料黏结。 常用的环氧树脂 牌号、性能及用途参见表 5-4。这些环氧树脂,除分子量、环氧值、软化点不同 外,固化反应机理及固化后的性能,各方面都很相似。外观呈淡黄色,类似于麦 芽糖。 对于环氧树脂中含有的环氧基,一般有两种表示方法:一种用环氧值表示, 是指每 1009 环氧树脂中含有的环氧基当量 ; 另一种则是直接用环氧含量来表示, 即每一分子中环氧基的百分含量。 环氧树脂的质量、 黏度及固化剂用量, 均与环 氧值有关。 表 5-4 环氧树脂牌号、性能及用途 2. 增韧剂纯树脂硬化后脆性较大, 当加入适宜的增韧剂及填料后, 就会降低脆性, 提 高抗弯强度、 抗冲击强度及延伸性等。 增韧剂可分为非活性增韧剂及活性增韧剂 两大类,常用的主要有以下几种: (1) 邻苯二甲酸酯类。此类增韧剂为无色低黏度液体,与环氧树脂不能很好 地混溶,固化中不与环氧树脂起交联作用,在水中或空气中都将随时间的增长, 有从体系中逐渐离析出来的倾向, 还有可能使环氧树脂的刚性降低。 一般用量为 环氧树脂的 ioY6~20%。 这类增韧剂包括: 邻苯二甲酸二甲酯 (DMP)、邻苯二甲酸二乙酯 (DEP)、邻苯 二甲酸二丁酯 (DBP)、邻苯二甲酸二戊酯 (DPP)、邻苯二甲酸二辛酯 (DOP)等。 (2) 磷酸酯类。磷酸酯类增韧剂亦属于非活性增韧剂。 包括磷酸三乙酯 (TEP)、 磷酸 三丁酯 (TBP)、磷酸三苯酯 (TPP)、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯 (TCP)等。(3) 不饱和聚酯树脂 (304 号) 。此种增韧剂是一种黄色的黏稠体,外观似环 氧树脂。 由于本身是长链高分子材料, 能参加固化反应, 因此能更大地改善环氧树脂 的性能,增加耐久性。但收缩率较大,为 5%~8%。 (4) 聚酰胺树脂 (650 号和 651 号) 。聚酰胺树脂是一种多元胺。一般用的是 低熔点的,为黄褐色黏稠液体,分子结构中含有极性的氨基、羟基及酰胺基,所 以性质比较活泼,不 仅可以作为增韧剂,而且还可以作为固化剂用。当聚酰胺 的胺值为 200 时,一般用量为树月旨重量的 80%;胺值为 300时,一般用量为 45%; 固化条件是从 150℃的 30min 至 65℃的 3h。(5) 聚硫橡胶。聚硫橡胶是一种具有黏性无色至黄色的液体。根据分子量大 小,可以分为聚硫一 1、聚硫一 2、聚硫 -3 三个型号,相对密度 1.23 ~1. 27 。 聚硫橡胶能自动氧化缩合或加成作用, 由液态变成固态。 固化时,主要是硫醇基与环氧基起反应, 但速度较慢,必须同时加入固化剂 ( 如脂肪胺或酸酐等 ) 才能很 好地固化。 3. 稀释剂 由于环氧树脂的黏度较大 ( 一般在 25℃下,黏度在 5Pa.s 以上) ,给施工带 来裉大的不便。 为了弥补这一缺陷, 常在使用过程中加入一定量的稀释剂。 加入 稀释剂,还可以改善环氧树脂的润湿能力, 提高粘结强度和增加填料用量。 稀释 剂分为活性与非活。陛两类。活性稀释剂其端基含有活性基团, 并能参加固化反应。 由于活性稀释剂能与 固化剂起反应, 因此应适当增加固化剂的用量。 属于活性稀释剂的有: 甘油环氧 树脂(662 号) 、环氧丙烷苯基醚 (690 号) 、环氧丙烷丁基醚 (501 号) 、环氧辛烷 等。 在稀释过程中不参加固化反应的叫非活性稀释剂, 如二甲苯、丙酮、二甲酸、 二丁酸、甲苯、纯苯、甲乙酮等。 一般说来,加入稀释剂有抑制链生成的倾向, 会降低固化体系的物理力学性 能,因此用量不宜过多,一般加入树脂重量的 5%~20%即可。尤其是非活性稀释 剂,最好应控制在 15%以下,以免增加树脂的收缩率、降低黏合力及其他机械强 度。 活性稀释剂一般都是有毒的。 长期接触会产生皮肤过敏, 严重者会发生溃烂。 其中,环氧丙烷丁基醚 (501 号) 毒性较小,同时具有黏度低、性能优良等优点。 