固化剂的选用原则,你觉得固化剂贵吗?
表达固化剂的活性大小可用以下三种方法。
①半衰期,也就是固化剂的分解速度,即固化剂在特定温度下,分解消耗掉一半所需要时间。温度上升,半衰期下降,固化剂的存放时间缩短。通常用10h固化剂分解一般所需的温度,即“10h半衰期温度”(10ht1/2)这个温度参数来表示,10ht1/2值越低,说明这种固化剂的活性越高。
②临界温度,指的是固化剂开始迅速分解的低温度。upr&ver所采用的固化剂的临界温度一般为60~130℃。低于60℃,贮存不稳定,不宜使用。临界温度和10ht1/2值尽管没有必然定量的关系,但实际使用的经验告诉我们,10ht1/2值加上5~8℃,就大致是该固化剂的临界温度。
③活性氧含量,是假定过氧化物为100%纯净物时,分子中的活性氧(―o―o―)占整个分子质量的比例,可用于评价相同种类的过氧化物的浓度或纯度,但不可作为不同种类过氧化物的浓度的评价(因不同固化剂的分子量不一样)。不能将活性氧含量看作是固化剂活性的唯1指标,相同种类的固化剂时,可以看成是评价其活性的指标。
chp可以和mekp混合使用,典型的mekp/chp混合物有trigonox 249和trigonox 249vr(具有显色功能)等。随着越来越多要求有较低的放热曲线顶点和很好的固化效果的闭模工艺的出现,mekp/chp混合物很快受到了用户的接受。传统意义上来说,标准mekp的稀释液可用于延长工作时间,而mekp/chp混合物可以更有效。
mekp/chp混合物的优势:
(a)减少固化剂混入后产生的气泡,可以更好的控制凝胶时间,工作时间,不需要牺牲固化时间;
(b)固化过程所需时间较短,因此可以减少或消除固化引起的不良问题;
(c)在产品中可以降低放热曲线,减少热畸变和纤维印痕问题;
(d)可以在标准用量下工作,即使是在更高的温度下,也可以让工作设备在正常条件下运行;
(e)可以代替mekp在夏季使用;
(f)预混和储藏非常简便,不需要在车间预混和。
固化剂的选用原则,你觉得固化剂贵吗?mekp/chp混合物的劣势:
(a)同样的凝胶时间需求下,使用量可能要略高一点,不过在夏天,在较高的室温下可以弥补这一问题;
(b)在国内还没广泛应用,度不高。
upr&ver不同成型要求时,选用固化剂的原则和考虑因素主要有以下几个方面。
(1)固化剂与树脂的配伍性
固化剂与树脂的配伍性即树脂本身的特性很大程度上决定了选用固化剂的种类。如室温固化的upr&ver一般会选用活性较高并能与促进剂发生氧化还原反应释放自由基的固化剂;而高温模压树脂选择的固化剂种类就更多。一般来说,树脂反应性强,宜采用活性较高的固化剂使树脂固化周期缩短;树脂反应性弱,宜选用活性较低的固化剂,以避免自由基产生过快,在树脂固化过程中不能充分生效,而到后期又缺少固化剂。
(2)固化成型工艺,树脂胶料的可使时间、罐寿期(bottle life)
室温固化时,树脂加入室温促进剂和固化剂开始到开始凝胶失去流动性的时间间隔叫“可使时间”,可使时间是有效的可加工和施工操作的时间。注意“可使时间”是包含“熟化时间”的,“熟化时间”指的是室温固化加好固化剂后,搅拌均匀,静置等待气泡消除到基本可以使用(默认大气泡全部逸出)的这个时间段,一般5min左右。高温固化时,树脂加入中高温固化剂到粘度上升至失去流动性的时间间隔,称为“罐寿期”,罐寿期是拉挤成型、smc、bmc、预浸料等领域必须考虑的一个重要参数。
可以看出来,固化剂的选择,和树脂固化成型工艺是密切相关的。
对于室温环境下接触成型(手糊、缠绕、喷射)和注射成型操作时,可使时间一般在30min~1h,这样的可使时间足矣使得树脂浸透玻璃纤维等增强材料,操作完成,纤维浸透后就希望尽快凝胶固化。适用于这类可使时间的室温固化剂主要有:过氧化甲乙酮(mekp)、过氧化环己酮(cyhp,又缩写为chpo)、过氧化氢异丙苯(chp)、过氧化二苯甲酰(bpo)、过氧化乙酰丙酮(aap)、过氧化甲基异丁基酮(mibkp)等,尤以mekp、bpo、chp、cyhp用得较多。
对于连续拉挤成型、旋转成型、袋压成型等要求罐寿期在几小时到几天的加工工艺,则要求固化剂在较低升温速率及中等温度下分解,在室温下务必具有较高的稳定性,加入固化剂后在限定温度范围内(如拉挤成型料槽温度50℃以内)保持树脂可流动状态。属于这类固化剂的主要是一些活性中等、10ht1/2值在80℃以下的中温固化剂,主要有:过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯(tbcp,如perkadox 16,10ht1/2值约为42℃,成型温度范围70~120℃)、过氧化二碳酸二(2-苯氧乙基)酯(bppd,10ht1/2值约为41℃,成型温度范围70~120℃)、 2,5-二(2-乙基己酰过氧化)-2,5-二甲基己烷(如trigonox 141,10hht1/2值约为67℃,成型温度范围85~125℃)、过氧化二苯甲酰(如perkadox ch50,成分bpo,10ht1/2值约为73℃,成型温度范围90~130℃)、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(如trigonox 21s,10ht1/2值约为73℃,成型温度范围90~130℃)等,尤以perkadox 16、perkadox ch50、trigonox 21s用得较多。
对于bmc、smc、预浸料等要求罐寿期在几周到几个月的加工工艺,则要求固化剂在较高温度下才能分解,固化剂必须有高度的热稳定性和化学稳定性。属于这类高温固化剂的10ht1/2值一般都在80℃以上,主要有:过氧化苯甲酸叔丁酯(如trigonox c,成分tbpb,10ht1/2值约为105℃,成型温度范围135~165℃)、过氧化二异丙苯(dcp,10ht1/2值约为115℃,成型温度范围140~175℃)、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷(如trigonox 22,10ht1/2值约为93℃,成型温度范围130~160℃)、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,5,5-*基环己烷(如trigonox 29,10ht1/2值约为92℃,成型温度范围130~160℃)等,尤以tbpb用得较多。
明日update:
(3)固化成型温度的影响
(4)固化速度的要求
(5)制品的壁厚影响
(6)填料、颜料及添加剂的影响