A. 请问不饱和树脂能不能固化用什么固化剂
具有粘性的可流动的不饱和聚酯树脂,在引发剂存在下发生自由基共聚合反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯的固化。
发生在线型聚酯树脂分子和交联剂分子之间的自由基共聚合反应,其反应机理同前述自由基共聚反应的机理基本相同,所不同的它是在具有多个双键的聚酯大分子(即具有多个官能团)和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚,其最终结果,必然形成体型结构。
固化的阶段性
不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段:
凝胶——从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶;
定型——从凝胶到具有一定硬度和固定形状,可以从模具上将固化物取下而不发生变形;
熟化——具有稳定的化学、物理性能,达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程,都可分为三个阶段,但由于反应的机理和条件不同,其三个阶段所表现的特点也不同。不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应,因此具有链锁反应的性质,表现在三个阶段上,其时间间隔具有较短的特点,一般凝胶到定型有时数个小时就可完成,再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出,结构较为紧密,因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有最佳的室温接触成型的工艺性能。
引发剂用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂与自由基聚合用引发剂一样,一般为有机过氧化合物。各类有机过氧化合物的特性,通常用活性氧含量,临界温度和半衰期等表示。
活性氧含量活性氧含量又称为有效氧含量。对于纯粹的过氧化物,活性氧含量是代表有机过氧化物纯度的指标。实际上,由于纯粹有机过氧化物贮存的不安定性,通常与惰性稀释剂如邻苯二甲酸二丁酯等混合配制,以利于贮存和运输。
临界温度过氧化物受热分解形成自由基时所需的最低温度称为临界温度。一般在临界温度以上才发生引发反应,这可从固化放热效应反映出来。临界温度是不饱和聚酯树脂固化时应用的工艺指标。
半衰期半衰期是指在给定温度条件下,有机过氧化物分解一半所需要的时间。实际应用上,可用下面两种方法表示半衰期,一种是给定温度下的时间,另一种是给定时间下的温度,它们都是引发剂活性的标志。显然,有机过氧化物的半衰期愈短,其活性也就愈大。
引发剂的种类虽然很多,但不饱和聚酯树脂固化最常用的主要是两种,即国产1 号引发剂和2 号引发剂。
1号引发剂是50%过氧化环已酮糊。过氧化环已酮是几种化合物的混合物,外观是白色粉沫或硬块,易溶于苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的过氧化环已酮和邻苯二甲酸二丁酯组成的 1号引发剂,呈糊状,久置后分层,上层为透明溶液,下层是白色沉淀物,使用时必须搅拌均匀成糊状。
过氧化甲乙酮具有与过氧化环已酮类似的特性,一般配成邻苯二甲酸二甲酯的50%溶液使用,该溶液无色透明,不含悬浮物,使用时不需要搅拌。
B. 不饱和聚酯树脂的固化机理
常用的不饱和聚酯树脂主要由线型不饱和树脂和活性单体(一般是苯乙烯版)两部分组成。两者权都含有不饱和键,在一定的条件下(例如加入过氧化物引发剂、加热、受紫外线照射等),就能进行自由基共聚和反应。这种反应实在按照链引发、键增长和链终止的历程进行的。
在这一过程中伴随着热量的放出,液体树脂的粘度迅速增大,硬度提高,最终变成了既不溶解也不熔融的固体。
根据需要在成型过程中可以加入增强材料如玻璃纤维,也可以不加增强材料,只加(或不加)不同的填料,前者即得到我们通常所说的玻璃钢,后者可以制成人造大理石,人造玛瑙等制品或作为表面涂层使用。
(2)不饱和树脂如何固化配方扩展阅读
