【UP】不飽和聚酯樹脂UPR的固化機理研究

1.引言不飽和聚酯樹脂​(UPR)的固化似乎是從(cong) 理論和實踐上已研究得十分透徹的問題,但是因為(wei) 影響固化反應的因素相當複雜, 而在UPR的各種應用領域中, 製品所出現的質量瑕疵在很大程度上幾乎都與(yu) “固化”有關(guan) ...

1.引言

不飽和​(UPR)的固化似乎是從(cong) 理論和實踐上已研究得十分透徹的問題,但是因為(wei) 影響固化反應的因素相當複雜, 而在UPR的各種應用領域中, 製品所出現的質量瑕疵在很大程度上幾乎都與(yu) “固化”有關(guan) 。所以,我們(men) 有對 UPR 的固化進行較深入探討的必要。

(探討不飽和聚酯樹脂的固化, 首先應該了解與(yu) 不飽和聚酯樹脂固化有關(guan) 的一些概念和定義(yi) )

2.與(yu) 不飽和聚酯樹脂固化有關(guan) 的概念和定義(yi)

2. 1 固化的定義(yi)

液態 UPR 在光、 熱或引發劑的作用下可以通過線型聚酯鏈中的不飽和雙鍵與(yu) 交聯單體(ti) 的雙鍵的結合,形成三向交聯的不溶不熔的體(ti) 型結構。這個(ge) 過程稱為(wei) UPR 的固化。

2. 2固化劑

不飽和聚酯樹脂的固化是遊離基引發的共聚合反應,如何能使反應啟動是問題的關(guan) 鍵。單體(ti) 一旦被引發,產(chan) 生遊離基,分子鏈即可以迅速增長而形成三向交聯的大分子。

不飽和聚酯樹脂固化的啟動是首先使不飽和 C—C 雙鍵斷裂,由於(yu) 化學鍵發生斷裂所需的能量不同,對於(yu) C—C 鍵,其鍵能 E=350kJ/mol,需 350-550℃的溫度才能將其激發裂解。

顯然, 在這樣高的溫度下使樹脂固化是不實用的。 因此人們(men) 找到了能在較低的溫度下即可分解產(chan) 生自由基的物質,這就是有機過氧化物。一些有機過氧化物的 O—O 鍵可在較低的溫度下分解產(chan) 生自由基。其中一些能在 50-150℃分解的過氧化物對樹脂的固化很有利用價(jia) 值。我們(men) 可以利用有機過氧化物的這一特性,選擇其中的一些作為(wei) 樹脂的引發劑,或稱固化劑。

固化劑的定義(yi) :不飽和聚酯樹脂用的固化劑, 是在促進劑或其它外界條件作用下而引發樹脂交聯的一種過氧化物,又稱為(wei) 引發劑或催化劑。

這裏所說的“催化劑”與(yu) 傳(chuan) 統意義(yi) 上的“催化劑”是不同的。在傳(chuan) 統的觀念上,“催化劑” 這個(ge) 術語是為(wei) 反應物提供幫助的,它們(men) 在促進反應的同時,本身並沒有消耗。而在 UPR固化反應中,過氧化物必須在它“催化”反應以前,改變它本身的結構,因此對於(yu) 用於(yu) UPR固化的過氧化物來說,一個(ge) 較合適的名字應該叫做“起始劑”或“引發劑”。

說到過氧化物我們(men) 要有必要了解的兩(liang) 個(ge) 概念是活性氧含量和臨(lin) 界溫度。其中“活性氧”或“活性氧含量”是一個(ge) 與(yu) 固化劑有密切關(guan) 係並常常被誤會(hui) 的概念。

