Utwardzacz epoksydowy
Utwardzacz epoksydowy to klasa chemicznie reaktywnych substancji, które mogą reagować z cząsteczkami żywicy epoksydowej, przekształcając liniowe lub rozgałęzione prepolimery epoksydowe w materiały termoutwardzalne o trójwymiarowej strukturze sieciowej, służące jako niezbędny kluczowy składnik w systemach aplikacji żywicy epoksydowej.
Sama żywica epoksydowa jest termoplastycznym oligomerem zawierającym w swojej strukturze molekularnej dwie lub więcej grup epoksydowych (-CH(O)CH-), charakteryzującym się doskonałą przyczepnością, odpornością chemiczną, izolacją elektryczną i stabilnością wymiarową. Jednakże występuje w postaci cieczy lub ciała stałego w temperaturze pokojowej i nie można go bezpośrednio stosować jako materiału konstrukcyjnego.
Tylko wtedy, gdy żywica epoksydowa zostanie zmieszana ze środkiem utwardzającym w określonym stosunku, poprzez dodanie z otwarciem pierścienia, polikondensację lub reakcję polimeryzacji katalitycznej pomiędzy grupami aktywnymi w cząsteczce utwardzacza (takimi jak grupy aminowe, bezwodnikowe, merkapto, izocyjanianowe itp.) i grupami epoksydowymi, w celu utworzenia silnie usieciowanej struktury sieciowej, żywica epoksydowa może wykazywać wyjątkową wytrzymałość mechaniczną, odporność na ciepło, odporność na rozpuszczalniki i długoterminową wydajność użytkowania.
Jako podstawowy czynnik określający końcowe właściwości i obszary zastosowań materiałów z żywicy epoksydowej, struktura chemiczna, funkcjonalność, reaktywność i dawka utwardzacza bezpośrednio wpływają na temperaturę zeszklenia, właściwości mechaniczne, stopień odporności temperaturowej, warunki procesu utwardzania i mające zastosowanie scenariusze utwardzonego produktu.
Klasyfikacja według składu chemicznego i mechanizmu reakcji
Utwardzacze epoksydowe można podzielić na siedem głównych kategorii:
Aminowe środki utwardzające
Do najpowszechniej stosowanych typów zaliczają się aminy alifatyczne (dietylenotriamina DETA, trietylenotetramina TETA, tetraetylenopentamina TEPA), aminy cykloalifatyczne (izoforonodiamina IPDA, 1,2-cykloheksanodiamina), aminy aromatyczne (m-fenylenodiamina MPDA, diaminodifenylometan DDM, diaminodifenylosulfon DDS) oraz aminy modyfikowane (zasady Mannicha, poliamidy, ketiminy).
- Aminy alifatyczne: wysoka reaktywność, szybkie utwardzanie w temperaturze pokojowej lub niskiej, ale duża kruchość i ograniczona odporność cieplna.
- Aminy cykloalifatyczne: jasna barwa, dobrze zachowująca barwę, nie żółknące, odpowiednie do wysokiej jakości powłok dekoracyjnych.
- Aminy aromatyczne: wymagają utwardzania cieplnego, doskonałej odporności cieplnej i chemicznej, stosowane w wysokotemperaturowych klejach strukturalnych i kompozytach.
- Modyfikowane aminy: zoptymalizowana toksyczność, żywotność i właściwości utwardzone, główny nurt zastosowań przemysłowych.
Bezwodnikowe środki utwardzające
(Bezwodnik ftalowy PA, bezwodnik maleinowy MA, bezwodnik metylotetrahydroftalowy MTHPA, bezwodnik metylonadowy MNA).
Stosowany głównie do izolacji elektrycznej i części konstrukcyjnych o wysokiej temperaturze. Utwardzone produkty charakteryzują się wysoką odpornością cieplną i doskonałymi właściwościami dielektrycznymi, ale wymagają średnio-wysokiej temperatury (120–180°C) i długiego czasu utwardzania.
