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固化劑對環(huán)氧樹脂的性能影響較大,一般按下列幾點選擇。
(1)從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據(jù)不同要求選用適當?shù)墓袒瘎?
(2)從固化方法上選擇:有的制品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環(huán)氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
(4)從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便于安全生產(chǎn)。
(5)從成本上選擇。
改性選擇
改性劑的作用是為了改善環(huán)氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)聚酰胺樹脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)丁腈橡膠類:提高抗沖擊鞣性。
(5)酚醛樹脂類:可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)聚酯樹脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)尿醛三聚氰胺樹脂:增加抗化學性能和強度。
(8)糠醛樹脂:改進靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9、乙烯樹脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)硅樹脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚酰胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50-100%,聚酯樹脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹脂制品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
填料選擇
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善樹脂固化時的散熱條件,用了填料也可以減少環(huán)氧樹脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小于100目,用量視用途而定。常用填料簡介如下:
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力,增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據(jù)資料報導適量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。常將成膜基料和分散介質(zhì)的混合物稱為漆料。
應用領域編輯
油漆,是古代的叫法;涂料,是現(xiàn)代文明稱呼,包含更多的科技成分,在現(xiàn)代科技和工業(yè)領域應用廣泛。但是油漆有一些順口習慣性稱呼還是保留下來,如乳膠漆、底漆、面漆等。
一般而言,涂料就是能夠涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的材料。它既可以是無機的,如電鍍銅,電鍍鎳,電鍍鋅等。也可以是有機的,如大多數(shù)的有機高分子材料,有機高分子材料構(gòu)成了當今涂料市場主要部分。
研究簡史編輯
油漆是用有機或無機材料來以裝飾和保護物品的一種混合物。油漆的起源尚無定論。公元前6000 年,中國已用無機化合物和有機顏料混合焙燒對油漆加以改進。公元前1500 年,在法國和西班牙的山洞里,油漆已用于繪畫和裝飾。公元前1500 年,埃及人用染料如靛藍和茜草制造藍色和紅色顏料,但這種油漆還很不完善。18 世紀,由于對亞麻仁油和氧化鋅的開發(fā)利用,使油漆工業(yè)迅速發(fā)展。
20 世紀,油漆工藝有了重大發(fā)展,出現(xiàn)了粘著力更大、光澤度更高、阻燃、抗腐蝕與熱穩(wěn)定性高的各種顏色的油漆 油漆早期大多以植物油為主要原料,故被叫做“油漆”,如健康環(huán)保原生態(tài)的熟桐油。不論是傳統(tǒng)的以天然物質(zhì)為原料的涂料產(chǎn)品,還是現(xiàn)代發(fā)展中的以合成化工產(chǎn)品為原料的涂料產(chǎn)品,都屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類,涂料屬于精細化工產(chǎn)品,F(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料,是化學工業(yè)中的一個重要行業(yè)。