活性氧含量:活性氧含量簡單來說就是過氧化物中氧和過氧化物分子總量的百分比。

從(cong) 這個(ge) 概念本身來說,一個(ge) 具有較低的分子量的過氧化物的活性氧含量可能相對較高。但這並不意味著活性氧含量高的過氧化物比活性氧含量低的過氧化物具有更多或更快的活性。 (因為(wei) 我們(men) 很多應用廠家是用活性氧含量作為(wei) 考核固化劑的一個(ge) 指標)事實上,活性氧含量僅(jin) 僅(jin) 是作為(wei) 一個(ge) 恒量任何一個(ge) 特定的過氧化物的濃度和純度的一個(ge) 尺度。 人們(men) 發現許多具有較高的活性氧含量的過氧化物並不適合用於(yu) 固化樹脂, 因為(wei) 它們(men) 在標準的固化溫度下會(hui) 很快地分解或“耗盡”,也就是它分解遊離基的速度過快。由於(yu) 遊離基總是有一種彼此間相互結合的強烈傾(qing) 向, 當遊離基產(chan) 生的速度比它們(men) 被不飽和雙鍵利用的速度快時, 它們(men) 會(hui) 重新組合或者終止聚合鏈,從(cong) 而產(chan) 生低分子量的聚合物而導致不完全固化的結果。 (典型的例子就是過氧化氫)。

臨(lin) 界溫度:簡單來說,臨(lin) 界溫度就是過氧化物大量分解產(chan) 生自由基的低溫度。 (這個(ge) 溫度一般來說隻是一個(ge) 近似值。在此溫度以前同樣也有遊離基放出,隻是程度不同而已。)

我們(men) 可以根據過氧化物的臨(lin) 界溫度不同將過氧化物分為(wei) 中溫引發劑或高溫引發劑。 對於(yu) 拉擠成型以及模壓成型就是依據所使用的過氧化物的臨(lin) 界溫度來確定工作溫度的。 一般設定工作溫度要稍高於(yu) 引發劑的臨(lin) 界溫度。(例如:過氧化甲乙酮的臨(lin) 界溫度是 80℃;過氧化甲酰的臨(lin) 界溫度是 70℃;過氧化二叔丁基為(wei)  146℃;過甲酸叔丁酯為(wei) 194℃。拉擠成型工藝選用過氧化二甲酰和過氧化二叔丁基為(wei) 引發劑,程序升溫采用的溫度就是 90℃;160℃。)

2. 3促進劑

外界溫度的高低直接影響著過氧化物產(chan) 生遊離基的速度, 靠加熱來使固化劑釋放出遊離基從(cong) 而引發樹脂固化,這個(ge) 過程當然是可行的,但是高溫操作也會(hui) 帶來一些不便。於(yu) 是,人們(men) 進一步發現一些有機過氧化物可以用另一種化合物來激活, 它們(men) 通常通過氧化——還原反應而起作用,不需升溫,在環境溫度下就可以裂解產(chan) 生遊離基。這種能在環境溫度下能激活過氧化物的物質就是促進劑或可稱為(wei) 加速劑或活化劑。

促劑劑的定義(yi) : 促進劑是能促使固化劑在其臨(lin) 界溫度以下形成遊離基 (即實現室溫固化)的物質。

2. 4 光固化

另外一種引發樹脂固化的物質是光, 光譜中能量高的紫外光產(chan) 生的活化能, 能夠使樹脂的 C—C 鍵斷裂,產(chan) 生自由基從(cong) 而使樹脂固化。例如,我們(men) 曾做過實驗,即使是在 0℃以下,如果把樹脂放在陽光直接照射的地方,樹脂也能在一天內(nei) 膠凝。

當 UPR 中加入光敏劑後,用紫外線或可見光作能源引發,能使樹脂很快發生交聯反應。

至此,我們(men) 可以了解到,按引發方式的不同,不飽和聚酯樹脂固化類型可為(wei) 三種:

熱固化:靠外部加熱使固化劑釋放遊離基,從(cong) 而引發樹脂固化的過程。 (也稱為(wei) 熱引發固化)

冷固化: 在室溫或固化溫度不高的條件下, 通過加入促進劑使固化劑釋放遊離基從(cong) 而使樹脂固化的過程。(也稱為(wei) 化學分解引發固化)