501 号稀释剂的用量,一般为树脂重量的 ioO/ ~is%。加入 501 号稀释剂以后, 需要适当地增加原来固化剂的用量,每 1009501号稀释剂需用的固化剂,约为 1509634弓环氧树脂所需的固化剂量。4. 固化剂固化剂亦称硬化剂, 是采用环氧树脂时必不可缺的一种材料。 因为环氧树脂 本身属于热塑性、 线型的高分子树脂, 只有在加入固化剂以后, 才能使线型结构 的分子交联成网状结构的大分子, 成为不溶、 不熔的环氧塑料。 固化剂的种类很 多,根据硬化所需的温度不同,可分为加热固化剂和室温固化剂 ; 根据化合物类 型的不同,又可分为胺类固化剂、酸酐类固化剂和高分子类固化剂等。(1) 胺类固化剂。胺类固化剂包括脂肪族胺、芳香族胺和改性胺类。它是最 常用的一类固化剂。酚类、酸类、酰胺等物质,能够对胺类固化剂的固化起促进 作用; 胺类物质则 对其固化反应起抑制作用。 由于脂肪族胺类能在室温下固化,而且固化速度快、黏度低,使用方便,因 此应用较为普遍。目前,常用的胺类固化剂有乙二胺 (EDA)、二乙烯三胺 (DTA)、 叔胺[ 包括三乙胺 N(C2 H5)3、三乙醇胺 N(C2 H40H)3等] 。 芳香族胺类固化剂, 由于其中存在稳定的苯环, 热变形温度较高, 所以比脂 肪族胺类固化温度高 40~60℃,同时脆性情况有所好转。 主要有间苯二胺 (MPDA)、 苯二甲胺 (MXDA)、二氨基二苯砜 (DDS)、4-4' 次甲基二苯胺 _4rMDA)等。 关于胺类固化剂的用量,理论计算可按以下公式进行、 G一筹×E(5-3) 式中 G一每 1009环氧树脂所需胺的克数 ; M-胺的分子量 ; H。——胺基上活泼氢的总数 ; E——环氧树脂的环氧值。 由于挥发作用的原因, 实际用量一般比理论计算多 10%~15%。胺用量过多, 将会使高分子链迅速终止,降低固化物的分子量,影响机械性能 ; 但如果用量过 少,又会造成固化不完全,使其性能发脆。关于胺类固化剂的性能及掺量,可参见表 5-5。表 5-5 胺类固化剂的性能及掺量 (2) 酸酐类固化剂。胺类固化剂能在常温下固化,工艺简便。但是如果要求 较高的机械强度及较好的耐热、 耐磨性能时, 则必须采用酸酐类固化剂。 酸酐类 固化剂除少数呈液体外,绝大多数为易升华的固体,操作较为不便。 酸酐用量的计算方法如下: 用量( 固化剂克数 /100 克树脂)=K×酸酐分子量×树脂环氧值式中 K值根据 酸酐的活泼性选用,一般为 0.6 ~1。 酸酐类固化剂主要包括: 顺丁烯二酸酐 (MA)、邻苯二甲酸酐 (PA)、内次甲基 四氢邻苯二甲酸酐 (NA)、聚壬二酸酐 (PAPA)、均苯四甲酸酐 (PMDA)、六氢邻苯二 甲酸酐 (HHPA)等。除此以外,尚有一些改性酸酐类固化剂,如桐油酸酐树脂 (82 酸酐) 、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐 (MNA)、十二烷基顺丁烯二酸酐 (DDSA)、 六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐 (HET)及 647 酸酐筹。 不论是酸酐类及改性酸酐类固化剂, 由于都需要加温固化, 有一些还要求比 较高的温度才能固化,而且用量也较胺类多,有的甚至达到树脂的两倍。因此, 在建筑工程上使用不太适宜,故不一一介绍。 (3) 其他类型固化剂。 除了胺类和酸酐类固化剂之外, 尚有高分子树脂类 ( 酚 醛树脂、苯胺甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂及糠醛树脂等 ) 固化剂与 潜伏性 ( 如氟化硼乙胺、 含硼环氧固化剂等 ) 固化剂,以及最新发现的含金属元素 的固化剂等。5. 填充料 加入填充料,可以减少环氧树脂的用量,大大降低成本 ; 而且可以降低固化 时的收缩率和热膨胀系数, 增加导热率,提高黏着力和机械强度, 改善操作工艺。