Imidazolowe środki utwardzające
(2-metyloimidazol, 2-etylo-4-metyloimidazol).
Zasadowe katalizatory katalizujące homopolimeryzację grup epoksydowych z otwarciem pierścienia poprzez polimeryzację anionową. Podwójna funkcja jako utwardzacz i przyspieszacz, odpowiednia do utajonych systemów jednoskładnikowych i szybko utwardzających się kapsułek elektronicznych.
Środki utwardzające żywicę fenolową
(Nowolak, rezol).
Reagują z grupami epoksydowymi poprzez fenolowe grupy hydroksylowe, tworząc odporne na wysoką temperaturę i odporne na ablację układy epoksydowo-fenolowe, stosowane w materiałach odpornych na ablację w przemyśle lotniczym.
Merkaptanowe środki utwardzające
(Politiole, polimery zakończone grupami tiolowymi).
Szybka reakcja, szybkie utwardzanie w niskiej temperaturze lub w wilgotnym środowisku, odpowiedni do napraw awaryjnych, zastosowań pod wodą i szybkiego klejenia.
Utwardzacze izocyjanianowe
Reaguje z grupami epoksydowymi lub hydroksylowymi poprzez grupy izocyjanianowe, tworząc przenikające się sieci epoksydowo-poliuretanowe, łączące wytrzymałość żywicy epoksydowej i wytrzymałość poliuretanu.
Utajone środki utwardzające
(Dicyjanodiamid DICY, aminy mikrokapsułkowane, ketiminy).
Stabilny z żywicą epoksydową w temperaturze pokojowej; utwardzanie pod wpływem ciepła lub określonych bodźców (ciśnienie, wilgoć). Nadaje się do klejów jednoskładnikowych, powłok proszkowych i prepregów.
Zasady doboru utwardzaczy epoksydowych
Wybór utwardzaczy epoksydowych wymaga wszechstronnego uwzględnienia czynników technicznych i wymagań aplikacyjnych:
- Reaktywność i temperatura utwardzania: aminy alifatyczne lub modyfikowane w temperaturze pokojowej; aminy cykloalifatyczne lub układy promowane dla średnich temperatur (60–100°C); aminy aromatyczne, bezwodniki lub żywice fenolowe do pracy w wysokich temperaturach (>120°C).
- Żywotność i okno przetwarzania: systemy szybko utwardzające się (czas żelowania < 30 min) do małych odlewów i szybkich napraw; Systemy o długiej żywotności (czas żelowania > 4 h) do odlewania dużych elementów, infuzji próżniowej i nawijania włókien.
- Właściwości utwardzonego produktu: aminy aromatyczne lub bezwodniki zapewniające wysoką wytrzymałość i odporność na ciepło; poliamidy lub hartowane modyfikowane aminy zapewniające wysoką wytrzymałość; aminy cykloalifatyczne lub żywice fenolowe zapewniające wysoką wodoodporność; aminy cykloalifatyczne lub uwodornione bezwodniki zapewniające wysoką przezroczystość.
- Trendy w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa: niska toksyczność, niska lotność, modyfikowane aminy o słabym zapachu, utwardzacze wodorozcieńczalne i utwardzacze pochodzenia biologicznego.
- Zastosowania specjalne: ultraczyste utwardzacze o niskiej zawartości chloru, sodu i niskiej emisji cząstek alfa do opakowań elektronicznych; Systemy zgodne z FDA/UE dla materiałów mających kontakt z żywnością; ognioodporne, odporne na promieniowanie i warunki atmosferyczne, specjalne utwardzacze dla przemysłu lotniczego.
Mamy inne chemikalia do uzdatniania wody, takie jak chlorek poliglinu, chlorohydrat glinu, siarczan poliżelazowy, bakterie biochemiczne, pam poliakryloamidowy i środek odbarwiający.
Lanyao Water Treatment Co.,Ltd.
Skontaktuj się Now