使用配比:100份树脂,加固化剂2~3份,促进剂1~2.5份。当温度低需用加速剂时,加量为0.2~0.5%份。添加顺序为:加速剂®促进剂®固化剂,并且每加一种时,都必须充分与树脂混合均匀后,才可加入第二种。
注意事项:过氧化甲乙酮是潜在性爆炸物必须远离火源、碰撞及避免阳光直射。储藏在阴凉、通风处。但决不可与促进剂放在一起,二者相互混合会引起燃烧及爆炸。
C. 不饱和树脂的固化机理
从游离基聚合的化学动力学角度分析 ,UPR的固化属于自由基共聚合反应。固化反应具版有链引发、链增长权、链终止、链转移四个游离基反应的特点。
链引发——从过氧化物引发剂分解形成游离基到这种游离基加到不饱和基团上的过程。
链增长——单体不断地加合到新产生的游离基上的过程。与链引发相比,链增长所需的活化能要低得多。
链终止——两个游离基结合,终止了增长着的聚合链。
链转移——一个增长着的大的游离基能与其他分子,如溶剂分子或抑制剂发生作用,使原来的活性链消失成为稳定的大分子,同时原来不活泼的分子变为游离基。
D. 不饱和聚酯树脂的固化原理
具有粘性的可流动的不饱和聚酯树脂,在引发剂存在下发生自由基共聚合反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯的固化。
发生在线型聚酯树脂分子和交联剂分子之间的自由基共聚合反应,其反应机理同前述自由基共聚反应的机理基本相同,所不同的它是在具有多个双键的聚酯大分子(即具有多个官能团)和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚,其最终结果,必然形成体型结构。
固化的阶段性
不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段:
凝胶——从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶;
定型——从凝胶到具有一定硬度和固定形状,可以从模具上将固化物取下而不发生变形;
熟化——具有稳定的化学、物理性能,达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程,都可分为三个阶段,但由于反应的机理和条件不同,其三个阶段所表现的特点也不同。不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应,因此具有链锁反应的性质,表现在三个阶段上,其时间间隔具有较短的特点,一般凝胶到定型有时数个小时就可完成,再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出,结构较为紧密,因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有最佳的室温接触成型的工艺性能。
引发剂
用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂与自由基聚合用引发剂一样,一般为有机过氧化合物。各类有机过氧化合物的特性,通常用活性氧含量,临界温度和半衰期等表示。
活性氧含量
活性氧含量又称为有效氧含量。对于纯粹的过氧化物,活性氧含量是代表有机过氧化物纯度的指标。实际上,由于纯粹有机过氧化物贮存的不安定性,通常与惰性稀释剂如邻苯二甲酸二丁酯等混合配制,以利于贮存和运输。
临界温度
过氧化物受热分解形成自由基时所需的最低温度称为临界温度。一般在临界温度以上才发生引发反应,这可从固化放热效应反映出来。临界温度是不饱和聚酯树脂固化时应用的工艺指标。
半衰期
半衰期是指在给定温度条件下,有机过氧化物分解一半所需要的时间。实际应用上,可用下面两种方法表示半衰期,一种是给定温度下的时间,另一种是给定时间下的温度,它们都是引发剂活性的标志。显然,有机过氧化物的半衰期愈短,其活性也就愈大。
引发剂的种类虽然很多,但不饱和聚酯树脂固化最常用的主要是两种,即国产1 号引发剂和2号引发剂。