填充料的种类很多, 可以分为有机物和无机物、 金属和非金属, 但结晶水含 量高的材料应避免使用。 一般应用较多的为惰性物质, 要求不能与树脂及固化剂 起化学反应。除此以外,选择填充料时,还应考虑到颗粒形状、大小和级配。在 建筑工程上常用的填充料有粉类 ( 含水泥粉 ) 、砂石等。(l) 粉类。粉末状填充料要求颗粒细小,应通过 100 目筛孔,填充料的相对 密度与树脂的相对密度,不得相差太大,而且应清洁、干燥。根据当地条件与使 用要求,可选用石英粉、石棉粉、石灰石粉、水泥、云母粉,滑石粉、瓷粉、银 粉、铜粉、铝粉等。为了改善弹性,亦可加入橡皮粉 ( 应通过 30 目筛孔 ) 。 (2) 砂。要求砂的石英含量高、 质地坚硬、清洁、干燥、粒径为 0.3 ~1. 2mm。 如果涂层要求光滑,最好选用粒径小于 0. 6mm的砂。 (3) 石。卵石或碎石均可。要求质地坚硬、清洁、干燥。(3) 不饱和聚酯树脂 (304 号) 。此种增韧剂是一种黄色的黏稠体,外观似环 氧树脂。 由于本身是长链高分子材料, 能参加固化反应, 因此能更大地改善环氧树脂 的性能,增加耐久性。但收缩率较大,为 5%~8%。 (4) 聚酰胺树脂 (650 号和 651 号) 。聚酰胺树脂是一种多元胺。一般用的是 低熔点的,为黄褐色黏稠液体,分子结构中含有极性的氨基、羟基及酰胺基,所 以性质比较活泼,不 仅可以作为增韧剂,而且还可以作为固化剂用。当聚酰胺 的胺值为 200 时,一般用量为树月旨重量的 80%;胺值为 300时,一般用量为 45%; 固化条件是从 150℃的 30min 至 65℃的 3h。 (5) 聚硫橡胶。聚硫橡胶是一种具有黏性无色至黄色的液体。根据分子量大 小,可以分为聚硫一 1、聚硫一 2、聚硫 -3 三个型号,相对密度 1.23 ~1. 27 。 聚硫橡胶能自动氧化缩合或加成作用, 由液态变成固态。 固化时,主要是硫醇基与环氧基起反应, 但速度较慢,必须同时加入固化剂 ( 如脂肪胺或酸酐等 ) 才能很 好地固化。 3. 稀释剂 由于环氧树脂的黏度较大 ( 一般在 25℃下,黏度在 5Pa.s 以上) ,给施工带 来裉大的不便。 为了弥补这一缺陷, 常在使用过程中加入一定量的稀释剂。 加入 稀释剂,还可以改善环氧树脂的润湿能力, 提高粘结强度和增加填料用量。 稀释 剂分为活性与非活。陛两类。 活性稀释剂其端基含有活性基团, 并能参加固化反应。 由于活性稀释剂能与 固化剂起反应, 因此应适当增加固化剂的用量。 属于活性稀释剂的有:甘油环氧 树脂(662 号) 、环氧丙烷苯基醚 (690 号) 、环氧丙烷丁基醚 (501 号) 、环氧辛烷 等。 在稀释过程中不参加固化反应的叫非活性稀释剂, 如二甲苯、丙酮、二甲酸、 二丁酸、甲苯、纯苯、甲乙酮等。 一般说来,加入稀释剂有抑制链生成的倾向, 会降低固化体系的物理力学性 能,因此用量不宜过多,一般加入树脂重量的 5%~20%即可。尤其是非活性稀释 剂,最好应控制在 15%以下,以免增加树脂的收缩率、降低黏合力及其他机械强 度。 活性稀释剂一般都是有毒的。 长期接触会产生皮肤过敏, 严重者会发生溃烂。 其中,环氧丙烷丁基醚 (501 号) 毒性较小,同时具有黏度低、性能优良等优点。501 号稀释剂的用量,一般为树脂重量的 ioO/ ~is%。加入 501 号稀释剂以后, 需要适当地增加原来固化剂的用量,每 1009501号稀释剂需用的固化剂,约为 1509634弓环氧树脂所需的固化剂量。 4. 固化剂固化剂亦称硬化剂, 是采用环氧树脂时必不可缺的一种材料。 因为环氧树脂 本身属于热塑性、 线型的高分子树脂, 只有在加入固化剂以后, 才能使线型结构 的分子交联成网状结构的大分子, 成为不溶、 不熔的环氧塑料。 固化剂的种类很 多,根据硬化所需的温度不同,可分为加热固化剂和室温固化剂 ; 根据化合物类 型的不同,又可分为胺类固化剂、酸酐类固化剂和高分子类固化剂等。