光固化:通過加入光敏劑,用紫外線作為(wei) 能源,引發樹脂交聯固化的過程。(也稱為(wei) 光引發固化)

以下我們(men) 主要討論冷固化中常用固化體(ti) 係

3.冷固化體(ti) 係中常用的固化劑類型

3.1、 過氧化環己酮(是多種氫過氧化物的混合物)

過氧化環己酮溶解在二丁酯中,成為(wei) 50%的糊狀物,稱為(wei) 1#固化劑

3.2、過氧化二甲酰(是一種過氧化物,簡稱 BPO)

結構式:

過氧化二甲酰溶解在二丁酯中,成為(wei) 50%的糊狀物,稱為(wei) 2#固化劑

3.3、 過氧化甲乙酮(簡稱 MEKP)

這是一種液態固化劑,一般配成有效成份為(wei) 50%的二甲酯溶液,就是市售的 5#固化劑。

在有效成份中,同樣,不是單一化合物,而是由多種分子結構的氫過氧化物的混合物:

這些化合物具有不同的活性,氫過氧基(-OOH)使活性增大,羥基(-OH)使活性減小。

目前國內(nei) 常用的固化劑就是 5#固化劑。值得注意的是,目前國產(chan) 5#固化劑的質量有所下降,存在著固化劑中低分子物含量過高、含水量過高等缺點。由於(yu) 生產(chan) 工藝不過關(guan) ,爆炸事故頻繁發生, 很多廠家目前的生產(chan) 工藝不采用蒸餾法除去水, 而采用低溫冷卻靜置分離法,此法的弊病是除水不盡,固化劑中含水量過高,如果采用多次冷凍分離的方法,又會(hui) 造成收率低、 成本高。 一些商家為(wei) 了提高固化劑的活性氧含量, 向固化劑中直接加入過氧化氫,對於(yu) 這樣的固化劑,使用時會(hui) 出現下列現象:

①、固化劑、促進劑加入樹脂後產(chan) 生大量氣泡,低反應活性或阻聚劑含量高的樹脂現象尤明顯。

②、夏季氣溫升高,起泡現象更為(wei) 嚴(yan) 重。

這是由於(yu) 固化劑中的過氧化氫快速分解,未能與(yu) 樹脂及時反應引起的。

4.冷固化體(ti) 係中常用的促進劑類型

嚴(yan) 格地講,促進劑可分為(wei) 三類:

①、對氫過氧化物如過氧化環己酮、過氧化甲乙酮等有效的,如環烷酸鈷、辛酸鈷等。國外常用的是前者。

②、對過氧化物如過氧化二甲酰 BPO 有效的,如叔胺類:二甲基胺、二乙基胺等。

③、對二者都有效的,如十二烷基硫醇等。

實際常用的是前兩(liang) 者,後者意義(yi) 不大。

市售的常用促進劑

①、環烷酸鈷,一般為(wei) 1%的乙烯溶液,稱為(wei) 1#促進劑。常與(yu) 1#固化劑過氧化環己酮配合使用。幾十年來,人們(men) 一直認為(wei) 鈷鹽保進劑固化性能好,在不飽和聚酯樹脂室溫固化中廣泛采用。由於(yu) 受鈷鹽色澤的影響,近年來人們(men) 普遍認識到:其凝膠固化效果和顏色已不能滿足需要。

 

②、N,N-二甲基胺,通常為(wei) 10%的乙烯溶液,稱為(wei) 2#促進劑。常與(yu) 2#固化劑(過氧化二甲酰) 配合使用。 在樹脂中含有大量遊離酚或聚酯分子鏈中含有大分子支鏈的分子結構的場合, 是很有效的固化係統。 (如對於(yu) 乙烯基酯樹脂固化、 雙酚 A 類聚酯樹脂的固化、氯橋酸酐類聚酯樹脂等。)