國家標準編輯
國家標準(GB 5206.1)在色漆和清漆詞匯標準的基{HotTag}本術語中,涂料是被這樣定義的:涂于物體表面能形成具有保護、裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐、標志等)的固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料之總稱。早期大多以植物油為主要原料,故有油漆之稱。現(xiàn)合成樹脂已大部或全部取代了植物油,故稱為涂料。
對于上述定義,有以下兩點看法:
一、此類材料之所以稱涂料不稱油漆,更多的是由于油漆品種及類別的發(fā)展所致,是因為油漆名稱已涵蓋不了行業(yè)現(xiàn)有的各類產(chǎn)品,而涂料一詞可全部覆蓋行業(yè)的各類產(chǎn)品,使用涂料名稱更準確、更科學。如粉末涂料產(chǎn)品就不宜使用油漆的稱謂,涂料與油漆在這里已不可互換。所以,涂料可涵蓋固體的粉末涂料和液體的油漆,而替換卻不行,因此標準中的解釋并不很到位。
二、標準中對涂料術語中的“注”:即“在具體的涂料品種名稱中可用‘漆’字來表示,如調(diào)和漆、厚漆等”也有些不妥。五是填充料,粉料、細骨料、粗骨料、玻璃鱗片統(tǒng)稱為填充料,加入適當?shù)奶畛淞峡梢越档椭破返某杀、改善其性能,在膠液中填充料的用量一般為樹脂用量的20~40%(重量),配制膩子時加入量可較多些,一般可為樹脂用量的2~4倍,常用的粉料為石英粉、瓷粉,此外還有石墨粉、輝綠巖粉、滑石粉、云母粉等。
樹脂選擇編輯
用途選擇
作粘接劑時最好選用中等環(huán)氧值(0.25-0.45)的樹脂,如6101.634;作澆注料時最好選用高環(huán)氧值(>0.40)的樹脂,如618.6101;作涂料用的一般選用低環(huán)氧值(<0.25)的樹脂,如601.604.607.609等。
機械強度
環(huán)氧值過高的樹脂強度較大,但較脆;環(huán)氧值中等的高低溫度時強度均好;環(huán)氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯(lián)度的大小有關,環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度也高,環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低,故引起強度上的差異。
操作要求
不需耐高溫,對強度要求不大,希望環(huán)氧樹脂能快干,不易流失,可選擇環(huán)氧值較低的樹脂;如希望滲透性好,強度也較好的,可選用環(huán)氧值較高的樹脂。
固化選擇編輯
種類
常用環(huán)氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、樹脂類、叔胺,另外在光引發(fā)劑的作用下紫外線或光也能使環(huán)氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
用量
(1)胺類作交聯(lián)劑時按下式
環(huán)氧樹脂LED封裝膠
環(huán)氧樹脂LED封裝膠
計算:
胺類用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數(shù)目
G=環(huán)氧值(每100克環(huán)氧樹脂中所含的環(huán)氧當量數(shù))
改變的范圍不多于10-20%,若用過量的胺固化時,會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
(2)用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=環(huán)氧值(0.6~1)為實驗系數(shù) 回收過期丁腈橡膠、(《外科全書》)
、苤我磺携洠簾挸伤芍,填瘡孔令滿,日三、四度。(《圣惠方》)因為實際上“漆”字不但用在具體的涂料品種中,也同樣大量地用在涂料的類別中,如丙烯酸漆類、聚氨酯漆類等,還大量用在應用領域的泛指中,如防腐漆、汽車漆、船舶漆等。其實,除個別情況外,涂料與漆二詞就是通用的,它并不特指在具體的品種中才可表示。
因此它們的定義可為:
涂料:涂于物體表面能形成具有保護、裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐、標志等)的固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料的總稱。包括油(性)漆、水性漆、木器漆、粉末涂料、木蠟油。