(1) 胺类固化剂。胺类固化剂包括脂肪族胺、芳香族胺和改性胺类。它是最 常用的一类固化剂。酚类、酸类、酰胺等物质,能够对胺类固化剂的固化起促进 作用; 胺类物质则 对其固化反应起抑制作用。 由于脂肪族胺类能在室温下固化,而且固化速度快、黏度低,使用方便,因 此应用较为普遍。目前,常用的胺类固化剂有乙二胺 (EDA)、二乙烯三胺 (DTA)、 叔胺[ 包括三乙胺 N(C2 H5)3、三乙醇胺 N(C2 H40H)3等] 。 芳香族胺类固化剂, 由于其中存在稳定的苯环, 热变形温度较高, 所以比脂 肪族胺类固化温度高 40~60℃,同时脆性情况有所好转。 主要有间苯二胺 (MPDA)、 苯二甲胺 (MXDA)、二氨基二苯砜 (DDS)、4-4' 次甲基二苯胺 _4rMDA)等。 关于胺类固化剂的用量,理论计算可按以下公式进行、 G一筹×E(5-3) 式中 G一每 1009环氧树脂所需胺的克数 ; M-胺的分子量 ; H。——胺基上活泼氢的总数 ; E——环氧树脂的环氧值。 由于挥发作用的原因, 实际用量一般比理论计算多 10%~15%。胺用量过多, 将会使高分子链迅速终止,降低固化物的分子量,影响机械性能 ; 但如果用量过 少,又会造成固化不完全,使其性能发脆。关于胺类固化剂的性能及掺量,可参见表 5-5。 表 5-5 胺类固化剂的性能及掺量 (2) 酸酐类固化剂。胺类固化剂能在常温下固化,工艺简便。但是如果要求 较高的机械强度及较好的耐热、 耐磨性能时, 则必须采用酸酐类固化剂。 酸酐类 固化剂除少数呈液体外,绝大多数为易升华的固体,操作较为不便。 酸酐用量的计算方法如下: 用量( 固化剂克数 /100 克树脂)=K×酸酐分子量×树脂环氧值式中 K值根据 酸酐的活泼性选用,一般为 0.6 ~1。 酸酐类固化剂主要包括: 顺丁烯二酸酐 (MA)、邻苯二甲酸酐 (PA)、内次甲基 四氢邻苯二甲酸酐 (NA)、聚壬二酸酐 (PAPA)、均苯四甲酸酐 (PMDA)、六氢邻苯二 甲酸酐 (HHPA)等。除此以外,尚有一些改性酸酐类固化剂,如桐油酸酐树脂 (82 酸酐) 、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐 (MNA)、十二烷基顺丁烯二酸酐 (DDSA)、 六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐 (HET)及 647 酸酐筹。 不论是酸酐类及改性酸酐类固化剂, 由于都需要加温固化, 有一些还要求比 较高的温度才能固化,而且用量也较胺类多,有的甚至达到树脂的两倍。因此, 在建筑工程上使用不太适宜,故不一一介绍。(3) 其他类型固化剂。 除了胺类和酸酐类固化剂之外, 尚有高分子树脂类 ( 酚 醛树脂、苯胺甲醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂及糠醛树脂等 ) 固化剂与 潜伏性 ( 如氟化硼乙胺、 含硼环氧固化剂等 ) 固化剂,以及最新发现的含金属元素 的固化剂等。举报/反馈发表评论发表作者最新文章车间地坪冻融怎么办09-2908:51透水混凝土施工工艺09-2508:43地面冻融下沉怎么办09-2410:22相关文章配色搞错毁全屋!设计师都在用的配色法则,建议收藏!装修前和装修中,做不好这6个重要细节,最后你一定想拆房重来!如果你不是勤快人,装修时需注意这10点,将来家务活能少一半为了能当懒人,装修时任性多花了四万块,现在连父母都觉得超值!她家16个“神细节”,让家越住越舒心!不多,我真的只看了十几遍 本文来源于程序自动整理,版权争议与本站无关,如有侵权,请联系我们。 冀州区扬禹水工机械厂 厂家直销,支持定制,量大优惠 手机:13663289587 地址:河北省冀州区高田工业区