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固化剂性能影响因素

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-8 15:37:58
固化剂性能影响因素最大的是端羟基高分子化合物与阴离子催化固化剂的配比,其次是端羟基高分子化合物的分子量及酚醛与聚醚的摩尔比。

在这种复配型固化剂中,端羟基高分子化合物与阴离子催化固化剂的固化反应机理有所不同:端羟基高分子化合物主要是通过端羟基与环氧基进行加成聚合,使分子链逐步增长;而阴离子催化固化剂则是通过阴离子作用于环氧基使环氧基开环,形成新的阴离子,这种新的阴离子再与环氧基反应,使分子链增长。

影响酚醛环氧树脂合成的因素包括线形酚醛树脂合成中的酚/醛摩尔比、反应温度与时间、酚的组成,以及酚醛环氧树脂合成中的环氧氯丙烷、碱、催化剂与酚醛树脂的摩尔比等。

线形酚醛树脂合成中的影响因素。在线形酚醛树脂合成中,随双酚A与苯酚的配比增大,树脂的软化点升高,涂膜的硬度与耐温性提高,但树脂的软化点太高,将使制粉加工困难。

双酚A/苯酚的摩尔比以1/2~1/4为宜。随醛/酚摩尔比降低,醛量降低,苯酚反应率较低,树脂的软化点偏低,环氧化时树脂的软化点也偏低,容易结块。

但树脂的软化点太高也不适宜加工,且溶解性降低,环氧化困难。醛/酚摩尔比以3/4~4/5为宜。酚醛树脂的缩合反应温度一般为回流温度(85~95℃),时间为4~6h。反应时间过短,反应不充分;反应时间过长,对反应收率提高影响不大。

酚醛树脂环氧化中的影响因素。酚醛树脂环氧化中,随环氧氯丙烷用量增加,树脂的环氧值增大,软化点下降,脆性也随之增加。

兼顾涂膜的综合性能与制粉的加工性能,树脂的环氧值控制在0.11~0.13eq/100g,与之对应的环氧氯丙烷用量为1/1.0~1/1.2(mol/mol羟基),碱量一般控制在与环氧氯丙烷等摩尔或稍过量。

固化剂性能影响因素中不同配比环氧树脂与固化剂的胶化时间与冲击强度的测试。随固化剂用量增加,胶化时间缩短,其用量过高或过低,都使冲击强度下降。其原因在于用量过低,固化不完全,反应慢;用量过高,某一官能团太多,将使链增长受阻,分子量下降,从而使冲击强度下降。



二乙基甲苯二胺DETDA是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


固化剂性能影响因素中涂膜性能测试。按树脂:固化剂=100∶25~26,加上其他颜填料和助剂等制作标准样板,进行涂膜的机械性能、耐化学性、电性能测试。

聚合物凝胶常用的固化体系主要有A1体系、Cr体系和有机酚醛类体系三大类,其中A1、Cr主要和聚丙烯酰胺分子的羧酸基团作用,有机酚醛类与聚合物分子的酰胺基团反应。

A1固化剂凝胶的适用性。柠檬酸铝是聚合物调剖中使用最广泛的A1固化剂,铝离子与聚合物成胶具有强度适中、易控制的特点。但是,有机铝固化剂在高温条件下水解生成沉淀,很不稳定,而且,常用的柠檬酸铝固化剂仅在低pH值下稳定,在碱性的油藏条件下不能有效地形成凝胶。A1在常温下与聚合物反应速度很快,因此认为,A1固化体系只适合低温、酸性或中性油藏条件。

Cr固化剂凝胶的适用性。由于注入的聚合物其耐水冲刷性能很差,而Cr是一种很强的络合剂,与聚合物形成的凝胶有很强的稳定性和冲刷性。Cr固化剂是一种适应性较强、价格低廉的固化体系,它可以耐受较宽范围的温度和pH值条件,成胶时间可控。

但Cr体系在温度为60℃以上时,成胶很快,而且极易降解,Cr极强与聚合物的络合性,实际应用并不方便,因此需要通过添加还原剂使Cr6+还原成Cr。适用于油藏的远井地带调剖,封堵大裂缝孔道。有研究表明,在调剖处理前使用冲洗液冷却油藏的条件下,Cr可以应用于高达100℃的油藏条件,适用于高温油藏的近井地带调剖。

固化剂(Curing agent)又称为硬化剂(Hardene agent),是热固性树脂必不可少的固化反应剂,对于环氧树脂来说本身品种较多,而固化剂的品种更多,仅用环氧树脂和固化剂二种材料的不同品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物,这是环氧树脂应用上的一大特色。

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