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微胶囊固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-19 23:00:29
本文介绍微胶囊固化剂

微胶囊固化剂就是将在室温下具有活性的固化剂用薄膜包裹,形成胶囊,在加热或受压力条件下胶囊破坏,释放出固化剂与环氧树脂反应。

胶囊的破坏难易是影响微胶囊固化剂活性及稳定性的重要因素。胶囊膜太脆弱,在配制或运输过程中易受破坏导致贮存性降低;膜太强韧,固化时则需要较高的温度和压力。

尽管微胶囊在胶粘剂中的应用从20世纪70年代就已经开始,但由于制备工艺要求严格,迄今为止,其应用主要在紧固胶与压敏胶等少数领域,然而各国的研究仍然非常活跃,每年都有新的专利出现。

洪宗国等人通过熔融喷雾法制备了一种三氟化硼微胶囊固化剂。取E-44环氧树脂10g,加丙酮6mL进行稀释,搅拌均匀,加入0.8g微胶囊,轻轻搅拌均匀,注入密闭容器中备用。根据不同的粘接材料和使用要求,还可以添加增柔剂等添加剂。

通过囊壁的阻断作用使三氟化硼与环氧树脂稳定共存,而囊壁材料达到熔融温度时它们迅速混合,并快速固化。这种潜伏性热固化胶粘剂在常温下可稳定贮存3个月以上,剪切强度达到16MPa。

如果微波主要通过热效应提高反应速率,当功率为零时,由于整个体系受控保持恒温,反应速率的下降应有一定限制;若反应速率主要由非热效应决定,当功率为零时微波效应全部消失,反应速率必有较大程度的下降,即连续功率微波体系的反应速率应明显高于脉动功率微波体系,该研究的实验结果证明了这一点。由于脉动功率体系存在脉动量值与脉动循环的影响,要获得确定性的结论尚需进一步的探讨。

环氧树脂的紫外光固化(UV固化)是指在紫外光作用下,其体系中的光敏物质可通过光化学反应产生活性粒子或基团,从而引发体系中的活性树脂进行交联聚合。该技术不需使用有机溶剂,对环境污染小,并具有固化速度快、节省能源、产物性能好、适合于高速自动化生产线和对热敏感的基材的涂布等优点。

目前常用的紫外光固化体系按照引发体系的不同,可分为自由基光固化体系和阳离子光固化体系。自由基UV固化体系反应速度快、性能易于调节,但对氧气敏感,光固化收缩率大,附着力差,且难于彻底固化三维部件,为此阳离子UV固化近几年来已成为研究开发热门;既可发生光自由基聚合,又可发生光阳离子聚合的新型混杂光固化体系同样成为活跃的研究和开发领域。



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此外,为进一步扩大光固化应用范围及提高光固化产物性能,将光固化与其它固化方式结合起来的双重固化体系也在不断地研究和探索之中。

阳离子光固化是指阳离子引发剂在紫外光辐照下产生质子酸或路易斯酸,形成正离子活性中心,引发阳离子开环聚合。

与光引发自由基聚合相比,阳离子固化具有如下特点:a适用单体种类多,除含不饱和双键的单体和预聚物外,还适用于多种具有环张力的单体和预聚物,如缩醛、环醚、环氧化物、-内酯、硫化物及硅酮等。b不被氧阻聚,在空气氛围中即可获得快速完全的聚合,利于生产、实用化。c具有后固化作用,在实际应用中可缩短光照时间,提高生产效率,改善产品质量。

引发剂的选择是阳离子固化体系最重要的问题,它直接决定固化交联速度,最早开发的阳离子引发剂为重氮盐,生成的BF3是一种路易斯酸,可直接引发阳离子聚合,也可与H2O或其它化合物反应生成质子(H+),再由质子引发聚合。

重氮盐阴离子除BF-4 外,还可以是PF-6,AsF-6及SbF-6等。重氮盐引 发剂的缺点在于光解时有N2析出,不稳定,不能 长期贮存。

新一代阴离子光敏引发剂的代表为碘钅翁盐和硫 钅翁 盐:Ar3S+X-,Ar2I+X-,其中X-可以是SbF6- , AsF6-,PF6-,BF4-。钅翁盐引发剂固化速度的大小取决于负离子的活性,研究表明活性大小为SbF- 6 AsF6 - PF6- BF4- ,Stuart等人研究表明[B (PhF5)4]- 的活性比SbF6-更强。

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