油漆:以有機溶劑為介質(zhì)或高固體、無溶劑的油性漆。
材料分類
1、按照涂料形態(tài)(粉末、液體)
2、按成膜機理分(轉(zhuǎn)化形、非轉(zhuǎn)化型)
3、按施工方法分(刷、輥、噴、浸、淋、電泳)
4、按干燥方式分(常溫干燥、烘干、濕氣固化、蒸汽固化、輻射能固化)
5、按使用層次分(底漆、中層漆、面漆、膩子等)
6、按涂膜外觀分(清漆、色漆;無光、平光、亞光、高光;錘紋漆、浮雕漆…)
7、按使用對象分(汽車漆、船舶漆、集裝箱漆、飛機漆、家電漆……)船舶涂料還可根據(jù)使用部位和應用環(huán)境特點分為防銹涂料、防腐涂料、防污涂料、耐候涂料、耐熱涂料以及船底漆、船殼漆、甲板漆、標志漆、油艙漆、電瓶艙漆、壓載水艙涂料、彈藥艙涂料、生活艙涂料和其他特殊功能涂料等。
8、按漆膜性能分(防腐漆、絕緣漆、導電漆、耐熱漆……)
9、按成膜物質(zhì)分(醇酸、環(huán)氧、氯化橡膠、丙烯酸、聚氨酯、乙烯……)以上的各種分類方法各具特點,但是無論哪一種分類方法都不能把涂料所以的特定都包含進去,所以世界上還沒有統(tǒng)一的分類方法。中國的國家標準GB2705-92,采用以涂料中的成膜物質(zhì)為基礎的分類方法。涂料通常由基料(樹脂、粘接劑)、顏料、填料、溶劑和少量功能性添加劑等組成,按基料種類可分為17大類;
按性能特點可分為有機涂料、無機涂料、溶劑型涂料、無溶劑型涂料、水性涂料、粉末涂料、高固體份涂料和厚漿型涂料等;按其功能特點又可分為磁漆、色漆、清漆、調(diào)和漆、底漆、面漆和中間漆等;成品有模板漆,內(nèi)外墻乳膠漆,防火乳膠漆等。
建筑油漆涂料分類:
1 、天然漆(又名國漆、大漆):有生漆、熟漆之分。天然漆漆膜堅韌、耐久性好、耐酸耐熱、光澤度好。
2、 油科類油漆涂料:(1)清油(俗名熟油、魚油)。由精制的干性油加入催干劑制成。常用作防水或防潮涂層以及用來調(diào)制原漆與調(diào)和漆等。(2)油性厚漆(3)油性調(diào)和漆。(《外科全書》)
④治一切瘺:煉成松脂末,填瘡孔令滿,日三、四度。(《圣惠方》) 回收丁腈橡膠廠家、②次甲基醌的形成:升溫脫水,在升溫的過程中,體系中的羥甲基的活性急速增加,發(fā)生了羥甲基分子內(nèi)的脫水,羥甲基分子間的縮合醚化反應,形成了各種不同聚合度的酚醛縮合物。
③松香與次甲基醌及馬來酸酐的加成:在180℃時加入馬來酸酐,利用馬來酸酐的不飽和雙鍵和松香酸中的雙鍵加成,同時次甲基醌與松香酸也進行Diels-Alder加成反應,生成馬來酸酐化苯并二氫呋喃化合物。
④多元醇的酯化:體系中大量羧基的存在,會破壞體系的平衡,引起樹脂的不穩(wěn)定。所以我們加入多元醇,利用多元醇的羥基與體系中羧基的酯化反應,降低體系的酸價。同時,通過多元醇的酯化,形成了適用于膠印油墨需要的高聚物。
2.二步法工藝 二步法的反應原理:
①在特殊的催化劑作用下,甲醛在烷基酚的溶液中形成多種含大量活潑羥甲基的甲階酚醛低聚物。由于體系沒有松香酸的抑制作用,所以可以合成超過5個酚結(jié)構(gòu)單元的縮合物。②多元醇與松香在高溫下酯化,在堿性催化劑作用下,可以較快地達到所需的酸價。③在反應好的松香多元醇酯中,緩慢的滴加合成的甲階酚醛樹脂,控制滴加的速率和溫度,滴加完畢。升溫脫水,最終形成所需的樹脂。
一步法工藝的優(yōu)點是廢物以蒸汽形式脫去,易于環(huán)保處理,但在熔融的松香中發(fā)生的酚醛縮合反應易因反應溫度高,溶解不均勻而產(chǎn)生很多副反應,因而縮合產(chǎn)物的檢測和質(zhì)量調(diào)整較難控制,不易獲得穩(wěn)定的樹脂產(chǎn)品。二步法的優(yōu)點是能獲得結(jié)構(gòu)和組成相對穩(wěn)定的酚醛縮合低聚物,各反應階段較易監(jiān)控,產(chǎn)品質(zhì)量也較為穩(wěn)定。缺點是傳統(tǒng)的酚醛漿縮合物必須經(jīng)酸中和,并用大量水多次漂洗除鹽后才能與松香發(fā)生反應,由此產(chǎn)生大量含酚廢水,對環(huán)境造成極大破壞,而且極耗工時。
一步法與二步法工藝孰是孰非的問題,長期以來一直是油墨制造者十分關注的焦點。但最近隨著免洗法合成酚醛縮合物工藝路線的開發(fā)成功,有力地促進了二步法合成工藝路線的更趨合理化。在干膜總厚度為1000-1200μm的情況下,此類三明治體系中將產(chǎn)生很大的內(nèi)部應力,并發(fā)生剝落,從而導致水下殼體非常粗糙。釋放型防污漆針對海洋污物的防護能力可以長達18-24個月。此類防污漆也被稱為不可溶矩陣防污漆。
燒蝕型防污漆