③、異辛酸鈷,常用在預促進型樹脂中,尤其是用較濃的異辛酸鈷預促進,能得到較好的催幹效果。 通常情況下異辛酸估的促進效果要比環烷酸鈷好, 這是因為(wei) 環烷酸是一個(ge) 分子量不固定 (分子量範圍 180-350) 的環烷烴的羧基衍生物, 所以其鈷含量難於(yu) 做得十分精確,並且由於(yu) 它是石油精製時的副產(chan) 物, 通常顏色較深, 所以目前市場上異辛酸鈷有取代環烷酸鈷的趨勢。

④、鈷——鉀——鈣——過渡金屬複配的複合促進劑,(常被稱為(wei) 5#促進劑)用堿金屬鹽、 堿土金屬鹽以及能變價(jia) 的過渡金屬鹽類與(yu) 鈷鹽配合使用, 能達到單獨使用鈷鹽做促進劑達不到的效果。這是近幾年市場上常見的一種促進劑類型,它們(men) 可分為(wei) 以下三類:

(1)鈷——鉀複合促進劑,鉀鹽對估促進劑協同作用較大。其配合使用可作為(wei) FRP 製品促進劑。鉀的含量不宜過高,鈷含量不宜過低。否則會(hui) 影響 FRP 製品的強度。

(2)鈷——鉀——過渡金屬複合促進劑,過渡金屬鹽對鉀鹽協同作用很大,但對鈷鹽沒有協同作用,甚至有延滯作用。過渡金屬鹽的加入能較大地縮短凝膠時間和固化時間,並能較大地降低 UPR 放熱峰溫度,鈷——鉀——過渡金屬鹽的複合促進劑既可用於(yu) FRP 製品,又可用於(yu) UPR 澆鑄體(ti) 製品。

(3)鈷——鉀——鈣——過渡金屬複合促進劑,鈣鹽對鈷——鉀——過渡金屬鹽不能起到協同促進作用,隻是起到增白的效果,使澆鑄體(ti) 外觀顏色變淺或接近無色。可用於(yu) UPR的澆鑄工藝。

需要說明的是, 目前市售的促進劑多為(wei) 複合促進劑, 與(yu) 傳(chuan) 統的單一鈷鹽類型的促進劑相比,具有低成本、低色號、固化迅速的特點。也就是說,目前,國產(chan) 的促進劑質量已有大幅度的提高,在固化速度、固化後對製品的色澤影響等很多方麵都優(you) 於(yu) 進口材料。

另外,2#促進劑(N,N-二甲基胺)對鈷鹽也有很強的協效作用,常用於(yu) 冬季低溫施工。

5.不飽和聚酯樹脂的固化機理

5. 1 從(cong) 遊離基聚合的化學動力學角度分析

UPR 的固化屬於(yu) 自由基共聚合反應。固化反應具有鏈引發、鏈增長、鏈終止、鏈轉移四個(ge) 遊離基反應的特點。

鏈引發——從(cong) 過氧化物引發劑分解形成遊離基到這種遊離基加到不飽和基團上的過程。

鏈增長——單體(ti) 不斷地加合到新產(chan) 生的遊離基上的過程。 與(yu) 鏈引發相比, 鏈增長所需的活化能要低得多。

 

鏈終止——兩(liang) 個(ge) 遊離基結合,終止了增長著的聚合鏈。

鏈轉移——一個(ge) 增長著的大的遊離基能與(yu) 其他分子, 如溶劑分子或抑製劑發生作用, 使原來的活性鏈消失成為(wei) 穩定的大分子,同時原來不活潑的分子變為(wei) 遊離基。

5. 2 不飽和聚酯樹脂固化過程中分子結構的變化

UPR 的固化過程是 UPR 分子鏈中的不飽和雙鍵與(yu) 交聯單體(ti) (通常為(wei) 乙烯)的雙鍵發生交聯聚合反應,由線型長鏈分子形成三維立體(ti) 網絡結構的過程。在這一固化過程中,存在三種可能發生的化學反應,即

①、 乙烯與(yu) 聚酯分子之間的反應;