1号引发剂是50%过氧化环已酮糊。过氧化环已酮是几种化合物的混合物,外观是白色粉沫或硬块,易溶于苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的过氧化环已酮和邻苯二甲酸二丁酯组成的1号引发剂,呈糊状,久置后分层,上层为透明溶液,下层是白色沉淀物,使用时必须搅拌均匀成糊状。
过氧化甲乙酮具有与过氧化环已酮类似的特性,一般配成邻苯二甲酸二甲酯的50%溶液使用,该溶液无色透明,不含悬浮物,使用时不需要搅拌。
E. 如何改善或者解决不饱和聚酯树脂固化收缩开裂方法
晚上好,出来现收缩开自裂有可能是固化交联后缺乏柔韧度所致的应力开裂,可以考虑在配方中加入少量和苯乙烯相容性良好的邻苯二甲酸酯做增塑剂来缓解,成本稍微高一点亦可考虑配方中的甲基丙烯酸甲酯替换一部分为甲基丙烯酸丁酯交联成弹性体来抵抗固缩形变。因为死角处的收缩拉抗强度很高,没有软段支持就会碎裂。另外提高树脂含量减少碳酸钙也会一定程度上降低开裂发生几率但是总体强度可能就不尽人意。
F. 不饱和树脂的固化剂有哪几种一般用量是多少以及原理是什么
按引抄发方式的不同,不饱和聚酯树脂固化类型可为三种:
热固化:靠外部加热使固化剂释放游离基,从而引发树脂固化的过程。(也称为热引发固化)
冷固化:在室温或固化温度不高的条件下,通过加入促进剂使固化剂释放游离基从而使树脂固化的过程。(也称为化学分解引发固化)
光固化:通过加入光敏剂,用紫外线作为能源,引发树脂交联固化的过程。(也称为光引发固化)
冷固化体系中常用的固化剂类型
1、 过氧化环己酮(是多种氢过氧化物的混合物)
过氧化环己酮溶解在二丁酯中,成为50%的糊状物,称为1#固化剂
2、过氧化二苯甲酰(是一种过氧化物,简称BPO)
过氧化二苯甲酰溶解在二丁酯中,成为50%的糊状物,称为2#固化剂
3、 过氧化甲乙酮(简称MEKP)
G. 不饱和树脂如何延长固化时间
1、固化时间从加入固化剂到固化为止,但是这个指标是很粗糙的。版
2、正常固化时间随权固化剂促进剂的量而变,更与环境温度和一次配胶量密切相关,不同工艺有不同的时间要求。
3、放热峰是树脂的固定性质,但是固化时间越短,会感到发热越集中。
4、很多时候,比如气温很低,只加入固化剂(引发剂),树脂的交联固化引发速度太慢,所以要加入促进剂帮忙。所以降低促进剂的含量可以延长固化时间
5、一般来说,填料的加入也会减缓反应速度,延长固化时间
H. 不饱和树脂怎么添加固化剂和促进剂
白水固化剂:树脂重量的2%-4%
蓝水促进剂:树脂重量的1%-2%
不饱和聚酯树脂的固化剂添加比例一般内不超过树脂重量容的4%(1%~4%之间),促进剂一般为固化剂质量的50%,在生产过程中会根据实际情况对树脂的凝胶时间进行调整,也就是调整固化剂和促进剂的比例,来改变树脂的凝胶时间。
I. 不饱和树脂与固化剂和促进剂的使用比例
固化剂、促进剂是相对于树脂用量而定的。固化剂和促进剂只与树脂内发生化学反应,而不会与石容粉、铝粉发生化学反应。
一般配比为:树脂:促进剂:固化剂=100:3:3,其填充料可控制在120份以下。固化剂和促进剂之前间没有比例。促进剂过多,固化时间缩短,成品性脆,严重的会炸裂。固化剂的加入量和树脂固化的时间成反比。操作时注意促进剂和固化剂不可直接混在一起用,以免发生激烈的化学反应。存放时也不可放在一起。
增加促进剂的用量,可明显的加快固化速度; 增加固化剂的比例,也可以缩短固化时间。
以上配方,固化时间在3分钟左右,固化时间受温度影响。
加入铝粉和钙粉对树脂、促进剂和固化剂的影响可忽略不计。
人造大理石在成型过程中要控制好产品固人时间,固化时间短,产品性脆,影响产品性能。
树脂类人造大理石产生过程中会产生成品收缩,收缩率在7%以下。
人造大理石的成型方式有:1.注塑模塑法;; 2.压机(压缩)成型法; 3.注射成型法; 4.浇铸成法和手糊成型法。
J. 不饱和树脂的固化问题
那就只有改性树脂了,而不是简单的改变固化体系。你要上韧性,就必然是要版牺牲刚度和耐候耐权腐蚀性的。
具体办法就是
1.从树脂下手,加入一定量的长链2元醇,使固化体系的分子边长,变柔增加韧性,我曾经做过一个树脂(当然不是大众用的),用材料实验机根本压不断只会弯。但是强度不是很高,你可以做几个小样,添加不同比例开始。
2.延长凝胶时间,在促进剂的量上下点工夫,同样也是做几个小样对比。
不同树脂性能无法完全一样,所以必须做试验。