此類防污漆是基于由松香和調(diào)和粘合劑(如,乙烯)混合而成的粘合劑的。使用的顏料同樣是氧化亞銅,再加上其他少量的生物殺蟲劑。從本質(zhì)上來說,燒蝕型防污漆的機理類似于基于松香的純傳統(tǒng)型防污漆,但調(diào)和(或濕化)粘合劑的加入延長了其分解過程。粘合劑的溶解在一定程度上避免了三明治體系的堆積,但燒蝕型防污漆表面的確有一層很薄的皂化層,其表面的粘合劑空殼結(jié)構(gòu)組成和釋放型防污漆的情況是類似的。燒蝕型防污漆抵御海洋污物的時間可以長達26-30個月。
自拋光防污漆
市場上的自拋光防污漆有兩類:含錫型和無錫型(不含錫)。含錫型是以甲基丙烯酸三丁錫作為粘合劑的。除錫外,有毒氧化亞銅也是油漆的主要顏料,往往還使用其他生物殺蟲劑來增強效果。人們對其粘合劑的水解早有描述,但必須指出的是自拋光防污漆并不會堆積形成三明治體系。自拋光含錫防污漆在航行期間能夠抵御海洋污物長達5年以上的時間。無錫型自拋光防污漆采用的是設計用來模擬異丁烯酸錫粘合劑作用機理的粘合劑。市場上所出現(xiàn)的無錫自拋光防污漆包括下列類型:
·丙烯酸鋅粘合劑
·羧酸鋅粘合劑
·丙烯酸銅粘合劑
· 硅烷化丙烯酸粘合劑
所有上述技術的主要機理都是水解和離子交換。聚合物本身是疏水性的,因為聚合物本身是通過一個酯鍵而被束縛在功能基團上的。這意味著當聚合物浸入海水中時,酯鍵將會斷裂,留下羧酸鹽從而提高聚合物的親水性。有人指出新一代的無錫防污漆抵御海洋污物的防護時間可以和含錫型防污漆一樣長。但這一點還有待觀察。
自釋放型防污漆
此類防污漆完全無毒,憑借低表面能的原理進行工作,即海洋污物組織難以附著在涂料表面。此類防污漆有時也被稱為污物釋放防污漆,大部分都是基于硅樹脂粘合劑的。自釋放漆特有的表面屬性實現(xiàn)了污物組織黏著的最小化。所有可能發(fā)生附著的污物都能輕松(相對而言)地在運行期間或者進干船塢的時候被沖洗掉。
上述類型的防污漆主要都是供應高速航行的船只使用的,如渡船、集裝箱船、游艇航班、滾裝船等,而大部分的油漆供應商都規(guī)定上述防污漆不得用于船速低于18-20節(jié)的船只。盡管如此,有跡象表明最小船速水平是可以進一步降低的(低至14-15節(jié)的?起皮
2、問題原因:(1)底、面漆不配套,造成層間附著力欠佳。 (2)物面不潔,沾有油污、水份或其它污物。 (3)物面處理不當。如木材表面未經(jīng)打磨就嵌刮膩子或上漆,使面漆的油分被其吸收而造成脫落,木材表面未經(jīng)有效的封閉。 (4)底層未干透即涂面漆,日久因底層面層收縮率不一致而開裂,從而影響層間附著力。底漆太堅硬或底漆很光滑,未經(jīng)打磨就直接涂裝面漆。 (5)施工溫度過低。
3、解決對策:(1)選擇配套的底漆、面漆。 (2)基材表面處理時要把油污、水分或其它污物徹底清除。 (3)基材要經(jīng)過打磨、修整再嵌刮膩子。底漆須干透后并經(jīng)打磨,方可涂覆(刷、輥、或噴)面漆,以增加層間附著力。
漆膜粗糙
1、問題現(xiàn)象:涂料涂飾在物體表面上,涂膜中顆粒較多,顆粒形同痱子般的凸起物,手感粗糙、不光滑。
2、問題原因:(1)使漆膜干燥后表面粗糙。(3)施工環(huán)境不潔,有灰塵、砂粒落于涂料中,或油刷等刷涂工具粘有雜物。(4)基層處理不合要求,打磨不光滑,灰塵、砂粒未清除干凈。
3、解決對策:(1)調(diào)配好的涂料在刷涂前,必須經(jīng)過濾布過濾,以除去雜物。 (2)漆油調(diào)配好后,應靜置15-20分鐘,待氣泡散開后再使用。 (3)刮風天氣或塵土飛揚的場所不宜進行施工,剛刷涂完的油漆要防塵土污染。 (4)基層不平處理應用膩子填平,再用砂紙打磨光滑,擦去粉塵后再刷涂涂料。 (5)涂膜表面已產(chǎn)生粗糙現(xiàn)象。
起灰
1、問題現(xiàn)象:油漆刷涂或噴涂經(jīng)過干燥后,用手摸輕摸會掉燃料。
2、問題原因:(1)產(chǎn)生這個問題多半是雙組份油漆,其中組份二固化劑加入偏少。 (2)油漆在開桶后一直沒有充分攪拌,經(jīng)過好多次使用。油漆中的油脂部分已經(jīng)用的差不多了,而留下更多的基體。 (3)油漆固化劑已經(jīng)失效。 (4)噴涂稀釋劑加入過多,沖淡了固化劑作用。
3、解決對策:(1)用量杯、刻度尺測量比例。 (2)刷涂施工時,應徹底攪拌基體,把樹脂和油脂充分攪勻。在一次使用不完,剩余的基料和固化劑要蓋嚴桶蓋,防止空氣流通。 (3)固化劑需要在規(guī)定的溫度保存,并定期復查。 (4)正確選擇稀釋劑,嚴禁噴涂高溫后的零件。 高價回收丁腈橡膠、)。生產(chǎn)商在規(guī)定基于硅樹脂的防污漆的有效服務壽命時都非常謹慎,盡管如此,也有聲明指出“我們并沒有理由對此類材料的服務壽命有一個`限定”。
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