②、 乙烯與(yu) 乙烯之間的反應;

③、 聚酯分子與(yu) 聚酯分子之間的反應。

對於(yu) 這三種反應的發生,已為(wei) 各種實驗所證實。

值得注意的是,在聚酯分子結構中有反式雙鍵存在時,易發生第三種反應,也就是聚酯分子與(yu) 聚酯分子之間的反應, 這種反應可以使分子之間結合的更緊密, 因而可以提高樹脂的各項性能。

5. 3 不飽和樹脂固化過程的表觀特征變化

不飽和聚酯樹脂的固化過程可分為(wei) 三個(ge) 階段,分別是:

①、凝膠階段(A 階段):從(cong) 加入固化劑、促進劑以後算起,直到樹脂凝結成膠凍狀而失去流動性的階段。該結段中,樹脂能熔融,並可溶於(yu) 某些溶劑(如乙醇、丙酮等)中。這一階段大約需要幾分鍾至幾十分鍾。

②、硬化階段(B 階段):從(cong) 樹脂凝膠以後算起,直到變成具有足夠硬度,達到基本不粘手狀態的階段。 該階段中, 樹脂與(yu) 某些溶劑 (如乙醇、 丙酮等) 接觸時能溶脹但不能溶解,加熱時可以軟化但不能完全熔化。這一階段大約需要幾十分鍾至幾小時。

③、熟化階段(C 階段):在室溫下放置,從(cong) 硬化以後算起,達到製品要求硬度,具有穩定的物理與(yu) 化學性能可供使用的階段。該階段中,樹脂既不溶解也不熔融。我們(men) 通常所指的後期固化就是指這個(ge) 階段。 這個(ge) 結段通常是一個(ge) 很漫長的過程。 通常需要幾天或幾星期甚至更長的時間。

6.影響樹脂固化程度的因素

不飽和聚酯樹脂的固化是線性大分子通過交聯劑的作用, 形成體(ti) 型立體(ti) 網絡過程, 但是固化過程並不能消耗樹脂中全部活性雙鍵而達到 100%的固化度。也就是說樹脂的固化度很難達到完全。 其原因在於(yu) 固化反應的後期, 體(ti) 係粘度急劇增加而使分了擴散受到阻礙的緣故。

一般隻能根據材料性能趨於(yu) 穩定時, 便認為(wei) 是固化完全了。 樹脂的固化程度對玻璃鋼性能影響很大。固化程度越高,玻璃鋼製品的力學性能和物理、化學性能得到充分發揮。(有人做過實驗,對 UPR 樹脂固化後的不同階段進行物理性能測試,結果表明,其彎曲強度隨著時間的增長而不斷增長, 一直到一年後才趨於(yu) 穩定。 而實際上, 對於(yu) 已經投入使用的玻璃鋼製品,一年以後,由於(yu) 熱、光等老化以及介質的腐蝕等作用,機械性能又開始逐漸下降了。)

影響固化度的因素有很多,樹脂本身的組分,引發劑、促進劑的量,固化溫度、後固化溫度和固化時間等都可以影響聚酯樹脂的固化度。

6. 1 樹脂類型的對固化程度的影響

①、線型不飽和聚酯分子鏈中雙鍵的含量(即雙鍵的密度)

UPR 的反應活性通常是以其中所含不飽和二元酸的摩爾數占二元酸摩爾總數的百分比來衡量,所謂高反應活性,中反應活性,低反應活性一般是指:不飽和二元酸占 70%以上者為(wei) 高反應活性;60-30%者為(wei) 中反應活性;而不飽和二元酸占 30%以下者為(wei) 低反應活性。

不飽和聚酯分子鏈中不飽和雙鍵含量越高, 樹脂的反應活性越高, 達到完全固化的時間越短。

②、線性不飽和聚酯分子中反式雙鍵和順式雙鍵兩(liang) 種雙鍵的比例。反式雙鍵含量越高,固化程度越高。

③、樹脂中應有足夠的乙烯含量,過多或過少都會(hui) 使樹脂固化不良。

④、樹脂中阻聚劑等其它添加劑的影響

在保存未固化的液體(ti) UPR 時,要加入阻聚劑,使 UPR 商品在貯存過程中免於(yu) 過早膠凝變質。引發劑和促進劑反應釋放出的遊離基,初是被阻聚劑消耗掉,阻聚劑變為(wei) 穩定的大分子失去阻聚能力。 因此, 低反應活性的樹脂有可能因為(wei) 其中加入的阻聚劑量很少而顯得反應活性很高, 而高反應活性的樹脂也可能因其中加入了較大量的阻聚劑變得不甚活潑。 另外樹脂中的填料、色漿、低收縮添加劑等也會(hui) 影響樹脂的固化程度。

6. 2 固化劑、促進劑加入量對樹脂固化的影響

為(wei) 了提高施工進度, 以及其後製品性能的穩定性, 我們(men) 總是希望我們(men) 總是希望樹脂能盡快固化完全。對於(yu) 一定反應活性的樹脂來說,固化劑、促進劑的加入量對樹脂的的固化速度及其後的固化程度有很大的影響。

通過理論和實踐,我們(men) 總結出如下的固化規律

①、要有足夠的固化劑的加入量,以保證足夠的放熱峰溫度,從(cong) 而達到較高的固化程度。(固化劑的量過少有可能造成永久的欠固化)

②、 環境溫度較高條件下可適當減少促進劑的加入量, 以得到足夠長的凝膠時間和較完全的固化程度。

③、一般促進劑與(yu) 固化劑(過氧化物)的摩爾比必須小於(yu) 1,(這種情況隻有在選擇鈷鹽作為(wei) 促進劑的情況下才能計算出) , 否則促進劑與(yu) 初級遊離基的逆反速度會(hui) 大於(yu) 初級遊離基引發單體(ti) 的速度, 結果使轉化率下降。 因此過多地使用促進劑並不能達到加速固化的效果,反而會(hui) 使產(chan) 品性能下降。

④、對於(yu) 低反應活性的不飽和聚酯樹脂的固化宜選用低活性的固化係統。

⑤、低溫或高濕度的不利的固化條件下,可采用複合固化係統:

過氧化甲乙酮 1%

N,N-二甲基胺 0.5%

過氧化甲酰 2%

總結固化的原則為(wei) :足夠的固化劑的加入量和適當的促進劑的加入量。

6. 3 施工環境對樹脂固化的影響

施工環境對樹脂的固化影響很大,施工時環境溫度越高,膠凝和固化時間越短。有時施工溫度升高 10℃,可使凝膠時間縮短將近 1/2。如果施工環境溫度過低,易造成永久的欠固化。因為(wei) 樹脂在低溫下雖然能夠膠凝,但膠凝後形成的大分子卻不能移動,由於(yu) 沒有足夠的放熱峰溫度引發固化劑不斷釋放自由基, 使得連鎖交聯反應不易進行, 終導致永久的欠固化。

一般要求施工溫度不低於(yu) 15℃,相對濕度不大於(yu) 80%。

一般為(wei) 了使樹脂充分固化,固化成型後好進行高溫後固化處理。

後固化處理方法:可於(yu) 40℃下 2 小時,60℃下 2 小時,80℃下 4 小時進行處理,(如果有條件可於(yu) 100-120℃處理 2 小時效果更佳)然後常溫養(yang) 護 24 小時後再投入使用。如施工單位無熱處理條件, 可在施工後常溫養(yang) 護 1 個(ge) 月 (環境溫度低時還要適當延長養(yang) 護時間) ,使其充分固化,再投入使用。這一點對於(yu) 耐腐蝕用途的樹脂固化尤為(wei) 重要。

6. 4製品結構對樹脂固化程度的影響

一定量的 UPR 混合物固化時所放出的熱量是固定的,它取決(jue) 於(yu) 其組分的化學成份。但是放熱的速度及由此而引起的溫度上升速度和體(ti) 係所能達到的高放熱峰溫度則取決(jue) 於(yu) UPR 混合物的形狀與(yu) 尺寸、周圍的溫度、所加入的引發劑、促進劑及阻聚劑的成分與(yu) 濃度諸多因素。在同樣成分下,大製件相對小製件熱損失少,溫升就較高。如果參與(yu) 固化的 UPR量太大,有可能造成放熱失控,體(ti) 係會(hui) 因放熱、收縮而開裂,甚至分解冒黑煙,直至著火。

因此施工時要注意以下幾點:

①樹脂製品體(ti) 積越大,應適當減少固化劑、促進劑的加入量。

②製品體(ti) 積小,要適當增加固化劑、促進劑的加入量。

③對於(yu) 大麵積噴塗成型,可能因為(wei) 交聯劑的揮發而導致交聯劑不足,也要適當增加促進劑、固化劑的量,以縮短凝膠時間。

6. 5填料等其它添加劑對樹脂固化程度的影響

如果樹脂中加入其它物質如:橡膠、硫、銅與(yu) 銅鹽、酚、酚醛樹脂、粉塵及碳黑等,即使是少量的,也可以抑製聚合反應,有時甚至會(hui) 使樹脂完全不固化。

7.不飽和聚酯樹脂固化度的評價(jia)

FRP 產(chan) 品在實際施工中, 由於(yu) 不同廠家不同批次的樹脂固化速度不同, 同時施工時受環境溫度、濕度等諸多因素的影響,製品達佳固化程度的時間會(hui) 有所不同。下麵介紹幾種間接判斷 FPR 產(chan) 品固化程度的常用方法。

①、現場檢查

用手觸 FRP 產(chan) 品表麵無粘感;用幹淨棉球蘸取丙酮放在製品表麵觀察,棉花是否出現顏色;敲擊製品聽聲音,應清脆而不是模糊;用硬幣劃不出傷(shang) 痕。

②、巴氏硬度法

巴氏硬度法是用 Barcol 硬度儀(yi) 測試成型材料的硬度值。一般巴氏硬度達 40~50,則達到較為(wei) 理想的固化程度,即可投入使用了。

③、回彈法

回彈法是把小鋼球從(cong) 一定高度落向被測固化樹脂表麵,由於(yu) 固化程度不同,樹脂的剛性是不同的,所以回彈高度亦不同,回彈高度可表明固化程度。

④、測成型製品中的不可溶物含量,即用丙酮來萃取出樹脂中的可溶性成分,從(cong) 而得到不可溶物含量。此法也適用於(yu) 環氧或酚醛 FRP,是目前用得多的方法。其原理是樹脂固化前是線型分子、易溶於(yu) 有機溶劑,而固化後變成體(ti) 型網狀結構、難溶於(yu) 有機溶劑的特點,采取有機溶劑萃取出已固化樹脂中的可溶組份, 再根據玻璃鋼試樣在萃取前後的重量差進行計算,以此間接地說明固化程度。

8.樹脂的固化度對製品性能的影響

經過理論和實踐測試表明:

①、樹脂的固化度越高其彎曲強度及模量越大;

②、樹脂的固化度越高其製品的耐腐蝕性越好;

③、樹脂的固化度越高製品耐熱性能越好;

④、拉伸強度和斷裂延伸率的大值出現在樹脂固化度為(wei) 90%左右。

9.結束語

UPR 的固化是一個(ge) 複雜的化學過程,受很多因素的影響,因此,無論是 UPR 生產(chan) 廠家,還是應用廠家都應掌握一些 UPR 基本的固化常識, 才能在安全生產(chan) 、 提高生產(chan) 效率的基礎上,針對自身產(chan) 品的特點, 有效地解決(jue) 實際生產(chan) 中出現的各種問題。 相信隨著應用廠家對樹脂的固化常識的不斷深入了解,他們(men) 生產(chan) 的產(chan) 品質量將會(hui) 有質的飛

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